4.1物质跨膜运输的实例

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原创11：4.1 物质跨膜运输的实例

物质跨膜运输的实例
扩散现象是指物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移直到均匀分布的宏观现象。
一、渗透系统装置
①
②
③
半透膜：是指某些物质可以透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。它往往是只能让小分子物质透过，大分子物质不能透过。
肠系膜、蛋壳膜、膀胱膜、鱼鳔等都属于半透膜。
★分析实验现象
1、装置中漏斗管内液面为什么会升高？
➢进行实验（按预定方案进行实验）
动图展示
➢实验结果
中央液泡大小
蔗糖溶液变小
清水
逐渐恢复原来大小
原生质层的位置
原生质层脱离细胞壁
原生质层恢复原来位置
细胞大小
基本不变
基本不变
外因：外界溶液的浓度_大___于_细胞液的浓度，细胞__渗__透__失__水_。内因：原生质层比细胞壁的伸缩性__大__
滴加蔗糖溶液发生质壁分离的细胞
改换清水后正在发生质壁分离复原的细胞
➢实验结论：原生质层相当于半透膜。
★细胞发生质壁分离的自动复原
5%甘油溶液（21:06） 5%甘油溶液（21:41） 7%KNO3溶液(21:58) 7%KNO3溶液(22:14 )
蔗糖分子不被植物细胞吸收，因而在适宜蔗糖溶液中发生质壁分离后不能自动复原，可见外界溶液中的小分子物质或离子能否被细胞吸收将决定能否自动复原。甘油、K+、NO3-与乙二醇一样能进入细胞内，故其内的细胞能自动复原。
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。
*4、如果漏斗颈足够长，漏斗内液面会无限上升吗？
当漏斗内外渗透压（浓度差）=漏斗内外静水压（高度差），水分进出达到平衡，液面维持稳定。

原创9：4.1 物质跨膜运输的实例

1、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（ C ）
a
b
c
A
a
b
c
B
a
b
c
C
a
b
c
D
2、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称 “烧苗”。其原因是（ B ） 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壁的伸缩性大
外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度
实验发现：若外界溶液为蔗糖溶液，当植物细胞发生质壁分离后需再加清水才会发生质壁分离复原。若外界溶液为葡萄糖、Nacl溶液、KNO3溶液、尿素溶液，则无需另加清水植物细胞会自动复原。为什么？
如何区分哪瓶是蔗糖溶液、哪瓶是尿素溶液？
探究实验：植物细胞的吸水和失水
提出问题（原生质层是一层半透膜吗？）
作出假设（原生质层相当于一层半透膜）
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（分析实验结果，得出结论：……）表达与交流（总结，写实验报告并适当交流）
设计方案：
将植物细胞分别浸润在较高浓度的蔗糖溶液中
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。
1.水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的。 2.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。 3.细胞对物质的吸收是有选择的。
植物细胞——质壁分离复原如何滴加清水？外界溶液浓度细胞液的浓度，细胞吸水

