細(xì)胞是一個開放的系統(tǒng)，每時每刻都與環(huán)境進(jìn)行著物質(zhì)的交換。物質(zhì)的進(jìn)進(jìn)出出都要經(jīng)過細(xì)胞的邊界細(xì)胞膜。細(xì)胞內(nèi)外的許多物質(zhì)并不能自由地出入細(xì)胞，那么細(xì)胞膜是怎樣控制物質(zhì)進(jìn)出的呢？,新課導(dǎo)入,第1節(jié)物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗?一、細(xì)胞的吸水和失水,二、物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?滲透作用裝置,半透膜：一些物質(zhì)（一般是水分子物質(zhì)）能透過，而另一些物質(zhì)不能透過的多孔性薄膜。,問題討論,1、漏斗管內(nèi)的液面為什么會升高？,由于單位時間內(nèi)透過半透膜進(jìn)入長頸漏斗的水分子數(shù)量多于從長頸漏斗滲出的水分子數(shù)量，使得管內(nèi)液面升高。,一、水分子的跨膜運輸,1、水分子的跨膜運輸,3.如果燒杯中不是清水,而是同樣濃度的蔗糖溶液結(jié)果會怎樣?,2.如果用一層紗布代替玻璃紙,漏斗管內(nèi)的液面還會升高嗎?,液面不會升高，因紗布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通過。因而液面不會升高,液面不會升高，半透膜兩側(cè)溶液的濃度相等時，單位時間內(nèi)透過半透膜進(jìn)入長頸漏斗的水分子數(shù)量等于滲出的水分子數(shù)量。,一、滲透作用,1、概念：水分子(或其它溶劑分子)透過半透膜,從低濃度溶液向高濃度溶液的擴(kuò)散的現(xiàn)象。,2、條件,半透膜兩側(cè)溶液有濃度差,3、原理,歸納：水分子可以自由進(jìn)出，并且是順相對含量的梯度進(jìn)行的。,細(xì)胞膜,細(xì)胞質(zhì),清水,二.動物細(xì)胞的吸水和失水,?,提出問題,動物細(xì)胞的細(xì)胞膜是不是相當(dāng)于一層半透膜？,動物細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜,實驗材料：人的紅細(xì)胞、三個燒杯、高濃度溶液、低濃度溶液、生理鹽水。,二.細(xì)胞的吸水和失水,當(dāng)外界溶液的濃度比細(xì)胞質(zhì)的溶度低時，細(xì)胞吸水膨脹。,當(dāng)外界溶液的濃度比細(xì)胞質(zhì)的溶度高時，細(xì)胞失水皺縮。,當(dāng)外界溶液的濃度與細(xì)胞質(zhì)的溶度相同時，水分進(jìn)出細(xì)胞處于動態(tài)平衡。,在等滲溶液中:由外界溶液濃度=細(xì)胞質(zhì)的濃度紅細(xì)胞。,低濃度溶液中:由于外界溶液濃度細(xì)胞質(zhì)的濃度紅細(xì)胞。,高濃度溶液中:由于外界溶液濃度細(xì)胞質(zhì)的濃度細(xì)胞。,吸水膨脹,失水皺縮,吸水和失水動態(tài)平衡,實驗現(xiàn)象記錄,（2）根據(jù)現(xiàn)象判斷紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于什么膜？,討論,（1）正常生活著的紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能透過細(xì)胞膜嗎？,血紅蛋白等有機(jī)物一般不能透過細(xì)胞膜。,紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于“問題探討”中的半透膜。,紅細(xì)胞吸水或失水的多少主要取決于紅細(xì)胞內(nèi)外濃度的差值。一般情況下，差值較大時吸水或失水較多。,討論,（3）當(dāng)外界溶液的濃度低時，紅細(xì)胞一定會吸水而漲破嗎？,（4）紅細(xì)胞吸水或失水的多少取決與什么？,當(dāng)外界溶液的濃度低于紅細(xì)胞內(nèi)部的濃度時，紅細(xì)胞一般會因持續(xù)吸水而漲破。,其他動物細(xì)胞的吸水和失水的原理與紅細(xì)胞的一樣,1.吃咸瓜子或平時吃話梅等較咸的東西，吃多了后會有什么感覺？為什么會有這種感覺？,3.白菜長時間放置在空氣中會慢慢地萎蔫，但是將萎蔫的白菜放進(jìn)清水中，它又會恢復(fù)硬挺的形態(tài)。為什么呢?,與生活的聯(lián)系,2.當(dāng)你把白菜剁碎準(zhǔn)備做餃子餡時，常常要放一些鹽，過一段時間后就可見有水分滲出，這些水分是從哪里來的？,覺得嘴唇比較干。因為嘴唇周圍的細(xì)胞失水。,白菜細(xì)胞失去了水分，即水分的輸出。,菜葉吸收水分，即水分的輸入。,細(xì)胞膜,液泡膜,細(xì)胞質(zhì),液泡,細(xì)胞核,細(xì)胞壁,原生質(zhì)層,由纖維素和果膠組成，是全透性的,成熟的植物細(xì)胞,原生質(zhì)層：,細(xì)胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)。