齊魯醫(yī)學(xué)探究細(xì)胞的吸水和失水

第4章

細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出細(xì)胞是一個開放的系統(tǒng)，每時每刻都與環(huán)境進(jìn)行著物質(zhì)的交換。物質(zhì)的進(jìn)進(jìn)出出都要經(jīng)過細(xì)胞的邊界——細(xì)胞膜。細(xì)胞膜能控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。探究細(xì)胞的吸水和失水共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶嵗骄考?xì)胞的吸水和失水探究細(xì)胞的吸水和失水共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!一、滲透作用[自主學(xué)習(xí)]

請大家閱讀課本P60“問題探討”部分，了解滲透裝置的組成半透膜：某些物質(zhì)可以透過，而另一些物質(zhì)不能透過的多孔性薄膜。例如：玻璃紙、魚鰾、花生種皮、雞蛋的卵殼膜小資料：玻璃紙是一種是以棉漿、木漿等天然纖維為原料，用膠黏法制成的薄膜。它透明、無毒無味。其分子鏈存在著一種奇妙的微透氣性，可以讓商品像雞蛋透過蛋皮上的微孔一樣進(jìn)行呼吸，這對商品的保鮮和保存活性十分有利；對油性、堿性和有機(jī)溶劑有強(qiáng)勁的阻力，可做為半透膜。探究細(xì)胞的吸水和失水共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁![分析思考]

（1）滲透作用進(jìn)行時，蔗糖分子和水分子是否都通過了半透膜？（2）半透膜兩側(cè)水分子的通過數(shù)量一樣嗎？（3）漏斗中的液面會無限上升嗎？（4）如果用一紗布代替半透膜，結(jié)果會怎樣呢？（5）如果燒杯中不是清水，而是同濃度的蔗糖溶液，結(jié)果又會怎樣？一、滲透作用探究細(xì)胞的吸水和失水共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!一、滲透作用

（1）滲透作用進(jìn)行時，蔗糖分子和水分子是否都通過了半透膜？蔗糖分子不能透過半透膜，水分子能透過半透膜（2）半透膜兩側(cè)水分子的通過數(shù)量一樣嗎？液面上升時，通過的水分子數(shù)量不一樣；液面不再上升時一樣（3）漏斗中的液面會無限上升嗎？為什么？不會，因為一段時間后單位時間內(nèi)通過半透膜的水分子數(shù)達(dá)到了動態(tài)平衡（即進(jìn)出半透膜的水分子數(shù)相等）。（4）如果用一紗布代替半透膜，結(jié)果會怎樣呢？原因是？漏斗中的液面不會升高，因為紗布孔隙太大，蔗糖分子會擴(kuò)散進(jìn)入燒杯中（5）如果燒杯中不是清水，而是同濃度的蔗糖溶液，結(jié)果又會怎樣？原因是？液面不會升高，單位時間內(nèi)通過半透膜進(jìn)出漏斗的水分子數(shù)相等探究細(xì)胞的吸水和失水共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!二、動物細(xì)胞的吸水和失水[觀察分析]回憶“制備細(xì)胞膜”的實驗，并結(jié)合課本P60圖4-1外界溶液濃度

<細(xì)胞質(zhì)濃度外界溶液濃度

=細(xì)胞質(zhì)濃度外界溶液濃度

>細(xì)胞質(zhì)濃度探究細(xì)胞的吸水和失水共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!二、探究植物細(xì)胞的吸水和失水成熟植物細(xì)胞原生質(zhì)層探究細(xì)胞的吸水和失水共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!外界溶液濃度細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞失水植物細(xì)胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象探究細(xì)胞的吸水和失水共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!⑴質(zhì)壁分離：外界溶液濃度＞細(xì)胞液濃度細(xì)胞壁和原生質(zhì)層伸縮性不同；現(xiàn)象：失水2、質(zhì)壁分離現(xiàn)象與質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象液泡縮??；液泡顏色變深。原因：內(nèi)因：原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。外因：探究細(xì)胞的吸水和失水共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!質(zhì)壁分離:

外界溶液濃度＞細(xì)胞液濃度，細(xì)胞失水導(dǎo)致原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離開來的現(xiàn)象質(zhì)壁分離復(fù)原：

把已經(jīng)發(fā)生了質(zhì)壁分離的細(xì)胞放入清水或濃度比細(xì)胞液低的外界溶液中，外面的水分就向內(nèi)滲入，液泡逐漸變大，原生質(zhì)層和液泡逐漸恢復(fù)原狀．結(jié)論：1、成熟的植物細(xì)胞就是一個滲透系統(tǒng)；2、成熟的植物細(xì)胞可通過滲透作用吸水或失水。探究細(xì)胞的吸水和失水共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!三、滲透作用原理的運(yùn)用（1）判斷植物細(xì)胞的生活狀況（2）判斷植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度（3）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的水肥管理（4）生活中殺菌、防腐、腌制食品探究細(xì)胞的吸水和失水共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)贸龅慕Y(jié)論

