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课件网) 第四章 细胞的物质 输入和输出 The material import and export of cells 第一节 被动运输 学习目标 1.通过探究“植物细胞的吸水和失水”,说明水分子进出植物细胞的原理,阐释原生质层的选择透过性与质壁分离及其复原的关系。 2.通过对水分子进出细胞方式的探索学习,初步建构被动运输的概念,能比较自由扩散和协助扩散的异同点。 3.通过对被动运输的具体实例的讨论,分析细胞膜的成分、结构与物质跨膜运输功能之间的关系,尝试运用物质跨膜运输的知识解决有关实际问题。 一、水进出细胞的原理 1.原理。 细胞吸水和失水的原理是渗透作用,该作用发生须具备两个条件: 要点笔记 半透膜两侧的水分子进行的是双向运动,而不是单向运动,观察到的现象是由水分子双向运动的差异所导致的液面改变。 2.动物细胞可以看作一个渗透装置。 动物细胞膜相当于半透膜,若细胞膜内部的细胞质和外侧的外界溶液具有浓度差,则动物细胞会发生吸水或失水。 3.红细胞在不同浓度外界溶液中的形态变化。 (1)当外界溶液的浓度小于细胞质浓度时,细胞吸水; (2)当外界溶液的浓度大于细胞质浓度时,细胞失水; (3)当外界溶液的浓度等于细胞质浓度时,水分进出细胞处于动态平衡。 【微思考】 为什么吃咸瓜子容易使人口干 答案 吃咸瓜子后外界溶液浓度升高,导致口腔上皮细胞失水。 探究一 渗透作用 1.结合下图分析渗透现象发生的条件和原理。 (1)蔗糖溶液液面上升的原因是什么 答案 水分子可以通过半透膜,而蔗糖分子不能通过,单位体积的清水中的水分子含量大于蔗糖溶液中的水分子含量,因此单位时间内由烧杯进入漏斗的水分子数大于由漏斗进入烧杯的水分子数,导致漏斗内液面上升。 (2)为什么当液面上升到一定程度时,液面不再上升 答案 漏斗中的液面高于烧杯中的液面,液面差为ΔH,由于烧杯中与漏斗中的液体具有浓度差,即具有渗透压差,所以水分子有进入漏斗的趋势。当漏斗内高出烧杯液面的液体产生的压强与渗透压处于平衡状态时,半透膜两侧水分子的交换率(进出)相同,液面不再升高。 (3)当液面不再上升时半透膜两侧的浓度相等吗 答案 不相等。当液面不再上升时半透膜两侧仍存在浓度差。 【归纳提升】 1.典型渗透装置的分析 (1)半透膜内的溶质不能透过半透膜,水分子可以透过半透膜。 (2)若S1溶液浓度大于S2溶液,则单位时间内由S2→S1的水分子数多于由S1→S2的水分子数,外观上表现为S1液面上升。 (3)在达到渗透平衡后,若存在如图所示的液面差Δh,则S1溶液的浓度仍大于S2溶液。因为液面高的一侧形成的压强,会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。 预习反馈 判断正误。 (1)植物细胞的细胞液是指细胞内的液体。( × ) (2)渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量分数。( × ) (3)将动物细胞放入一定浓度的外界溶液中,不能发生渗透作用。( × ) (4)水分子通过细胞壁的扩散称为渗透作用。( × ) (5)细胞膜和液泡膜都相当于半透膜。( √ ) 二、探究植物细胞的吸水和失水 1.成熟植物细胞的结构 2.质壁分离中的“质”和“壁”分别指植物细胞的原生质层、细胞壁。 【微思考】 当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,成熟植物细胞会产生什么现象 答案 细胞失水,发生质壁分离。 预习反馈 1.判断正误。 (1)植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质和细胞核。( × ) (2)质壁分离过程中水分子运动只能单向进行。( × ) (3)成熟的植物细胞发生质壁分离过程中,细胞的吸水能力逐渐减小。( × ) (4)质壁分离是指原生质层与细胞壁分离。( √ ) 探究二 探究植物细胞的吸水和失水 萎蔫的叶片浸泡在清水中,很快变得硬挺;白菜剁馅放盐后很快有水分渗出;施肥过多会导致“烧苗”,这些现象都说明植物细胞也会发生渗透吸水或失水。 1.实验原理 (1) ... ...
