第四章細胞的物質輸入和輸出第一節物質跨膜運輸的實例一、滲入系統的構成分析及應用1.滲入作用水分子（或其它溶劑分子）透過半透膜的擴散，稱為滲入作用條件（1）半透膜（2）膜兩側的溶液含有濃度差(玻璃紙、細胞膜、原生質層)（滲入壓差）從低濃度到高濃度方向：半透膜等于選擇透過性膜嗎？半透膜是一類能夠讓小分子物質（分子直徑不大于“孔”）通過（如水分子），而較大分子物質（分子直徑不不大于“孔”）不能通過（如蔗糖）的一類多孔性膜。半透膜涉及物理性過濾膜（無生物活性，如動物膀胱、玻璃紙、腸衣、雞蛋的卵殼膜）和選擇透過性膜（含有生物活性，如細胞膜、原生質層等），能夠說“選擇透過性膜屬于半透膜”水分子只進不出嗎？半透膜兩側溶液的水分子是進行雙向運動的，我們只是觀察由雙向水分子運動快慢的差別所造成的液面變化。水分子進入的速率不不大于出來的速率，液面升高，當兩者速率相等時，液面不再升高。液面停止上升后，漏斗內外溶液濃度相等嗎？內部（蔗糖溶液）濃度高于外部（清水）濃度。隨著液面升高液注產生的壓力逐步增大使水分子向外出速率逐步增加，同時由于內外溶液濃度差逐步減小造成水分子由于滲入壓向內進的速率逐步減小，直到進出速率相等時，液面不再升高。比較單位體積0.3g/mL蔗糖溶液、0.3g/mL葡萄糖溶液的溶質分子數半透膜兩側的溶液濃度差是指單位體積中溶質分子數的差，即物質的量濃度差滲入系統的應用漏斗內燒杯內溶液濃度MN現象及結論1.比較不同溶液濃度大小①若漏斗內液面上升,則M

N②若漏斗內液面不變，則M

N③若漏斗內液面下降，則M

N2.驗證滲入作用發生的條件（1）具半透膜。（2）含有濃度差。><=【知識運用】有兩瓶蔗糖溶液，一瓶10%，一瓶20%，可是標簽掉了，請用上述裝置，設計實驗將它們分辨？運用上述裝置，在燒杯中加入蔗糖溶液A，在漏斗中裝入蔗糖溶液B，觀察其液面變化，若液面上升，則A是10%，B是20%；若液面下降，則成果相反。如何證明淀粉和碘液哪種物質能夠通過半透膜？請用上述裝置，設計實驗加以證明？運用上述裝置，在燒杯中加入淀粉溶液，在漏斗中裝入碘液，觀察顏色變化。若漏斗內變藍，則闡明淀粉能夠透過半透膜而碘液不能透過；若燒杯內變藍，則闡明碘液能夠透過半透膜而淀粉不能透過；若漏斗內和燒杯內都變藍，則闡明淀粉和碘液都能夠透過半透膜；若漏斗內和燒杯內都不變藍，則闡明淀粉和碘液都不能夠透過半透膜。條件有半透膜半透膜兩側的溶液存在濃度差...滲入作用：水分子或其它溶劑分子透過半透膜的擴散，稱滲入作用.概念方向：高濃度

低濃度總結：玻璃紙、細胞膜、原生質層滲入：指溶劑分子（如水、酒精、丙酮等）穿過半透膜從低濃度一側向高濃度一側移動的過程。擴散：指某些小分子物質（如水、O2、CO2、苯、乙醇、甘油等）從濃度高的一側向濃度低的一側運輸的過程。半透膜A

以下圖所示，在U型管中部c處裝有半透膜，在a側加入紅色的細胞色素c（分子量為1.3萬道爾頓的蛋白質）水溶液，b側加入清水，并使a、b兩側液面高度一致，通過一段時間后，實驗成果將是（）A.a、b兩側液面高度一致，b側無色。B.a、b兩側液面高度一致，b側紅色。C.a液面低于b液面，b側無色。D.a液面高于b液面，b側無色D