4.1物质跨膜运输的实例

2.渗透作用必须具备条件：
①具有半透膜：
②半透膜两侧的溶液有浓度差：
3.水流动方向：低浓度溶液（水分子多）高浓度溶液（水分子少）
(水分子进出顺着水的相对含量)
如果将装置中的漏斗换成细胞将如何？
细胞内溶液细胞膜
二、细胞的吸水和失水 1.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=细胞质浓度源自蔗糖溶液半透膜清水
植物的原生质层是不是相当于半透膜?植物细胞能不能通过原生质层进行渗透作用呢？
（1）探究实验的步骤
提出问题（选择一个有意义的问题进行探究）原生质层是不是相当于一层半透膜
作出假设（对问题的答案作出正确或错误的假设）原生质层相当于一层半透膜
设计实验（思路、材料、试剂和步骤、预期实验结果）进行实验（按预定方案进行实验并记录实验结果）分析结果，得出结论（分析实验结果与预测结果是否相符）
(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度不同植物细胞＋同一浓度的蔗糖溶液刚刚发生质壁分离时所需时间的比较―→判断细胞液浓度(即时间越短，细胞液浓度越小)。 (4)比较一系列溶液的浓度的大小
同一植物的相同成熟细胞＋未知浓度的溶液
记录
刚刚发生质壁分离所需时间―→比较所用时间长短―→ 判断溶液浓度的大小(时间越短，未知溶液的浓度越大) (5)验证原生质层和细胞壁伸缩性的大小
4.红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？主要取决于红细胞内外浓度的差值。一般情况下，
差值较大时吸水或失水较多。
二、探究植物细胞的吸水和失水
思考与讨论
(1) 植物细胞的结构特点是什么？它会由于过多的吸水而涨破吗？若液泡是无色的，那容易观察到吸水和失水的现象吗？这与选材有关吗？ (2) 什么情况下植物细胞会失水，现象如何？什么情况下植物细胞会吸水，现象如何？ (3) 成熟的植物细胞能看作一个渗透装置吗？如果能，那什么结构可看成半透膜？

耿直-4.1物质跨膜运输的实例

中央液泡细胞壁(全透性) 细胞膜细胞质原生质层液泡膜（相当于一层半透膜）
外界溶液
细胞液
原生质层两侧具有浓度差
推测：成熟的植物细胞是一个渗透系统
科学探究步骤
提出问题作出假设设计实验进行实验
植物细胞的吸水和失水
（原生质层是一层半透膜吗？）
（原生质层相当于一层半透膜）（设计方案、预期结果…）（按预定方案进行实验）
高浓度的蔗糖溶液导致植物细胞严重失水而死亡，不可能发生质壁分离复原。 4、如果把蔗糖溶液换成细胞可吸收的物质如适宜浓度的葡萄糖溶液、尿素溶液或KNO3溶液，实验结果会有什么不同呢？
先分离，后自动复原。因为这些物质可以进入细胞，使细胞液浓度增大，而从外界溶液中吸水。
四、物质跨膜运输的其他实例
实例一：番茄和水稻吸收无机盐离子的比较
水稻培养液中的钙、镁两种离子浓度为什么会增高？
结论：不同植物对同种无机盐的吸收有差异,同种植物对不同无机盐的吸收也有差异,说明植物细胞对无机盐离子的吸收具有选择性
实例二：人体甲状腺滤泡上皮细胞对碘的吸收
I－ 20—25倍
人体甲状腺滤泡上皮细胞
血液 250mg/L
结论：人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力。物质（如碘）的跨膜运输并不都是和水一样顺相对含量梯度运输的，这取决于细胞生命活动的需要。
实例三：微生物吸收无机盐离子的特点微生物 P2O5 K2O
大肠杆菌
圆褐固氮菌酵母菌米曲菌
33.99
4.93 51.09 48.55
12.95
2.41 38.66 28.16
2、如果用一层纱布代替半透膜（玻璃纸），漏斗管内的液面还会升高吗？
不会升高，因为纱布的孔隙大，水和蔗糖分子都可以自由透过。

课件4：4.1 物质跨膜运输的实例

细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。
其特性是：水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。
选择透过性可作为活细胞的一个重要特征。
小结:
第一节物质跨膜运输的实例
概念
原理: 渗透作用
有半透膜
细
条件半透膜两侧溶液有浓度差
胞
的动物吸水:细胞质浓度>外界水溶液
总结：
概念：水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜
的扩散，称为渗透作用.
渗透
条件
有半透膜
作
半透膜两侧的溶液存在浓度差
用
方向：低浓度
透有
水分子多膜半
高浓度水分子少
类比推理
细胞内溶液细胞膜
1、如果将装置中的漏斗换成细胞还会不会吸水？ 2、如果吸水会发生什么？
一、动物细胞的吸水和失水
外界溶液浓度小于
细胞涨破
吸细胞失水:细胞质浓度<外界水溶液细胞皱缩
水（无细胞壁）
和植物失水细胞
（有细胞壁）
练习
1. 请根据图回答以下问题：
（1)图中细胞所处的生理状态叫做质壁分离，这种生理状态发生的原因是外界溶液浓度浓度大于细胞液浓度 , 细胞因渗透作用而失水 . （2)选择图细胞中各结构的编号回答： ①从整个细胞来看，可以把 2、3、6 看成是一层半透膜。而 1 的结构是全透性的。 ② 4 和 7 之间存在着溶质跨膜运输的其他实例实例
培养液中的离子浓度
初始浓度
水稻番茄
0 Mg2＋
Ca2+
Si4+
离子
1.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也是这样吗？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。

