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(共21張PPT)
第4章 細胞的物質輸入和輸出
第1節 水進出細胞的原理
本節聚焦:
什么是滲透現象？
水進出動物細胞的原理？
水進出植物細胞的原理？
擴散現象
分子從高濃度一側向低濃度一側運動的現象。
本實驗中的“分子”指什么？
溶劑水能否擴散呢？
1
2
3
清水
玻璃紙(半透膜)
蔗糖溶液
S2
S1
一、滲透裝置與滲透作用
漏斗內的液面為何會升高呢？
半透膜
蔗糖分子
水分子
1
2
3
清水
玻璃紙(半透膜)
蔗糖溶液
S2
S1
一、滲透裝置與滲透作用
漏斗液面上升，說明
燒杯中的水分子通過半透膜進入漏斗中。
為何水分子進出不平衡？
水分子只從燒杯進入漏斗嗎？
滲透作用
1、概念：
滲透是指水分子(或其它溶劑分子）通過半透膜的擴散。
2、方向：
水分子相對含量高 → 相對含量低
如果漏斗管足夠長，管內的液面會無限升高嗎？
思考：
當管內的液面上升到一定高度之后，管中水柱產生的壓力將加快漏斗中水分向外擴散的速度，最終達到平衡，液面將不再上升。
下圖表示滲透作用裝置圖，其中半透膜為膀胱膜，甲、丙裝置中A、B、a、b溶液濃度分別用MA、MB、Ma、Mb表示，乙、丁裝置分別表示一段時間后甲、丙裝置的狀態，液面上升的高度分別為h1、h2。如果A、B、a、b均為蔗糖溶液，且MA>MB，Ma＝Mb>MA，則達到平衡后(　　)
A.h1>h2、Ma>Mb B.h1>h2、MaC.h1Mb
D
1.如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管內的液面還會升高嗎？
2.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？
不會, 因為紗布的孔隙很大, 蔗糖分子也可以自由透過。
漏斗管中的液面保持不變。半透膜兩側溶液的濃度相等時，單位時間內水分子數：滲入＝滲出，故液面不會升高。
討論：
總結發生滲透作用的條件：
動物細胞能否發生水的滲透作用呢？
存在半透膜、濃度差
二、水進出動物細胞的原理
思考·討論
1.紅細胞有類似于半透膜的結構嗎？如果有，請說明。
2.紅細胞內的所有物質都能透過細胞膜嗎？請舉例。
3.血紅蛋白相當于”問題探討”所示裝置中的什么物質？
外界溶液溶度<細胞質濃度
外界溶液溶度>細胞質濃度
動物細胞是一個滲透系統，水通過滲透作用進出細胞
4.當外界溶液的濃度低時，紅細胞一定會由于吸水而漲破嗎？
不一定。如果外界溶液濃度不是很低，有可能細胞內液濃度下降后與外界溶液濃度達到平衡。
思考·總結
5.紅細胞吸水或失水取決于什么條件？
紅細胞內外溶液的濃度差
6.想一想臨床上輸液為什么要用生理鹽水。
生理鹽水的濃度與血漿的濃度基本一致
水又是怎樣進出植物細胞的呢？
滲透作用：
水分子（或其他溶劑分子）通過半透膜的擴散，稱為滲透作用。
水進出細胞的原理
滲透壓：溶液中溶質微粒對水的吸引力
物質的量濃度越大滲透壓越大
溶質微粒數目越多，濃度越大，滲透壓越大
清水泡過的青菜
鹽腌制過的黃瓜
生活中我們會觀察到：
鹽腌制過的黃瓜皺皺巴巴，還會出很多水；
而用清水泡過的青菜卻很硬挺，
這是為什么呢？
生活中的現象
植物細胞也是一個滲透系統！
這些現象都說明：
