第四章 细胞的物质输入和输出

物质跨膜运输的实例 温故知新 第一节 细胞是一个基本的生命系统，这个系统的边界是什么？ 细胞膜 2.由于边界的存在，进而将细胞与外界物质分隔，这种分隔是不是意味着细胞需要的物质不能进来，细胞不需要的物质不能出去，为什么？ 3.活细胞中含量最多的化合物是什么？ 细胞膜 细胞膜具有控制物质进出细胞的功能 水

物质跨膜运输的实例 思考 探究问题 水是如何通过细胞膜这层边界的? 一滴红墨水滴入到清水中，出现什么现象? 将红墨水滴入清水中,红墨水慢慢地向四周扩散开来,直到杯中清水变成淡红色溶液为止红墨水的分子扩散到了清水中 探究问题 如果两种不同的溶液被一层膜（半透膜）隔开, 结果又会怎样?

物质跨膜运输的实例 观察 玻璃纸: 半透膜： 渗透装置 是一种半透膜,水分子可以透过它, 而蔗糖分子则不能。 一些物质（一般是水分子物质）能透过， 而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。 渗透装置

物质跨膜运输的实例 思考 概念 1．通过观察可知漏斗管内的液面发生了什么变化?原因是什么? 2．水分子只能从烧杯中扩散到漏斗中吗? 液面升高, 因为水分子从烧杯中扩散到漏斗内。 2．水分子只能从烧杯中扩散到漏斗中吗? 不是，水分子既可以从烧杯中扩散到漏斗中，也能从漏斗中扩散到烧杯中，只不过，在单位时间内，从烧杯中扩散到漏斗中的水分子数量比较多。 概念 渗透作用: 水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散过程。

物质跨膜运输的实例 思考 3. 如果用一纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面 还会升高吗? 不会。因为纱布孔隙很大，不但水分子可以通过，蔗糖分子也可以自由通过,因此液面不会升高。 4.如果烧杯中的不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，液面变化会怎样？原因是什么？ 液面不会升高，因为半透膜两侧溶液的浓度相等，单位时间透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量，水分子的运动达到动态平衡，所以液面不会升高。

物质跨膜运输的实例 归纳 与生活的联系 发生渗透作用需要什么条件? 具有半透膜 条件 半透膜两侧的溶液具有浓度差 当我们吃比较咸的食物时，像腌制的咸菜、连续嗑带盐的瓜子等，你的口腔会有什么感觉?为什么? 有什么办法解决？ 会有干燥难受的感觉，因为口腔细胞失去水分。这时及时的喝水，可以缓解口渴。

物质跨膜运输的实例 探究 动物细胞的吸水和失水 图中所示,将红细胞放入下列溶液中,过一段时间后红细胞会出现什么变化？ 原因? 清水中 红细胞不断吸水膨胀直至胀破 原因? 红细胞不断吸水，而细胞膜的伸缩性是一定的，超过了这个限度，细胞就会破裂。 红细胞失水皱缩 10%的盐水中

物质跨膜运输的实例 思考 1.你认为红细胞的吸水和失水多少取决于什么条件？ 2．如果将红细胞放置于生理盐水中呢，细胞有什么变化？原因？ 主要取决于红细胞内外的浓度差，一般差值越大，吸水或失水越多。 当外界溶液浓度＞细胞质基质浓度时，红细胞失水 当外界溶液浓度＜细胞质基质浓度时，红细胞吸水 2．如果将红细胞放置于生理盐水中呢，细胞有什么变化？原因？ 红细胞不吸水也不失水，保持细胞原有的形态。因为外界溶液浓度=细胞内浓度，所以单位时间渗入的水分子数量等于渗出的水分子数量，水分子的运动达到动态平衡，因此表现细胞既不吸水也不失水。

物质跨膜运输的实例 总结 3.红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？这说明红细胞的细胞膜相当于“渗透装置”中的什么膜？为什么? 细胞膜具有控制物质进出的功能,血红蛋白是大分子,不能透过细胞膜. 红细胞的细胞膜相当于半透膜,同样具有有些物质能通过,有些物质不能通过的特点. 动物细胞相当于一个渗透装置 总结 细胞膜相当于半透膜 外界溶液与细胞质基质存在浓度差

物质跨膜运输的实例 植物细胞的吸水和失水 细胞壁（全透性） 细胞膜 细胞质 原生质层 液泡膜 细胞液 外界溶液 成熟植物细胞结构图 具有浓度差 外界溶液

物质跨膜运输的实例 探究实验的一般步骤 提出问题 作出假设 设计实验 进行实验 分析结果 表达与交流 植物细胞是不是一个渗透系统，哪些结构相当于半透膜？ 作出假设 原生质层相当于半透膜 设计实验 （设计方案、预期结果…） 进行实验 （按预定方案进行实验） 分析结果 表达与交流 （总结，写实验报告并适当交流）

质壁分离

观察质壁分离

实验现象： 中央液泡大小 原生质层的位置 细胞大小 蔗糖溶液 清水 原生质层脱离细胞壁 基本不变 变小 逐渐恢复原来大小     中央液泡大小 原生质层的位置 细胞大小 蔗糖溶液 清水 原生质层脱离细胞壁 基本不变 变小 逐渐恢复原来大小 原生质层恢复原来位置 基本不变

植物细胞发生质壁分离的条件: 1.原生质层相当于一层半透膜 2.细胞液浓度小于外界溶液的浓度 3.原生质层比细胞壁伸缩性大

1.在质壁分离和复原的实验中，如果没有细胞壁，结果会有什么不同吗？ 如果没有细胞壁，细胞就会像红细胞一样会持续吸水 直到涨破细胞膜。 2.发生质壁分离的原因是什么？ 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离开，从而发生质壁分离。 3、质壁分离与复原现象说明了什么？ 植物细胞原生质层相当于一层半透膜，成熟的植物细胞靠渗透作用吸水。细胞液与细胞外界溶液发生了渗透作用。

高 高 低 低 吸水 失水 水分子是顺相对含量梯度跨膜运输 对于动物、植物细胞来说： 外界溶液浓度 外界溶液浓度 细胞内溶液浓度

三、物质跨膜运输的其他实例。 不同作物对无机盐的吸收有差异吗？ 水稻培养液中里的Ca2+和Mg2+浓度为什么会增高？

1.在培养过程中，水稻吸收水分及其他离子较多，吸收Ca2+、Mg2+较少，结果导致水稻培养液里的Ca2+、Mg2+浓度增高。 2.不同作物对无机盐的吸收是有差异的。 3.水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其他物质的跨膜运输并不都是这样，这取决于细胞生命活动的需要。 4.细胞对物质的吸收是有选择的。这种选择性具有普遍性。 结论: 细胞膜具有选择透过性

——课堂练习—— 1、下图是三个相邻的植物细胞，以及它们之间水分流动方向的示意图。图中三个细胞的细胞液，在浓度上的关系是（ ） 1、下图是三个相邻的植物细胞，以及它们之间水分流动方向的示意图。图中三个细胞的细胞液，在浓度上的关系是（ ） A、甲＞乙＞丙 B、甲<乙<丙 C、甲＞乙，且乙<丙 D、甲<乙，且乙＞丙 甲 乙 丙 B

物质跨膜运输的实例 半透膜 蔗糖分子 水分子