4.1物质跨膜运输的实例

关系：具有选择透过性一定具有半透性
四、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
本节小结
具有半透膜渗透作用发生的条件
半透膜两侧具有浓度差
[细胞质]>[外界溶液]时吸水
物质跨膜运输的实例
动物细胞的吸水和失水 [细胞质]<[外界溶液]时失水大液泡结构特点原生质层 [细胞液]>[外界溶液]吸水吸水与失水的特点
结论：细胞膜不仅是半透膜，还是选择透过性膜
特性：水分子可自由通过，一些离子和小分子也可通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能可通过
相关概念
半透膜：物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小（如：动物膀胱、玻璃纸、鸡蛋的卵壳膜等）
选择透过性膜：细胞膜上具有载体，且不同生物的细胞膜上载体种类和数量不同，构成了对不同物质吸收与否和吸收多少的选择性。（如：细胞膜等各种生物膜）
即活的成熟的植物细胞
质壁分离产生的原因：
内因：原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性外因：外界溶液浓度>细胞液浓度注意：动物细胞，植物根分生区细胞、形成层细胞、种子细胞，不能观察到质壁分离现象。
植物吸胀吸水细胞吸水的方渗透吸水式
机理：靠细胞内的亲水性物质（蛋白质、淀粉、纤维素）吸收水分实例：干种子、根尖分生区细胞原因：没有形成大的中央液泡实例：成熟的植物细胞条件透膜的扩散。
会出现什么现象呢？
蔗糖溶液 2
4 蔗糖分子
3 (半透膜)
玻璃纸
5 水分子
清水 1
半透膜：一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。

高中生物必修一 4.1物质跨膜运输的实例

设计实验：
③实验材料：
洋葱鳞片叶外表皮
有中央大液泡，且细胞液有紫色，便于观察
发生质壁分离的材料要求：成熟的植物活细胞
①有中央大液泡； ②有细胞壁； ③活细胞。
清水、质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液
1.溶液对细胞无毒害 2.溶液浓度不能过高也不能过低。浓度过高植物会失水过多而死亡，浓度过低质壁分离太慢，甚至不能发生质壁分离
特点
半透膜
不具选择性、不具活
较小分子能通过，较大分子不能透过
性，是多孔性薄膜（如：动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的
卵壳膜等）
选择透过性膜
要选择吸收的离子、小分子可通过，而其他离具有选择性和活性，子、小分子和大分子不是生物膜能通过
选择透过性膜具有选择性的原因:
不同细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同，从而使
把体积与质量浓度相同的葡萄糖和蔗糖溶液用半透
膜（允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过）隔开（
如图），一段时间后液面情况是
B
A．甲高于乙 B．先甲高于乙，后乙高于甲 C．乙高于甲 D．先甲低于乙，后乙低于甲
将人的红细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡半小时之后的结果如下图所示，依照红细胞外形的变化判
1.若用纱布或滤纸代替玻璃纸，液面还会升高吗？不会，因为水和蔗糖都能通过 2.若内外都是清水或都是同样的蔗糖溶液，液面还会升高吗？
不会，因为水进出漏斗的速率相等。
条件
具有半透膜膜两侧的溶液具有浓度差
1 概念
渗透作用
水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散，称为渗透作用
2 水分渗水水 (相对含量多) 水 (相对含量少)
A．若A细胞处于质壁分离生理状态，则图①处的液体浓度大于细胞液浓度