細(xì)胞膜和其他生物膜并不是單純物理意義的半透膜，它是有生理活性的，能對一些物質(zhì)進(jìn)行選擇性通過，是選擇透過性膜。

特性：水分子可自由通過，一些離子和小分子也可通過，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過。探究細(xì)胞的吸水和失水共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!2、a、b、c是三個相鄰的細(xì)胞，已知a細(xì)胞液濃度>b細(xì)胞液濃度>c細(xì)胞液濃度,如圖所示，能正確表示水分在三者之間關(guān)系的是CacbacbacbacbABCD探究細(xì)胞的吸水和失水共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!4、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(xì)菌的生活C、鹽水是中性的，不適于細(xì)菌的生活D、由于滲透作用使細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的水分滲出而死亡D探究細(xì)胞的吸水和失水共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!6、觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原，常用紫色洋蔥做材料，這是因為A、只有紫色洋蔥易發(fā)生質(zhì)壁分離B、細(xì)胞液呈紫色便于觀察C、細(xì)胞內(nèi)液泡較大D、細(xì)胞膜呈紫色便于觀察B探究細(xì)胞的吸水和失水共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!8、人體紅細(xì)胞呈圓餅狀，具有運(yùn)輸氧氣的功能，若在體外將其放在蒸餾水中，則其吸水過多而導(dǎo)致細(xì)胞脹破。請分析這一現(xiàn)象說明的問題A．水分子容易進(jìn)出細(xì)胞B．無機(jī)鹽離子容易進(jìn)出細(xì)胞C．紅細(xì)胞的特性造成的D．無機(jī)鹽對維持細(xì)胞的滲透壓有重要作用D探究細(xì)胞的吸水和失水共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!10、將洋蔥表皮細(xì)胞浸入濃度為1mol/L的KNO3溶液中，細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離。但過一段時間后，自動發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，表皮細(xì)胞又恢復(fù)到原來狀態(tài)。分析：（1）發(fā)生質(zhì)壁分離的原因是（2）自動發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原的原因是（3）以上事實表明細(xì)胞膜對

的通透性存在差異，所以它是一種選擇透過性膜。

洋蔥表皮細(xì)胞液的濃度小于外界溶液濃度，細(xì)胞滲透失水；又由于細(xì)胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層的伸縮性，導(dǎo)致質(zhì)壁分離。

由于細(xì)胞可選擇性地吸收K＋和NO3－，導(dǎo)致細(xì)胞液濃度增加直至大于外界溶液的濃度，細(xì)胞開始吸水，從而發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。離子探究細(xì)胞的吸水和失水共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!(4)發(fā)生質(zhì)壁分離的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是________________________________。(5)將發(fā)生了質(zhì)壁分離的細(xì)胞置于清水中，如果不能復(fù)原，則說明

。(6)質(zhì)壁分離和復(fù)原的實驗說明：成熟的植物細(xì)胞的

可以通過

與外界環(huán)境的溶液發(fā)生滲透作用從而進(jìn)行

。

細(xì)胞壁、原生質(zhì)層、液泡和原生質(zhì)層內(nèi)、外兩個溶液差體系的存在

細(xì)胞由于失水過多而死亡

細(xì)胞液

原生質(zhì)層

滲透吸水和失水

探究細(xì)胞的吸水和失水共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!13、實驗室有2瓶質(zhì)量分?jǐn)?shù)均是0.3g/ml的葡萄糖溶液和蔗糖溶液（葡萄糖可被植物吸收），由于不慎丟失了瓶上粘貼的標(biāo)簽，請你用活細(xì)胞作材料設(shè)計一個鑒別的方案。材料：2瓶質(zhì)量分?jǐn)?shù)均是0.3g/ml的葡萄糖溶液和蔗糖溶液、

