第四章 细胞的物质输入和输出
第一课时 物质跨膜运输的实例
一、细胞的吸水和失水
1．原理：发生了________作用。该作用必须具备两个条件： (1)具有________。
(2)膜的两侧溶液具有________。 2．植物细胞的吸水和失水
(1)在成熟的植物细胞中，原生质层(细胞膜＋________＋两者之间的细胞质)相当于一层________。
(2)成熟植物细胞发生质壁分离的条件是_______________________，发生质壁分离复原的条件是_____________。
二、实验探究植物细胞的吸水和失水 1．探究实验的一般过程
提出问题→________→________→进行实验→分析结果，得出结论→表达和交流→________。 2．实验原理
成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，________具有一定的浓度，能够________。 3．实验过程
制作装片→________→实验现象(细胞发生________)→得出结论。 三、物质跨膜运输的其他实例 1．对无机盐的吸收实例
(1)水稻和番茄对同一离子的吸收量________。
(2)水稻和番茄对________的吸收量不同。
(3)人体甲状腺滤泡上皮细胞可以________从血液中吸收碘。 2．生物膜的特性
细胞膜和其他生物膜可以让________自由通过，一些________也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过，因此它们都是________膜。 答案：
一、1.渗透 (1)半透膜 (2)浓度差 2.(1)液泡膜 半透膜 (2)细胞液浓度小于外界溶液浓度 细胞液浓度大于外界溶液浓度
二、1.作出假设 设计实验 进一步探究 2.细胞液 渗透失水和吸水 3.显微镜观察 质壁分离、复原
三、1.(1)不同 (2)不同离子 (3)逆浓度梯度 2.水分子 离子和小分子 选择透过性
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1．渗透系统的组成(如图)及特点
(1)半透膜，可以是生物性的选择透过性膜，如细胞膜，也可以是物理性的过滤膜，如玻璃纸。 (2)半透膜两侧的溶液具有浓度差。
2．渗透作用的发生
(1)若S1溶液浓度大于S2，则单位时间内由S2→S1的水分子数多于S1→S2，外观上表现为S1液面上升；若S1溶液浓度小于S2，则情况相反，外观上表现为S1液面下降。 (2)在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差Δh，则S1溶液浓度仍大于S2。
3．渗透系统的应用
(1)比较不同溶液浓度大小 溶液浓度 现象及结论 漏斗内 M 烧杯内 N ①若漏斗内液面上升，则M>N②若漏斗内液面不变，则M＝N③若漏斗内液面下降，则M②具有浓度差：1．实验流程
2．实验结论
成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离；当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原。 3．质壁分离的原因分析
4．实验中注意事项
(1)选择有大的液泡且最好液泡带有颜色的细胞作实验材料。
(2)滴加蔗糖溶液和清水时，必须在实验桌上进行，不能在显微镜的载物台上进行。 (3)本实验选用0.3 g/mL的蔗糖溶液(此浓度下既明显出现质壁分离，又不致杀死细胞)。浓度过高，质壁分离速度虽快，但不久细胞会因失水过多而死亡，不能再进行质壁分离复原；浓度过低不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。此外，8%的食盐溶液，5%的钾溶液等也可使用。盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于做质壁分离的溶液。
5．细胞吸水和失水原理的应用
(1)对农作物的合理灌溉，既满足了作物对水分的需求，同时也降低了土壤溶液的浓度，有利于水分的吸收。
(2)盐碱地中的植物不易存活或一次施肥过多造成“烧苗”现象，都是因为土壤溶液浓度过高，甚至超过了根细胞液浓度，导致根细胞不易吸水甚至失水造成的。
(3)糖渍、盐渍食品不易变质的原因，是在食品外面和内部形成很高浓度的溶液，使微生物不能在其中生存和繁殖，所以能较长时间的保存。
(4)医用的生理盐水浓度为0.9%，其渗透压与人体细胞外液的渗透压相当，可以使人体细胞保持正常的形态和功能。
1．判断细胞的死活
2．测定细胞液浓度范围
待测细胞＋一系列浓度梯度的蔗糖溶液刚刚发生质壁分离的蔗糖溶液的浓度之间。
,细胞液浓度介于未发生质壁分离和
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液浓度(即时间越短，细胞液浓度越小)。
刚刚发生质壁分离时所需时间的比较→判断细胞
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．鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)
