(共32张PPT)
第一节
物质跨膜运输的实例
在第3章的学习中,我们知道细胞膜被称为系统的边界.作为边界,细胞膜具有哪些作用
将细胞与外界分隔开;
控制物质进出细胞;
进行细胞间的信息交流。
1
2
3
清水
玻璃纸
(半透膜)
蔗糖溶液
蔗糖分子
水分子
5
4
渗透装置
3.如果烧杯中不是清水,而是同样浓度的蔗糖溶液液面会升高吗
1.漏斗管内的液面为什么会升高
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
液面不会升高，因纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通透。
液面不会升高，半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量。
阅读课本P60“问题探究”，思考、讨论完成下列问题
科学探究------------渗透现象
由于单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量多于渗出的的水分子数量。
条件
有半透膜
半透膜两侧的溶液存在浓度差
渗透作用
：水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散，称为渗透作用.
概念
方向：
低浓度
高浓度
总结：
半透膜
人的红细胞
细胞膜
细胞质
生理盐水
1
2
探究动物细胞的吸水和失水
红细胞的细胞膜是不是相当于一层半透膜？
红细胞的细胞膜相当于一层半透膜
低浓度溶液
高浓度溶液
人的红细胞
生理盐水
吸水膨胀
失水皱缩
红细胞的细胞膜相当于一层半透膜
分析结果得出结论
提出问题
设计实验
进行实验
作出假设
思考：
其他动物细胞的吸水和失水的原理与红细胞是一样的吗？
白菜长时间放置在空气中会慢慢地萎蔫，但是将萎蔫的白菜放进清水中，它又会恢复硬挺的形态。可见，白菜也会失水和吸水。
白菜细胞的失水与吸水与红细胞相同吗？如果不同，不同又在哪里呢？
成熟植物细胞的结构复习
植物细胞的吸水和失水的猜想
细胞壁
细胞膜
液泡膜
细胞质
原生质层（选择透过性，伸缩性大）
（全透性，伸缩性小）
细胞液
（具有一定的浓度）
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
细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层
提出问题
作出假设
进行实验
设计实验
分析结果，得出结论
原生质层是不是相当于一层半透膜
原生质层相当于一层半透膜
探究植物细胞的失水和吸水
材料用具：
刀片，镊子，滴管，盖玻片，吸水纸，显微镜。
方法步骤：
1.制作临时装片。
2
.用低倍镜观察洋葱鳞片叶处表皮细胞中
进行实验
质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液
清水
紫色的洋葱鳞片叶
紫色中央液泡的大小
3
.从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。重复几次，盖玻片下面的洋葱鳞片叶表皮就浸润在蔗糖溶液中。
4.用低倍显微镜观察，看细胞的中央液泡是否逐渐变小，原生质层在什么位置，细胞大小是否变化。
5
.在盖玻片的一侧滴入清水，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。重复几次，盖玻片下面的洋葱鳞片叶表皮就清水中。
6.用低倍显微镜观察，看细胞的中央液泡是否逐渐变大，原生质层的位置有没有变化，细胞的大小有没有变化。
实验现象
中央液
泡大小
原生质层与细胞壁的距离
原生质体大小变化
蔗糖
溶液
清水
变小
逐渐恢复原来大小
原生质层恢复原来位置
原生质层脱离细胞壁
由小变大
由大变小
正常状态
质壁分离复原
质壁分离
分析结果，得出结论
原生质层相当于一层半透膜(具有选择透过性)
证据是否真正支持原先的假说？
原理:
失水:细胞液浓度<外界溶液浓度
质壁分离
吸水:细胞液浓度>外界溶液浓度
质壁分离的复原
渗透作用
条件
有半透膜
概念
半透膜两侧溶液有浓度差
动物细胞
细胞的吸水和失水
吸水:细胞质浓度>外界水溶液
失水:细胞质浓度<外界水溶液
动态平衡：细胞质浓度=外界水溶液
植物细胞
总结:
成熟的植物细胞具有中央大液泡，可与外界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水。图甲表示渗透装置吸水示意图，图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系，图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性)。请据图回答下列问题。
(1)由图甲漏斗液面上升可知，实验初始时c两侧浓度大小是a________b(大于、小于、等于)。由图乙可知漏斗中溶液吸水速率在________，最终液面不再上升。当液面不再上升时，c两侧浓度大小是a________b。
小于
下降
小于
(2)图丙中相当于图甲中c结构的是________(填序号)，结构②当中充满的液体是________。此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是________。
A．细胞液>外界溶液
B．细胞液<外界溶液
C．细胞液＝外界溶液
D．都有可能
③④⑤
外界溶液
D
(3)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清水当中，发现细胞液泡体积增大，说明细胞在渗透吸水，细胞能否无限吸水？________，原因是
_______________________________。
不能
细胞壁对原生质层有支持和保护的作用
(4)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入低浓度的蔗糖溶液中，发现细胞液泡体积在增大。当液泡体积不再增大时，细胞液浓度是否一定和外界溶液浓度相等？____________。
不一定
某同学设计了如图所示的渗透作用实验装置，实验开始时长颈漏斗内外液面平齐，记为零液面。实验开始后，长颈漏斗内部液面的变化趋势为( )。
二、物质跨膜运输的其它实例：
1.水稻培养液里的Ca2+和Mg2+浓度为什么会增高？
2.
不同作物对无机盐的吸收有差异吗？
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？
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？原因是什么？
P63讨论：
水稻吸收水的速度大于吸收Ca2+和Mg2+的速度
有差异
不一定
有，不同细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同。
细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。
其特性是：
水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。
1．渗透作用发生的条件
具有①________；
②________两侧的溶液具有浓度差
2．动物细胞
外界溶液浓度③________细胞质浓度时，细胞吸水膨胀
外界溶液浓度④________细胞质浓度时，细胞失水皱缩
外界溶液浓度⑤________细胞质浓度时，细胞水分进出平衡，形态不变
半透膜
半透膜
小于
大于
等于
3．植物细胞
条件：成熟植物细胞具有中央⑧________，是一个渗透系统
大液泡
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(
)
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
C
课堂练习
2.在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条质量变化的关系如右图。若将处于b浓度溶液中
的萝卜条移入a浓度溶液中，则该萝卜条的质量
将
(
)
A.不变
B.增大
C.减小
D.先增后减
B物质跨膜运输的实例
一、选择题
1．某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞、滴加了红墨水的蔗糖溶液（质量浓度为0.3g/mL)、蒸馏水等材料，制成观察植物细胞质壁分离和复原实验的临时装片。下图是该同学根据所观察到的图像绘制而成。下列分析中，不正确的是
A.
结构①②③构成原生质层
B.
①内液体为红色，②内液体为紫色
C.
该图所示细胞可能正在发生质壁分离，也可能正在发生质壁分离复原
D.
若将该图所示细胞放于清水中，可能会发生质壁分离复原
2．若根细胞间隙的溶液浓度为甲,细胞液浓度为乙,细胞质基质浓度为丙。在根细胞失水过程中,三者溶液浓度大小关系是
A.
甲>乙=丙
B.
甲>丙>乙
C.
乙>丙>甲
D.
乙=丙>甲
3．在观察洋葱鱗片叶外表皮细胞质壁分离和复原的实验中,能证明发生质壁分离现象的是
A.
液泡由大变小，紫色变浅
B.
液泡由小变大，紫色变浅
C.
液泡由大变小，紫色变深
D.
液泡由小变大，紫色变深
4．将人的红细胞放入4℃的蒸溜水中，一段时间后红细胞破裂，其主要原因是
A.
红细胞的液泡体积增大
B.
蒸溜水大量进人红细胞
C.
红细胞膜具有水溶性
D.
低温时红细胞膜流动性增大
5．将盛有一定浓度的蔗糖溶液的半透膜袋口扎紧后浸于蒸馏水中（蔗糖分子不能通过半透膜），下图表示半透膜袋中蔗糖溶液浓度与时间的关系，正确的是
(
)
A.
B.
C.
D.
6．下列能发生渗透吸水现象的是（
）
A.
把新鲜去皮的马铃薯条放在30%蔗糖溶液中
B.
把蒸熟的马铃薯条放在清水中
C.
洋葱表皮放置在清水中
D.
把成熟红细胞放入高浓度盐水中
7．如图为研究渗透作用的实验装置，漏斗内溶液（S1）和漏斗外溶液（S2）为两种不同浓度的蔗糖溶液，水分子可以透过半透膜，而蔗糖分子则不能。当渗透达到平衡时，液面差为m。下列有关叙述错误的是
A.
渗透平衡时，烧杯中的水分子仍然能够进入漏斗
B.
渗透平衡吋，溶液S1的浓度大于溶液S2的浓度
C.
若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，再次平衡时m将增大
D.
若向烧杯中加入适量同现S2浓度相等的庶糖溶液，再次平衡时m将减小
8．将某植物花冠切成大小和形状相同的细条，分为a、b、c、d、e和f组(每组的细条数相等)，取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度，结果如图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，则
A.
实验后，a组液泡中的溶质浓度比b组的高
B.
使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4～0.5
mol·L－1之间
C.
a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗能量大于b组
D.
浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组
9．下列能够称之为渗透作用的是
A.
钾通过原生质层
B.
水通过原生质层
C.
氧气通过细胞膜
D.
水分子通过细胞壁
10．如图所示，在U型管中部c处装有半透膜，在a侧加入淀粉溶液和红墨水，b侧加入与左侧等渗的氯化钠溶液，经一段时间后，最终的结果是
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侧为无色
D.
a液面高于b液面，b侧为无色
11．关于“探究植物细胞质壁分离和复原实验”的叙述，正确的是
A.
在发生质壁分离的过程中，细胞的吸水能力逐渐增强
B.
该实验只是观察了质壁分离和复原现象，没有设计对照实验
C.
该实验常选择洋葱鳞片叶的内表皮细胞，是因为有紫色中央大液泡
D.
在不同浓度蔗糖溶液中发生质壁分离的细胞，滴加淸水后均能复原
12．植物细胞发生质壁分离的原因是
①外界溶液浓度大于细胞液浓度
②细胞液浓度大于外界溶液浓度
③细胞壁的伸缩性大于原生质层的伸缩性
④原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性
A.
②④
B.
①④
C.
②③
D.
