第四章 细胞的物质输入和输出 第一节 物质跨膜运输的实例 第一节 物质跨膜运输的实例 我们知道细胞是一个基本的生命系统，这个系统的边界是细胞膜，然而任何生命系统都是一个开放的系统，都会与外界进行物质交换，而细胞膜这个系统的边界起着控制物质进出细胞的作用，那么这节课我们就来以水分子为例，共同探讨下水分等物质是怎样通过细胞膜进出细胞的。

吃咸瓜子或平时吃话梅等较咸的东西，吃多了后会有什么感觉？为什么会有这种感觉？ 在日常生活里,夏天家里做凉拌黄瓜时有水出现;腌萝卜条时洒上一些盐会出水;卖菜的师傅经常向菜叶上喷水,菜叶变得硬挺.

渗透作用装置 半透膜： 是一类可以让小分子物质通过（如水分子），而较大分子物质（如蔗糖）不能通过的一类多孔性膜。 液面是否会一直上升？

分析实验现象 1.水分子只能从烧杯中扩散到漏斗中吗？ 不是的，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。 液面是否会一直上升？

分析实验现象 2.装置的漏斗管内液面为什么会升高？ 由于单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量，使得管内液面升高。 液面是否会一直上升？

分析实验现象 3.用纱布代替玻璃纸漏斗管内液面会升高吗？ 用纱布替代玻璃纸时，因纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通透，因而液面不会升高。 液面是否会一直上升？

分析实验现象 4.清水换成同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？ 半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内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，液面也不会升高。 液面是否会一直上升？

得出结论 水分子渗入漏斗内使液面上升必须具备两个条件： 半透膜 半透膜两侧溶液浓度差

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，称为渗透作用。

：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，称为渗透作用 .. 总结： ：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，称为渗透作用 概念 渗透作用 . 有半透膜 条件 半透膜两侧的溶液存在浓度差 有半透膜 方向： 低浓度溶液 高浓度溶液

特别说明： 溶液浓度指摩尔浓度而非质量浓度，如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的质量浓度相同，但摩尔浓度是10%蔗糖溶液的小，故水由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。

类比推理 如果将装置中的漏斗换成细胞还会不会吸水？

一、动物细胞的吸水和失水 外界溶液浓度 细胞质浓度 外界溶液浓度 细胞质浓度 外界溶液浓度 细胞质浓度 保持原状态 细胞失水皱缩 等于 大于 小于 保持原状态 细胞失水皱缩 细胞吸水膨胀

讨论 不能 不一定 红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？ 当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？ 红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？ 不能 不一定 红细胞吸水或失水的多少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。

渗透系统装置 动物细胞 一、动物细胞的吸水和失水 半透膜 细胞膜 细胞质 烧杯中有清水 思考：如果换成植物细胞会如何？ 长颈漏斗中的蔗糖溶液 外界溶液 烧杯中有清水 思考：如果换成植物细胞会如何？

二、植物细胞的吸水和失水 细胞壁 细胞膜 原生质层 细胞质 液泡膜 细胞液 （具有一定的浓度）

1、植物细胞渗透作用的条件 渗透系统装置 成熟的植物细胞 半透膜 原生质层 长颈漏斗中的蔗糖溶液 细胞液 烧杯中有清水 外界溶液

> 结果分析： 1、植物细胞质壁分离现象 外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞渗透失水 外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞渗透失水 细胞失水时细胞壁和原生质层都会出现一定程度的收缩,但原生质层的伸缩性更大,故原生质层会与细胞壁发生分离。

结果分析： 2、植物细胞质壁分离复原现象 < 外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞渗透吸水

> 结果分析： 1、植物细胞质壁分离现象 外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞渗透失水 外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞渗透失水 细胞失水时细胞壁和原生质层都会出现一定程度的收缩,但原生质层的伸缩性更大,故原生质层会与细胞壁发生分离。

结果分析： 2、植物细胞质壁分离复原现象 < 外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞渗透吸水

质壁分离：植物细胞因为失 水收缩，细胞膜与细胞壁发生 分离的现象。 质壁分离复原：发生质壁分离的植物细胞因吸水膨胀，发生质壁分离的复原。

三、渗透作用原理的运用 （1）判断植物细胞的生活状况 （2）判断植物细胞的细胞液浓度 （3）农业生产中的水肥管理 （4）生活中杀菌、防腐、腌制食品

三、渗透作用原理的运用 D 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

四、物质跨膜运输的其他实例一 培养液中的离子浓度 水稻 番茄 初始浓度 0 Mg2＋ Ca2+ Si4+ 离子 1.水稻培养液中的钙、镁两种离子浓度为什么会增高？ 2.不同作物对无机盐离子的吸收有差异吗？

结论：物质（如碘）的跨膜运输并不都是和水一样顺相对含量梯度的运输的。 四、物质跨膜运输的其他实例二 20 —25倍 I－ 血液中碘的浓度 250mg/L 人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力 水分子的运输是顺相对含量梯度的，其他物质的跨膜运输也是这样的吗？由此你能得出什么结论？ 结论：物质（如碘）的跨膜运输并不都是和水一样顺相对含量梯度的运输的。

四、物质跨膜运输的其他实例三 28.16 48.55 米曲菌 38.66 51.00 酵母菌 2.41 4.93 圆褐固氮菌 12.95 33.99 大肠杆菌 K2O P2O5 微生物 结论：细胞对于物质的输出和输入有选择性。

结论： 细胞膜不仅是半透膜还是选择透过性膜 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。 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。 细胞对物质的吸收是有选择的。 结论： 细胞膜不仅是半透膜还是选择透过性膜

物质跨膜运输的其他实例 一次施肥过多，容易造成植物萎蔫，试说明其原因及补救措施？ （土壤溶液浓度过高，植物失水而萎蔫。——大量浇水） 用葫芦嫁接的西瓜味道要差一些，说明其原因？ （嫁接后，西瓜生长所需的矿质元素是由葫芦的根吸收的，不同的植物吸收的矿质元素不同，因此也就影响着西瓜的味道。） 用食醋和蔗糖可将鲜大蒜头腌制成糖醋蒜，试说明原因 （醋酸将细胞杀死，使细胞膜失去选择透过性，大分子物质便可进入细胞中）

练习 B 1、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 1、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

2、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（ ） D C

小结: 第一节 物质跨膜运输的实例 概念 原理: 渗透作用 细胞的吸水和失水 有半透膜 条件 半透膜两侧溶液有浓度差 动物细胞 吸水:细胞质浓度>外界水溶液 失水:细胞质浓度<外界水溶液 失水:细胞液浓度<外界溶液浓度 质壁分离 吸水:细胞液浓度>外界溶液浓度 质壁分离的复原 植物细胞

课后练习答案 基础题：1. √ 2. √ 3.×(即使是小分子，不是细胞所要选择吸收的，也不能通过) 拓展题：农业生产上的轮作正是针对不同作物根系对矿质元素的选择性吸收而采取的生产措施。如果长期在同一块田里种植同种作物，地力就会下降（俗称伤地），即某些元素含量下降，这样就会影响作物的产量。