4.1 物质跨膜运输的实例

实验结果：
中央液泡大原生质层的位细胞大小置小蔗糖溶液
变小逐渐恢复原来大小
原生质层脱离细胞壁
原生质层恢复原来位置
基本不变
清水
基本不变
比较动物、植物细胞渗透作用的不同
半透膜
细胞内与外界溶液存在浓度差的液体环境
动物细胞植物细胞
细胞膜原生质层
细胞质
液泡中的细胞液
要观察细胞发生质壁分离和复原，对材料有哪些要求？有细胞壁（植物细胞）；有中央液泡（颜色为深色）；活细胞（原生质层相当于半透膜） • 你觉得植物细胞会过多吸水涨破吗？
在渗透作用中,水分是从溶液浓度低的一侧向溶液浓度高的一侧渗透.
“水往高处流”
二、动物细胞的吸盐水中
0.9%生理盐水中
吸水膨胀
失水皱缩
水分进出平衡
（标出右装置划部分名称，并找出两装置中构成上的相似性）
细胞质 2
1 细胞膜人的红细胞
清水
生理盐水
红细胞发生渗透作用的条件 1.细胞膜相当于半透膜 2.外界溶液与细胞质基质存在浓度差清水中总结红细胞吸水和失水规律 PS: 其他动物细胞的吸水和失水的吸水膨胀：原理和红细胞一样的外界溶液浓度<细胞质浓度失水皱缩： 10%的盐水中外界溶液浓度>细胞质浓度水分进出平衡：
结论：细胞膜不仅是半透膜，还是选择透过性膜
课堂练习
1. 家庭养花，如果施肥过多，会引起花卉萎蔫，
这时可以采取的措施有（） ①加强光照 ②改善空气流通 ③适当浇灌清水 ④更换盆中泥土 A. ① ③ B. ② ④ C. ① ② D. ③ ④ 2. a、b、c表示某植物体的三个相邻的细胞,它们的细胞液浓度为a>b>c,它们之间的水分渗透方向应该是( )

4.1 物质跨膜运输的实例

a.质壁分离过程中不自动复原，放入清水后又可以复原：溶质不能通过生物膜， b.质壁分离过程中能自动复原：溶质能通过生物膜
例题 1
右图表示以洋葱表皮为材料，0．3g／mL蔗糖溶液、 O．5g／mL蔗糖溶液、0．3g／mL尿素溶液及清水进行相关实验(时间m表示开始用四种溶液分别处理洋葱表皮；时间n表示开始用清水处理洋葱表皮)，测得该细胞原生质体体积变化，图中代表尿素溶液处
理结果的是（ B ）

A．a B．b C．c D．d
2．若右图表示植物细胞渗透作用的图解，下列说法
中错误的是 ( D )
A．植物细胞的原生质层相当于一层半透膜
B．一定条件下，活的、成熟的植物细胞能发生渗透
失水或吸水
C．当溶液浓度甲>乙时，细胞发生渗透失水，当溶液
浓度乙>甲时，细胞发生渗透吸水
现象产生的条件
具有半透膜细胞内外存在浓度差(摩尔
浓度，非质量浓度）
渗透作用原理的应用
比较不同溶液浓度大小验证渗透渗透ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ用发生的条件：半透膜与浓度
差探究物质能否通过半透膜
烧杯：淀粉变蓝
漏斗：碘不变蓝
结论碘可以，淀粉不可以
渗透作用与吸胀作用
植物吸收水分的方式有两种：吸胀作用和渗透作用。
D．当溶液浓度甲=乙时，细胞处于动态平衡状态，不
发生渗透作用
外界溶液
原生
细胞液
质乙
甲
层
3．观察在0.3g／mL蔗糖溶液中的洋葱表皮
细胞，发现中央液泡逐渐变小，说明( B )
A．细胞壁相当于一层半透膜
B．洋葱表皮细胞是活的
C．此时蔗糖溶液浓度小于细胞液度

