课题：物质的跨膜运输（第二课时）
【学习目标】
知识目标：1、举例说出细胞膜是选择透过性膜（A）
2、了解植物细胞发生渗透作用的原理（A）
3、学会观察植物细胞质壁分离与复原的方法（A）
能力目标：尝试提出问题，作出假设，进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。
情感目标：通过渗透实验的设计，培养发散思维能力、创新的科学精神和科学态度。
【学习重点】了解植物细胞发生渗透作用的原理
【学习难点】学会观察植物细胞质壁分离与复原的方法
【方法指导】合作探究、自主归纳、分组实验
【知识链接】(了解与本节相关的概念)
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。
2、选择透过性膜：可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他离子、小分子和大分子则不能通过的膜。细胞膜（生物膜）是一种选择透过性膜，是严格的半透膜。
【自主学习】
(请同学们仔细阅读教材P46第三段和P47第二段内容，完成下列填空。)
A级知识点一：渗透作用
1、概念：水分子从浓度 区域通过 等结构，向水分子 区域的扩散现象。
2、渗透现象发生的两个条件：（1） （2）细胞内外存在浓度差
A级知识点二：细胞的吸水和失水
1、动物细胞的吸水和失水（以红细胞为例）
当外界溶液的浓度＜细胞液的浓度时，细胞 膨胀，甚至涨破。
当外界溶液的浓度 细胞液的浓度时，细胞失水皱缩；
当外界溶液的浓度 细胞液的浓度时，水分进出细胞处于动态平衡。
2、植物细胞的吸水和失水
（1）植物细胞的细胞壁主要由 组成的，它是一种 的，水和溶质均能通过。（2）细胞膜和液泡膜则是 ，因此可以将 （细胞膜和 以及两层膜之间的 称为原生质层。）当做一种半透膜。
（3）细胞内的液体环境主要指的是液泡里的 。
当外界溶液的浓度＞细胞内液的浓度，细胞失水（质壁分离）
当外界溶液的浓度＜细胞内液的浓度，细胞吸水（质壁分离复原）
当外界溶液的浓度 细胞液的浓度时，水分进出细胞处于动态平衡。
质壁分离：植物细胞因为失水收缩， 与细胞壁发生分离的现象。
质壁分离复原：发生质壁分离的植物细胞因吸水膨胀，原生质层慢慢恢复成原来的状态的现象。
【合作探究】
（一）小组内相互交流讨论“自主学习”内容，并展示讨论成果：
（二）小组合作讨论：
A级1、当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？
A级2、红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？当红细胞细胞膜两侧的溶液具有浓度差时，红细胞会不会发生质壁分离？为什么？
B级3、植物细胞会由于过多吸水而涨破吗？如果没有细胞壁还会发生质壁分离和复原吗？
B级4、是不是所有的植物细胞都会发生质壁分离与质壁分离复原呢？植物细胞发生质壁分离与质壁分离复原需要哪些条件？
补充：实验??观察植物细胞的质壁分离和复原
一、实验目的
1、学会观察植物细胞质壁分离与复原的方法。 2、了解植物细胞发生渗透作用的原理。
二、实验原理
1、质壁分离的原理：当细胞液的浓度 外界溶液的浓度时，细胞就会通过 作用而失水，细胞液中的水分就透过 进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于 比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。
2、质壁分离复原的原理：当细胞液的浓度 外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而吸水，外界溶液中的水分就通过原生质层进入到细胞液中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，紧贴细胞壁，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
三、材料用具
紫色洋葱鳞片叶的外表皮，液泡呈紫色，易于观察（也可用水绵或藓类代替）。