,細(xì)胞液,液泡膜,細(xì)胞質(zhì),細(xì)胞膜,細(xì)胞壁,原生質(zhì)層,清水,?,類比學(xué)習(xí),3、植物細(xì)胞吸水和失水,思考：原生質(zhì)層是否相當(dāng)于是一層半透膜？如何設(shè)計探究實驗來探究這個問題？,再見,外界溶液濃度細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞失水。,植物細(xì)胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象,植物細(xì)胞質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象,（2）方法步驟：,顯微鏡下植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離,正常的洋蔥表皮細(xì)胞,質(zhì)壁分離的洋蔥表皮細(xì)胞,原生質(zhì),植物細(xì)胞是一個滲透系統(tǒng),細(xì)胞吸水的方式,吸脹吸水,滲透吸水,舉例：未成熟植物細(xì)胞、干種子等,細(xì)胞結(jié)構(gòu)特點：沒有形成大的中央液泡,條件：成熟的中央有液泡的植物細(xì)胞,細(xì)胞結(jié)構(gòu)特點：細(xì)胞質(zhì)有大液泡；細(xì)胞壁具全透性；原生質(zhì)層具選擇透過性；細(xì)胞液具有一定濃度。,原理：靠細(xì)胞內(nèi)的親水性物質(zhì)（蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素）吸收水分,（主要的吸水方式）,實例：成熟的植物細(xì)胞,原理：具選擇透過性膜和濃度差,成熟植物細(xì)胞通過滲透作用吸水（或失水）的實驗驗證,發(fā)生質(zhì)壁分離的條件是什么？,原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的伸縮性,外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度,三.植物細(xì)胞的吸水和失水,結(jié)論:,細(xì)胞液濃度大于外界溶液濃度,2.細(xì)胞液濃度小于外界溶液濃度,四、物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?細(xì)胞的吸水和失水是水分子順應(yīng)相對含量的梯度跨膜運輸?shù)倪^程。其他物質(zhì)的跨膜運輸是怎樣的呢？,結(jié)論：物質(zhì)跨膜運輸并不都是順相對含量梯度的。,四.物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?2025倍,人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞,250mg/L,血液,I,四、物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?1.在培養(yǎng)過程中，水稻吸收水分及Si4+離子較多，吸收Ca2+、Mg2+較少，結(jié)果導(dǎo)致水稻培養(yǎng)液里的Ca2+、Mg2+濃度增高。2.在番茄的培養(yǎng)液中，Ca2+、Mg2+的濃度下降，而Si4+的濃度升高，證明番茄吸收的Ca2+、Mg2+比Si4+多。3.不同作物對無機(jī)鹽的吸收是有差異的。,根據(jù)資料分析,結(jié)論：細(xì)胞對于物質(zhì)的輸出和輸入有選擇性。,從以上實例可以看出，物質(zhì)跨膜運輸并不都是順相對含量梯度的，而且細(xì)胞對于物質(zhì)的輸入和輸出有選擇性?？梢哉f細(xì)胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜。,生物膜的概念：指細(xì)胞內(nèi)所有的生物膜，包括細(xì)胞膜、細(xì)胞器、核膜。生物膜的功能特性：選擇透過性膜。（水分子可自由通過，一些離子和小分子也可通過，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過）。,練習(xí)1、一個成熟的植物細(xì)胞，它的原生質(zhì)層主要包括（）A、細(xì)胞膜、核膜和這兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)B、細(xì)胞膜、液泡膜和這兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)C、細(xì)胞膜和液泡膜之間的細(xì)胞質(zhì)D、細(xì)胞壁、液泡膜和它們之間的細(xì)胞質(zhì),B,2、下圖是三個相鄰的植物細(xì)胞，以及它們之間水分流動方向的示意圖。圖中三個細(xì)胞的細(xì)胞液，在濃度上的關(guān)系是