4.1物质跨膜运输的实例

③原生质层为什么会和细胞壁分开呢？ ④如果想让质壁分离的细胞恢复到原来状态，如何操作？
⑤如果将0.3g/ml的蔗糖溶液换成0.5g/ml的蔗糖溶液，能观察到质壁分离吗？观察到质壁分离的时间如何变化？
⑥用0.5g/ml的蔗糖溶液观察到质壁分离现象后，过了一段时间，将蔗糖溶液换成清水，理论上会发生质壁分离的复原，但实际却没有发生，有可能是什么原因？
吸收多少的选择性。
细胞膜等各种生物膜
探究实验：
提出问题（原生质层是一层半透膜吗？）作出假设（原生质层相当于一层半透膜）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（分析实验结果，得出结论：……）表达与交流（总结，写实验报告并适当交流）
二、植物细胞的吸水和失水
细胞膜液泡膜原生质层
____土__壤__溶___液__的__浓__度__大__于___根__毛__细__胞__液__的___浓__度___________。
细胞液浓度 > 外界溶液浓度细胞液浓度 < 外界溶液浓度细胞液浓度 = 外界溶液浓度
①红细胞生活在血浆里，既没有吸水膨胀，也没有失水皱缩，这说明什么？ ②输液的时候，有时候要静脉注射将近1000ml液体，如果是静脉注射了1000ml的水，你觉得会出什么问题？
③输液为什么要用0.9%的生理盐水？
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
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（ B ）
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

4.1物质跨膜运输实例

动物细胞膜相当于半透膜
三、植物细胞的失水和吸水
植物细胞会出现失（吸）水的情况吗？植物细胞在什么情况下会失（吸）水？原理和动物细胞相同吗？
1、成熟植物细胞的结构
成熟植物细胞模式图
细胞壁（全透性，即水分子和溶解在
水里的物质都能通过）
细胞膜
细胞质液泡膜细胞液
原生质层
2、植物细胞质壁分离现象
如果将装置中的漏斗换成细胞将如何？
细胞内溶液细胞膜
二、动物细胞的失水和吸水
• 溶液的浓度小于红细胞内部的浓度时，红细胞吸水膨胀
清水中
• 当外界溶液浓度大于细胞质的浓度时，红细胞失水皱缩
10%的盐水中
• 当外界溶液的浓度等于细胞质的浓度时,水分进出红细胞就处于动态平衡
0.9%生理盐水中
防腐的原理是（D ）
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
4.将洋葱鳞片叶表皮放在“0.45 mol/L蔗糖溶液中，细胞发生质壁分离；放在0. 35mol/L 蔗糖溶液中细胞有胀大的趋势；放在
I－ 20 —25倍
血液中碘的浓度 250mg/L
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？
总结以上内容说明了什么?
P64
细原理: 渗透作用
概念有半透膜
胞
条件浓度差
的吸动物
吸水:细胞质浓度>外界水溶液
水细胞和
失水:细胞质浓度<外界水溶液
失
水植物
细胞
1、以下可以发生渗透作用的是__D__.

