第四章細胞的物質輸入和輸出第1節(jié)被動運輸玻璃紙(一種半透膜，水分子可以自由透過，而蔗糖分子不能)P62問題探討：玻璃紙（賽璐玢）滲透現(xiàn)象裝置滲透現(xiàn)象裝置1、漏斗管內(nèi)的液面為什么會升高？液面會無限上升嗎？為什么？2、如果用紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)的液面還會升高嗎？3、如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結果會怎樣？滲透所需條件一：有半透膜①單位時間內(nèi)透過玻璃紙進入漏斗的水分子比滲出的多；不會。紗布孔隙較大，蔗糖分子和水分子都可以透過紗布漏斗液面將保持不變（水分子進出速率相等）P62思考與討論：滲透所需條件二：膜兩側有濃度差②不會；當進出水量達到動態(tài)平衡時，液面將不再上升。3、滲透作用中水的運輸方向：一、滲透作用2、滲透作用發(fā)生的條件：（1）半透膜（2）膜兩側有濃度差水或（其他溶劑分子）通過半透膜的擴散水（溶劑）水相對含量高水相對含量低溶液濃度低溶液濃度高1、概念：滲透壓低（低滲溶液）滲透壓高（高滲溶液）滲透壓：取決于溶液中溶質微粒數(shù)目的多少。水多→水少類比推理細胞膜細胞質溶液如果將裝置中的漏斗換成動物細胞還會發(fā)生類似的滲透現(xiàn)象嗎？提出問題：細胞膜相當于一層半透膜嗎？外界溶液外界溶液濃度小于

細胞質濃度外界溶液濃度

等于

細胞質濃度外界溶液濃度

大于

細胞質濃度1、紅細胞內(nèi)的血紅蛋白等有機物能透過細胞膜嗎？2、紅細胞的細胞膜是否相當于“問題探討”中所說的半透膜？細胞吸水膨脹細胞失水皺縮細胞形態(tài)不變處于低濃度溶液處于等滲溶液處于高濃度溶液不能是P63水進出哺乳動物紅細胞的示意圖：外界溶液濃度小于

細胞質濃度外界溶液濃度

等于

細胞質濃度外界溶液濃度

大于

細胞質濃度3.當外界溶液的濃度低時，紅細胞一定會由于吸水而漲破嗎？4.紅細胞吸水或失水的多少取決于什么條件？取決于紅細胞內(nèi)外的濃度差，差值越大細胞吸水或失水越多細胞吸水膨脹細胞失水皺縮細胞形態(tài)不變低濃度溶液等滲溶液高濃度溶液不一定，濃度差很大時可能會吸水漲破。濃度差較小時，吸水后細胞質濃度會下降，若外界溶液的濃度不是很低，則水進出細胞很快達到動態(tài)平衡（進水量=出水量）。外界溶液濃度小于

細胞質濃度外界溶液濃度

等于

細胞質濃度外界溶液濃度

大于

細胞質濃度細胞吸水膨脹細胞失水皺縮保持原狀態(tài)低濃度溶液生理鹽水高濃度溶液5.想一想臨床上輸液為什么要用生理鹽水？生理鹽水（0.9%NaCl溶液）濃度與血漿濃度基本一致，血細胞不會因為過度吸水或失水而導致形態(tài)功能異常。相當于濃度差半透膜蔗糖溶液清水細胞膜細胞質外界溶液分析結果、得出結論：1.水進出動物細胞的條件：①

相當于一層半透膜

②

與外界溶液存在濃度差2.其他動物細胞的吸水或失水的原理與紅細胞一樣，都是通過

。二.水進出哺乳動物紅細胞的原理滲透裝置與紅細胞的比較細胞膜細胞質滲透作用換成植物細胞后現(xiàn)象是否也一樣？水分進出植物細胞是通過滲透作用嗎？

原生質層是否相當于一層半透膜？作出假設設計實驗實施實驗分析結果得出結論提出問題細胞液液泡膜細胞質細胞膜

細胞壁（全透性）原生質層植物細胞內(nèi)的液體環(huán)境主要是指____________細胞的吸水和失水主要指水通過

。液泡中的細胞液三.植物細胞的吸水與失水原生質層提出問題設計實驗實施實驗分析結果得出結論作出假設水分進出植物細胞是通過滲透作用，原生質層相當于一層半透膜。1.如果假設是正確：當外界溶液濃度高于細胞液濃度時，細胞就會

