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出淤泥而不染,濯清涟而不妖. 物质跨膜运输的实例. 重庆铁路中学 陈书忠. 现象观察. 一、渗透实验. ( 是一种半透膜 , 水分子 可以通过 , 蔗糖分子 不能通过 一类多孔性薄膜 。 ). 实验材料: 玻璃纸. (一) . 渗透 实验现象. (二) 渗透作用. 概念: 水分子(或其他溶剂分子)透过半透膜的 扩散,称为渗透作用. 半透膜. 1. 条件:. 半透膜两侧的溶液具有浓度差. 2. 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. ( 水往 “高” 处流 ). 细胞内溶液. 细胞膜.
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物质跨膜运输的实例 重庆铁路中学 陈书忠
一、渗透实验 (是一种半透膜,水分子可以通过,蔗糖分子不能通过一类多孔性薄膜。) 实验材料:玻璃纸
(二) 渗透作用 概念:水分子(或其他溶剂分子)透过半透膜的 扩散,称为渗透作用 半透膜 1.条件: 半透膜两侧的溶液具有浓度差 2.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 (水往“高”处流)
细胞内溶液 细胞膜 类比推理 1、如果将装置中的漏斗换成动物细胞还会不会吸水? 2、如果吸水会发生什么? 把动物细胞看作一个渗透装置?
二.动物细胞的吸水和失水 (一)问题思考: 1.细胞吸水和失水满足渗透作用的两个条件吗? 2.细胞吸水与失水时符合渗透作用水分子的运动特点吗?
外界溶液浓度 细胞质浓度 细胞吸水膨胀 外界溶液浓度 细胞质浓度 细胞失水皱缩 外界溶液浓度 细胞质浓度 保持原状态 小于 大于 等于
把动物细胞看作一个渗透装置 细胞膜 (半透膜) 细胞质 (蔗糖溶液) 清水 (清水) 动物细胞的细胞膜是半透膜
低浓度溶液 低浓度溶液 低浓度溶液 高浓度溶液 高浓度溶液 生理盐水 人的红细胞 提出问题 红细胞的吸水与失水可以看成渗透装置? 作出假设 红细胞的细胞膜相当于一层半透膜 设计实验 进行实验 吸水膨胀 失水皱缩 分析结果得出结论 红细胞的细胞膜相当于一层半透膜
三.植物细胞的吸水与失水情况 (一)【知识库】 1.植物具有细胞壁,位于细胞膜的外侧,具有全透性。 2.成熟植物细胞具有中央大液泡,占整个细胞很大比例,因此成熟植物细胞的主要液体环境为液泡中的液体-细胞液;植物细胞吸水与失水主要通过液泡与外界环境进行。 3.液泡膜与细胞膜都属于生物膜系统,二者成分、结构、功能均相似。 4.原生质层:细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。
三、植物细胞的吸水和失水 细胞膜 原生质层 液泡膜 细胞质 细胞液 细胞核 细胞壁 ↑ 由纤维素和果胶组成,是全透性的,伸缩性小 成熟的植物细胞
(三)、科学探究步骤 植物细胞的吸水和失水 1.提出问题 (原生质层是一层半透膜吗?) 2.作出假设 (原生质层相当于一层半透膜) 3.设计实验 (设计方案、预期结果…) (按预定方案进行实验) 4.进行实验 5.分析结果 6.得出结论
设计方案: 将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中,观察液泡、原生质层及细胞大小的变化;再浸润在清水中,观察其大小的变化。 预期实验的结果 : 由于原生质层相当于一层半透膜,水分子可以自由通过,而蔗糖分子则不能通过,因此在蔗糖溶液中,植物细胞的中央液泡会____,细胞_______;在清水中植物细胞的液泡又会______,细胞_____。 缩小 皱缩 变大 膨胀
中央液 泡大小 原生质层 的位置 液泡颜色 蔗糖 溶液 清水 实验现象: 变深 变小 原生质层脱离细胞壁 变浅 逐渐恢复原来大小 原生质层恢复原来位置
外界溶液浓度 细胞液的浓度, 外界溶液浓度 细胞液的浓度,植物细胞吸水 总结:植物细胞的质壁分离及复原 现象: 植物细胞失水,原生质层与细胞壁分离 发生质壁分离的现象。 原生质层 慢慢恢复成原来状态,发生质壁分离 复原。 思考:当植物细胞质壁复原后,仍将细胞继续放置水中,植物细胞会涨破吗?