③④
二、非选择题
13．请回答下列细胞吸水和失水的相关问题：
（1）根据水分进出哺乳动物红细胞的状况，分析人红细胞的吸水和失水现象，说明细胞膜就相当于一层
。
（2）生理盐水是和动物细胞的细胞细胞质的浓度相等的
，人体使用的生理盐水的质量分数为0．9%，用蛙做实验时，生理盐水的质量分数为0．65%。当人体需要输入药物时，应当用生理盐水作为药物的溶剂，以保证人体
（填“器官”或“组织”或“细胞”）的生活环境维持
的状态，人和蛙使用的生理盐水的质量分数不一样是因为：
。
14．为探究膜的透性，某同学进行如下实验，甲图为实验开始状态，乙图为实验结束状态。请分析回答：
（1）据图分析，a管与b管液面变化的原因是
。
（2）请在乙图所示实验结果的基础上继续实验，探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。
实验材料：蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。
实验步骤：
①向a、b两管分别加入
溶液，水浴加热（或隔水加热）U形管至适宜温度，观察a、b两管内液面的变化。
②一段时间后，吸取a、b两管内适量液体，分别加入A、B两试管中，并加入
，（50～65℃）水浴加热，观察A、B试管内有无砖红色沉淀。
预测实验现象并作出结论：
①
；
②
。
15．某校生物实验小组要对动物细胞是否也能通过渗透作用吸水和失水进行实验探究，假如你是其中的一员，请分析回答下列问题：
（1）若作出的实验假设是动物细胞能通过渗透作用吸水或失水，请你说出作出该假设的理论依据：
。
（2）把下面的实验方案补充完整。
实验仪器、试剂：显微镜、带刻度的载玻片、取材工具、食盐等。
实验材料：为了便于取材和观察，最好选用人的
细胞作为实验材料。
实验步骤：
A．配制并选用生理盐水、蒸馏水、质量分数为9%的食盐溶液。
B．在载玻片的中央滴加一滴
，放入所选细胞，盖上盖玻片，制成临时装片。制备同样装片若干个，分别放在显微镜下观察。
C．取一个临时装片，在载玻片的一侧滴加蒸馏水，另一侧
；另取一个临时装片，在载玻片的一侧滴加质量分数为9%的食盐溶液，另一侧操作同上。
D．用显微镜观察。观察指标是
。
（3）预期及结论：
如果你的假设成立，则实验的预期结果是：在滴加蒸馏水的实验中
；在滴加质量分数为9%的食盐溶液的实验中
。
答案：1．A【解析】紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在滴加了红墨水的0.3g/mL蔗糖溶液中因失水而发生质壁分离。结构①为原生质层与细胞壁的间隙，因充满了滴加红墨水的蔗糖溶液而呈现红色，②为液泡，其内液体为紫色的细胞液，③为细胞膜，而原生质层是由细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质构成，A错误，B正确；图示的细胞处于质壁分离的状态，该细胞可能正在发生质壁分离，也可能正在发生质壁分离复原，C正确；若将该图所示的处于质壁分离状态的细胞放于清水中，可能会发生质壁分离复原，D正确。
2．B【解析】水分有溶液浓度低的溶液流向溶液浓度高的溶液，根细胞失水过程中,水分从细胞液流向细胞质基质，再流向细胞外液，所以细胞外液浓度大于细胞质基质，细胞质基质浓度大于细胞液，即甲>丙>乙，故选B。
3．C【解析】发生质壁分离，说明植物细胞在渗透失水，所以液泡会由大变小，紫色会变深，故C正确，A、B、D错误。
4．B【解析】人的红细胞属于动物细胞，没有像成熟植物细胞那样的大液泡，A错误；因为细胞膜具有选择透过性，放在蒸馏水中，因为外界浓度低于细胞内浓度，导致吸水涨破，B正确；细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，而磷脂分子的尾部具有疏水性，C错误；温度降低时，细胞膜的流动性减弱，D错误。
5．B【解析】根据题干信息可知，将盛有一定浓度蔗糖溶液的透析袋口扎紧后浸于蒸馏水中，透析袋中溶液的浓度高，透析袋渗透吸水，透析袋中的蔗糖溶液浓度下降，由于蔗糖分子不能通过半透膜，最终水分子进出平衡，蔗糖溶液浓度保持不变，故选B。
6．C【解析】把新鲜去皮的马铃薯条放在30%蔗糖溶液中，细胞会发生渗透失水，A错误；蒸熟的马铃薯条是死细胞，不会发生渗透作用，B错误；洋葱表皮放置在清水中，细胞会发生渗透吸水，C正确；把成熟红细胞放入高浓度盐水中，细胞会发生渗透失水，D错误。
7．C【解析】渗透平衡时，水分子进出漏斗的速率相等，A项正确；渗透平衡吋，漏斗内液面高于烧杯，溶液S1的浓度应大于溶液S2的浓度，B项正确；吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，再次平衡时m将减小，C项错误；由于漏斗中溶液浓度较大，进入漏斗的水分子较多，现S2浓度比原S2浓度浓度增大，加人适量同现S2浓度相等的庶糖溶液，再次平衡时m将减小，D项正确。
8．B【解析】实验前长度/实验后长度的比值为1时，水分进出细胞达到平衡；比值小于1表明细胞吸水，且比值越小花冠吸水越多，则吸水量a＞b＞c；比值大于1表明细胞失水。据图可推知a组吸水多于b组，因此实验后a组细胞液中溶质浓度低于b组，A错误；由c组吸水，d组失水知细条细胞液浓度介于0.4～0.5mol﹒L-1之间，B正确；水分子进出细胞的方式是自由扩散，不消耗能量，C错误；比值小于1表明细胞吸水，则b组细胞吸水；比值大于1表明细胞失水，则f组细胞失水，因此浸泡导致f组细胞中液泡的失水量＞b组，D错误。
9．B【解析】渗透作用指的是水分子通过半透膜的一种现象，A、C不是水分子，D选项细胞壁是全透性的，故选择B。
10．D【解析】由题意可知，a侧加入淀粉溶液和红墨水，都不能透过半透膜，因此b侧为无色，b侧加入与左侧等渗的氯化钠溶液，由于离子能透过半透膜，导致a侧渗透压高于b侧，水分子由b向a运动的数量多，a侧液面升高，因此a液面高于b液面，故选D。
11．A【解析】在逐渐发生质壁分离的过程中，细胞液的浓度增加，细胞液的渗透压升高，细胞的吸水能力逐渐增强，A正确；在“探究植物细胞质壁分离和复原实验”中，质壁分离的前后可以对照，质壁分离过程和质壁分离的复原过程也可以对照，所以本实验有对照，B错误；该实验常选择洋葱鳞片叶的外表皮细胞，该细胞内有紫色的中央大液泡，C错误；使用高浓度的蔗糖溶液进行质壁分离实验时，会使细胞由于大量失水而死亡，不会再出现质壁分离复原现象，D错误。
12．B【解析】外界溶液浓度大于细胞液浓度，细胞失水，是发生质壁分离的外因，①正确；细胞液浓度大于外界溶液浓度，细胞吸水，②错误；
原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性，导致原生质层与细胞壁分离，③错误，④正确，所以属于植物细胞发生质壁分离的原因①④，故选B。
13．（1）半透膜
（2）氯化钠溶液
细胞
相对稳定
人和蛙细胞的细胞质的浓度不一样，因此，所使用的生理盐水的质量分数也不一样
【解析】
（1）动物的细胞膜相当于一层半透膜，当细胞内外液体具有浓度差时，能发生渗透作用。
（2）生理盐水是和动物细胞的细胞质的浓度相等的氯化钠溶液，人体使用的生理盐水的氯化钠的质量分数为0．9%，当人体需要输入药物时，应当用生理盐水作为药物的溶剂，以保证人体细胞的生活环境维持相对稳定的状态，人和蛙细胞的细胞内液的浓度不一样，因此，所使用的生理盐水的质量分数也不一样。
14．（1）b管内蔗糖溶液浓度大于a管内蒸馏水浓度
（2）等量蔗糖酶
（适量的）斐林试剂
①如果a、b两管液面高度差缩小且A、B试管内均有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物能通过半透膜
②如果a、b两管液面高度差增大且A试管内无砖红色沉淀、B试管内有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物不能通过半透膜
【解析】（1）据图分析，b管液面上升，a管液面下降，这是因为b管的蔗糖溶液浓度大于a管蒸馏水浓度，水分子总体表现为由a管流向b管。
（2）①向a、b两管分别加入等量蔗糖酶溶液，水浴加热（或隔水加热）U型管至适宜温度，观察a、b两管内液面的变化。
②吸取a、b两管内适量液体，分别加入A、B两试管中，并加入斐林试剂（60～65℃）水浴加热，观察A、B试管内有无砖红色沉淀。
预测实验现象并作出结论：
①如果a、b两管内液面高度差缩小，且A、B试管内均有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物能通过半透膜；
②如果a、b两管内液面高度差增大，且A试管内无砖红色沉淀、B试管内有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物不能通过半透膜。
15．（1）动物细胞具有发生渗透作用的条件（或细胞膜有选择透过性，当细胞与外界溶液接触时，膜两侧具有浓度差）
（2）红（或者口腔上皮）
B．生理盐水
C．用吸水纸吸引，并重复几次
D．细胞的体积（或大小）和形态变化
（3）细胞体积变大甚至破裂
细胞体积变小皱缩
【解析】
（1）动物细胞的细胞膜是一种选择透过性膜，相当于一层半透膜，当细胞与外界溶液接触时，膜两侧溶液具有浓度差，所以能利用动物细胞来探究其能否通过渗透作用吸水或失水。
（2）在制备人的红细胞装片时，需在载玻片的中央滴一滴生理盐水，以便观察红细胞正常的形态。取一张临时装片，在载玻片的一侧滴加蒸馏水，另一侧用吸水纸吸引，并重复几次，目的是使载玻片下的细胞能浸在蒸馏水中，观察红细胞的渗透吸水。动物细胞在吸水时，细胞体积会增大甚至破裂。失水时，细胞体积会缩小，所以可将观察到的细胞的体积（或形态）变化作为细胞吸水和失水的指标。
（3）在滴加蒸馏水的实验中，由于外界溶液的浓度小于细胞液的浓度时，细胞吸水，导致细胞体积变大甚至破裂，在9%的食盐溶液的实验中，由于外界溶液的浓度大于细胞液的浓度，细胞失水，细胞体积变小而皱缩。第1节
物质跨膜运输的实例
教学目标：
1.知识与技能
（1）说出细胞在什么情况下吸水和失水。
（2）举例说明细胞膜是选择透过性膜。
（3）熟练制作临时装片和操作显微镜观察。
2.过程与方法
（1）尝试从生活现象中提出问题，作出假设。
（2）学习进行探究问题的一般方法和步骤。
3.情感态度与价值观
（1）参与课堂讨论与交流。
（2）养成良好的实验习惯，如及时清洗和摆放实验用具，爱护实验室卫生等。
教学重点：