，液泡體積

。當外界溶液濃度低于細胞液濃度時，細胞就會

，液泡體積

。失水吸水變小變大提出問題作出假設實施實驗分析結果得出結論設計實驗將植物細胞先浸潤在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察液泡、原生質層及細胞大小的變化；再浸潤在清水中，觀察其大小的變化。

2.如何使細胞外溶液的濃度提高或降低？3.需要用到什么材料和器具？材料用具：紫色洋蔥鱗片葉（洋蔥外表皮細胞有紫色中央大液泡，便于觀察）質量分數(shù)為0.3g/mL的蔗糖溶液、清水、刀片、鑷子、顯微鏡等。選材：成熟的、液泡有一定顏色的植物組織。外表皮細胞內(nèi)表皮細胞提出問題作出假設分析結果得出結論設計實驗實施實驗提出問題作出假設設計實驗分析結果得出結論實施實驗1、取材2、滴水3、平展4、蓋蓋玻片①制片5、顯微觀察（紫色中央大液泡的大小、原生質層的位置）：6、滴0.3g/mL蔗糖溶液觀察現(xiàn)象（吸水紙作用：

）

7、滴清水再觀察現(xiàn)象②觀察

（共觀察三次，形成自身對照）引流，使溶液通過洋蔥鱗片葉，引起細胞吸水或失水。提出問題作出假設設計實驗實施實驗分析結果得出結論外界溶液中央大液泡大小原生質層的位置細胞大小蔗糖溶液清水（細胞失水

質壁分離）逐漸變小逐漸變大，恢復原來大小原生質層恢復到原來位置原生質層脫離細胞壁基本不變基本不變質壁分離：當細胞不斷失水時，由于原生質層比細胞壁的伸縮性大，原生質層就會與細胞壁逐漸分離開來。（細胞吸水

質壁分離復原）質壁分離復原：外界溶液中的水就透過原生質層進入細胞液中，整個原生質層就會慢慢恢復成原來的狀態(tài)。（1）實驗現(xiàn)象：①外界溶液濃度＞細胞液濃度時，細胞_____，發(fā)生__________現(xiàn)象。②外界溶液濃度＜細胞液濃度時，細胞_____，發(fā)生______________現(xiàn)象。失水質壁分離吸水質壁分離復原（2）實驗結論：植物細胞的

相當于半透膜，植物細胞也是通過

吸水和失水的。原生質層滲透作用分析結果，得出結論（3）質壁分離原因分析★：①外因：外界溶液

細胞液濃度。②內(nèi)因：

成熟植物細胞的原生質層相當于一層______

細胞壁的伸縮性______原生質層的伸縮性。＞半透膜小于①思考1、你知道這里的“質”與“壁”分別指什么嗎？2、選用質量濃度為0.3g/mL蔗糖溶液的原因？4、在質壁分離及復原的過程中，細胞液濃度、細胞吸水能力如何變化？“質”指原生質層，“壁”指細胞壁質壁分離——質壁分離復原——細胞液濃度變大吸水能力增強細胞液濃度變小吸水能力減弱過高：過低：

植物細胞失水過多，細胞死亡，無法發(fā)生復原。不能引起質壁分離或分離所需時間較長。3、質壁分離時液泡顏色如何變化？①位置的液體是什么？變深外界溶液評【思考探究】1.如果選用動物細胞能否觀察到質壁分離現(xiàn)象？3.如果選用植物根尖分生區(qū)細胞能否觀察到質壁分離現(xiàn)象？2.如果選用死的洋蔥細胞能否觀察到質壁分離現(xiàn)象？4.要觀察細胞發(fā)生質壁分離和質壁分離復原，對材料有哪些要求？不能不能不能活的、有細胞壁、大液泡的植物細胞評(5)細胞發(fā)生質壁分離的條件：有細胞壁（植物細胞）；有中央液泡（顏色為深色）；活細胞（原生質層相當于半透膜）（6）可自動發(fā)生質壁分離復原的物質有：甘油、乙二醇、尿素、KNO3、葡萄糖、

NaCl等（它們是脂溶性或細胞需要的物質，細胞能主動吸收）原因：甘油(脂溶性物質)能透過細胞膜進入細胞內(nèi)，使細胞液濃度增大，細胞滲透吸水，原生質層自動復原。P67課后習題3：假如將甲、乙兩個植物細胞分別放入蔗糖溶液和甘油溶液中，兩種溶液的濃度均比細胞液的濃度高，在顯微鏡下連續(xù)觀察，可以預測甲乙兩細胞的變化是（