C二、細胞的吸水和失水方式：動植物細胞吸水和失水原理都是滲入作用嗎？YES!滲入作用【補充—吸脹吸水：事實上，幼嫩的植物細胞（如分生區細胞）和干種子由于沒有大液泡，而是靠細胞內的親水性物質（如蛋白質、淀粉、纖維素）吸取水分，這種方式稱為吸脹吸水。成熟的植物細胞靠的是滲入吸水，如不特別闡明，我們都指的是成熟植物細胞，因此滲入吸水是植物細胞吸水的重要方式】觀察動物細胞的吸水和失水失水皺縮外界濃度細胞質濃度>水分進出處動態平衡外界濃度細胞質濃度=外界濃度細胞質濃度<吸水膨脹動物細胞的什么構造相稱于半透膜？細胞膜動物細胞的膜兩側溶液是什么？細胞質與外界溶液（人：細胞內液與細胞外液）動物細胞什么條件下失水，什么條件下吸水？動物細胞吸水或失水的多少取決于什么條件？細胞內外濃度差當外界溶液的濃度低時，紅細胞一定會吸水而漲破嗎？當外界溶液的濃度低于紅細胞內部的濃度時，紅細胞普通會因持續吸水而漲破。成熟的植物細胞就是一種滲入系統內溶液外界溶液半透膜原生質層細胞膜液泡膜細胞質細胞液細胞壁（全透性、伸縮性小）所以：原生質層相當于半透膜原生質層與原生質體的區別

細胞膜、細胞質、細胞核統稱為原生質；去掉細胞壁的植物細胞特稱為原生質體。結論2）細胞吸水還是失水取決于外界溶液濃度與細胞質濃度的差值外界溶液濃度＞細胞質濃度細胞失水外界溶液濃度＜細胞質濃度細胞吸水1）動植物細胞是一種滲入系統動物細胞成熟植物細胞半透膜濃度差細胞膜原生質層細胞質與外界溶液細胞液與外界溶液三、實驗：觀察植物細胞的質壁分離和質壁分離復原現象1、實驗原理？2、“質”、“壁”、分別指什么？3、“質壁分離復原現象”不要簡說成“復原現象”4、質壁分離后在細胞膜與細胞壁之間是什么？5、實驗材料有什么規定？6、實驗材料為什么選擇紫色洋蔥鱗片葉外表皮？7、用什么辦法變化外界溶液？（1）滲入作用：成熟的植物細胞的原生質層相稱于一層半透膜，細胞液含有一定的濃度，能夠滲入失水和吸水。（2）原生質層伸縮性不不大于細胞壁原生質層細胞壁外界溶液成熟的、活的、植物細胞液泡呈紫色，便于觀察引流法，在蓋玻片一側滴加液體，用吸水紙在蓋玻片另一側用吸水紙吸引，重復兩到三次，直到將洋蔥鱗片葉完全浸潤8、實驗用的蔗糖溶液濃度？9、當外界溶液濃度為0.1g/ml、0.5g/ml時分別是什么成果？10、質壁分離自動復原現象0.3g/ml（或描述為30%）無特別闡明狀況下，我們這樣考慮：0.1g/ml（10%）時，細胞吸水，體積變大；0.5g/ml（50%）時，細胞失水出現質壁分離，由于失水過多死亡，無法再復原,膜也失去選擇透過性，變為全透性。如果外界溶液是一定濃度無機鹽溶液（如KNO3溶液）或小分子溶液（如尿素溶液、葡萄糖溶液、甘油溶液、乙醇溶液等），細胞先失水出現質壁分離現象，由于無機鹽離子（K+和NO3-）通過主動運輸或小分子（尿素分子、葡萄糖分子、甘油分子、乙醇分子）通過自由擴散進入細胞，使細胞液濃度逐步增大，細胞開始吸水，又出現質壁分離自動復原現象1.制作臨時裝片：紫色的洋蔥鱗片葉表皮細胞2.低倍鏡觀察：①有紫色液泡②原生質層緊貼細胞壁3.4.低倍鏡觀察：①中央液泡逐步變小（紫色加深）②原生質層與細胞壁逐步分離5.6.低倍鏡觀察：①中央液泡逐步脹大②原生質層逐步貼近細胞壁實驗流程：０.３ｇ／ｍｌ蔗糖溶液吸水紙吸引清水吸水紙吸引⑴質壁分離：當外界溶液濃度＞細胞液濃度時，植物通過滲入作用失水，發生質壁分離條件、外因：內因：原生質層收縮性不不大于細胞壁現象：液泡體積();液泡顏色()失水因素分析：變小變深外界溶液⑵質壁分離復原：現象：液泡體積()；液泡顏色()。當外界溶液濃度＜細胞液濃度，植物細胞通過滲入作用吸水，發生質壁分離的細胞會出現質壁分離復原現象條件、因素：吸水變淺變大現象統計變小逐步恢復原來大小原生質層恢復原來位置原生質層脫離細胞壁基本不變基本不變