4-1物质跨膜运输的实例

③④⑤ 填 • (1)图丙中相当于图甲中c结构的是________( 外界溶液序号)，结构②当中充满的液体是________ 。此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是 ________ 。 D • A．细胞液>外界溶液 B．细胞液<外界溶液 • C．细胞液＝外界溶液 D．都有可能
• (3)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清水当中，发现细胞液泡体积增大，说明细胞在渗透吸水，不能细胞能否无限吸水？________ ，原因是细胞壁对原生质层有支持和保护的作用 • _______________________________ 。
A. 左侧高于右侧和右侧高于左侧 B. 右侧高于左侧和左侧高于右侧 C. 都为左右两侧一样高 D. 都为左侧高于右侧
A
二、动物细胞的吸水和失水实验
动物细胞发生了渗透作用
动物细胞膜相当于半透膜
(细胞膜两侧可具有浓度差)
外界溶液浓度 < 细胞质浓度细胞吸水膨胀外界溶液浓度 > 细胞质浓度细胞失水皱缩外界溶液浓度 = 细胞质浓度保持原状态
A
将一洋葱鳞片叶放在某一浓度的蔗糖溶液中，制成装片，
)
A.A＞B＞C B.A＜B＜C
C.B＞A＞C
D.B＜A＜C
【解题关键】明确外界溶液浓度与细胞液浓度的关系。【解析】在外界溶液浓度相同的情况下，细胞液浓度越小，细胞越易失水而发生质壁分离。根据三个细胞失水程度的大小，可以判断出其细胞液浓度的大小。
细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。
其特性是：
水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。
练一练
2．将人体口腔上皮细胞转移至不同浓度(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)的三种盐溶液中，结果如图所示。这三种溶液的浓度是( B ) A．Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ B．Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ C．Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ D．Ⅰ<Ⅲ<Ⅱ

4.1物质跨膜运输实例

动态平衡
二、动物细胞的吸水与失水

4、实例：腌肉不易变质
三、植物细胞的吸水与失水
1、成熟的植物细胞也是渗透装置
① 细胞壁（全透性） ② 细胞膜 ③ 细胞质原生质层 ④ 液泡膜 ⑤ 细胞液
渗透装置
原生质层相当于一层半透膜
细胞液与外界溶液具有浓度差
三、植物细胞的吸水与失水

2、图解植物细胞的吸水和失水失水过多会死亡。
A．甲高于乙 C．乙高于甲
二、动物细胞的吸水与失水
细胞膜相当于一层半透膜渗透系统细胞质与外界溶液有浓度差
二、动物细胞的吸水与失水
1、外界溶液浓度 < 细胞质的浓度（低渗溶液）
吸水膨胀
二、动物细胞的吸水与失水
2、外界溶液浓度> 细胞质的浓度（高渗溶液）
失水皱缩
二、动物细胞的吸水与失水
3、外界溶液浓度= 细胞质的浓度（等渗溶液）
1、水稻吸收水的相对速率比吸收Ca2+ 、Mg2+ 大，造成培养液中收 Ca2+ 、Mg2+浓度升高；番茄吸收水的相对速率比吸收SiO44- 大，造成培养液中SiO44- 浓度升高。 2、番茄吸收 Ca2+ 、Mg2+多，吸收 SiO44- 少，水稻吸收 SiO44少多，吸收Ca2+ Mg2+

实例：根的吸水、烧苗、盐、糖
腌制食品。
三、植物细胞的吸水与失水

3、植物发生质壁分离的原因和表现（P63）
内因：原生质层相当于半透膜，细胞渗透失水，细胞壁伸缩性小，原生
原因表现
质层伸缩性大，质壁分离。
外因：外界溶液浓度大于细胞液液泡由大变小，细胞液颜色由浅变深，原生质层与细胞壁分离

4_1物质跨膜运输实例

三、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？
三、物质跨膜运输的其他实例二
I－ 20 —25倍
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
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
外界溶液浓度等于
细胞质浓度
保持原状态
外界溶液浓度外界溶液浓度
大于
小于
细胞质浓度细胞质浓度
细胞失水皱缩细胞吸水膨胀
讨论
➢ 红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过
细胞膜吗？不能
➢ 当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会
4、白菜剁碎放盐会有水渗出。为什么？
外界溶液浓度高于植物细胞液浓度，植物细胞失水
5、轮作与作物根系对矿质元素的选择性吸收有什么关系吗？
轮作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，如长期在同一块田里种同种植物，地力下降，产量下降
小结: 第一节物质跨膜运输的实例
细原理: 渗透作用
细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的
过程。
其他物质的跨膜运输是怎样的呢？
三、物质跨膜运输的其他实例
阅读教材63-64页的“资料分析”，思考以下问题：
1、水稻培养液中的Ca2+和Mg2+浓度为什么会增高？ 2、不同农作物对无机盐的吸收有差异吗？ 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也是这样吗？ 4、细胞对物质的吸收有选择吗？如果有，这种选择性有普遍性吗？