1.如何进行探究实验，其基本方法和一般过程。
2.渗透作用；细胞是一个渗透系统。
3.细胞膜不仅仅是半透膜，还是选择透过性膜。
教学难点：
1.如何发现问题和提出问题。
2.如何设计实验过程（材料、实验用具、试剂的选择，实验结果的预测，操作的细节）。
3.细胞膜不仅仅是半透膜，还是选择透过性膜。
教具准备
1.渗透演示实验。
2.萝卜条吸水和失水的演示实验。
3.渗透原理的多媒体演示课件。
课时安排
2课时
第一课时
探究细胞的吸水与失水
●教学过程
［课前准备］
课前老师准备好萝卜条吸水和失水的演示实验，取三块形状大小相同的萝卜条，一块置于盛有清水的烧杯中，一块置于盛有盐水的烧杯中，一块用培养皿盛放以作对照。此实验一般需要半小时就可以有明显的结果。
［情境创设］
今天我们开始学习第4章《细胞的物质输入和输出》，无论是从个体层次还是细胞层次来看，生命系统并不是一个孤立封闭的系统，它要不断与外界发生物质和能量的交换，包括从外界摄入物质（如我们吸入氧气、吃饭等），同时也包括及时地把代谢产生的废物排出体外（如呼出二氧化碳，排尿，出汗等）。那么这一章我们着重探讨在细胞层次上物质是如何输入和输出的。
首先我们来看这样几个生活中的例子：
（1）你吃比较咸的食物时，例如腌制的咸菜、连续嗑带盐的瓜子等，你的口腔和唇的黏膜会有什么感觉？为什么？
学生：会有干燥难受的感觉，因为口腔和唇的细胞失去水分，即水分的输出。
（2）当你把白菜剁碎准备做馅时，常常要放一些盐，过一段时间后就可见有水分渗出，这些水分是从哪里来的？
学生：菜馅细胞失去的水分，即水分的输出。
（3）蔫了的青菜叶放入清水中浸泡一段时间后，会有什么变化？
学生：菜叶又重新变得硬挺起来了，叶面伸展，即水分的输入。
（4）老师展示课前准备好的萝卜条失水和吸水的实验，介绍实验过程，展示实验结果。问：两个烧杯中的萝卜条为什么会出现明显的不同呢？
学生：清水中的萝卜条吸水，即水分的输入；盐水中的萝卜条失水，即水分的输出。
（5）你还能想到哪些类似的例子呢？
……
［师生互动］
1.提出问题
教师：结合上面这些例子，特别是萝卜条吸水和失水的这个演示实验，如果深入思考的话，你可以提出什么问题？将问题写下来。
学生：①细胞会失水吗？（渗出的水是细胞内的水还是间隙的水）
②细胞在什么情况下会失水，什么情况下会吸水呢？
③水分是如何进出细胞的？
……
教师：大家一起来讨论一下提的问题哪些是有价值的，值得探究的？
学生：②和③两个问题提得好，可以探究。
教师：我们要学会善于从生活中的现象中发现新的问题，提出问题。许多科学家发现也就是在平时看似习以为常的现象或者一些偶然巧合的现象中提出来的，例如牛顿就从苹果掉下来的现象中提出地球引力的问题；细菌学家弗莱明从一个长了青霉的细菌培养皿中提出青霉的分泌物是否具有抑制葡萄球菌生活的作用，从而提取出青霉素的。当然这要求我们要有敏锐的观察能力和敏捷的思维。爱因斯坦曾经说过：“提出一个问题比解决一个问题更重要。”可以说“提出问题的能力”是人们素质的一个重要组成部分,是创造发明的源泉之一。
好，提出了一个有价值的问题以后，我们如何去研究它呢？这节课我主要是告诉大家探究问题的一般方法和步骤。
2.作出假设
当一个问题提出来后，首先我们要对现象进行分析，结合已有的知识（必要时还要查找一些资料）和生活经验，对提出的问题作出一个尝试性的回答。我们叫“作出假设”。
比如我们研究“细胞在什么情况下会失水，什么情况下会吸水呢”，综合分析以上几个例子——嗑瓜子引起口干，菜馅渗出水，还有盐水中的萝卜条失水，它们的共同点是细胞外有一定的盐分，所以可以推理“是不是当细胞外界溶液的浓度过大或者说大于细胞内的浓度时，细胞会失水呢？反之如果细胞外溶液低于细胞内溶液的浓度时细胞则会吸水”，作出了一个假设。
那作出的假设正确与否呢？就需要通过实验来验证，那么接下来我们就要设计一个实验，创造我们假设中所提出的条件，来检测细胞是否发生失水或吸水。
3.设计实验
教师：那这个实验的设计上我们需要考虑哪些细节呢？
首先我们要考虑“选择怎样的细胞材料来进行实验”，脱开书本，假如你是第一次碰到这样的问题，你会考虑选择怎样的材料呢？
学生：树叶；菜叶；血细胞；花瓣。
……
教师：大家可以打开思维来想，刚才你们提的材料很好，都可以用来尝试，或许这些材料都能成功，但也可能一些材料不能助你成功。同时你们也想一想这个实验要用到哪些工具，你如何判断细胞失水了还是没有失水？
学生：用显微镜观察。
教师：很好，当你选用了显微镜以后，你的选材就应注意要尽可能选容易做成装片的，在显微镜下容易观察到的（如细胞比较大，或细胞有颜色等，如果没有颜色，能不能染色？染色要注意什么）。比如洋葱表皮细胞有紫色，也很好撕取做成装片，就可以考虑，那大家还能不能想到其他什么好材料呢？
学生：水绵，水绵是绿色的，水绵是单层细胞。
那葫芦藓也可以，它的叶是一层细胞的。
美人蕉的花瓣表皮细胞中液泡颜色呈现鲜红色。
紫鸭跖草表皮容易撕取，紫色液泡大而明显，很容易找到。
……
教师：大家的思路开始打开了，想得很好，那究竟这些材料好不好，大家也可以做为一个课题来研究，多选几种材料都试试，进行比较。
好，那接下来我们还要考虑选用怎样的试剂好呢？
学生：盐水
教师：还有没有其他的呢？
学生：糖水；
醋酸；
海水。
……
教师：想得很好，这里我们同样也考虑这些问题，我们选的试剂会不会对细胞有伤害？能否保证细胞是活的？如醋酸就可能对细胞产生伤害；试剂的浓度我们最好是能控制的，海水的浓度我们不好控制。还有试剂要是容易获得的。所以这里大家提的盐水和糖水是比较好的。
材料、用具、试剂都选好了，接下来我们要考虑整个实验具体的操作步骤该如何。是先把洋葱泡在盐水中，10分钟后取出做成装片，显微镜下检测；还是先做好装片，再想办法往里加入试剂呢？
学生：先做装片再加试剂好，这样可以在显微镜下监控细胞失水的变化过程。
教师：很好，现在我们还有一个重要的问题，那就是要预期一下实验结果，加了高浓度糖水后细胞会发生怎样的变化呢？
学生：细胞会缩小。
图4－1－1
1.正常细胞
2、3.发生了质壁分离的细胞
教师：对，细胞液中的水分流失，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层（包括细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质。注意：原生质层和原生质两个概念是不同的，原生质则指细胞内的生命物质，整个动物细胞都是一团原生质，而植物细胞除细胞壁外的其他所有物质是一团原生质）比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质就会与细胞壁分离开来，也就发生质壁分离。所以观察到质壁分离可以作为细胞失水的表现。
预测了实验结果后，我们可以设计一个表格来记录实验结果。这个实验中的表格就比较简单了。
中央液泡的大小
原生质层的位置
细胞大小
0.3
g/mL蔗糖溶液
清水
4.开展实验
好，当所有这些实验的细节都考虑清楚了以后，我们就可以开始实验了，下节课我们就到实验室完成这个探究实验。
5.记录结果
6.分析结果，得出结论
做完实验后，我们要对实验结果进行分析，实验结果是否与预期相吻合？是否支持了我们最初的假设？
当实验结果与预期不符时，我们要多思考，也不要急于认定假设不成立，要考虑会不会是因为实验操作的不正确导致不能达到预期结果的？会不会有什么干扰因素呢？
例如这个实验中，如果开始使用了0.8
g/mL的蔗糖溶液，很快就观察到了质壁分离，但后来加清水怎么也不能使细胞发生质壁分离复原，能否断定当外界浓度低的时候细胞不能吸水呢？
学生：不能。
教师：那为什么会出现与预期不符的结果呢？就要多思考了，有没有谁能想到呢？
学生：会不会因为蔗糖浓度过高了，导致细胞失水过快而死亡了。
教师：很好，回答得很正确。所以无论实验成功也好，失败也好，都要认真分析。
如果确实找不到实验设计上的原因也找不到实验操作上的原因，始终也未能得到预期的结果，这就要认定假设是错的了。这时又要重新回头做新的假设，然后设计别的实验了。失败不要紧，很多伟大的发现都不可能一次就成功的，都是要经过多次，有的甚至千百次的失败后才成功的。失败是成功之母嘛。
［教师精讲］
进行科学探究的方式是多种多样的。一般来说，其基本过程具有六个要素：提出科学问题；进行猜想和假设；制定计划，设计实验；观察与实验，获取事实与证据；检验与评价；表达与交流。某些探究过程只包含其中的几个要素，而且也不一定按上面呈现的顺序进行。我们进行科学探究主要是领悟科学探究的思想，培养自己进行科学探究所需要的能力，增进对科学探究方法与过程的理解。科学探究能力是通过完成部分探究活动和完整的探究活动而形成和发展的。
板书设计
第4章
细胞的物质输入和输出
第1节
物质跨膜运输的实例
第一课时
探究细胞的吸水与失水
第二课时
水分及其他物质的跨膜运输
●教学过程
［课前准备］
老师准备——渗透作用的演示实验：剪取一块平整、无裂痕的羊皮纸（或赛璐珞膜，俗称透明纸或玻璃纸，也可以选用动物的膀胱膜、肠衣，蛋壳内膜等材料）作为半透膜，包在长颈漏斗的口上，用橡皮筋扎紧，然后在漏斗颈上套一段乳胶管（约3～4
cm长），将漏斗口朝下平放在桌面上，用吸管吸取加有红墨水的蔗糖溶液，注满漏斗。取一支0.5 mL的移液管，插在乳胶管的另一端并且与漏斗颈相接。将乳胶管的两端用线扎紧。安装完毕，将漏斗移入盛有清水的烧杯中，并且用铁架台固定如图4－1－2所示：
图4－1－2
实验开始时，选一块色彩鲜艳的纸条贴在移液管上，标明这时的液面位置。几分钟以后，便能够看到明显的实验效果。注意，移液管不能太细，否则液面上升太快。
学生准备——预习实验并写下详细实验方案，复习显微镜的使用方法。
［情境创设］
在上一节课中，我们学习了进行探究实验的一般方法和基本步骤，并且一起分析了“细胞在什么情况下会失水，什么情况下会吸水”的实验设计，那今天我们就来动手做这个探究实验，看我们的假设是否正确。
［师生互动］
1.学生实验，教师指导
大家课前已经做好了预习，实验器材已经发放到大家的桌面上了，下面可以开始动手实验了。注意以下几点：
（1）加蔗糖溶液时不要污染了显微镜。
（2）如果你从盖玻片左侧加蔗糖溶液，接下来加清水时应从右侧加入。
（3）如实记录实验结果，并完成实验评价表（见评价方案）。
（4）实验时间为25分钟，实验结束后要清洗和整理好实验用具。
学生进行实验，老师旁边指导，将实验效果特别好的装片拿到教师显微镜下并通过显微投影投放到大屏幕上展示出来。
2.分析实验结果，得出结论
下面我们看一组同学的实验结果记录，它能否证明我们最初的假设是正确的呢？
