1、第2课时 探究植物细胞的吸水和失水,第三章 第三节 物质的跨膜运输,学习导航 1.结合教材P5354课题研究，探究植物细胞的吸水和失水。 2.概述质壁分离和复原的原理及过程。 重难点击 质壁分离和复原的原理及过程。,课堂导入 方式一 师：这是洋葱鳞片叶外表皮的细胞图，它 在什么情况下吸水，又在什么情况下失水呢？ 生：当洋葱外表皮细胞的细胞液浓度高于外界溶液 浓度时，细胞吸水；小于外界溶液浓度时，细胞失水。 师：对。细胞要进行正常的生命活动，不仅要吸收水，还要吸收许多其他的物质，这些物质进出细胞是不是也像水一样取决于细胞内外溶液的浓度差呢？科学家对此已经进行了大量的研究，并已经弄清了许多物质的跨
2、膜运输方式。今天，我们就来共同学习物质跨膜运输的方式。,方式二 植物细胞的质壁分离和复原反映出水分进出细胞的现象，生活在海水中的鱼要不断地通过鳃上的泌盐细胞将体内多余的无机盐排出体外，糖尿病患者的尿中含糖，以上这些例子说明很多物质都能进出细胞。物质进出细胞的方式有哪些？有什么不同？,一、渗透,二、细胞的吸水和失水,内容索引,当堂检测,一、渗透,1.渗透：在细胞膜等结构的两侧，较多的水分子从_向 扩散，这一现象称为渗透。 2.选择透过性膜：又叫 膜，对进出的物质具有 的膜。_和其他生物膜都是选择透过性膜。 3.渗透作用具备的条件 (1)具有 。 (2)半透膜两侧的溶液具有 。,基础梳理,溶质分子
3、相对较少的,区域,半透,溶质分子相对较多的区域,选择作用,细胞,膜,半透膜,浓度差,分析上图可知：由于半透膜上侧10%蔗糖溶液中单位体积中水分子的数量，而半透膜下侧5%蔗糖溶液中单位体积中水分子的数量 ，所以水分子由 进入 的数量多于由 进入 的数量，从而使上侧的液面上升。,4.蔗糖溶液液面上升的原因,少,下侧,多,上侧,上侧,下侧,答案 不会。长颈漏斗中的液面升高时，液体产生的静水压也随之变大，当静水压增大到和渗透压相等时(二者的方向相反，静水压向外、渗透压向内)，通过半透膜进出长颈漏斗的水分子数相等，因此，液面就不再升高了。,2.当液面不再升高时，长颈漏斗内外液体的浓度相等吗？,结合教材P
4、53图331渗透示意图分析 1.液面高度差会不会一直升高，为什么？,问题探究,答案,答案 不相等。当水分子进出达到动态平衡时，长颈漏斗中溶液浓度仍高于烧杯中的液体浓度。,3.如果增加蔗糖溶液的浓度差，最终形成的液面高度差会如何变化？,答案 高度差会增大。,1.小明用玻璃槽、饱和蔗糖溶液和清水做成如图所示的实验装置，进行生物膜通透性的模拟实验。甲、乙两槽间的隔板中央圆圈为玻璃纸，玻璃纸是一种半透膜，蔗糖分子不能透过，而水分子能自由通过。几小时后，发现 A.甲槽内水的体积减少 B.乙槽内溶液的体积减少 C.甲槽内水的体积无变化 D.乙槽内水的体积无变化,拓展应用,答案,解析,解析 玻璃纸是半透膜，
5、水分总体由清水向饱和蔗糖溶液渗透，所以甲槽内水的体积减少，乙槽内溶液的体积增多。,2.如图，甲、乙为两个渗透装置。甲图是发生渗透作用时的初始状态，乙图是较长时间之后，长颈漏斗内外的水分子达到动态平衡时的状态。判断下列有关叙述错误的是 A.图甲中为半透膜，水分子能自由通过 B.图甲中溶液的浓度大于溶液的浓度 C.图乙中溶液的浓度与溶液的浓度相等 D.图甲中溶液和浓度差越大，则图乙中的水柱越高,答案,解析,解析 在图乙中，高出液面的水柱所产生的压力应与渗透压平衡。水柱产生的压力向下，而渗透压的方向应向上，即漏斗内液体浓度高。,有关渗透作用的三个误区 (1)半透膜两侧的水分子进行的是双向运动，而不是
