第4章细胞的物质输入和输出 第5章第1节物质跨膜运输的实例 【学习目标】 1.说出细胞在什么情况下吸水,什么情况下失水,并能根据具体情况判断细胞在某一浓度溶 液中细胞的形态。 2.举例说明细胞膜是选择透过性膜,并指出被选择的对象。 3.尝试从日常生活现象中提出问题、作出假设、验证假设 4.进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作 【学习重难点】 1.学习重点:举例说出细胞膜是选择透过性膜 2.学习难点:细胞吸水和失水的原理;尝试提出问题,作出假设 【预习案】 动物细胞的吸水与失水 回忆细胞膜的制备实验,动物细胞在什么情况下吸水或失水? 当外界溶液浓度 细胞质的浓度,细胞吸水膨胀,浓度差异大时,会因吸水而涨破 当外界溶液浓度 细胞质的浓度,细胞失水皱缩,浓度差异大时,会因失水而死亡: 当外界溶液浓度_细胞质的浓度,水分进出细胞处于动态平衡状态。 二、扩散与渗透 补充:扩散是指物质从相对含量多的地方向相对含量少的地方运动,可以通过半透膜,也可 以不通过半透膜。例如氧气通过肺泡和毛细血管壁进入血液;甘油和脂肪酸被小肠上 皮吸收等过程,习惯上一般相对于溶质而言。感受生活中的实例:花香的飘散,蔗糖的 溶解等。 水分进出细胞与上述实例有何不同? 1.模拟生物学实验—一渗透作用:分析教材Pω渗透装置示意图,填出方框内液体名称 ①什么是半透膜? ②漏斗内的液面为什么会升高?液面会持续上升吗? ③如果用一层纱布代替玻璃纸,漏斗内的液面还会升高吗? 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? 半透膜 2.对比观察、讨论、总结: ①渗透作用是指水分子等溶剂分子透过 从相对含量的地方向相对含量 的地方(低浓度溶液向高浓度溶液)的扩散。如成熟植物细胞的吸水与失水;动物细胞 的吸水与失水等。 ②渗透作用发生的条件:具有 植物细胞的吸水与失水 1.植物细胞结构上与动物细胞的明显区别是: ①植物细胞的细胞膜外面有 结构,而动物细胞没有 ②成熟的植物细胞由于 占据了细胞的大部分空间,将细胞质挤成一薄层,所 以细胞内的液体环境主要指
- 1 - 【学习目标】 1.说出细胞在什么情况下吸水，什么情况下失水，并能根据具体情况判断细胞在某一浓度溶 液中细胞的形态。 2.举例说明细胞膜是选择透过性膜，并指出被选择的对象。 3.尝试从日常生活现象中提出问题、作出假设、验证假设。 4.进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。 【学习重难点】 1. 学习重点：举例说出细胞膜是选择透过性膜 2.学习难点：细胞吸水和失水的原理；尝试提出问题，作出假设 【预习案】 一、动物细胞的吸水与失水 回忆细胞膜的制备实验，动物细胞在什么情况下吸水或失水？ 当外界溶液浓度 细胞质的浓度，细胞吸水膨胀，浓度差异大时，会因吸水而涨破； 当外界溶液浓度 细胞质的浓度，细胞失水皱缩，浓度差异大时，会因失水而死亡； 当外界溶液浓度 细胞质的浓度，水分进出细胞处于动态平衡状态。 二、扩散与渗透 补充：扩散是指物质从相对含量多的地方向相对含量少的地方运动，可以通过半透膜，也可 以不通过半透膜。例如氧气通过肺泡和毛细血管壁进入血液；甘油和脂肪酸被小肠上 皮吸收等过程，习惯上一般相对于溶质而言。感受生活中的实例:花香的飘散,蔗糖的 溶解等。 水分进出细胞与上述实例有何不同？ 1．模拟生物学实验——渗透作用：分析教材 P60 渗透装置示意图，填出方框内液体名称： ①什么是半透膜？ ②漏斗内的液面为什么会升高？液面会持续上升吗？ ③如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗内的液面还会升高吗？ 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？ 2．