中央液泡大小原生質層的位置細胞大小蔗糖溶液清水1、提出問題：根據現象提出有價值的問題。2、作出假設：對問題進行假設。3、設計實驗：設計思路，預期成果，制訂方案。4、進行實驗：觀察想象，統計成果。5、分析成果：成果與預期一致，可得出結論。6、體現和交流：交流、質疑、解釋。探究的普通過程：（1）判斷植物細胞的死活（2）測定植物細胞的細胞液濃度范疇（3）比較不同細胞的細胞液濃度大小（4）鑒別不同種類的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)11、滲入作用原理的應用配備一系列梯度濃度的蔗糖溶液，當植物細胞既不吸水也不失水時，此時的蔗糖溶液濃度范疇即為細胞液濃度范疇只出現質壁分離現象的為蔗糖溶液；出現質壁分離現象后又自動復原的為KNO3溶液將要比較的細胞置于同一濃度的蔗糖溶液中，比較發生質壁分離的程度，質壁分離越明顯的細胞的濃度越低。濃度差越大，失水越快放入30%蔗糖溶液中不會發生質壁分離的一組細胞是（）①洋蔥根尖生長點細胞②人的口腔上皮細胞③洋蔥表皮細胞④干種子細胞⑤蛔蟲卵細胞⑥洋蔥根毛細胞A.①④⑤⑥ B.②③④⑤C.①②④⑤ D.①②④⑥C下列能夠表達洋蔥表皮細胞在質壁分離及復原過程中液泡體積變化的圖形是()B用洋蔥鱗片葉表皮制備“觀察細胞質壁分離實驗”的臨時裝片，觀察細胞的變化。下列有關實驗操作和成果的敘述，對的的是（）A.將裝片在酒精燈上加熱后，再觀察細胞質壁分離現象B.在蓋玻片一側滴入清水，細胞吸水膨脹但不會破裂C.用不同濃度的硝酸鉀溶液解決細胞后，均能觀察到質壁分離復原現象D.當質壁分離不能復原時，細胞仍具正常生理功效B以紫色洋蔥鱗莖表皮為材料觀察植物細胞質壁分離現象，下列敘述錯誤的是()A.在發生質壁分離的細胞中能觀察到紫色中央液泡逐步縮小B.滴加30%的蔗糖溶液比10%蔗糖溶液引發細胞質壁分離所需時間短C.發生質壁分離的細胞放入清水中又復原，闡明細胞保持活性D.用高濃度的NaCl溶液替代蔗糖溶液不能引發細胞質壁分離D濃度（mol/L）0.150.20.250.3質壁分離不分離剛分離顯著顯著為研究植物a能不能移植到b地生長，某生物學研究性學習小組設計了一測定植物a細胞液濃度的實驗方案，實驗成果以下表：

他們又測定了b地土壤溶液濃度。為確保植物a移植后能正常生存，該地土壤溶液的濃度應（）A.≥0.2 B.≤0.2 C.≥0.3 D.＜0.2D下列現象屬于滲入作用的是（）①水分子通過植物細胞的細胞壁②水分子或其它溶劑分子通過細胞膜③蔗糖分子通過細胞壁④水分子或其它溶劑分子通過液泡膜⑤水分子或其它溶劑分子通過原生質層⑥干大豆種子泡在清水中逐步脹大⑦暑天新鮮蔬菜在空氣中萎蔫A.①②③ B.③④⑤ C.②④⑤ D.①③⑤C四、物質跨膜運輸的其它實例

1.水稻培養液里的Ca2+和Mg2+濃度為什么會增高？在培養過程中，水稻吸取水分及其它離子較多，吸取Ca2+、Mg2+較少，成果造成水稻培養液里的Ca2+、Mg2+濃度增高。2.不同作物對無機鹽的吸取有差別嗎？不同作物對無機鹽的吸取是有差別的。4.細胞對物質的吸取有選擇嗎?如果有，這種選擇性有普遍