内容正文:
第4章
细胞的物质输入和输出
第1节
被动运输
物质分子从相对含量多的地方向相对含量少的地方转移,直到均匀分布的现象。
扩散作用
扩 散
蔗糖分子
水分子
半透膜:一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的薄膜的总称
问题探讨
一、渗透作用
渗透作用
发生渗透作用的条件
①具有半透膜。
②膜两侧溶液具有浓度差。
概念:水分子或其他溶剂分子通过半透膜,从低浓度溶液(水分子相对含量高)向高浓度溶液(水分子相对含量低)扩散的现象。
渗透压:溶液中溶质微粒对水的吸引力。大小取决于单位体积溶液中溶质微粒数。
溶质微粒越多,渗透压越高。
溶液浓度指的是物质的量浓度:c=n/v
1.漏斗管中的液面为什么会升高?
半透膜两侧的水分子都可以通过半透膜自由进出,由于蔗糖溶液中水的相对含量比烧杯中水的相对含量低,因此,烧杯中的水扩散到漏斗中的速度比漏斗中的水扩散到烧杯中的速度相对更快,导致漏斗中水量增加,液面上升。
2.漏斗管中的液面会一直升高吗?
如果漏斗管足够长,当管内的液面上升到一定高度后,管中的水柱产生的压力将加快漏斗中的水向外扩散的速度,水分子进出达到平衡,液面将不再上升。
4.如果烧杯中不是清水,而是同样浓度的蔗糖溶液结果会怎样?
3.如果用一层纱布代替玻璃纸,漏斗管内的液面还会升高吗?
液面不会升高,因纱布的孔隙很大,蔗糖分子也可以自由通过。
液面不会升高,半透膜两侧溶液的浓度相等时,单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量。
6.动态平衡,此时溶液S1与S2的浓度相等吗?
平衡后S1与S2的浓度差产生的吸水力与高度差的重力相等,故S2的浓度高于S1
溶液S1
溶液S2
5.液面高度不发生变化,还有水分子双向运动吗?
液面高度不发生变化时,水分子双向运动速率相等,即动态平衡
只要有浓度差,就会有高度差。
浓度差越大,高度差就越大。
水分子(或其它溶剂分子)透过半透膜的扩散。
(2)条件
具有半透膜
半透膜两侧溶液有浓度差
(1)概念:
(3)水分渗透方向:
低浓度溶液
高浓度溶液
水分子数多
水分子数少
渗透作用小结
注意:
(1) 半透膜两侧的水分子进行双向运动,液面变化是由水分子
双向运动差异所导致的。
(2)当液面高度不再变化时,水分子仍进出半透膜,但进出达到平衡。
8
外界溶液
细胞膜
半透膜
蔗糖溶液
细胞质基质
相当于
相当于
①红细胞与外界溶液组成了一个渗透系统。
②红细胞的细胞膜相当于一层半透膜,水分通过渗透作用进出红细胞。
二、水分进出动物细胞
水进出细胞的原理
细胞吸水膨胀
细胞失水皱缩
细胞形态不变
细胞质的浓度
外界溶液的浓度
>
外界溶液的浓度
细胞质的浓度
>
外界溶液的浓度
细胞质的浓度
=
等渗溶液
高渗溶液
低渗溶液
红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗?这些有机物相当于教材P62“问题探讨”所示装置中的什么物质?
当外界溶液溶质的浓度低时,红细胞一定会由于吸水而涨破吗?
血红蛋白是有机大分子物质,不能透过细胞膜,它相当于“问题探讨”中的蔗糖分子。
不一定。因为红细胞吸水膨胀后细胞内液浓度也会下降,如果外界溶液浓度不是很低,有可能细胞内液浓度下降后与外界溶液的浓度达到平衡,此时,红细胞将不再吸水。
思考讨论
3.红细胞吸水和失水取决于什么条件?
4.想一想临床上输液为什么要用生理盐水?
取决于红细胞内外溶液的浓度差。一般情况下,浓度差越大时,细胞吸水或失水越多。
因为生理盐水的浓度与血浆的浓度基本一致,血细胞不会因为过度吸水或失水而出现形态和功能上的异常。
二、水进出细胞的原理
SZ-LWH
细胞壁
细胞膜
液泡膜
细胞质
原生质层
(半透膜)
(全透性)
细胞液
三、水分进出植物细胞
外界溶液
漏斗内溶液
外界溶液
半透膜
原生质层
细胞膜
液泡膜
细胞质
细胞液
细胞壁
(全透性)
水分进出植物细胞经过细胞壁、_________(细胞膜、细胞质、液泡膜)进出细胞,主要是指水经过 _________ 进出液泡。
原生质层
原生质层
满足发生渗透作用的条件:①具有半透膜②半透膜两侧的溶液具有浓度差
四、质壁分离与复原实验
2、材料用具:
紫色洋葱鳞片叶外表皮、0.3g/mL的蔗糖溶液、清水
①在清水中:
细胞维持正常形态
③在清水中:
质壁分离复原
②0.3g/mL蔗糖溶液中:
质壁分离
自身对照
自身对照
3、实验过程:低倍镜观察
1、实验原理:成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜,细胞置于不同浓度的外界溶液时,会发生渗透失水和吸水;
当细胞置于比细胞液浓度高的外界溶液中时,细胞失水,细胞壁和原生质层都收缩,而原生质层的伸缩性比细胞壁大,随着细胞不断失水,原生质层就与细