中央液泡的大小
原生质层的位置
细胞大小
0.3
g/mL蔗糖溶液
变小
脱离细胞壁
基本不变
清水
逐渐恢复原来的大小
逐渐恢复原来的位置
基本不变
学生：可以，很明显细胞在0.3
g/mL蔗糖溶液下因失水发生了质壁分离，而在清水中因吸水发生了质壁分离的复原。
教师：大家想想，假如没有细胞壁，实验结果会有什么不同，你会联系到之前我们讲的一个什么实验？
学生：细胞会发生破裂，就像之前学的用哺乳动物的红细胞制备细胞膜的实验，红细胞因没有细胞壁，吸水以后会发生破裂。
教师：很好，其实动物细胞也会发生失水和吸水。下面我们看看水分进出哺乳动物红细胞的图片：
图4－1－3
外界浓度与
图4－1－4
外界浓度小
图4－1－5
外界浓度
细胞质浓度相同，
于细胞质浓度，
大于细胞质浓度，
细胞形态正常
细胞吸水膨胀
细胞失水皱缩
那为什么细胞在高浓度的溶液中就会失水呢？原理是什么呢？我们接下来看下面的演示实验。
3.渗透作用
演示“渗透作用实验”——介绍实验装置，指导观察实验结果：
在这个装置中（图见［课前准备］），①倒置漏斗内的是蔗糖溶液（为了便于观察，可加入少量红墨水），烧杯中的是清水。②漏斗口上扎的是玻璃纸（或肠系膜，或蛋壳膜，或鱼鳔），它的特点是一些小分子如水分子可以自由通过，而大分子如蔗糖分子则不能通过，我们把它叫半透膜。③实验之初，漏斗内液面位置我们用一个标志环标示出来了。
图4－1－6
大家看现在液面发生了什么变化？为什么会发生这种变化呢？
通过多媒体动画演示突破难点：
①蔗糖分子不能自由通过半透膜而水分子可以。②两侧的水分子都在运动。③由于下侧（烧杯内）的水分子数量多（相对浓度大），所以由下侧进入上侧（漏斗内）的水分子比由上侧进入下侧的水分子多。④整体表现为水分子由烧杯通过半透膜进入了漏斗。
这种水分子透过半透膜的运动叫渗透作用。这个装置叫渗透装置。
大家总结一下，渗透作用的发生必需的条件有哪些？
引导学生回答：①要有半透膜；②半透膜两侧的溶液浓度不同。
那漏斗内的液面会一直升高吗？
学生：不会，当两侧水分子的数量同时达到一种动态的平衡时，漏斗内液面不再上升。
教师：我们再回到细胞的失水与吸水，那一个细胞相当于一个渗透系统吗？它具备渗透作用的发生必需的条件吗？（展示植物细胞结构图P61图4－2）
从图中可以看出原生质层相当于半透膜，一些分子可以自由通过，一些分子不能自由通过，但由于原生质是具有生命活性的物质，它又与物理意义的半透膜（如玻璃纸也是半透膜）是有区别的。下面我们看看物质跨膜运输的其他实例。
4.半透膜与选择透过性膜
学生阅读课本P63的“资料分析”，并进行讨论：
（1）水稻培养液里的Ca2+和Mg2+浓度为什么会增高？说明什么？
学生：水稻吸收水分和其他离子多，而吸收Ca2+和Mg2+较少。
（2）不同作物对无机盐的吸收有差异吗？
学生：有明显差异，水稻吸收大量的Si4+而番茄几乎不吸收。番茄吸收Ca2+和Mg2+较多。
（3）水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其他物质也是这样的吗？
学生：不是的，比如水稻吸收Si4+，这是根据生物生命活动的需要。
（4）细胞对物质的吸收有选择吗？如果有，这种选择有普遍性吗？
学生：是有选择性的，因为不同生物吸收的离子的量是各不相同的；这种选择也是有普遍性的，如不同微生物对不同矿物的吸收表现出较大的差异。
教师：所以，细胞膜并不是单纯物理意义的半透膜，它是有生理活性的，能对一些物质进行选择性通过，这叫选择透过性膜。
［教师精讲］
典型的渗透装置必须具备两个条件：一是具有半透膜；二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。细胞主要通过渗透作用从外界吸收水分，当水分进入细胞时，人必须通过细胞壁和原生质层，细胞壁是全透性的，原生质层由于细胞膜和液泡膜是选择透过性膜，因此可以看作一层选择透过性膜。这里，往往造成概念错误，把选择透过性膜当作半透膜。事实上，两者之间是有区别的。
渗透作用原先是一种物理和化学现象。化学中的半透膜是指只允许某种混合物中的一些物质透过，而不容许另外一些物质透过的薄膜，如膀胱膜、动植物细胞的细胞膜；物理中的半透膜是指只允许某种混合物（溶液、混合气体）中的一些物质透过，而不允许另一些物质透过的薄膜，例如动物的膀胱、动植物细胞膜；生物上的半透膜是指只让溶剂分子透过而不让溶质分子透过的薄膜，如膀胱膜等。从上述概念中可以看出，半透膜是指只允许某些分子（或离子）透过而不让别的分子（或离子）透过的膜。植物生理学中通过杜南氏平衡不消耗能量使某种离子在细胞内累积的现象是用半透膜理论来解释的。由于植物细胞的质膜是一个半透膜，细胞内含有一些大分子带电化合物（如蛋白质），这些蛋白质带负电而又不能向细胞外扩散，但它可与一些阳离子形成盐（如K+），当把这种细胞放于KCl溶液中，如果细胞内没有Cl－，则Cl－进入细胞内，同时K+也跟着进入细胞内以保持细胞内外一定的电位差，最后达平衡时细胞内的K+远远高于细胞外。细胞膜选择透性是由于膜上具有一些吸收与运输物质的载体。一般认为这种载体是蛋白质大分子，它有专门运送物质的功能。因不同植物细胞膜含有不同类型的载体，同一细胞膜上对不同物质的载体性质不同，数量也不同，甚至对同一种盐类的阳离子与阴离子的透过酶也不同，因而表现了细胞膜的高度选择性。细胞通过选择透性膜吸收物质时需要消耗能量，故称为主动吸收。细胞死亡时膜便失去选择透过性，成为全透性。由此可见半透性膜与选择透性膜是两个明显不同的概念。
［课堂小结］
本节课我们通过实验探究了植物细胞在什么情况下失水和吸水，并且学习了其失水和吸水的原理是渗透作用。细胞膜是一种半透膜，一些小分子可以自由通过，一些分子则不能自由通过，但细胞膜又不是纯物理意义上的半透膜，它是有生理活性的，能对一些离子和小分子进行选择性通过。所以细胞膜更是一种选择透过性膜。
那为什么会有选择性呢？细胞膜是靠什么机制来对不同的物质进行选择的呢？这就跟细胞膜的结构有密切的关系，下节课我们再来学习细胞膜的结构特点。
［布置作业］
课后探讨课本P64“与社会的联系”中的问题。
［课后拓展］
质壁分离法测定细胞的渗透势实验
实验原理
将植物组织置于对其无毒害的一系列不同浓度的溶液里处理一定时间，然后镜检发生质壁分离的细胞数，通常把视野中有50％的细胞发生质壁分离时定为初始质壁分离，细胞初始质壁分离时压力势为零，因而可把引起细胞初始质壁分离的外界溶液称之为等渗溶液，其溶液具有的渗透势即为细胞的渗透势。由于很难正好找到引起50％细胞发生质壁分离的浓度。因此通常用插值法求得等渗溶液浓度，代入公式即可计算渗透势。
器材与试剂
器材：显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，刀片，培养皿（或具塞试管），记号笔，滴管。
试剂：蔗糖。
方法与步骤
（1）配制质量浓度为0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7
mol/L蔗糖溶液，放于6个试剂瓶中，必要时配制溶液浓度可相差≤0.05
mol。
（2）取6套干净清洁的小培养皿，用记号笔编号，将配制好的不同浓度的蔗糖溶液按顺序倒入各个培养皿中使之成一薄层，盖好培养皿盖。
（3）将带有色素的植物组织或叶片（可选用有色素的洋葱鳞片的外表皮，紫鸭跖草，蚕豆，小麦，玉米等叶的表皮）撕取表皮分别迅速投入各种浓度的蔗糖溶液中，每个培养皿中放3块左右材料，使其完全浸没，浸泡20～40分钟。
（4）到时间后，取出表皮，放在载玻片上，滴一滴相同浓度的蔗糖，盖上盖玻片，在显微镜下观察质壁分离的细胞数和细胞总数，找出引起50％细胞发生质壁分离的外界溶液浓度，即为细胞渗透浓度值。
●板书设计
第二课时
水分及其他物质的跨膜运输
一、渗透作用：水分子是顺着水分子的相对含量的梯度跨膜运输的
两个条件：1.要有半透膜
2.半透膜两侧的溶液浓度不同
二、离子的跨膜运输并不是顺着离子相对含量的梯度来进行的
细胞膜是一种选择透过性膜物质跨膜运输的实例
一、选择题
1．己知鱼鳔是一种半透膜。若向鱼鳔内注入适量的20%蔗糖溶液、排出鱼鳔内的扎紧将其浸没在盛有10%蔗糖溶液中，下列能正确表示烧杯内蔗糖溶液浓度随时间变化趋势的示意图是
A.
A
B.
B
C.
C
D.
D
2．某同学为探究膜的通透性而设计了如图所示的渗透装置，开始时烧杯内的液面和长颈漏斗内的液面相平。在长颈漏斗内液面上升
的过程中( )
A.
液面上升的速率先加快后减慢最终维持稳定
B.
水分子通过半透膜从蔗糖溶液向清水扩散的速率逐渐减慢
C.
当半透膜两侧液体浓度相等时，水分子不再通过半透膜扩散
D.
当半透膜两侧水分子进出速率相等时，长颈漏斗内液面最高
3．下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是（
）
A.
与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观察
B.
用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察
C.
在同一个溶液中，用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同
D.
紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在质壁分离过程中，细胞内紫色变深
4．如图所示，甲是渗透作用装置示意图，乙、丙两曲线图中的横坐标代表时间。下列叙述不正确的是
A.
半透膜内外浓度差的变化可用曲线乙表示
B.
水分子由半透膜外进入半透膜内的速率变化可用曲线乙表示
C.
玻璃管内的液面高度变化可用曲线丙表示
D.
达到渗透平衡时，半透膜两侧溶液浓度想等
5．某同学在实验室中做“观察洋葱表皮细胞的质壁分离和复原”实验时，在老师的帮助下，进行了一系列的创新实验，实验步骤和现象如下表：
实验组
5分钟的现象
再过5分钟
滴加清水5分钟
①
0.3
g·mL－1蔗糖溶液
x
无变化
质壁分离复原
②
0.5
g·mL－1蔗糖溶液
质壁分离
y
无变化
③
1
mol·L－1KNO3溶液
质壁分离
质壁分离复原
z
④
1
mol·L－1盐酸溶液
细胞大小无变化
细胞大小无变化
细胞大小无变化
对上表的推断或解释不正确的是
A.
x为质壁分离，因为细胞壁伸缩性弱于原生质层
B.
y为质壁分离，可能导致细胞失水过多而死亡
C.
z为细胞稍增大，细胞液颜色逐渐变浅
D.
