内容正文:
第4章 细胞的物质输入和输出
第1节 物质跨膜运输的实例
人教版必修1
渗透作用
一、渗透作用
(1)渗透作用:指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。(低
(2)发生渗透作用的条件:
一是具有半透膜
二是半透膜两侧具有浓度差
高
1.unknown
二.细胞的吸水和失水
(一)动物细胞
正常
吸水,膨胀
失水,皱缩
细胞吸水膨胀
保持原状态
细胞失水皱缩
(二)植物细胞
2、植物细胞的吸水和失水
细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液.
探究:成熟的植物细胞吸水和失水的探究实验结果
原生质层:细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质
2.unknown
植物细胞的质壁分离及复原
质壁分离
原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性——质壁分离的原因之一
3.unknown
硝酸钾溶液,即可使细胞发生质壁分离,又可以使它自动复原(钾离子、硝酸根离子被吸收)
紫色洋葱,液泡为紫色,便于观察。
0.5克ml的蔗糖溶液,高浓度的蔗糖溶液导致植物细胞严重失水而死亡,不可能发生质壁分离复原
中央液泡大小 原生质层位置 细胞大小
0.3g/mL蔗糖溶液 变小 脱离细胞壁 基本不变
清水 逐渐恢复原来大小 恢复原位 基本不变
正常情况下的细胞
发生质壁分离
细胞膜
液泡膜
细胞质
液泡
细胞核
细胞壁
原生质层
由纤维素和果胶组成,
是全透性的
成熟的植物细胞
探究实验:
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)
(设计方案、预期结果…)
(按预定方案进行实验)
(分析实验结果,得出结论:……)
(总结,写实验报告并适当交流)
实验步骤
1.剥取洋葱鳞茎的鳞片叶,外表皮紫色较浓的更好。用解剖刀或刀片在叶片外表皮划一0.5 cm见方的“井”字。
3.用小滴管在表皮上滴一滴质量分数为30%的蔗糖溶液,盖上盖玻片。用吸水纸吸去多余液体。
2.用尖嘴镊从“井”字中央的一角小心地将洋葱鳞片叶外表皮撕下,平铺在载玻片中央。
6.在显微镜下观察,可见质壁分离现象缓慢复原。
5.在盖玻片的一侧滴加清水,用吸水纸在盖玻片的另一侧吸收,使清水置换蔗糖溶液。
4.在显微镜下观察,可见原生质缓慢收缩,逐渐出现与细胞壁分离的现象,直到原生质收缩成球状小团,与细胞壁完全分开。
1.实验结果与你与预期相吻合吗?它是否支持你所作出的假设?如果有的结果与预期有所不同,你认为应当作怎样的解释?
2.如果没有细胞壁,实验结果会有什么不同?
3.如果滴加的是0.5克ml的蔗糖溶液,实验结果会有什么不同?
交流
不会发生质壁分离现象,只发生渗透作用的吸水或失水
高浓度的蔗糖溶液导致植物细胞严重失水而死亡,不可能发生质壁分离复原
质壁分离产生的条件:
(1)具有大液泡 (2)具有细胞壁
质壁分离产生的原因:
内因:原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性 外因:外界溶液浓度>细胞液浓度
植物细胞吸水方式有两种:
吸胀作用(未形成液泡)如:子、根尖分 生区(亲水性物质吸水。如蛋白质、淀粉、纤维素等)
渗透作用(形成液泡)
物质跨膜运输的其他实例
1.细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的。
2.对矿质元素的吸收有些是逆相对含量梯度——主动运输
三.物质跨膜运输的其他实例
初始浓度
0 Mg2+ Ca2+ Si4+ 离子
培养液中的离子浓度
水稻
番茄
3.细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜,水分子可以自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。
细胞对物质的吸收是有选择的。这种选择性具有普遍性。可作为活细胞的一个重要特征。
对物质是否吸收以及吸收多少,都是由细胞膜上载体的种类和数量决定。也取决于细胞生命活动的需要。
比较几组概念
渗透:水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散又称为渗透
(如:细胞的吸水和失水,原生质层相当于半透膜)
扩散:物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散(扩散与过膜与否无关)
(如:O2从浓度高的地方向浓度低的地方运动)
选择透过性膜:细胞膜上具有载体,且不同生物的细胞膜上载体种类和数量不同,构成了对不同物质吸收与否和吸收多少的选择性。
(如:细胞膜等各种生物膜)
半透膜:物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小
(如:动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜等)
练习题
1、a、b、c是三个相邻的细胞,已知a细胞液浓度> b细胞液浓度> c细胞液浓度,如图所示,能正确表示水分在三者之间关系的是( )
A
B
C
D
C
a
c
b
a
c