色洋蔥鱗片葉，清水。用具：刀片、滴管、載波片、蓋玻片、鑷子、顯微鏡等。方法步驟：①做兩個紫色洋蔥表皮細(xì)胞的臨時裝片，并用低倍顯微鏡觀察紫色液泡的大小。②

③紫

將0.3g/ml的兩溶液分別滴在兩蓋玻片的一側(cè)，另一側(cè)用吸水紙吸引，并重復(fù)幾次用顯微鏡觀察液泡的大小探究細(xì)胞的吸水和失水共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!一、滲透作用滲透現(xiàn)象分析演示探究細(xì)胞的吸水和失水共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!一、滲透作用[自主總結(jié)]滲透作用：水分子（或其他溶劑分子）透過半透膜，從低濃度溶液向高濃度溶液的擴(kuò)散，即順著相對含量梯度跨膜運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)象。條件：1、要有半透膜；2、半透膜兩側(cè)的溶液存在濃度差。探究細(xì)胞的吸水和失水共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!1、紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能透過細(xì)胞膜嗎？2、紅細(xì)胞的細(xì)胞膜是不是相當(dāng)于“問題探討”中所說的半透膜？3、當(dāng)外界溶液的濃度低時，紅細(xì)胞一定會由于吸水而漲破嗎？4、紅細(xì)胞吸水或失水的多少取決于什么條件？濃度差越大細(xì)胞吸水或失水越多水的進(jìn)出方向——順相對含量的梯度進(jìn)出動物細(xì)胞二、動物細(xì)胞的吸水和失水[思考討論]置于清水或高濃度溶液中的動物細(xì)胞會發(fā)生滲透吸水或失水，相當(dāng)于一個滲透裝置。探究細(xì)胞的吸水和失水共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!二、探究植物細(xì)胞的吸水和失水[探究分析]（1）植物細(xì)胞會因為過多的吸水而漲破嗎？（2）植物成熟的細(xì)胞中，水分主要是分布在哪個部位？（3）若液泡無色，容易觀察到細(xì)胞的吸水和失水嗎？這與材有關(guān)嗎？（4）什么情況下植物細(xì)胞會失水或吸水？我們該如何去設(shè)置？探究細(xì)胞的吸水和失水共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!外界溶液濃度細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞吸水植物細(xì)胞質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象探究細(xì)胞的吸水和失水共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!⑵質(zhì)壁分離復(fù)原：吸水外界溶液濃度＜細(xì)胞液濃度細(xì)胞壁和原生質(zhì)層伸縮性不同；現(xiàn)象：液泡變大；液泡顏色變淺。原因：內(nèi)因：原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。外因：探究細(xì)胞的吸水和失水共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!內(nèi)面溶液外界溶液半透膜原生質(zhì)層細(xì)胞膜液泡膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞液細(xì)胞壁（全透性）所以：原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜３、成熟的植物細(xì)胞就是一個滲透系統(tǒng)探究細(xì)胞的吸水和失水共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!1.在培養(yǎng)過程中，水稻吸收水分及其他離子較多，吸收Ca2+、Mg2+較少，結(jié)果導(dǎo)致水稻培養(yǎng)液里的Ca2+、Mg2+濃度增高。2.不同作物對無機(jī)鹽的吸收是有差異的。3.水分子跨膜運(yùn)輸是順相對含量梯度的，其他物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸并不都是這樣，這取決于細(xì)胞生命活動的需要。4.細(xì)胞對物質(zhì)的吸收是有選擇的。這種選擇性具有普遍性。64頁討論三、其他物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸探究細(xì)胞的吸水和失水共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!1、以下發(fā)生滲透作用的例子是A.煮熟的馬鈴薯條放入水中B.把干種子放在清水中C.烈日下菠菜葉子下垂D.放在鹽水中的蘿卜變軟D練習(xí)探究細(xì)胞的吸水和失水共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!3、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(xì)胞從土壤中吸收的養(yǎng)分過多B、根細(xì)胞不能從土壤中吸水C、根系不能將水向上運(yùn)輸D、根系被肥料分解釋放的熱能燒毀B探究細(xì)胞的吸水和失水共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!5、下列觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗改進(jìn)措施，你認(rèn)為不影響或能提高實驗效果的是A、用0.5g/ml的蔗糖溶液B、材料用具有鮮艷色彩的花瓣C、用0.7g/ml的KNO3溶液D、材料用洋蔥根尖分生區(qū)B探究細(xì)胞的吸水和失水共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!7、能在0.3g/ml蔗糖溶液中發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞是A、動物的上皮細(xì)胞B、人的紅細(xì)胞C、根尖的分生組織D、成熟的植物細(xì)胞D探究細(xì)胞的吸水和失水共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!9、人紅細(xì)胞的滲透壓與x濃度的食鹽水相當(dāng)。而浸在y濃度食鹽水中的紅細(xì)胞破裂；浸在z濃度食鹽水中的紅細(xì)胞皺縮。則這三種食鹽水的濃度大小依次為（）A．x＞y＞z B．y＞x＞z

C．z＞y＞x D．z＞x＞yD探究細(xì)胞的吸水和失水共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁!11、下圖是某同學(xué)畫的幾個植物細(xì)胞的示意圖，請回答：(1)注明圖中各標(biāo)號所指結(jié)構(gòu)的名稱：1

；2

；3

。(2)表示質(zhì)壁分離的正確圖解是_________。(3)發(fā)生質(zhì)壁分離的原因是

細(xì)胞壁原生質(zhì)層液泡(或細(xì)胞液)b

外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度探究細(xì)胞的吸水和失水共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁!12、分析下列實驗現(xiàn)象。實驗①取蒲公英小花兩朵，分別放入盛水的甲、乙試管中，浸泡一段時間后，取出小花，試管中的水均為無色透明。實驗②將花放回試管，并將其中一支試管甲加熱煮片刻，取出試管中的小花，水呈黃色，另一支試管乙仍無色透明。(1)試管甲中，加熱煮沸把細(xì)胞______，細(xì)胞膜失去_______