刀片、镊子、滴管、载玻片、盖玻片、吸水纸、显微镜、质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液（用蔗糖溶液做质壁分离剂对细胞无毒害作用），清水。
四、实验步骤
1、制作洋葱表皮的临时装片 在载玻片上滴一滴清水，撕取洋葱鳞片叶外表皮放在水滴中展平（也可挑取几条水绵放入水滴中），盖上盖玻片。
2、观察洋葱（或水绵）细胞 用低倍显微镜观察洋葱鳞片叶表皮细胞，可见大液泡，呈紫色，原生质层紧贴着细胞壁。（或水绵细胞中有带状叶绿体，原生质层呈绿色，紧贴着细胞壁。（洋葱鳞片叶的外表皮液泡含花青素，所以液泡呈紫色。先观察正常细胞与后面的“质壁分离”起对照作用。）
3、观察质壁分离现象 从盖玻片的一侧滴入0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引，重复几次。低倍显微镜观察，可见液泡由大变小，颜色由浅变深，原生质层与细胞壁分离。原生质层与细胞壁之间充满蔗糖溶液。
4、观察细胞质壁分离的复原现象 从盖玻片的一侧滴入清水，在另一侧用吸水纸吸引，重复几次。低倍显微镜观察，可见液泡由小变大，颜色由深变浅，原生质层恢复原状。（因为细胞液的浓度高于外界溶液，细胞通过渗透作用吸水，所以发生质壁分离复原现象。）
五、结果：①成熟的植物细胞能与外界溶液发生渗透作用
②当外界溶液大于细胞液浓度时，细胞失水；③当外界溶液小于细胞液浓度时，细胞吸水。
【拓展延伸】质壁分离与复原实验可用于：
1、证明成熟植物细胞发生渗透作用； 2、证明细胞是否是活的；
3、作为光学显微镜下观察细胞膜的方法； 4、初步测定细胞液浓度的大小。
【巩固训练】
A级1．下列现象中属于渗透作用的是 （ ）
A．水分子通过细胞壁 B．葡萄糖分子通过细胞膜
C．K+离子通过原生质层 D．水分子通过原生质层
A级2．将晡乳动物的红细胞分别浸入下列a、
b、c 三个不同浓度溶液的烧杯内，一段时
间后，实验结果如图所示，则a、b、c溶
液浓度大小比较正确的是（ ）
A．a＞b＞c B．a＞c＞b
C．a＜b＜c D．a＜c＜b
A级3．放在0.3g/ml的蔗糖溶液中，会发生质壁分离的细胞是 （ ）
A．人的口腔上皮细胞 B．干种子细胞 C．洋葱分生区的细胞 D．洋葱表皮细胞
A级4．植物细胞的质壁分离过程中，与细胞壁分离的是 （ ）
A．细胞核 B．原生质层 C．细胞质 D．液泡膜
B级5．盐碱地栽种植物，其出苗率和成活率均较低，原因是 （ ）
A．土壤溶液pH太小 B．土壤中缺肥
C．土壤溶液的浓度高于植物细胞液的浓度 D．土壤溶液的浓度低于细胞液的浓度
B级6．田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，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 D．根系被肥料分解释放的热能烧毁
B级7．利用高浓度盐水（NaCl溶液）杀菌防腐的原理是 （ ）
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
【随堂检测】
A级1. 将一个鸡蛋的壳小心地剥去一小块，但余部分完好，然后将其放到清水中，几小时后符合
实际情况的是 （ ）
A级2. 把人的口腔上皮细胞放在载玻片上，用10％的NaCl溶液处理后，在显微镜下会看到（ ）
A．质壁分离 B．正常状态 C.细胞胀大 D．细胞皱缩
A级3．下列四项中除了（ ）外，其余都是一个植物细胞组成的渗透系统的理由。
A．纤维素和果胶构成的细胞壁是全透性的
B．由细胞膜、细胞质、液泡膜构成的原生质层是选择透过膜
C．液泡中具有一定浓度的细胞液
D．细胞液的浓度大于（或小于）外界溶液的浓度
A级4. 最能证明植物细胞通过渗透作用原理的实验是 （ ）
A．将萎蔫的青菜放入清水中会变得硬挺 B．将根尖细胞放入清水中会吸水
C．将土豆放入盐水中会变软 D．观察洋葱表皮细胞的质壁分离复原
B级5．以紫色洋葱鳞茎表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象，下列叙述错误的是 （ ）
A. 在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小