④组无变化是因为细胞渗透吸水量等于失水量
6．下图表示以洋葱表皮为材料，0．3g／mL蔗糖溶液、0．5g／mL蔗糖溶液、0．3g／mL尿素溶液及清水进行相关实验（时间m表示开始用四种溶液分别处理洋葱表皮；时间n表示开始用清水处理洋葱表皮），测得该细胞原生质体体积变化，图中代表尿素溶液处理结果的是
A.
a
B.
b
C.
c
D.
d
7．对质壁分离的正确理解是
A.
细胞质与细胞壁发生分离
B.
细胞膜与细胞壁发生分离
C.
液泡膜与细胞壁发生分离
D.
原生质层与细胞壁发生分离
8．图1为质壁分离及其复原实验流程图，图2为光学显微镜下观察到的某植物细胞质壁分离实验结果图，下列说法正确的是( )
A.
图1实验没有设置对照
B.
图2若视野比较暗，则只能通过调节反光镜使视野变亮
C.
图2是图1中F处的实验结果观察图
D.
图2细胞若继续发生质壁分离，则该细胞的吸水能力不断增强
9．将完全相同的两个植物细胞分别放置在甲、乙两种溶液中，对细胞失水量进行统计后绘制出如下曲线。下列叙述错误的是
A.
实验初期，甲溶液比乙溶液渗透压高导致植物细胞失水较多
B.
若乙溶液的浓度稍增大，则曲线的变化可能为a点上升，b点右移
C.
图中放入甲、乙溶液的细胞质壁分离后放入清水都有可能复原
D.
植物细胞在乙溶液中发生质壁分离后自动复原
10．若下图表示植物细胞渗透作用的图解，下列说法中错误的是（
）
A.
植物细胞的原生质层相当于一层半透膜
B.
一定条件下，活的、成熟的植物细胞能发生渗透失水或吸水
C.
当溶液甲的浓度＞细胞液乙的浓度时，细胞发生渗透失水，当细胞液乙的浓度＞溶液甲的浓度时，细胞发生渗透吸水
D.
当溶液甲的浓度＝细胞液乙的浓度时，细胞处于平衡状态，水分子不再通过原生质层
11．在保持细胞存活的条件下,蔗糖溶液浓度与萝卜条质量变化的关系如图所示,若将处于b浓度溶液中的萝卜条移入a浓度溶液中,则该萝卜条的质量将(
)
A.
不变
B.
先增后减
C.
减小
D.
增大
12．在“观察植物细胞的质壁分离和质壁分离复原”实验中，之所以用成熟的洋葱表皮细胞作实验材料，是因为该细胞具有
A.
伸缩性很小的细胞壁
B.
功能完善的细胞膜
C.
能够流动的细胞质
D.
大而醒目的液泡
二、非选择题
13．如图为一实验装置，各种试管中装有一长度与体积均相同的新鲜马铃薯条，处理如下，约1小时后取出各马铃薯条，并观察它的长度变化，实验室的温度和湿度在实验过程中保持不变，试分析：
（1）甲试管中马铃薯条长度的变化是
，原因是
。乙试管中马铃薯条长度的变化是
，原因是
．丙试管中马铃薯条长度的变化是
，原因是
。
（2）丙试管中的马铃薯，在实验中的作用是
。
（3）此实验的原理是
。
14．将洋葱鳞片叶的紫色外表皮细胞分别浸于等量蒸馏水、0．3mol/L蔗糖溶液0．5mol/L
KNO3溶液中，观察液泡的体积随时间的变化，结果如甲图所示：
（1）甲图1、2、3曲线中，表示在0．3mol/L蔗糖溶液中的是
，由于细胞壁的伸缩性比质膜的伸缩性小，植物细胞会发生
现象。
（2）若曲线3中ef段的细胞如乙图，Ⅰ部位的物质是
，若曲线2中bc段的细胞如乙图，则Ⅰ、Ⅱ两处的溶液浓度的大小比较：Ⅰ
Ⅱ（填＜、＞或=）
（3）试简要分析2、3曲线差异的原因：
。
15．图中甲、乙两图是渗透装置示意图，丙图是根毛细胞示意图，请根据甲、乙、丙三图回答下列问题：（甲图是发生渗透作用的初始状态，乙图是发生了较长时间的渗透作用之后通过漏斗内外水分子达到平衡时的状态。甲图中：①为清水，②为30%的蔗糖溶液）。
（1）典型的渗透装置必须具备两个条件：①
（指明甲图中相应部位）；②
。
（2）比较甲图中①和②处溶液浓度的大小：
。
（3）丙图中④的名称为
。甲图中的③相当于丙图中的
，它与丙图中相应结构的区别是
。
（4）若把根毛细胞放在30%的蔗糖溶液中，它将出现
，再放入清水中，它又出现
。
（5）若把根毛细胞放在90%的蔗糖溶液中，它会出现什么变化？
，过一段时间再放入清水中，此时根毛细胞与上题中放入清水中的变化一样吗？
，为么？
。
（6）盐碱地中的植物常出现萎蔫现象，其原因是
。
答案：1．B【解析】鱼鳔内盛有20%的蔗糖溶液，而鱼鳔外是10%的蔗糖溶液，依据渗透作用原理，水分子总的渗透方向表现为低浓度运输到高浓度，则从鳔外向鳔内，从而导致鳔外烧杯内蔗糖溶液的浓度升高，一段时间后，达到平衡．
2．D【解析】在长颈漏斗内液面上升的过程中，漏斗内蔗糖溶液的浓度逐渐减小，液面上升的速率逐渐减慢，最终维持稳定，A错误；受到漏斗内液柱的压力，水分子通过半透膜从蔗糖溶液向清水扩散的速率逐渐增大，B错误；由于蔗糖分子不能通过半透膜，半透膜两侧液体浓度不会相等，C错误；当半透膜两侧水分子进出速率相等时，长颈漏斗内液面最高，D正确。
3．B【解析】做植物细胞质壁分离实验要选择有颜色的材料，有利于实验现象的观察，A正确；、叶片的叶肉细胞中液泡呈无色，叶绿体的存在使原生质层呈绿色，有利于实验现象的观察，B错误；紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞的细胞液浓度不一定都相同，用相同浓度的外界溶液进行质壁分离实验时观察到的质壁分离程度可能不同，C正确；外界溶液浓度高，细胞失水，则洋葱表皮细胞的液泡在质壁分离过程中颜色越来深，D正确。
4．D【解析】图甲中漏斗内蔗糖溶液浓度大于蒸馏水，所以水分通过半透膜进入漏斗，则半透膜内溶液A的浓度越来越低，直至平衡，可用曲线乙表示，A正确；
图甲中漏斗内蔗糖溶液浓度大于蒸馏水，所以水分通过半透膜进入漏斗，则半透膜内溶液A的浓度越来越低，水分子进入半透膜的速度也越来越低，直至平衡，可用曲线乙表示，B正确；根据以上分析可知水分进入半透膜，则漏斗内的液面越来越高，可以用图丙表示，C正确；由于半透膜内侧有蔗糖溶液，而外侧是清水，所以两侧溶液的浓度不可能相等，D错误。
5．D【解析】由于0.3g mL-1蔗糖溶液大于细胞液浓度，所以x为质壁分离，因为细胞壁伸缩性弱于原生质层，A正确；由于0.5g mL-1蔗糖溶液过大，导致细胞失水过多，所以不能发生质壁分离复原；因此，y为质壁分离，可能导致细胞失水过多而死亡，B正确；由于1mol L-1KNO3溶液中的K离子和NO3离子能通过主运输进入细胞，所以可自动复原；又因有细胞壁的保护，所以滴加清水后，细胞吸水而体积增大，细胞液颜色逐渐变浅，C正确；④组中由于加入的是1
mol L-1醋酸溶液，导致细胞膜失去了选择透过性，所以细胞不再发生质壁分离和复原现象，因而观察到的细胞大小无变化，而不是因为细胞渗透吸水量等于失水量，D错误。
6．B【解析】用0．3g/mL蔗糖溶液、0．5g／mL蔗糖溶液、0．3g／mL尿素溶液分别处理洋葱表皮，因细胞液的浓度均小于外界溶液的浓度，细胞都会因失水而发生质壁分离，导致原生质体体积变小；用0．3g/mL蔗糖溶液处理组的细胞，在n时刻用清水处理后会发生质壁分离复原，导致原生质体体积又逐渐增大，与曲线c相对应；用0．5g/mL蔗糖溶液处理组的细胞，因过度失水而死亡，所以在n时刻用清水处理后不会发生质壁分离复原，与曲线d相对应；用0．3g/mL尿素溶液处理组，因尿素分子能进入细胞，使细胞液浓度增大而自动发生质壁分离复原，导致原生质体体积又逐渐增大，与曲线b相对应；用清水处理洋葱表皮，因细胞液的浓度大于外界溶液的浓度，细胞吸水，导致原生质体体积增大，但由于细胞壁的支持和保护作用，原生质体体积不会无限增大，与曲线a相对应。综上所述，B项正确，A、C、D三项错误。
7．D
【解析】植物细胞的质壁分离中的质是指的原生质层，包括细胞膜、液泡膜以及之间的细胞质，壁是指的细胞壁，则质壁分离指原生质层与细胞壁分离，故选D。
8．D【解析】图1实验前后自身对照，A错误；图2若视野比较暗,可以通过调节反光镜或光圈来使得视野变亮，B错误；图2细胞处于质壁分离状态，是图1中D处的实验结果观察图，C错误；细胞在质壁分离的过程中，不断失水，其吸水能力不断增强，D正确。
9．B【解析】溶液浓度越大，渗透压越高；成熟的植物细胞有中央液泡，当其处于高于细胞液浓度的外界溶液中时，细胞会失水而发生质壁分离。曲线图显示：在实验初期，甲溶液中细胞的失水量比乙溶液中的多，说明甲溶液的浓度高于乙溶液，换言之，甲溶液比乙溶液渗透压高导致植物细胞失水较多，A项正确；若乙溶液的浓度稍增大，则细胞失水速率变快、失水量变多，a点上升，但是外界溶液浓度升高，细胞吸水延迟出现，质壁分离复原的时间延长，所以b点应右移，B项错误；图中放入甲、乙溶液的细胞质壁分离后，均可能保持生物活性，因此放入清水都有可能复原，C项正确；处于乙溶液中的细胞，随时间的推移，细胞失水量先逐渐增加而后又逐渐减少，说明其溶液的溶质可能为小分子物质，可被细胞吸收，因此植物细胞在乙溶液中发生质壁分离后能自动复原，D项正确。
10．D【解析】植物细胞的原生质层具有选择透过性，相当于一层半透膜，A正确；植物细胞液浓度大于外界溶液浓度，发生渗透吸水，反之，则失水，BC正确；当溶液浓度甲＝乙时，水分出入细胞处于动态平衡状态，仍然有渗透作用，D错误；答案是D。
11．D【解析】根据题意和图示分析可知：在a浓度溶液中的萝卜条，质量不变，说明蔗糖溶液浓度与细胞液浓度相等；在b浓度溶液中的萝卜条，质量减小，说明蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度。因此，将处于b浓度溶液中的萝卜条移入a浓度溶液中，则该萝卜条吸水，导致质量将增大，故选B。
12．D【解析】要观察质壁分离需要是植物的活细胞，且最好是成熟的具有大液泡的细胞，因为液泡大原生质层发生收缩后会更明显观察到，故选D。
13.【答案】（1）变短
细胞失水
变长
细胞吸水
不变
细胞中的水分基本不变
（2）对照作用
（3）当细胞液浓度大于外界溶液浓度时细胞吸水，细胞液浓度小于外界溶液浓度时细胞失水（或渗透作用的原理）
【解析】（1）甲试管中蔗糖溶液的浓度大于细胞液的浓度，细胞失水，使马铃薯条变短；乙试管中，由于蒸馏水的浓度小于细胞液的浓度，细胞吸水，使马铃薯条变长；丙试管中的马铃薯条的长度基本保持不变，因为细胞既不吸水也不失水。
（2）丙试管中的马铃薯，在实验中起对照作用。
（3）此实验的原理是当细胞液浓度大于外界溶液浓度时细胞吸水，细胞液浓度小于外界溶液浓度时细胞失水。
14．（1）3
质壁分离
（2）蔗糖溶液
＜
（3）蔗糖不能透过细胞膜，而K+和NO3﹣被吸收进入细胞，导致细胞液浓度变大，大于外界溶液浓度，细胞吸水，所以在KNO3溶液中，细胞发生质壁分离后会自动复原，从而造成2、3曲线的差异。
【解析】（1）根据题意和图示分析可知：1曲线液泡体积逐渐增大，说明细胞通过渗透作用吸水，植物细胞所处的溶液是蒸馏水；2曲线液泡体积先减少后增加，因此细胞先失水后吸水，该细胞处于0．5mol/LKNO3溶液；3植物细胞的液泡体积减少，细胞通过渗透作用失水，该细胞所处的溶液是0．3mol/L蔗糖；由于细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，因此植物细胞失水会发生质壁分离。