6、单向运动，观测到的现象是由双向水分子运动的差别所导致的液面改变。 (2)当半透膜两侧的溶液达到平衡时，是指两侧的水分子运动达到平衡，而两侧溶液的浓度并不一定相同，两侧的液面高度也不一定相同。 (3)水分子通过半透膜由低浓度溶液向高浓度溶液扩散。此处的浓度是指物质的量浓度，是单位体积中微粒的多少，不是质量分数。,二、细胞的吸水和失水,1.动物细胞的吸水和失水(1)动物细胞没有细胞壁，也没有大液泡，动物细胞的 相当于半透膜。 (2)现象 当外界溶液浓度细胞液浓度时，细胞 。 当外界溶液浓度b，细胞渗透吸水 B.ab，渗透系统保持动态平衡 C.ab，细胞渗透失水 D.上述三种情况都有可能,拓展应用,
7、答案,解析,4.用0.5 g/mL蔗糖溶液、0.3 g/mL蔗糖溶液、一定浓度的尿素溶液分别处理洋葱鳞片叶外表皮细胞10 min，三组细胞体积变化如图所示。下列有关分析不正确的是 A.a曲线为0.5 g/mL蔗糖溶液处理组 B.a、b、c三组洋葱细胞失水的方式相同 C.若将细胞转移到蒸馏水中，有两组能够发生质壁分离复原 D.若实验持续，只有一组细胞能够发生质壁分离复原,答案,解析,解析 图示可知，a、b、c的细胞体积依次减小，说明失水量依次增大，0.5 g/mL蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞比0.3 g/mL 中的失水多，故a曲线不是0.5 g/mL蔗糖溶液的处理组；在较高浓度的外界溶液中，洋葱细胞
8、失水的方式都是渗透失水；将细胞转移到蒸馏水中，0.3 g/mL蔗糖溶液、一定浓度的尿素溶液处理的细胞，能够吸收外界的水分发生质壁分离复原，而0.5 g/mL蔗糖溶液浓度过高，细胞失水过多而死亡；尿素是小分子，可进入细胞，从而发生质壁分离后自动复原，蔗糖不能被吸收进入细胞，细胞不会自动复原。,植物细胞质壁分离与复原实验的拓展应用 (1)判断细胞的死活 能发生质壁分离和复原活细胞； 不能发生质壁分离死细胞。 (2)测定细胞液浓度范围 待测细胞一系列浓度梯度的分离剂细胞液浓度范围介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的外界溶液的浓度范围之间。 (3)比较不同植物细胞的细胞液浓度 不同植物细胞同一浓度的
9、分离剂刚发生质壁分离所需时间比较判断质壁分离速度(或细胞液浓度)。,课堂小结,半透膜,浓度差,涨破,膨胀,皱缩,质壁,分离,质壁分离复合,原生质层,小,当堂检测,1.下列现象中属于渗透作用的是 A.水分子通过细胞壁 B.葡萄糖分子通过细胞膜 C.K通过原生质层 D.水分子通过原生质层,答案,解析,2,3,4,5,1,解析 渗透作用是指水分子在细胞膜等结构的两侧，较多的水分子从溶质分子相对较少的区域向溶质分子相对较多的区域扩散，称为渗透。原生质层可以看作半透膜。,2.如图甲烧杯中是5%的淀粉液，乙烧杯中是5%葡萄糖液，将装有蒸馏水的透析袋分别放入图甲、乙烧杯中(水和葡萄糖分子能通过透析袋的膜)放