对比观察、讨论、总结： ①渗透作用是指水分子等溶剂分子透过__________，从相对含量___的地方向相对含量___ 的地方（低浓度溶液向高浓度溶液）的扩散。如成熟植物细胞的吸水与失水；动物细胞 的吸水与失水等。 ②渗透作用发生的条件：具有__________；______________________________。 三、植物细胞的吸水与失水 1．植物细胞结构上与动物细胞的明显区别是： ①植物细胞的细胞膜外面有 结构，而动物细胞没有。 ②成熟的植物细胞由于 占据了细胞的大部分空间，将细胞质挤成一薄层，所 以细胞内的液体环境主要指
2.原生质层: 和这两层膜之间的细胞质。 请写出数字所对应的结构: 3 5 6 3.原生质:(1)原生质指细胞内的生命物质,包括细胞膜、细胞 质、细 胞核 2)原生质相对原生质层多了和两部分结构。 4.植物细胞的吸水和失水 ①凉拌西红柿时,常常要放一些糖,过一段时间后就可见有水分渗出:或当你把白菜剁碎准 备做馅时,常常要放一些盐,过一段时间后也可见有水分渗出 ②蔫了的青菜叶放入清水中浸泡一段时间后,会有什么变化?为什么? 根据以上现象进行探究实验。(参照P62实验设计参考案例) (1)探究实验的一般步骤:提出问题 (2)植物细胞的质壁分离与复原实验可以得出结论: ①成熟植物细胞是一个严格的渗透系统:植物细胞的原生质层相当于一层 液泡内的液体主要指细胞液。当 浓度小于外界溶液浓度时,细胞通过渗透作用失水, (细胞壁和原生质层发生分离,此现象称为 :当 浓度大于外界溶液浓度 时,细胞通过渗透作用吸水,(细胞壁和原生质层慢慢地恢复成原来的状态,此现象称 为 ②植物细胞的质壁分离和复原证明水分子是可以出入细胞的物质:而且水分子进出细胞的 方向取决于 两侧溶液的浓度,细胞吸水和失水是水分子顺 进行跨膜运 输的过程。同时也证明细胞膜是 膜,因为,蔗糖分子并未像水分子那样进出细 胞膜。从而也可以此判断植物细胞的死活 四、物质跨膜运输的其他实例 参照插图阅读教材Pa3文字,进行资料分析,回答下列问题: 1、水稻培养液里的Ca2和Mg'浓度为什么会增高?(提示:从溶液浓度角度思考培养液里的 Ca2和Mg2浓度增高的可能性有哪些?) 2、不同作物对无机盐的吸收有差异吗? 3、水分子跨膜运输是顺顺相对含量的梯度的,其他物质的跨膜运输也是这样吗? 4、细胞对物质的吸收有选择吗?如果有,这种选择性有普遍性吗?(微生物实例) 归纳与总结 (1)物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的。既有 梯度的,也有 梯度 的,这取决于细胞生命活动的需要,即细胞对于物质的输入和输出有 由此可 见 (2)选择透过性膜的涵义: 可以自由通过 也可以通过, 而细胞生命活动不需要的离子、小分子、大分子物质 【探究案】
- 2 - 2．原生质层： 、 和这两层膜之间的细胞质。 请写出数字所对应的结构： 1_______________ 2________________ 3________________ 4_______________ 5________________ 6________________ 3．原生质：（1）原生质指细胞内的生命物质，包括细胞膜、细胞 质、细 胞核； （2）原生质相对原生质层多了 和 两部分结构。 4．植物细胞的吸水和失水 ①凉拌西红柿时，常常要放一些糖，过一段时间后就可见有水分渗出；或当你把白菜剁碎准 备做馅时，常常要放一些盐，过一段时间后也可见有水分渗出。 ②蔫了的青菜叶放入清水中浸泡一段时间后，会有什么变化？为什么？ 根据以上现象进行探究实验。（参照 P62 实验设计参考案例） （1）探究实验的一般步骤：提出问题→ → → → → 。 （2）植物细胞的质壁分离与复原实验可以得出结论： ①成熟植物细胞是一个严格的渗透系统：植物细胞的原生质层相当于一层 ， 液泡内的液体主要指细胞液。