（2）由于细胞壁是全透性的，所以蔗糖能通过，而细胞膜具有选择透过性，所以蔗糖不能透过细胞膜，因此，乙图中Ⅰ部位的物质是蔗糖溶液。曲线2中bc段的细胞正在发生质壁分离复原，说明细胞吸水，因此，乙图中Ⅰ、Ⅱ两处的溶液浓度的大小是Ⅰ＜Ⅱ。
（3）由于蔗糖不能透过细胞膜，而K+和NO3﹣被吸收进入细胞，导致细胞液浓度变大，当细胞液浓度大于外界溶液浓度，细胞吸水，所以在KNO3溶液中，细胞质壁分离后会自动复原。
15．（1）具有③半透膜
膜两侧具有浓度差
（2）②的溶液浓度大于①的浓度
（3）原生质层
④
甲图中的③属于半透膜，没有选择透过性，而丙图中的④属于生物膜，具有选择透过性
（4）质壁分离现象
质壁分离复原现象
（5）会出现质壁分离现象
不一样
由于蔗糖溶液浓度过高，根毛细胞失水过多，会导致根毛细胞死亡，因此与上题的变化不一样，不能出现质壁分离复原现象
（6）土壤溶液浓度大于根毛细胞液的浓度，造成根毛细胞失水，出现萎蔫现象
【解析】（1）典型的渗透装置必须具备2个条件：①具有半透膜，②半透膜两侧具有浓度差。
（2）由乙图可知漏斗内部液面高于漏斗外部，说明漏斗内液体的浓度高于漏斗外液体的浓度，所以②的溶液浓度大于①的浓度。
（3）丙图中④的名称为原生质层，甲图中的③相当于丙图中的④，它与丙图中相应结构的区别是甲图中的③属于半透膜，没有选择透过性，而丙图中的④属于生物膜，具有选择透过性。
（4）若把根毛细胞放在30%的蔗糖溶液中，它将出现质壁分离现象，再放入清水中，它又出现质壁分离复原现象。
（5）若把根毛细胞放在90%的蔗糖溶液中，它会出现质壁分离现象，过一段时间再放入清水中，此时根毛细胞与上题中放入清水中的变化不一样，由于蔗糖溶液浓度过高，根毛细胞失水过多，会导致根毛细胞死亡，因此与上题的变化不一样，不能出现质壁分离复原现象。
（6）盐碱地中的植物常出现萎蔫现象，其原因是土壤溶液浓度大于根毛细胞液的浓度，造成根毛细胞失水，出现萎蔫现象。课题
4.1物质跨膜运输的实例
课型
新授课
教学目标
1.
知识与技能
（1）会描述出半透膜的特征；
（2）能够说出渗透作用的概念及发生的条件；
（3）解释动物细胞膜是半透膜；
（4）进行有关渗透作用的简单实验设计。2.
过程与方法
（1）尝试进行自主学习和合作学习。
（2）运用生物学知识解决社会生活中一些实际问题。
（3）运用互联网、图书、杂志进行资料的收集和整理。3.
情感态度与价值观
（1）通过进行问题探讨中的问题，逐渐养成积极思考，主动探究，合作交流的学习态度；
（2）通过对红细胞吸水与失水案例的学习，体验科学探究的一般过程。
重点难点
一、教学重点1.
举例说出细胞膜是选择透过性膜，相当于半透膜。二、教学难点（1）尝试提出问题、做出假设；
（2）动物细胞吸水和失水的实验方案设计。
教具准备
多媒体课件制作
课时安排
1课时
教学过程与教学内容
教学方法、教学手段与学法、学情
引言：细胞是一个开放的系统，每时每刻与环境进行着物质的交换，物质的进进出出都要细胞的边界——细胞膜。这一节课我们共同来探究水分进出细胞的情况。首先我们来探究渗透现象。第1课时（一）、渗透现象[问题探讨]：演示“渗透作用实验”——介绍实验装置，指导观察实验结果。在屏幕上打出渗透现象示意图提问：⑴漏斗管内的液面为什么会升高？⑵如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？⑶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？学生讨论总结。教师归纳讲述：⑴半透膜的特性：水分子等小分子可以通过，蔗糖等大分子则不能通过。⑵渗透作用的概念：渗透作用是指水分子或其它溶剂分子通过半透膜的扩散。⑶发生渗透作用的条件：一是具有半透膜，二是半透膜两侧的溶液有浓度差。⑷原理：当溶液浓度A>B时，水分子就通过半透膜由B流向A；当溶液浓度A⑵原生质层：细胞膜和液泡膜以及两膜之间的细胞质。2、教师讲述进行科学探究的方式多种多样。一般来说，探究一般方法和基本步骤是：观察现象，提出问题→做出假设→设计实验→开展实验→分析结果，得出结论→表达与交流3、组织引导学生观察现象，尝试提出问题，做出假设屏幕上打出“爱因斯坦曾说过：‘提出一个问题比解决一个问题更重要”⑴观察现象：让学生回忆日常生活的现象：①白菜剁碎准备做馅时常常要放一些盐。稍等一会儿可见有水分渗出。（失水）②农作物施肥过多会造成烧苗。（失水）③蔫了的青菜放入清水中浸泡一会儿，菜叶变得硬挺起来（吸水）老师展示课前准备好的萝卜条吸水和失水实验。介绍实验过程。展示实验结果。⑵提出问题：请同学们结合一些吸水和失水现象，深入思考提出想探究的问题，并与本小组同学交流。最终确定有探究价值的问题。例：一位同学提出：“植物细胞会出现失水的情况吗？”另一位同学提出：“植物细胞在什么情况下会失水？”通过讨论，大家认为植物细胞会不会失水，现象中很明显，第二个问题更有探究价值。⑶作出假设根据已有的知识和生活经验，对提出的问题作尝试性的回答，也就是作出假设。例如，某小组提出的问题是“原生质层相当于一层半透膜吗？”针对这一问题，他们作出的假设是：“原生质层相当于一层半透膜。”他们的理由是：植物细胞膜和液泡膜都是生物膜，它们具有红细胞的细胞膜基本相同的化学组成和结构；做菜馅时因为放了盐，菜中的水分大量流出，这与红细胞失水很相似。⑷设计实验：你所作的假设即使是有依据的，也仅仅是一种推测。这种推测是否正确，还需要实验来检测。（见P62
参考案例）⑸进行实验：按照实验方案认真操作，仔细观察，将每一步的观察结果记录下来。例如，上面的实验方案结果如下：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脱离细胞壁基本不变清水逐渐恢复原来大小原生质层恢复原来位置基本不变⑹分析结果，得出结论分析结果与你的预期是否吻合，是否支持你的假设，最后得到实验结论。例如，上面的实验结果与预期基本是吻合的，由于植物细胞有细胞壁，且原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性，所以植物细胞不会有明显的缩小和膨胀，但出现了原生质层与细胞壁的分离和复原。由此，我们可以获得结论，原生质层相当于一层半透膜。⑺表达和交流将本小组探究的问题、过程、结果和结论与其他小组交流，听取他们的质疑并进行解释。如果有必要，对本小组的实验方案进行修改。⑻进一步探究植物细胞会由于过多吸水而涨破吗？（不会，因为植物细胞有细胞壁）（三）、总结（四）、作业布置1、判断下列表述是否正确⑴水分进出细胞取决于细胞内外液体的浓度差
（
）⑵小分子物质都能通过细胞膜，大分子物质则不能
（
）2、a、b、c表示某植物体的三个相邻的细胞，它们的细胞液浓度为a＞b＞c3、盐碱地栽种植物，其出苗率和成活率均较低，原因是A、土壤溶液的PH太小
B、土壤中缺少氮肥C、土壤溶液的浓度高于细胞液的浓度D、土壤溶液的浓度低于细胞液的浓度4、向猪膀胱注入0.3g/ml的蔗糖溶液，扎紧入口，然后将其浸入0.05g/mL的蔗糖溶液中，每隔半小时称一次重量（ω）下列坐标图中能正确表示测定结果的是第2课时引言：在上一节课中，我们学习了进行探究性实验的一般方法和基本步骤，并且一起分析了“细胞什么情况下会失水，什么情况下会吸水”的实验设计，那今天我们就来动手做这个探究实验。（一）、探究植物细胞的吸水和失水1、学生实验，教师指导大家课前已经做了预习，实验器材已经发放到大家的桌面上了，下面可以开始动手实验注意以下几点：⑴加蔗糖溶液时不要污染了显微镜。⑵如果你从盖玻片左侧加蔗糖溶液，接下来加清水时应从右侧加入。⑶如实记录实验结果，并完成实验评价表（见评价方案）。⑷实验时间为25分钟，实验结束后要清洗和整理实验用具。学生进行实验，老师旁边指导，将实验效果特别好的装片拿到教师显微镜下并通过显微镜投影投放到大屏幕上展示出来。2、分析实验结果，得出结论下面我们看一组同学的实验结果记录，它能否证明我们最初的假设是正确的呢？中央液泡的大小原生质层的位置细胞大小0.3g/mL蔗糖溶液变小脱离细胞壁基本不变清水逐渐恢复原来的大小逐渐恢复原来的位置基本不变学生：可以，很明显细胞在0.3g/mL蔗糖溶液下因失水发生了质壁分离，而在清水中因吸水发生了质壁分离的复原。教师：大家想想，假如没有细胞壁，实验结果会有什么不同，你会联系到之前我们讲的一个什么实验？学生：细胞会发生破裂，就像之前学的用哺乳动物的红细胞制备细胞膜的实验，红细胞没有细胞壁，吸水以后会发生破裂。教师：很好，其实动物细胞也会发生失水和吸水。3、教师归纳讲述植物细胞的吸水和失水
细胞壁：全透性
结构
细胞膜
原生质层：
细胞质
具选择透过性，相当于半透膜
液泡膜
条件：成熟植物细胞具有中央液泡验证
（1）当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞通过渗透作用失水，发生质壁分离现象。
（2）将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中，此时细胞液的浓度高于外界清水，植物细胞就吸水，发生质壁分离复原现象。（二）、物质跨膜运输的其他实例1、细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程。其他物质的跨膜运输是怎样的呢？[资料分析]看P63——P64相关内容讨论有关问题讨论问题：(1)、水稻培养液里的Ca2＋和Mg2＋浓度为什么会增高？(2)、不同作物对无机盐的吸水有差异吗？(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的吗？(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？学生讨论回答。2、教师归纳讲述（1）从以上实例可以看出，物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的，而且细胞对于物质的输入和输出有选择性。可以说细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，这种膜可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。生物膜的这一特性，与细胞的生命活动密切相关，是活细胞的一个重要特征。（2）成熟的植物细胞的吸水和失水植物细胞的结构特点：细胞壁：全透性细胞膜：选择透过性细胞质：内有大液泡大液泡：里面的液体称细胞液原生质层：相当于一层半透膜注意：液泡形成以后，细胞主要靠渗透作用吸水。植物细胞是一个渗透系统。细胞液浓度＞外界溶液浓度，吸水。细胞液浓度＜外界溶液浓度，失水。（3）质壁分离及质壁分离复原实验的应用有哪些？①
说明原生质层是选择透过性膜，成熟的植物细胞处于一定浓度的溶液中构成了渗透系统。②
判断植物细胞的死活。只有活细胞的原生质层才是半透膜，才有质壁分离现象，如细胞死亡，原生质层的结构破坏，半透膜性质消失，不能产生质壁分离现象。③
测定细胞液的浓度。原生质层相当于一层半透膜，所以水分子可以自由通过，而蔗糖等大分子物质却不能通过。将细胞放入具有浓度梯度的一系列蔗糖溶液中，观察细胞质壁分离的情况，即可测定该细胞的浓度范围。④