B．滴加30％的蔗糖溶液比10％蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短
C．发生质壁分离的细胞放入清水中又复原，说明细胞保持活性
D．用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离
B级6．将一洋葱细胞放入大于该细胞细胞液浓度的硝酸钾溶液中，一段时间后在显微镜下发现该细胞未发生质壁分离，其原因可能是该细胞 （ ）
①是死细胞 ②大量吸水 ③是根尖分生区细胞 ④大量失水 ⑤质壁分离后又自动复原
A．①②③ B．①③⑤ C．②③⑤ D．②④⑤
B级7. 在做质壁分离和复原实验时，将复原后的植物细胞置于清水中，植物细胞也不会再吸水了；
可当把因失水皱缩的红细胞置于清水中时，红细胞复原后会因继续吸水而涨破。产生这种现象
的原因是 （ ）
A．植物细胞的细胞膜比动物细胞坚韧 B．植物细胞有液泡，红细胞没有
C．植物细胞能对吸水进行调节 D．植物细胞有细胞壁，红细胞没有
B级8．将下列细胞或细胞器置于蒸馏水中，不会破裂的是 （ ）
A．红细胞 B．叶绿体 C．线粒体 D．洋葱表皮细胞
B级9. 将一张洋葱鳞片叶放在一定浓度的蔗糖溶液中,制成装片,放在显微镜下观察,有3种状态
的细胞,如下图，你认为这3个细胞在未发生上述情况之前,其细胞液的浓度依次是（ ）
A．A?B>C B．A
A>C D．BC级10．回答下列与细胞有关的实验问题：按下面步骤进行质壁分离实验。
步骤一：在洁净的载玻片中央加一滴清水，取一片藓类小叶，盖上盖玻片。
步骤二：从盖玻片一侧滴入0.3g／mL的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次。使盖玻片下面的藓类小叶浸润在0.3g/mL的蔗糖溶液中。
步骤三：在显微镜下观察，结果如图所示。
（1）图中A、B处的颜色分别是 。
（2）如果上述实验步骤二中从盖玻片的一侧滴入的是加有伊红 (植物细胞不吸收的红色染料)的0.3g/mL的蔗糖溶液，则在显微镜下观察到A、B处颜色分别是 。
（3）如果将步骤二中浸润在0.3g／mL的蔗糖溶液中的藓类小叶
的装片放在80℃条件下处理一段时间(装片中的藓类小叶保持在0．3g/mL的蔗糖溶液中)。在显微镜下清晰地观察到细胞结构后，为更准确地判断A处颜色，对显微镜的操作方法是 、 。如果A处呈绿色，可能的原因是 。
【学习反思】
17．甲(?)乙(●)两种物质在细胞膜两侧的分布情况如右图(颗粒的多少表示浓度的高低)，在进行跨膜运输时，下列说法正确的是（ ）
A．乙进入细胞一定有载体蛋白的参与
B．乙运出细胞一定有载体蛋白的参与
C．甲进入细胞一定需要能量
D．甲运出细胞一定不需要能量
18．植物细胞膜对某种物质的运输方向如图中箭头所示，黑点的
数量表示某物质的浓度。该物质可能是（ ）
A．叶绿素
B．生长素
C．纤维素
D．胡萝卜素
例10、如图是某离体番茄根细胞中K+的含量和氧分压的关系图解，下列解释正确的是（ ）
A．细胞呼吸越强，吸收K+越多
B．氧浓度越高，吸收K+数量越多
C．缺氧时，不能吸收K+
D．A点时，限制K+吸收量的是其载体数量
23. 对海水淡化处理是模拟生物膜的何种功能（ ）
A．对物质运输功能 B．选择透过功能 C．保护功能 D．信息传递功能
4．将紫色水萝卜的块根切成小块放人清水中，水的颜色无明显变化。若进行加温，随着水温的增高，水的颜色逐渐变红。其原因是
A．细胞壁在加温时受到破坏 B．水温增高，花青素的溶解度加大
C．加温使生物膜失去了选择透过性 Ｄ．花青素在水等无机溶剂中难以溶解
7.答案：(1)自由扩散 主动运输 协助扩散
(2) O2、酒精 K+、NO3- 葡萄糖
例15、答案：（1）自由扩散 协助扩散 主动运输
（2）主动运输（C） 主动运输需要呼吸作用提供能量
7.⑴磷脂分子 蛋白质分子 多糖分子 。⑵基本支架 载体 。⑶钾 氯 选择 。⑷主动运输 钾、氯离子从低浓度向高浓度运输 ⑸物质交换 细胞识别 。
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