当 浓度小于外界溶液浓度时，细胞通过渗透作用失水， （细胞壁和原生质层发生分离，此现象称为 ）；当 浓度大于外界溶液浓度 时，细胞通过渗透作用吸水，（细胞壁和原生质层慢慢地恢复成原来的状态，此现象称 为 。） ②植物细胞的质壁分离和复原证明水分子是可以出入细胞的物质；而且水分子进出细胞的 方向取决于 两侧溶液的浓度，细胞吸水和失水是水分子顺__________进行跨膜运 输的过程。同时也证明细胞膜是____________膜，因为，蔗糖分子并未像水分子那样进出细 胞膜。从而也可以此判断植物细胞的死活 四、物质跨膜运输的其他实例 参照插图阅读教材 P63 文字，进行资料分析，回答下列问题： 1、水稻培养液里的 Ca2+和 Mg2+浓度．．为什么会增高？(提示：从溶液浓度角度思考培养液里的 Ca2+和 Mg2+浓度增高的可能性有哪些？) 2、不同作物对无机盐的吸收有差异吗？ 3、水分子跨膜运输是顺顺相对含量的梯度的，其他物质的跨膜运输也是这样吗？ 4、细胞对物质的吸收有选择吗？如果有，这种选择性有普遍性吗？（微生物实例） 归纳与总结： （1）物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的。既有_________梯度的，也有_________梯度 的，这取决于细胞生命活动的需要，即细胞对于物质的输入和输出有_________。由此可 见 。 （2）选择透过性膜的涵义： 可以自由通过； 也可以通过， 而细胞生命活动不需要的离子、小分子、大分子物质 。 【探究案】
1.动物细胞是一个渗透系统吗?植物细胞呢? 1、在观察植物细胞质壁分离实验中: ①我们已学的实验中也有以洋葱鳞片叶作为实验材料的,你还记得吗?同样用到洋葱的鳞片 叶,在这个实验中取材有什么不同?为什么?如何制作洋葱鳞片叶外表皮的临时装片? ②为什么将其先放入特定浓度蔗糖液中,再放入清水中?第3步骤和第5步骤中用吸水纸吸 引的目的是什么?为什么要重复几次? ③实验用显微镜观察时,用到高倍镜了吗?观察的是什么的变化。 ④预期实验结果 中央液泡大小原生质层的位置细胞大小 现象名称 蔗糖溶液 请水 ⑤某同学用了质量浓度为0.8g/m1的蔗糖溶液进行实验,结果没有观察到质壁分离复原现象, 为什么? ⑥假如细胞壁相当于一层半透膜,实验结果会有什么不同?如果没有细胞壁,实验结果又会 有什么不同? ⑦若是将紫色洋葱表皮细胞放入一定浓度的KNO3溶液中,会怎样?(提示:KNO3可以进入细 4.选择透过性膜与半透膜有什么区别和联系? 【典例分析】 例1.若向日葵的某种细胞间隙的液体浓度为A,细胞液浓度为B,细胞质基质的浓度为C,则 当它因缺水而萎蔫时,三者之间的浓度关系为() AA>B>C BB>A>CC B>C>A D. A>C>B 答案:D 【练习案】 1.一个成熟的植物细胞,它的原生质层主要包括() A.细胞膜、核膜和这两层膜之间的细胞质B.细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质 C.细胞膜和液泡膜之间的细胞质 D.细胞壁、液泡膜和它们之间的细胞质 2.将一种动物细胞浸没于质量分数为5%的蔗糖溶液中,它会膨胀破裂,则它的细胞液的浓 度()。 A.小于5%B.等于5%C.大于5%D.不能确定
- 3 - 1.动物细胞是一个渗透系统吗？植物细胞呢？ 1、 在观察植物细胞质壁分离实验中： ①我们已学的实验中也有以洋葱鳞片叶作为实验材料的，你还记得吗？同样用到洋葱的鳞片 叶，在这个实验中取材有什么不同？为什么？如何制作洋葱鳞片叶外表皮的临时装片？ ②为什么将其先放入特定浓度蔗糖液中，再放入清水中？第 3 步骤和第 5 步骤中用吸水纸吸 引的目的是什么？为什么要重复几次？ ③实验用显微镜观察时，用到高倍镜了吗？观察的是什么的变化。 ④预期实验结果 中央液泡大小 原生质层的位置 细胞大小 现象名称 蔗糖溶液 清水 ⑤某同学用了质量浓度为 0.8g/ml 的蔗糖溶液进行实验，结果没有观察到质壁分离复原现象， 为什么？ ⑥假如细胞壁相当于一层半透膜，实验结果会有什么不同？如果没有细胞壁，实验结果又会 有什么不同？ ⑦若是将紫色洋葱表皮细胞放入一定浓度的 KNO3 溶液中，会怎样？（提示：KNO3 可以进入细 胞） 4.选择透过性膜与半透膜有什么区别和联系？ 【典例分析】 例 1.若向日葵的某种细胞间隙的液体浓度为 A，细胞液浓度为 B，细胞质基质的浓度为 C，则 当它因缺水而萎蔫时，三者之间的浓度关系为（ ） A．A＞B＞C B．B＞A＞C C．B＞C＞A D． A＞C＞B 答案：D 【练习案】 1.一个成熟的植物细胞，它的原生质层主要包括 ( ) A．细胞膜、核膜和这两层膜之间的细胞质 B．细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质 C．细胞膜和液泡膜之间的细胞质 D．细胞壁、液泡膜和它们之间的细胞质 2．将一种动物细胞浸没于质量分数为 5% 的蔗糖溶液中，它会膨胀破裂，则它的细胞液的浓 度（ ）。 A. 小于 5% B. 等于 5% C. 大于 5% D. 不能确定
3.将胡萝卜的块根切成小块放入清水中,清水颜色没有变化。若把胡萝卜的块根切成小块放 人沸水中,水变成红色。其原因是() A.沸水破坏细胞壁结构 B沸水使细胞失活 C.水温升高,色素溶解度增大 D.沸水使反应加快 4.利用高浓度的盐水杀菌的原理是()。 A.盐水中的氯离子有杀菌的作用B.高浓度盐水中水分不足,不利于细菌生长 C.细菌由于脱水而死亡 钠离子有杀菌作用 5.将人类的红血球置于不同浓度蔗糖液中,浸泡半小时之后的结果如图4-3。依照血球外形 的变化判断蔗糖液的浓度,由高到低排列,正确的是()。 A.甲>乙>丙>丁B.丁>甲>乙>丙C.丙>丁>甲>乙D.丙>乙>丁>甲 甲 丙 6.在植物细胞质壁分离过程中,水分子通过细胞结构的顺序是() ①细胞壁②细胞膜③细胞质④液泡膜⑤液泡 A.①②③④⑤B.①②④⑤③C.⑤④②③①D.⑤④③②① 7.在浓蔗糖溶液中,能够发生质壁分离的细胞是( A人的口腔上皮细胞 B蛙的红细胞 C皮肤的角质层细胞 D洋葱的表皮细胞 8.将马铃薯块挖个凹穴,放在内外两种液体中间。已知一种 是清水,一种是30%的蔗糖溶液,开始时,两个液面是平的, 过了一段时间后液面如下图所示:据图回答: (1)液体A是 ,B是 (2)在图甲中,C处细胞水,D处细胞_水。(吸/失)国块目 马薯块 (3)在图乙中,C处细胞_水,D处细胞_水。(吸/失)
- 4 - 3．将胡萝卜的块根切成小块放入清水中，清水颜色没有变化。若把胡萝卜的块根切成小块放 人沸水中，水变成红色。其原因是 ( ) A．沸水破坏细胞壁结构 B 沸水使细胞失活 C．水温升高，色素溶解度增大 D．沸水使反应加快 4．利用高浓度的盐水杀菌的原理是（ ）。 A. 盐水中的氯离子有杀菌的作用 B. 高浓度盐水中水分不足，不利于细菌生长 C. 细菌由于脱水而死亡 D. 钠离子有杀菌作用 5.将人类的红血球置于不同浓度蔗糖液中，浸泡半小时之后的结果如图 4－3。依照血球外形 的变化判断蔗糖液的浓度，由高到低排列，正确的是（ ）。 A．甲＞乙＞丙＞丁 B．丁＞甲＞乙＞丙 C．丙＞丁＞甲＞乙 D．丙＞乙＞丁＞甲 6．在植物细胞质壁分离过程中，水分子通过细胞结构的顺序是 ( ) ①细胞壁 ②细胞膜 ③细胞质 ④液泡膜 ⑤液泡 A．①②③④⑤ B．①②④⑤③ C．⑤④②③① D．⑤④③②① 7.在浓蔗糖溶液中，能够发生质壁分离的细胞是（ ） A 人的口腔上皮细胞 B 蛙的红细胞 C 皮肤的角质层细胞 D 洋葱的表皮细胞 8．将马铃薯块挖个凹穴，放在内外两种液体中间。已知一种 是清水，一种是 30%的蔗糖溶液，开始时，两个液面是平的， 过了一段时间后液面如下图所示：据图回答： （1）液体 A 是 ，B 是 。 （2）在图甲中，C 处细胞 水，D 处细胞 水。（吸/失） （3）在图乙中，C 处细胞 水，D 处细胞 水。（吸/失）