4.1 物质跨膜运输的实例 (共31张PPT)

分析结果，得出结论
原因：①外因：外界溶液浓度大于细胞液的浓度； ②内因：原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性
原因：①外因：外界溶液浓度小于细胞液的浓度； ②内因：原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性
1. 实验成功的关键是实验材料的选择，必须选择有大液泡并有颜色的植物细胞，便于在显微镜下观察现象。而且选择材料必须都是活细胞。
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？不会发生质壁分离，情况会类似红细胞
2、植物细胞会由于过多吸水而涨破吗？
不会，因为有细胞壁的支持与保护 3、若用50%蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，为什么？因为溶液浓度过高，质壁分离后失水过多，细胞死亡
1. 判断某一植物细胞是否还有活性 2. 测定某一细胞的细胞液浓度 3. 比较一系列溶液浓度的大小 4. 鉴定溶液种类（蔗糖溶液或葡萄糖溶液）
1.为什么凉拌黄瓜放置一段时间后发现盘里多了很多水？
细胞失水流出
2.为什么萎蔫的青菜在清水里面泡一段时间会变得坚挺？
细胞吸水
华师附中汕尾学校杨宇涛
半透膜：某些物质可以透过，而另一些物质不能透过的多孔性物理薄膜。（能否透过半透膜取决于物质分子直径的大小）例如玻璃纸、细胞膜、膀胱膜、羊皮纸以及人工制的胶棉薄膜等。
练习册：P47即时演练1、2
C
外界溶液浓度<细胞质浓度
细胞吸水膨胀
外界溶液浓度>细胞质浓度
细胞失水皱缩
外界溶液浓度=细胞质浓度
水分进出细胞处于动态平衡
外界溶液浓度<细胞质浓度
细胞吸水膨胀
溶液浓度
细胞质溶液
外界溶液
时间
外界溶液浓度>细胞质浓度

课件13：4.1 物质跨膜运输的实例

漏斗内溶液体积增大，液面上升
单位时间进入漏斗水分子数多于出来分子数这就是一种水的渗透作用
一、渗透作用
渗透作用：溶剂分子（如水）透过半透膜的扩散
1.对象：溶剂（水）
溶液浓度低
高
渗透作用 2.方向水相对含量高
低
3.本质：水透过膜的扩散
用纱布代替玻璃纸，漏斗管内液面会升高？不会
结论没有半透膜不能发生渗透作用
3.加0.3g/ml蔗糖溶液
液泡缩小，颜色加深
在高浓度环境下细胞失水
原生质层与细胞壁分离
质壁分离质壁分离复原
4.再加清水液泡逐渐增大，颜色变浅
质壁分离复原
总共观察了几次
在低浓度环境下细胞吸水
该实验进行了对照吗？自身前后对照
自变量、因变量是什么？实验结果是不是这样呢，让我们通过实验来验证下
实验结果
渗透失水渗透吸水
蔗糖溶液
清水
液泡大小、颜色
液泡缩小颜色变深
逐渐恢复原来大小，颜色变浅
原生质层的位置
原生质层与细胞壁分离 (质壁分离)
原生质层恢复原来位置 (质壁分离复原)
细胞大小
基本不变
基本不变
1.该实验中，选择紫色洋葱外表皮细胞的优点是什么？便于观察紫色大液泡体积的变化
实例三
思考64 讨论4 结论：细胞对于物质的输出和输入有选择性
物质跨膜运输具有选择性是普遍存在的
四、生物膜—选择透过性膜
综上所述：物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的，而且细胞对物质的输入和输出具有选择性所以，细胞膜及其他生物膜都是选择透过性膜
选择透过性的表现
1.水分子自由通过 2.需要的离子和小分子也可通过 3.不需要的离子、小分子和大分子则不能通过