10、置一小时后 A.图甲烧杯中透析袋外的淀粉液浓度不变 B.图乙烧杯中透析袋外的葡萄糖液浓度降低 C.图甲烧杯中透析袋内的液体加入稀碘液后呈蓝色 D.图乙烧杯中透析袋内的液体加入斐林试剂后即呈砖红色,答案,解析,2,3,4,5,1,2,3,4,5,1,解析 图甲烧杯中透析袋外的淀粉液浓度大于透析袋内蒸馏水的浓度，由于淀粉不可以通过透析袋，所以水分子从透析袋出来进入烧杯，导致透析袋外的淀粉液浓度降低，A错误； 图乙烧杯中透析袋外的葡萄糖可以进入透析袋，而透析袋内的水分子可以出来进入烧杯，所以烧杯中水分子增多，葡萄糖分子减少，则图乙烧杯中透析袋外的葡萄糖液浓度降低，B正确； 由于淀粉不可以通过透析袋，
11、所以图甲烧杯中透析袋内没有淀粉，加入稀碘液后不会出现蓝色，C错误； 图乙烧杯中葡萄糖可以进入透析袋，葡萄糖是还原性糖，所以图乙烧杯加入斐林试剂后需水浴加热才可以变成砖红色，D错误。,3.将洋葱鳞片叶放在 0.45 mol/L 蔗糖溶液中，细胞发生质壁分离；放在 0.35 mol/L 蔗糖溶液中，细胞有胀大趋势；放在 0.4 mol/L 蔗糖溶液中，细胞似乎不发生什么变化。这表明 A.洋葱表皮细胞已经死亡 B.细胞膜不允许水分子自由通过 C.蔗糖分子进入细胞导致渗透平衡 D.细胞液浓度为 0.4 mol/L 左右,解析 成熟植物细胞的细胞液通过原生质层与外界溶液构成了渗透系统。当细胞液浓度大于外
12、界溶液浓度时，细胞吸水，反之细胞失水；当二者浓度接近时，吸水、失水达到平衡。,答案,解析,2,3,4,5,1,解析 血细胞所处的环境相当于浓度为0.9%的生理盐水，现将其放入质量分数为9%的食盐溶液中，血细胞会失水皱缩。,4.将人体血液置于质量分数为9%的食盐溶液中制成装片后，用显微镜观察，可以发现血细胞呈现 A.质壁分离 B.正常状态 C.细胞膜破裂 D.细胞皱缩,答案,解析,2,3,4,5,1,5.某校研究性学习小组利用如下实验材料做相关实验，请分析回答下列问题：(1)用上述材料进行质壁分离实验，应选择的最佳实验材料是_(填序号)。,2,3,4,5,1,解析 紫色洋葱鳞片叶的表皮细胞具有大
13、液泡，在较高浓度的外界溶液中可以发生质壁分离，紫色液泡便于观察。,答案,解析,(2)在观察质壁分离实验中，将取自同一材料同一区域的三个细胞分别放在A、B、C三种不同浓度的蔗糖溶液中，实验结果分别如下图1、2、3所示，这三种蔗糖溶液的浓度由大到小依次是_ (用字母表示)。,2,3,4,5,1,解析 当蔗糖溶液浓度高于细胞液浓度时，细胞渗透失水，会导致质壁分离，而且蔗糖溶液浓度越高，细胞失水越多，质壁分离越明显；当蔗糖溶液浓度小于或等于细胞液浓度时，细胞不会发生质壁分离。据图可知，蔗糖溶液浓度的大小关系是CBA。,答案,解析,C,A,B,(3)将图3细胞放入_中，细胞能由图3恢复成图1的状态，此过程称为_。,2,3,4,5,1,解析 将发生质壁分离的活细胞放入清水中后，细胞会发生渗透吸水，最终完成质壁分离复原。,答案,解析,质壁分离复原,清水,本课结束,