）A.甲乙兩細胞發(fā)生質壁分離后，不發(fā)生質壁分離復原B.甲乙兩細胞都發(fā)生質壁分離，但乙細胞很快發(fā)生質壁分離復原C.只有乙細胞發(fā)生質壁分離，但不會發(fā)生質壁分離復原D.甲乙兩細胞發(fā)生質壁分離，隨后都很快發(fā)生質壁分離復原B課堂小結質壁分離及其復原實驗的應用1.判斷植物細胞的死活待測細胞+蔗糖溶液鏡檢發(fā)生質壁分離活細胞死細胞不發(fā)生質壁分離2.測定細胞液濃度的大小（P67“拓展應用1”）待測成熟植物細胞+一系列濃度梯度的蔗糖溶液

分別鏡檢

細胞液濃度介于未發(fā)生質壁分離和剛剛發(fā)生質壁分離的外界溶液的濃度范圍間。檢【當堂鞏固】1.持續(xù)觀察在0.3g/mL蔗糖溶液中的洋蔥表皮細胞，發(fā)現(xiàn)中央液泡逐漸變小，說明()A.細胞壁是一層半透膜B.洋蔥表皮細胞已經(jīng)死亡C.蔗糖溶液濃度小于細胞液濃度D.細胞液的濃度逐漸增大2.將洋蔥鱗片葉放在0.45mol/L蔗糖溶液中，細胞發(fā)生質壁分離；放在0.35mol/L的蔗糖溶液中，細胞有脹大趨勢，放在0.4mol/L的蔗糖溶液中，細胞幾乎不發(fā)生變化，這表明()A.洋蔥表皮細胞已經(jīng)死亡B.細胞膜不允許水分子自由通過C.蔗糖分子進入細胞導致滲透平衡D.細胞液濃度為0.4mol/L左右DD檢【當堂鞏固】3、將不同植物的三個未發(fā)生質壁分離的細胞置于同一蔗糖溶液中，形態(tài)不再變化后的細胞圖像如下圖。則有關各細胞實驗前細胞液濃度的判斷，正確的是()

A.甲>乙>丙

B.乙>甲>丙C.乙>丙>甲

D.丙>甲>乙B課堂精練判斷題（1）具有濃度差的溶液之間一定會發(fā)生滲透作用。（）（2）細胞膜對膜兩側物質的進出具有選擇性（）（3）在滲透作用中，當半透膜兩側溶液濃度相等時，水分子不再通過半透膜（）（4）將動物細胞放入一定濃度的外界溶液中，不能發(fā)生滲透作用。。（）√×××填空題（1）成熟的植物細胞的原生質層相當于一層（）。

（2）探究植物細胞的吸水和失水實驗中，選擇的材料必須是含有（）的植株活細胞半透膜中央大液泡總結質壁分離可以說明以下問題：（1）判斷細胞的死活；（2）測定細胞液的濃度范圍；（3）比較不同植物細胞的細胞液濃度；（4）比較未知溶液濃度的大小；（5）驗證原生質層和細胞壁伸縮性的大小。待測細胞+蔗糖溶液-----發(fā)生質壁分離和復原不發(fā)生質壁分離（活細胞）（死細胞）（1）判斷細胞的死活；（2）測定細胞液的濃度范圍待測細胞+一系列濃度梯度的蔗糖溶液——細胞液濃度范圍=未發(fā)生質壁分離和剛剛發(fā)生質壁分離的外界溶液的濃度范圍?？偨Y質壁分離可以說明以下問題：（1）判斷細胞的死活；（2）測定細胞液的濃度范圍；（3）比較不同植物細胞的細胞液濃度；（4）比較未知溶液濃度的大?。唬?）驗證原生質層和細胞壁伸縮性的大小。1.a、b、c是三個相鄰的細胞，已知a細胞液濃度>b細胞液濃度>c細胞液濃度,如圖所示，能正確表示水分在三者之間關系的是（）CacbacbacbacbABCD鞏固練習：2、將紫色洋蔥表皮細胞置于0.3g/mL的蔗糖溶液中，光鏡下觀察到的現(xiàn)象是（）。①液泡逐漸變小，顏色由淺變深；②液泡逐漸變大，顏色由深變淺；③原生質層與細胞壁逐漸分離形成球形小團；④細胞膜、液泡膜結構明顯；⑤原生質層與細胞壁之間是蔗糖溶液A.①③B.①③④C.②③D.①③⑤D3.田間一次施肥過多，作物變得枯萎發(fā)黃，俗稱“燒苗”。其原因是（）