4.1 物质跨膜运输的实例(共34张PPT)

三、植物细胞的吸水和失水
对细胞的吸水和失水有没有影响？细胞壁（全透性）
细胞膜
细胞质液泡膜原生质层是否相当细胞液于一（具有一定的浓度）层半透膜？
成熟植物细胞结构示意图
探究实验：植物细胞的吸水和失水
提出问题作出假设设计将植物细胞浸润在高浓度的蔗糖溶液方案中，观察其大小的变化；再将细胞浸润在清水中，观察其大小的变化。预期结果进行实验分析结果表达与交流（按预定方案进行实验）（原生质层是一层半透膜吗？）
（4）图c所处的生理状态是（5）图中各细胞细胞液的浓度依次是＞＞
。
1、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（ C ）
a b A c b
a c b
a
c b
a c
B
C
D
2、利用高浓度盐水（NaCl溶液）杀菌防腐的原理是（ D ） A、盐水中的Cl－有杀菌防腐的作用
初始浓度水稻番茄
0 Mg2＋ Ca2+ Si4+ 离子
2、对于番茄培养液来说是怎样的呢？
在番茄的培养液中， Ca2+、Mg2+的浓度下降，而 Si4+的浓度升高，证明番茄吸收的Ca2+、Mg2+比Si4+多。
四、物质跨膜运输的其他实例培养液中的离子浓度实例一
初始浓度水稻番茄
0 Mg2＋ Ca2+ Si4+ 离子
分析植物细胞吸水和失水现象及原因
实验结果：
质壁分离中央液泡大小蔗糖溶液清水变小
质壁分离复原原生质层的位置原生质层脱离细胞壁原生质层恢复原来位置细胞大小基本不变基本不变

课件14：4.1 物质跨膜运输的实例

实验单一变量：不同浓度的蔗糖溶液。
质壁分离实验的拓展应用及方法
3、比较不同植物细胞的细胞液浓度不同植物细胞 + 同一浓度的蔗糖溶液
镜检
记录刚刚发生质壁分离时所需时间
对所需时间长短进行比较
判断细胞液浓度（即时间越短，细胞液浓度越小）
实验单一变量：不同植物细胞。
质壁分离实验的拓展应用及方法 4、比较未知浓度溶液的浓度大小同一植物的成熟细胞 + 未知浓度的溶液
细胞液外界溶液
浓度差
(2)、探究实验：植物细胞的吸水和失水
材料：洋葱鳞片叶、0.3g/mL的蔗糖溶液，清水器具：显微镜、镊子、吸水纸等
①选材：为了便于观察到细胞中液泡的变化，你应该选取鳞片叶的紫色外表皮细胞还是无色内表皮细胞？
紫色洋葱鳞片的外表皮细胞 ②步骤：
变小
加深分离
变大贴近
2、植物细胞的吸水和失水
物质跨膜运输实例
一、渗透作用
1.概念: 水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜，
从低溶度溶液向高溶度溶液的扩散。半透膜与选择透过性膜半透膜：一些物质（一般是小分子物质）能透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。
选择透过性膜：指水分子、细胞要选择吸收的离子和小分子可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过的膜。选择透过性膜相当于半透膜，反之则不然。
2.原理：
A溶液 B溶液
当溶液浓度A>B时，水分子就通过半透膜由B流向A；当溶液浓度A<B时，水分子就通过半透膜由A流向B；当溶液浓度A＝B时，则处于动态平衡。
3、发生渗透作用的条件：有半透膜半透膜两侧的溶液存在浓度差
4、特点: 水分子透过半透膜，由低浓度溶液向高浓度溶液扩散 (水分进出是顺相对浓度梯度的)