内容正文:
水进出细胞的原理
目标要求
1.渗透作用
2.植物细胞的吸水和失水(质壁分离实验)
3.其它物质跨膜运输的实例
糖拌西红柿
洒水保持蔬菜的新鲜坚挺
实例
一、渗透作用
半透膜:小分子物质可以通过而大分子物质不能通过的一类薄膜,无生物活性
渗透:是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散
装置管内液面升高的原因是什么?
单位时间内进入半透膜的水分子数>渗出半透膜的水分子数
水的流向特点:
水分子透过半透膜,由低浓度溶液向高浓度溶液扩散
(水分子顺相对含量的梯度跨膜运输)
一、渗透作用
渗透作用发生的必需条件是
①具有半透膜
②半透膜两侧具有浓度差
渗透作用现象分析
①A图中渗透达到平衡半透膜两侧 (填“有”或“没有”)水分子的进出。
②A图中Δh不变时,S1、S2溶液浓度的大小关系为:S1 S2(填“>”“<”或“=”;S1、S2中溶质不能通过半透膜)。
有
>
渗透作用现象分析
③在B图所示的U形玻璃管内,左右管内分别装入质量分数相等的葡萄糖、麦芽糖溶液。初始时两管中液面相平,假设溶质分子不能透过半透膜。
a.一段时间后,两管中液面的变化为:左管液面 ,右管液面 。(填“升高”“降低”或“不变”)
b.液面高度稳定后再同时向两管内加入等量的麦芽糖酶,两管中液面的变化分别为:左管液面 ,右管液面 ,最后 。
升高
降低
下降
上升
稳定在一定高度
二、动物细胞的吸水和失水实验
细胞质浓度
外界溶液浓度
大于
细胞质浓度
外界溶液浓度
小于
细胞质浓度
外界溶液浓度
等于
细胞吸水膨胀
细胞失水皱缩
保持原状态
细胞膜相当于半透膜;动物细胞是一个渗透系统
讨论
1.红细胞的细胞膜是不是相当于半透膜?
2.红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件?
细胞内外溶液的浓度差
浓度差越大细胞吸水或失水越多
3.食物较咸时,口腔和唇粘膜有什么感觉?为什么?
干燥难受的感觉
外界浓度高,口腔和唇粘膜细胞失水
植物细胞的结构
细胞壁
细胞膜
两层膜之间的细胞质
液泡膜
原生质层
探究实验:植物细胞的吸水和失水
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
表达与交流
(原生质层是一层半透膜吗?)
(原生质层相当于一层半透膜)
(按预定方案进行实验)
(分析实验结果,得出结论)
设计方案
预期结果
设计实验
将植物细胞分别浸润在较高浓度的蔗糖溶液中和清水中,观察其大小变化
预期实验的结果 :
原生质层相当于一层半透膜,水分子可自由通过,蔗糖分子不能。因此在蔗糖溶液中,植物细胞的中央液泡因失水而缩小,细胞皱缩;在清水中因吸水而变大,细胞膨胀。
进行实验
1.制作洋葱鳞片叶外表皮的临时装片
2.观察正常的洋葱表皮细胞(低倍镜)
3.盖玻片的一侧滴蔗糖溶液,另一侧用吸水纸引流,反复操作几次
4. 观察:液泡体积渐渐缩小,液泡的颜色不断加深(低倍镜)
5.质壁分离的观察结果
正常的洋葱表皮细胞
0.3g/mL的
蔗糖溶液
质壁分离的洋葱表皮细胞
质:原生质层
壁:细胞壁
“质”“壁”是什么?
6.质壁分离复原的操作及观察
盖玻片一侧滴清水,另一侧用吸水纸引流,反复操作几次,显微镜下观察
(低倍镜)
外界溶液浓度<细胞液的浓度,细胞吸水
植物细胞质壁分离和复原现象
外界溶液浓度>细胞液的浓度,细胞失水
实验结果
细胞
大小
蔗糖
溶液
清水
变小
逐渐恢复原来大小
原生质层恢复原来位置
原生质层
脱离细胞壁
基本不变
基本
不变
中央液泡大小
原生质层
的位置
原生质层是一层半透膜
实验结论
植物细胞可以发生吸水和失水
1.发生质壁分离的细胞,如果过一小时再滴加清水发现无法发生质壁分离复原,为什么?
细胞失水过久而死亡
2.如果滴加的是0.5g/ml的蔗糖溶液,会发现质壁分离更明显了,但无法发生质壁分离复原,为什么?
高浓度蔗糖溶液导致植物细胞失水过多而死亡
3.实验发现,若外界溶液为葡萄糖、NaCl溶液、KNO3溶液、尿素溶液,植物细胞会自动复原。为什么?
因为外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高
5.为什么植物细胞失水时,原生质层与细胞壁不是一起变化,而是发生质壁分离?
原生质层比细胞壁的伸缩性大
4.发生质壁分离的洋葱表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是何物质?
细胞壁是全透性的,发生质壁分离的洋葱表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是蔗糖溶液
注:当在显微镜下观察到细胞处于质壁分离状态时,细胞可能正在失水,可能正在吸水,可能处于平衡状态,也可能已死亡。
植物细胞质壁分离及复原的原因
内因:
原生质层比细胞壁的伸缩性大
外因:
细胞液浓度小于外界溶液浓度