光镜下观察细胞膜。正常植物细胞膜很薄，又紧贴细胞壁，不易看到，质壁分离后，原生质层的最外面即为细胞膜。（三）、总结（四）、作业布置：P64二习题：1．渗透作用的发生必须具备的两个条件：
①
②
2．细胞的吸水和失水当外界溶液的浓度大于细胞质的浓度时，动物细胞
，而植物细胞则
，因为植物细胞有
。当外界溶液的浓度小于细胞质的浓度时，动物细胞
，植物细胞
。植物细胞的结构与动物细胞有明显的区别，成熟的植物细胞由于有
占据了细胞的大部分空间，将细胞质挤成一薄层，所以细胞内的液体环境主要指的
。原生质层包括
、
．
。3．探究：植物细胞的吸水和失水探究实验的一般步骤：提出问题→
→
→
→
→
。植物细胞的原生质层相当于一层
。当
小于
的浓度时，细胞失水，由于原生质层比细胞壁的伸缩性
，因而会出现
的现象，反之，则会出现
。4．物质跨膜运输的其他实例细胞的吸水和失水是水分子
运输的过程。而物质跨膜运输并不都是
的，而且是细胞对于物质的输入和输出有
。可以说细胞膜和其他生物膜都是
，这种膜可以让
自由通过，一些
和
也可以通过，而其他的
、
和
则不能通过。
利用生活情境引起注意
板书
（五）、板书设计第1节
物质跨膜运输的实例一、渗透现象1、半透膜的特性2、渗透作用的概念3、渗透作用的条件4、渗透作用的原理二、动物细胞的吸水和失水1、动物细胞的吸水：外界溶液浓度小于细胞的浓度动物细胞的失水：外界溶液浓度大于细胞的浓度2、动物的细胞膜相当于半透膜三、尝试提出问题，作出假设1、成熟的植物细胞的特点⑴成熟的植物细胞中央具有大液泡⑵原生质层2、探究的一般步骤
观察现象；提出问题；作出假设；设计实验；开展实验；记录结果；分析结果，得出结论；表达与交流。动物细胞的吸水与失水：外界溶液浓度较高时：失水皱缩外界溶液浓度较低时：吸水膨胀甚至涨破相同时：动态平衡
细胞壁：全透性
结构
原生质层：选择透过性植物细胞的吸水和失水
细胞液：具有一定浓度
条件：同动物细胞
质壁分离和复原实验及结论物质跨膜运输的其他实例：植物细胞吸收矿质元素1、现象：细胞吸水和吸收无机盐离子速度不一样。2、结论：（1）细胞吸水与吸收无机盐是两个相对独立的过程。（2）生物膜是一种选择透过性膜（功能特性）。
教学反思(共31张PPT)
【第一课时】
渗透系统装置
【思考与讨论】
1、漏斗管内的液面为什么会升高？
2、如果用纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？为什么？
3、如果烧杯中的是蔗糖溶液，漏斗管内是清水，结果会怎样？
单位时间内透过玻璃管进入漏斗的水分子比渗出的多
不会。蔗糖分子和水分子都可以透过纱布
漏斗管内的液面会下降
【思考与讨论】
4、如果烧杯和漏斗管内都是蔗糖溶液，结果会怎样？
烧杯内蔗糖浓度>漏斗管内蔗糖浓度：漏斗管液面下降
烧杯内蔗糖浓度<漏斗管内蔗糖浓度：漏斗管液面上升
烧杯内蔗糖浓度=漏斗管内蔗糖浓度：漏斗管液面不变
5、若葡萄糖分子不能通过半透膜，在烧杯和漏斗管内分别加入同等浓度的蔗糖和葡萄糖，结果会怎么样？
若改成同等质量分数的蔗糖和葡萄糖，结果会怎么样？
同等浓度：水分子进出量相等，漏斗管内液面不变。同等质量：蔗糖溶液浓度低，故漏斗管液面上升。
6、若葡萄糖分子能通过半透膜，在烧杯和漏斗管内分别加入清水和葡萄糖溶液，结果会怎么样？
7、若葡萄糖分子能通过半透膜，第5题结果会怎么样？
漏斗管内的液面先上升再下降。
同等浓度：漏斗管内液面下降。
同等质量：漏斗管液面先上升再下降。
2、条件
半透膜
浓度差
..
：水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散，称为渗透作用.
1、概念
3、方向：
一、渗透作用
低浓度溶液→高浓度溶液
（特指物质的量浓度）
类比推理
细胞膜
细胞内溶液
如果将装置中的漏斗换成动物细胞，还会不会发生渗透作用呢？
动物细胞也能渗透吸水，细胞膜相当于
。
半透膜
1、外界溶液﹤细胞质浓度：
动物细胞吸水膨胀
2、外界溶液﹥细胞质浓度：
动物细胞失水皱缩
3、外界溶液﹦细胞质浓度：
水分进出动态平衡
二、动物细胞的吸水和失水
1、红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？
2、当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？
3、红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？
大分子有机物不能通过细胞膜。
一般会因持续吸水而涨破。
取决于红细胞内外浓度差。
差值越大，吸水或失水越多。
【思考与讨论】
细胞质
细胞膜
液泡膜
原生质层
细胞壁
细胞液
1、成熟的植物细胞的结构
半透膜
外界溶液
浓度差
全透性
三、植物细胞的吸水和失水
植物细胞中的细胞膜、液泡膜以及这两者间的细胞质所构成的结构。
原生质层的概念：
问：原生质层与原生质有什么区别？
【练习】如图表示渗透作用装置图，其中半透膜为膀胱膜（蔗糖分子不能通过，水分子可以自由通过）。图中溶液A、B、a、b均为蔗糖溶液，其浓度分别用MA、MB、Ma、Mb表示，且MA＞MB，Ma=Mb＞MA。一段时间达到平衡后，甲装置、乙装置液面上升的高度分别为h1、h2，a、b的浓度分别为M1、M2，则
(
)
A.h1＞h2，M1＜M2
B.h1＜h2，M1=M2
C.h1＞h2，M1＞M2
D.h1＜h2，M1＞M2
D
细胞质
细胞膜
液泡膜
原生质层
细胞壁
细胞液
1、成熟的植物细胞的结构
半透膜
外界溶液
浓度差
全透性
三、植物细胞的吸水和失水
2、探究实验：植物细胞的吸水和失水
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
表达与交流
（原生质层是一层半透膜吗？）
（原生质层相当于一层半透膜）
设计
方案
（按预定方案进行实验）
（分析实验结果，得出结论：……）
（总结，写实验报告并适当交流）
预期结果
将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察其大小的变化；再将细胞浸润在清水中，观察其大小的变化。
在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变小，细胞皱缩；在清水中植物细胞的中央液泡会变大，细胞膨胀。
（1）探究实验的一般程序：
（2）
实验过程：
0.3g/ml的蔗糖溶液处理
清水处理
（3）
实验现象：
中央液泡
原生质层与细胞壁
的距离
原生质体
大小变化
蔗糖
溶液
清水
变小、颜色变深
逐渐恢复原来大小、颜色变浅
原生质层复原
分离
由小变大
由大变小
（4）
实验现象分析：
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。
质壁分离的复原：发生质壁分离的植物细胞因吸水膨胀，恢复成原来的状态。
（5）
质壁分离和质壁分离的复原：
细胞渗透失水
植物细胞质壁分离
细胞壁的伸缩性
原生质层的伸缩性
＜
外因：
外界溶液浓度
细胞液浓度
＞
内因：
原生质层相当于一层半透膜
（6）
质壁分离的原因：
①实验选材应为洋葱的取鳞片叶的紫色外表皮；
（7）
特别提醒：
②
实验试剂为0.3g/mL的蔗糖溶液，若用50%蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，浓度也不宜过低。
③若用0.3g/mL的尿素、乙二醇、KNO3、NaCl等做实验会出现自动复原现象
④质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是外界溶液。
四、物质跨膜运输的其他实例
初始浓度
0
Mg2＋
Ca2+
Si4+
离子
培养液中的离子浓度
水稻
番茄
实例一
实例二
20
—25倍
人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力
250mg/L
血液中碘的浓度
I－
28.16
48.55
米曲菌
38.66
51.00
酵母菌
2.41
4.93
圆褐固氮菌
12.95
33.99
大肠杆菌
K2O
P2O5
微生物
实例三
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？
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？
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。
细胞对物质的吸收是有选择的。这种选择性具有普遍性。
1、水稻培养液中的钙、镁两种离子浓度为什么会增高？是不是水稻不吸收反而向外排出呢？
2、不同作物对无机盐离子的吸收有差异吗？
水稻吸收的水分子和Si4+多，对钙、镁的吸收少。
有差异。
水稻吸收大量的硅，对钙镁的吸收少；
番茄吸收的钙镁较多，几乎不吸收硅。
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。
细胞对物质的吸收是有选择的。
物质跨膜运输的特点:
选择透过性膜
1、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
D
2、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（
）
C
a
c
b
a
c
b
a
c
b
a
c
b
A
B
C
D
3、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
4、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
D
5、将洋葱表皮细胞浸入浓度为1mol/L的KNO3溶液中，细胞发生质壁分离。但过一段时间后，自动发生质壁分离复原，表皮细胞又恢复到原来状态。分析
（1）发生质壁分离的原因是
。
（2）自动发生质壁分离复原的原因是
。
（3）以上事实表明细胞膜对
的通透性存在差异，所以它是一种选择透过性膜。
（1）洋葱表皮细胞液的浓度小于外界溶液浓度，细胞渗透失水；又由于细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，便导致质壁分离
（2）由于细胞可选择性地吸收K＋和NO3－，导致细胞液浓度增加直至大于外界溶液的浓度，细胞开始吸水，从而发生质壁分离复原
（3）离子第1节
物质跨膜运输的实例
【学习目标】1.举例说出细胞膜是选择透过性膜。
2.说出渗透作用的条件。
3.说出植物细胞发生质壁分离的原因和质壁分离复原的原因。
【学习重点】举例说出细胞膜是选择透过性膜
【学习难点】尝试提出问题，作出假设。
【学习新知】
学习任务一
渗透系统的组成分析及应用
自主学习
结合教材60页【问题探讨】，完成下列问题：
活动1
1.