思考 1、你知道这里的“质”与“壁”分别指什么吗? “质”指原生质层,“壁”指细胞壁 2、植物细胞发生质壁分离的内因和外因是什么? 外因:外界溶液浓度大于细胞液浓度。 内因:由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁逐渐分开,从而发生质壁分离。 3、在质壁分离及复原的过程中,细胞液浓度的变化趋势如何? 质壁分离——细胞液浓度变大 复原——细胞液浓度变小
4.如果没有细胞壁,实验结果会有什么不同? 不会发生质壁分离现象,只发生渗透作用的吸水或失水 5.如果滴加的是0.5g/ml的蔗糖溶液,实验结果会 有什么不同? 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 6.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
7、动植物细胞在吸水与失水方面的差异 动物细胞没有细胞壁,因此不会有质壁分离现象。 植物细胞由于有细胞壁的限制和保护不会因持续吸水而涨破。
总结 1.渗透作用及条件 2.动物细胞的吸水与失水 3.植物细胞的吸水与失水 4.植物质壁分离复原实验
1、将一块新鲜马铃薯切成5块,放在一定浓度的蔗糖溶液中,通过显微镜观察细胞,结果是1、将一块新鲜马铃薯切成5块,放在一定浓度的蔗糖溶液中,通过显微镜观察细胞,结果是 B 则马铃薯的细胞液浓度大约为g/ml A、0.05—0.10 B、0.10-0.15 C、0.15-0.20 D、0.20-0.25
2.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 D
3. 将甲乙两种不同植物的成熟活细胞置于0.3mol/l的蔗糖溶液中,用显微镜观察其形态,如图所示 乙 B 甲 A、甲细胞液浓度较高不适应盐碱地栽培 B、甲细胞液浓度较高更适应盐碱地栽培 C、乙细胞液浓度较高更适应盐碱地栽培 D、乙细胞液浓度较高不适应盐碱地栽培
4、食醋中的醋酸分子是活细胞不需要的小分子物质,蔗糖是活细胞需要的大分子物质,用食醋和蔗糖可将新鲜的大蒜腌制成糖醋蒜,其原因是:4、食醋中的醋酸分子是活细胞不需要的小分子物质,蔗糖是活细胞需要的大分子物质,用食醋和蔗糖可将新鲜的大蒜腌制成糖醋蒜,其原因是: A、醋酸和蔗糖分子均能被活细胞选择吸收 B、因腌制时间过久两种物质慢慢进入活细胞 C、醋酸将活细胞杀死后使细胞膜失去了选择性 D、两种物质通过细胞壁,附着在细胞膜的外表面 C
5、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 a b c b c a a b c b c C A B D C
6、田间一次施肥过多,作物变得枯萎发黄,俗称“烧苗”。其原因是( ) A、根细胞从土壤中吸收的养分过多 B、根细胞不能从土壤中吸水 C、根系不能将水向上运输 D、根系被肥料分解释放的热能烧毁 B D 7、利用高浓度盐水(NaCl溶液)杀菌防腐的原理是( ) A、盐水中的Cl-有杀菌防腐的作用 B、盐水中的Na+不利于细菌的生活 C、盐水是中性的,不适于细菌的生活 D、由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡
图示渗透作用装置,装置溶液A、B、a、b浓度分别用MA、MB、Ma、Mb表示,图2、图4分别表示一段时间后,图1、图3液面上升的高度h1、h2。如果A、B、a、b均为蔗糖溶液,且MA>MB,Ma=Mb>MA,则达到平衡后图示渗透作用装置,装置溶液A、B、a、b浓度分别用MA、MB、Ma、Mb表示,图2、图4分别表示一段时间后,图1、图3液面上升的高度h1、h2。如果A、B、a、b均为蔗糖溶液,且MA>MB,Ma=Mb>MA,则达到平衡后 D A.h1>h2 Ma>Mb B.h1>h2 Ma<Mb C.h1<h2 Ma<Mb D.h1<h2 Ma>Mb
下图表示多种植物成熟细胞,在不同浓度的蔗糖溶液中质壁分离的百分率,图中曲线表明这些植物细胞下图表示多种植物成熟细胞,在不同浓度的蔗糖溶液中质壁分离的百分率,图中曲线表明这些植物细胞 A.细胞液浓度大于蔗糖溶液 浓度 B.细胞液浓度小于蔗糖溶液 浓度 C.有不同浓度的细胞液 D.细胞膜有不同的选择透性 C