渗透作用

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
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
思考
通过质壁分离和复原实验可以得 出哪些实验结论？
小结：
正常状态 高浓度状态 低浓度状态
观察到 的图像 液泡大 小变化 原生质 层位置 逐渐恢复原 来大小
大 原生质层 紧贴细胞壁
当外界溶液的浓度低于红细胞内部的 浓度时，红细胞一般会因持续吸水而涨破。
4.红细胞吸水或失水的多少取决于什么？
红细胞吸水或失水的多少主要取决于 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。
动物细胞的吸水和失水实验
实验结果:
当细胞质浓度>外界溶液： 细胞吸水膨胀 当细胞质浓度<外界溶液： 细胞失水皱缩
图A细胞处于何种生理状态？ 质壁分离 。 如上图是同一细胞处于不同浓度的溶 液中，则A、B细胞所处外界溶液浓度 是 A > B。 如是洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离实 验中观察到的图，先后观察到的图示顺 序为 B → A → C 。 图中标号①指的物质是 外界溶液 。
如图，在U形管中部c处装有半透 膜，在a侧加入红色的细胞色素 (相对分子质量13000的蛋白质)的 水溶液，b侧加入清水，并使a、b 两侧液面高度一致。经过一段时 间后，实验结果将是 ( )
结果分析： 动物细胞发生了渗透作用 结果说明:
思考 细胞膜相当于半透膜
如果换成植物细胞会如何？
三、植物细胞的吸水与失水
成熟的植物细胞模式图P61
细胞壁（全透性）
细胞膜
细胞质 液泡膜 细胞液
（具有一定的浓度）
原生质层
植物细胞与动物细胞的区别
(细胞壁是全透性的)
成熟的植物细胞 细胞内的液体环境主要指的是液 泡里的细胞液
物质的跨膜运输
1、渗透作用与渗透系统 2、细胞的失水和吸水
2016
复习:作为边界,细胞膜具有哪些作 用？ 1. 将细胞与外界分隔开; 2. 控制物质进出细胞; 3. 进行细胞间的信息交流
水分是怎样通过细胞膜进出
细胞的？
一、渗透现象实验
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。
细胞对物质的吸收是有选择的。
1,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0. 40mol/L蔗糖溶中，细胞似乎不发 生变化”。这表明( )C
A.细胞已经死亡 B.蔗糖分子可以自由进出细胞 C.细胞液浓度与0. 40mol/L蔗糖溶液浓度相 当 D.细胞质壁分离后能自动复原
圆褐固氮菌 4.93 酵母菌 米曲菌 51.00 48.55
结论：细胞对于物质的输出和输入有选 择性。
物质跨膜运输的其他实例三
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？ 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。
D、根系被肥料分解释放的热能烧毁
4,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
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
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 之间存在着溶液浓度差。
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。
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？
细胞对物质的吸收是有选择的。这种 选择性具有普遍性。
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。
液面会下降
2,由于蔗糖不能通过半透膜,那么漏斗的水分子密 度始终小于外界清水的水分子密度,那水分子是 否不断地渗透进来呢?液面会不断升高吗?
玻璃纸（半透膜）的两侧由于存在浓度差，水分子就 由密度高的一侧向低的一侧渗透的趋势（压力），而 漏斗内的液面不断升高,与清水的液面会产生一个压力,
会使水分子从蔗糖溶液压向清水侧,这个压力随着液面
变小 原生质层 脱离细胞壁
原生质层 恢复原来位置
原生质层相当于半透膜；植物细胞 是通过渗透作用吸水和失水的。
四、物质跨膜运输的其他实例
实例一
初始浓度 水稻 番茄 培养液中的离子浓度
0
Mg2＋
Ca2+
Si4+
离子
实例二
微生物 大肠杆菌
P2O5 33.99
K2O 12.95
2.41 38.66 28.16
不断升高而不断增大,压向清水侧的水分子会越来越多, 会逐渐与因为密度差而渗透到漏斗的水分子的量保持 平衡。这时漏斗的液面不会再变化。
概念 ：水分子（或其他溶剂分子）
渗 透 作 条件 半透膜两侧的溶液存在浓度差 用
透过半透膜的扩散，称为渗透 作用. 有半透膜
方向 低浓度
有半透膜
高浓度
思考：水分移动与水的关系？水分移 动与溶液浓度的关系？ 水 (相对含量多)
巩固练习
D 2,以下可以发生渗透作用的是____.
A.煮熟的马铃薯条放入水中 B.把干种子放在清水中 C.烈日下菠菜叶子下垂
D.放在盐水中的萝卜变软
3,田间一次施肥过多，作物变得枯萎发 B ） 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
细胞膜和液泡膜以及两层膜之间
的细胞质称为原生质层
植物细胞的吸水和失水：
讨论：
1.原生质层是不是 相当于一层半透膜 呢？
2.植物细胞的细胞 壁对细胞的吸水和 失水有无影响呢？
•要观察细胞发生质壁分离和复原，对
材料有哪些要求？ 成熟的植物细胞 (有中央大液泡)； 活细胞（原生质层相当于半透膜） ； 植物细胞 (有细胞壁）；
C
B
b
c
C
b
c
D
水
水 (相对含量少)
C低ຫໍສະໝຸດ Baidu
水
C高
类比推理
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？
细胞内溶液 细胞膜
如果细胞吸水胀破则说明细胞也能 渗透吸水、细胞膜相当于 半透膜 。
二、动物细胞的吸水和失水实验
外界溶液浓度 外界溶液浓度 外界溶液浓度
小于
大于
等于
细胞质浓度
细胞质浓度
A．a、b两液面高度一致，b侧为无色 B．a、b两液面高度一致，b侧为红色 C．a液面低于b液面，b侧为红色 D．a液面高于b液面，b侧为无色
D
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 ( )
a
b a c
A
a
b a c
细胞质浓度
吸水膨胀
失水皱缩
保持原状态
P61 讨 论
1.正常生活着的红细胞内的血红蛋白 等有机物能透过细胞膜吗？
红细胞内的血红蛋白等有机物 一般不能透过细胞膜。
2.红细胞的细胞膜是不是相当于“问 题探讨”中的半透膜？
红细胞的细胞膜相当于半透膜。
3.当外界溶液的浓度低时，红细胞一定 会吸水而涨破吗？
2、如果用一层纱布代替玻璃纸， 漏斗管内的液面还会升高吗？
不会, 因为纱布的孔隙很大, 蔗糖
分子也可以自由透过。
3、如果烧杯中不是清水，而是同样浓 度的蔗糖溶液，结果会怎样？
蔗糖溶液不会上升, 单位时间内透 过玻璃纸的水分子数等于渗出玻璃纸的 水分子数量
思考
1,若烧杯中是蔗糖溶液，漏斗内是清水， 其结果怎样？
P64 讨 论
1.水稻培养液里的Ca+2和Mg+2浓度为 什么会增高？
在培养过程中，水稻吸收水分及其他 离子较多，吸收Ca2+、Mg2+较少，结果导 致水稻培养液里的Ca2+、Mg2+浓度增高。
2. 不同作物对无机盐的吸收有差异吗？
不同作物对无机盐的吸收是有差异的。
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？
（只要分子的直径比它的孔径小就可通过 该膜，比其孔径大就不能通过膜。）
1、漏斗管内的液面为什么会升高？
单位时间内透过玻璃纸进入漏斗的水分子 数量多于从漏斗渗出的水分子数量，使得 管内液面升高。
(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，只不过前者强于后者，所以 水分子由密度高的一侧向密度低的一侧扩散。)