植物細胞與動物細胞一樣，會發生吸水或者失水現象，吸水和失水同樣和外界濃度有關
成熟的植物細胞模式圖
液泡膜
細胞膜
細胞壁
細胞質
原
生
質
層
三、水進出植物細胞的原理
思考·討論
1.成熟植物細胞中作為“半透膜”的是哪一結構？
3.未成熟植物細胞能否發生滲透作用 為什么？
4.若要通過實驗探究植物細胞是一個滲透系統應選擇何種材料效果更好？
成熟植物細胞內的溶液主要分布在哪里？
2.為什么不是細胞壁呢？
成熟區
伸長區
分生區
根冠
細胞壁
3、特性：
三、水進出植物細胞的原理
1、成分：
2、功能：
主要由纖維素和果膠構成
對細胞起支持和保護作用，伸縮性比較差。
細胞壁是全透性的，水分子可以自由通過細胞壁
四、探究植物細胞的吸水和失水
植物細胞是一個滲透系統嗎？
提出問題
做出假設
設計實驗
進行實驗
分析結果
表達交流
原生質層相當于一層半透膜，水分通過滲透作用進出植物細胞。
1.如何看到細胞？需要用到什么材料和器具？
2.如何設置細胞外溶液的濃度？選擇何種溶液？
3.若假設正確，植物細胞在不同濃度溶液中將發生何種變化？可觀察到什么現象？
設計實驗
作出假設
提出問題
預期結果
細胞就會_____水
失
吸
可觀察的變化：中央液泡變小；原生質層和 細胞壁逐漸分離
外界溶液濃度＜細胞液濃度
外界溶液濃度＞細胞液濃度
可觀察的變化：中央液泡變大；原生質層逐漸貼近細胞壁
植物細胞就會____水
探究植物細胞的吸水和失水
四、探究植物細胞的吸水和失水
提出問題
做出假設
設計實驗
進行實驗
分析結果
表達交流
蓋上蓋玻片，制成洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片
2
1
滴清水
撕取洋蔥鱗片葉外表皮
低倍鏡觀察
3
4
滴加0.3g/mL的蔗糖溶液
低倍鏡觀察
5
6
滴加清水
低倍鏡觀察
質壁分離
質壁分離復原
四、探究植物細胞的吸水和失水
提出問題
做出假設
設計實驗
進行實驗
分析結果
表達交流
正常狀態
滴加蔗糖溶液
滴加清水
觀察到的圖像
液泡大小變化
原生質層位置
變小
原生質層 脫離細胞壁
逐漸恢復原來大小
原生質層 恢復原來位置
大
原生質層 緊貼細胞壁
思考
1.本實驗是否有設置對照？
2.本實驗可得出什么結論？
3.解釋滴加0.3g/mL蔗糖溶液后液泡變小的原因？
四、探究植物細胞的吸水和失水
提出問題
做出假設
設計實驗
進行實驗
分析結果
表達交流
將本小組探究的過程、結果和結論與其他小組交流，聽取他們的質疑并進行解釋。如果有必要，對本小組的實驗方案進行修改。
判斷溶液的種類
下圖表示以洋蔥表皮為材料及清水、0.3 g/mL蔗糖溶液、0.5 g/mL蔗糖溶液、0.3 g/mL尿素溶液進行相關實驗（時間1表示開始用四種溶液分別處理洋蔥表皮；時間2表示開始用清水處理洋蔥表皮），測得該細胞原生質體體積變化，圖中代表尿素溶液處理結果的是（ ）
A.a B.b C.c D.d
B
鞏固練習
植物細胞吸水與失水的實例
a.將萎蔫的菜葉浸泡在清水中，不久菜葉就會變得硬挺；
b.將白菜剁碎做餡時，常常放一些鹽，過一會兒就可見到有水分滲出。（糖拌西紅柿也是如此）
c.對農作物施肥過多，會造成“燒苗”現象。
分析鹽堿地不利于植物生長的原因；為什么有些植物耐鹽堿？

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