高中生物人教版必修一物质跨膜运输的实例

设计实验（阅读教材材料用具和方法步骤部分）
1、选材 具备3个条件： ⑴活细胞；⑵成熟的植物细胞；⑶液泡有颜色 能不能用以下材料？
⑴洋葱内表皮细胞；⑵根尖成熟区细胞 （3）根尖分生区细胞
2、试剂 0.3g/ml的蔗糖溶液 说明： 不能选对细胞有害的试剂，如HCl、醋酸；但可用 KNO3、尿素代替。
实验步骤：
者之间关系的是（ C）
a bc
A
a bc
C
a bc
B
a bc
D
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）
三、植物细胞的吸水和失水问题
生活探究：
1、用盐腌萝卜时会有水渗出，同时萝卜的 体积会减少。
2、置于空气中刚刚萎蔫的白菜叶片置于清 水中又变得硬挺。
细胞膜 液泡膜 原生质层 细胞质
细胞液 细胞核
成熟的植物细胞
细胞壁
（全透性）
说明:原生质层不包括细胞核、细胞液，但包括细胞器。
成熟的植物细胞和外界溶液组成一个渗透系统
细胞的吸水和失水是水分子顺 （即……）相对含量的梯度跨膜 运输的！ 阅读P63页的资料分析，并回答讨 论题！
总结：
质壁分离与复原的过程中，
1、形成 自身 对照；
2、⑴细胞液的体积：大 小
大
⑵…………颜色：浅 深
浅
⑶………...浓度：小 大
小
⑷………...吸水能力：小 大
小
⑸细胞大小：基本不变
3、可用于判断：细胞死活；溶液浓度高低。
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
二、植物细胞的吸水和失水问题
生活探究：
1、用盐腌萝卜时会有水渗出，同时萝卜的 体积会减少。
2、置于空气中刚刚萎蔫的白菜叶片置于清 水中又变得硬挺。 提出问题：
1、植物细胞会出现失水的情况吗？ （渗出的水是细胞内的水还是间隙的水？） 2、植物细胞在什么情况下会失水？ 3、原生质层是否相当于一层半透膜？
S1 S2
分析：
微观:单位时间内水分子数：S2→S1>S1→S2
1、漏斗液面上升
宏观:水分子从低浓度溶液S2→高浓度溶液S1
水多
水少
S1 S2
渗透作用：
指水分子或其他溶剂 分子通过半透膜，
从低浓度的溶液向高 浓度溶液的扩散。
分析： 2、当漏斗液面不再上升时，浓度：S1 > S2 思考：若S1是清水，S2是蔗糖溶液呢？
作出假设：原生质层相当于半透膜
理由是：植物细胞膜和液泡膜都是生物膜，它 们具有与红细胞的细胞膜基本相同的化学组成 结构。上述的事例与红细胞的失水和吸水很相 似。（P62）
设计方案：
将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中， 观察大小的变化；再浸润在清水中，观察 其大小的变化。
预期实验的结果 ：
由于原生质层相当于一层半透膜，水分子 可以自由通过，而蔗糖分子则不能通过， 因此在蔗糖溶液中，植物细胞的中央液泡 会缩小，细胞皱缩；在清水中植物细胞的 液泡又会变大，细胞膨胀。
长颈漏斗中有蔗糖溶液 细胞内有细胞液
烧杯中有清水
外界溶液
物质跨膜运输的实例
❖质壁分离:植物细胞因为失 水收缩，原生质层与细胞壁 发生分离的现象。
注意颜色的变化 ❖质壁分离复原：发生质壁 分离的植物细胞因吸水膨胀， 恢复为原来的状态。
1、溶液浓度与质壁分离程度的关系？ 质壁分离程度随溶液浓度的增大而增大
渗透平衡 外界溶液浓度 = 细胞质浓度
（0.9%的NaCl溶液）
讨论：
1、红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？ 不能
2、红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中所说的 半透膜？
该膜是选择透过性膜，有生命活性
3、当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨 破吗？ 不一定
4、红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？ 细胞膜内外的浓度差
实验原理：
内因：
原生质层 细胞壁
外因：
植物细胞质壁分离现象
外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞失水
植物细胞质壁分离复原现象
外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞吸水
正常细胞
滴入0.3g/ml蔗糖溶液时， 出现 质壁分离 的现象 滴入清水时，又出现
质壁分离复原的现象
A
思考：A结构会充满 外界 溶液。
第1节 物质跨膜运输实例
一、渗透系统的组成
半透膜：一些物 质可以通过而另 一些物质不能通 的多孔性薄膜 （无生命活性）
半透膜：是一种允许离子和小 分子自由通过，而较大分子不 能自由通过的多孔性薄膜。 原理：因为半透膜的孔隙的大 小比离子和小分子大但比生物 大分子如蛋白质和淀粉小。
玻璃纸：是一种半透膜，该半透膜无生命活性。
5、若将0.3g/ml的蔗糖溶液换为5%的KNO3/ 葡萄糖溶液，则：
提示：细胞能选择性的吸收K+、NO3-。
现象：细胞发生质壁分离后自动复原；
三、渗透作用原理的运用
（1）判断植物细胞的死活 （2）测定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、腌胞能发生质壁分离？ 有大液泡（成熟） 活细胞（原生质层相当于半透膜） 有细胞壁（植物细胞）
说明：动物细胞无细胞壁，因此不能发生质壁分离。 3、不同细胞在同一浓度下，质壁分离的程度是否相同？为什么？
不相同，不同细胞细胞液浓度和原生质层收缩性不同
4、本实验中使用的蔗糖溶液，如浓度远高于30%，结果会有何不同 细胞有可能过度失水而死亡，质壁分离复原步骤不能完成
清水
质壁分离 质壁分离复原
实验结果：
中央液 泡大小
原生质层 的位置
细胞 大小
蔗糖溶液
变小
原生质层 基本 脱离细胞壁 不变
清水
逐渐恢复 原生质层
基本
原来大小 恢复原来位置 不变
水的进出方向——顺相对含量的梯度进出植物细胞
实验结论：原生质层相当于半透膜
渗透系统装置 成熟的植物细胞
半透膜
原生质层 (选择性透过膜)
思考：
S1 S2
1、用纱布代替玻璃 纸，漏斗管内液面还 会升高吗？
不会
2、把清水换成同样 浓度的蔗糖溶液，结 果会怎样？
液面不会升高
分析： 3、渗透作用发生的条件：（1）半透膜
（2）膜两侧有浓度差
二、动物细胞的吸水和失水
渗透吸水 外界溶液浓度 < 细胞质浓度
渗透失水 外界溶液浓度 > 细胞质浓度