A.根細胞從土壤中吸收的養(yǎng)分過多

B.根細胞不能從土壤中吸水

C.根系不能將水向上運輸

D.根系被肥料分解釋放的熱能燒毀B4.利用高濃度鹽水（NaCl溶液）殺菌防腐的原理是（）

A.鹽水中的Cl－有殺菌防腐的作用

B.鹽水中的Na＋不利于細菌的生活

C.鹽水是中性的，不適于細菌的生活

D.由于滲透作用使細菌細胞內(nèi)的水分滲出而死亡DP65最后一段：像水分子這樣，物質以擴散方式進出細胞，不需要消耗細胞內(nèi)化學反應所釋放的能量，這種物質跨膜運輸方式稱為

。被動運輸擴散：指物質分子從高濃度區(qū)域到低濃度區(qū)域的運動。閱讀書本P66-67頁，找到以下問題的答案：

①被動運輸?shù)姆N類包括？

②各自能運輸哪些物質？

③其相同點和不同點又是什么？被動運輸自由擴散

協(xié)助擴散

：物質通過簡單的擴散作用進出細胞。：借助膜上的轉運蛋白進出細胞的物質擴散方式。（簡單擴散）（易化擴散）（如氧氣、二氧化碳等氣體小分子；甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子）（如離子、葡萄糖、氨基酸等小分子順濃度梯度運輸）特點：順濃度梯度運輸（高到低）不需要轉運蛋白不需要能量自由擴散(簡單擴散)氣體小分子：如氧氣、二氧化碳等脂溶性小分子：如乙醇、甘油、苯等舉例：細胞膜外內(nèi)運輸速率濃度差（nmol/L）0影響因素：細胞膜內(nèi)外物質的濃度差。特點：順濃度梯度運輸需要轉運蛋白的參與不需要消耗能量協(xié)助擴散(易化擴散)

葡萄糖進入紅細胞舉例：細胞膜外內(nèi)運輸速率濃度差（nmol/L）0轉運蛋白數(shù)量P影響因素：細胞膜內(nèi)外物質的濃度差；細胞膜上轉運蛋白的數(shù)量。自由擴散和協(xié)助擴散的異同點共同點：順濃度梯度運輸不需要消耗能量統(tǒng)稱為被動運輸不同點：自由擴散

轉運蛋白，協(xié)助擴散

轉運蛋白。不需要需要合作討論1：轉運蛋白定義：鑲嵌在膜上的一些特殊的蛋白質，能夠協(xié)助離子和一些小分子有機物順濃度梯度跨膜運輸，這些蛋白質稱為轉運蛋白。類型：通道蛋白載體蛋白轉運蛋白(P66-67)轉運蛋白載體蛋白通道蛋白轉運對象只容許與自身結合部位相適應的__________

通過只容許與自身通道的___________相適配、____________相適宜的分子或離子通過特點需與運輸分子結合,每次轉運時都會發(fā)生__________的改變轉運的分子或離子_________與通道蛋白結合跨膜方式分子或離子自身構象直徑和形狀大小和電荷不需要協(xié)助擴散、主動運輸協(xié)助擴散載體蛋白在轉運過程中會發(fā)生空間結構的變化，但運輸完成后又恢復原狀。思考討論P67：

水分子通過什么方式跨膜進出細胞的方式？少數(shù)水分子以

進入細胞，但大部分水分子借助細胞膜上的

蛋白以

的方式進入細胞。（阿格雷）自由擴散水通道協(xié)助擴散課堂小結課堂精練判斷題（1）相對分子質量小的物質或離子都可以通過自由擴散進入細胞內(nèi)（）（2）葡萄糖進入紅細胞需要載體蛋白的協(xié)助，但不需要消耗能量，屬于協(xié)助擴散（）（3）水分子進入細胞是通過自由擴散方式進行的（）（4）載體蛋白和通道蛋白在運轉分子和離子時，其作用機制是一樣的（）√×××填空題（1）自由擴散是指溶質分子會從（