分析渗透系统的组成及特点。
2.渗透作用发生的条件：①具有
；
②
。
自学检测
1.分析右图：（1）若S1溶液浓度大于S2，则单位时间内由S2→S1的水分子数
S1→S2，外观上表现为S1液面
；若S1溶液浓度小于S2，则情况相反，外观上表现为S1液面
。
（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
S2。
学习任务二
细胞的吸水和失水
活动1
动物细胞的吸水与失水
1.结合细胞膜的制备实验，完成教材61页【思考与讨论】
2.总结动物细胞失水与吸水的发生条件：
当外界溶液浓度
细胞质的浓度，细胞吸水膨胀，浓度差异大时，会因吸水而涨破
当外界溶液浓度
细胞质的浓度，细胞失水皱缩，浓度差异大时，会因失水而死亡
当外界溶液浓度
细胞质的浓度，细胞处于动态平衡状态
自学检测
2.将人成熟红细胞放在质量分数为9%的食盐溶液中制成装片后，用显微镜观察，可以发现红细胞的状态变化是
（
）
A．不能确定
B．正常状态
C．细胞膜破裂
D．细胞皱缩
活动2
植物细胞的吸水与失水
1．植物细胞若吸水会涨破吗？为什么？
2．植物细胞内的液体环境主要指什么？
3．认识成熟植物活细胞作为严格的渗透系统所具备的结构
1_______________
2________________
3________________
4_______________
5________________
6________________
即原生质层包括
_________
、_________
和这两层之间的
________
4．探究：原生质层相当于一层半透膜
（1）明确探究实验的一般步骤:
提出问题→
→
→
→
→
。
（2）实验原理：植物细胞的原生质层相当于一层
。
当
小于
的浓度时，细胞失水，中央液泡体积会________，细胞皱缩；
当
小于
的浓度时，细胞吸水，中央液泡体积会________，细胞膨胀。
（3）质壁分离及复原：
①当植物细胞失水时，由于原生质层比细胞壁的伸缩性
，因而会出现
和___________分离的现象，称为质壁分离。
②质壁分离后的细胞
后，液泡和原生质层恢复原状，称为质壁分离复原。
（4）实验现象：取紫色洋葱表皮细胞，将其先放入特定浓度蔗糖液中，再放入清水中
中央液泡大小
液泡颜色变化
细胞大小
现象名称
蔗糖溶液
清水
（5）思考并完成下列问题：
①将洋葱表皮细胞放入50%的蔗糖溶液中，很快发生了质壁现象，但是却不能发生质壁分离复原现象，原因是什么？
②若是将紫色洋葱表皮细胞放入一定浓度的KNO3溶液中，会怎样？
自学检测
3.将胡萝卜的块根切成小块放入清水中，清水颜色没有变化。若把胡萝卜的块根切成小块放人沸水中，水变成橙色。其原因是
（
）
A．沸水破坏细胞壁结构
B.
沸水使细胞失活
C．水温升高，色素溶解度增大
D．沸水使反应加快
4.利用高浓度的盐水杀菌的原理是
（
）
A.
盐水中的氯离子有杀菌的作用
B.
高浓度盐水中水分不足，不利于细菌生长
C.
细菌由于脱水而死亡
D.
钠离子有杀菌作用
5.在植物细胞质壁分离过程中，水分子通过细胞结构的顺序是
（
）
①细胞壁
②细胞膜
③细胞质
④液泡膜
⑤液泡
A．①②③④⑤
B．①②④⑤③
C．⑤④②③①
D．⑤④③②①
6．下图所示为在植物细胞吸水和失水的实验中，植物细胞经过了0.3
g／mL蔗糖溶液的处理后的变化示意图，正确的变化顺序是
（
）
A．①②③
B．②③①
C．③②①
D．①③②
学习任务三
物质跨膜运输的其他实例
自主学习
活动1
探究其他物质跨膜运输的特点
阅读教材63-64页，完成【资料分析】中的讨论题.
活动2
理解选择透过性膜的含义
自学检测
7.将番茄和水稻分别放在含Mg2+、Ca2+和Si4+的培养液中，过一段时间测得培养液中的离子浓度如图所示。请根据图回答：
(1)不同植物细胞对同一无机盐离子、同一植物细胞对不同无机盐离子的吸收均有差异，说明植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有
。
(2)水稻培养液里的Mg2+和Ca2+浓度增高的原因
。
(3)水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其他物质的跨运输并不都是这样，这取决于
的需要。
(4)植物细胞在同一时间吸收离子和吸收水的量不同，说明了
吸收离子和吸收水是
的过程。
【总结提升】构建本节课知识网络
【巩固达标】
答案
自学检测
1.（1）大于
上升
下降
（2）大于
2D
3B
4C
5D
6A
7.(1)选择性
(2)水稻吸收水分及其他离子较多，吸收Mg2+和Ca2+
较少，导致水稻培养液里的Mg2+和Ca2+增高
(3)细胞生命活动
(4)两个不同（相对独立）
【巩固达标】
1．柽柳又名三春柳，其干红枝软，花色美丽，是一种极耐盐碱的植物。其根尖的成熟区是吸收水分的主要部位，水分进入此部位的根毛细胞时，经过的结构依次是
（
）
A．细胞膜、液泡膜、细胞质、细胞壁
B．细胞壁、细胞膜、细胞质、液泡膜
C．液泡膜、细胞质、细胞膜、细胞壁
D．细胞壁、细胞膜、液泡膜、细胞质
2．小华同学在做质壁分离和质壁分离复原实验时，发现显微镜下只有一个细胞没有发生质壁分离，其他细胞都出现了明显的质壁分离现象，这可能是因为
（
）
A．该细胞是正在发育过程中的细胞
B．该细胞是死细胞
C．蔗糖溶液浓度太小
D．实验操作不正确
3．在一个新鲜萝卜中挖一凹槽，在凹槽中放进浓盐水，过一段时间，结果是
（
）
A．萝卜变硬，凹槽中水分减少
B．萝卜变硬，凹槽中水分增多
C．萝卜变软，凹槽中水分减少
D．萝卜变软，凹槽中水分增多
4．某生物兴趣小组在做“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，为了探究实验材料的可行性，组长培养了一棵洋葱，待长出较长的根和管状叶后，对其绿色管状叶（与小葱的绿色管状结构相同）的叶肉细胞和鱗片叶的内表皮细胞进行实验，绘制部分图形如下，假如整个实验操作过程标准无误，以下有关说法正确的一组是
（
）
①用管状叶做实验材料，不用染色也能观察到质壁分离现象
②用管状叶做实验材料时，不用染色可以观察到A区域为绿色
③若图中B区域是紫色，则使用的材料是鳞片叶的内表皮细胞
④用鳞片叶的内表皮细胞做该实验，可将伊红染料加到0．3
g/mL的蔗糖溶液中，质壁分离时A区域为红色
A．①②
B．②③
C．③④
D．①④
5．下图为甲同学进行的一项实验的基本操作步骤，其中叙述错误的是
（
）
A．步骤B是观察细胞质大小及细胞壁的位置
B．步骤E滴加的是清水
C．该实验是观察植物细胞的质壁分离与质壁分离复原现象
D．实验前后的处理形成了自身对照
6．观察在0．3
g/mL蔗糖溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞，发现中央液泡逐渐变小，说明（
）
A．细胞壁相当于一层半透膜
B．洋葱鳞片叶外表皮细胞是活的
C．此时蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度
D．细胞壁收缩导致中央液泡失水
7．在“观察植物细胞的吸水和失水”实验过程中，正常情况下你可以观察到紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞内液泡的颜色和体积随时间的变化情况是
（
）
①变深
②变浅
③不变
④起始颜色→变深→再变浅
⑤起始颜色→变浅→再变深
A．①c
B．③a
C．④d
D．⑤b
8．某学生将2．5%的尿液滴加在载玻片上的蚕豆表皮上，观察到细胞质壁分离，2h后打算再次观察时却发现理想的视野找不到了。原因是
（
）
A．错拿了对照样品
B．时间过长，细胞壁也收缩了
C．溶质颗粒被缓慢吸收，使水分再度进入细胞
D．2h前观察到的现象是假象
9．如图表示植物细胞渗透作用的图解，下列说法中错误的是
（
）
A．植物细胞的原生质层相当于一层半透膜
B．一定条件下，活的、成熟的植物细胞能发生渗透失水或吸水
C．当外界溶液甲的浓度＞细胞液乙的浓度时，细胞发生渗透失水
D．当溶液甲的浓度=细胞液乙的浓度时，水分子停止进出细胞
10．如图为显微镜下某植物细胞在30%的蔗糖溶液中的示意图，下列叙述中正确的一组是（
）
①A、B分别表示细胞和液泡的长度
②
B值越小，表示细胞失水越多
③若将细胞置于清水中，A的体积略有增大
④若该细胞处于40%的蔗糖溶液中，B/A的值将变大
A．①④
B．①③
C．②③
D．③④
1-5BBDDA
6-10BCCDC第1节
物质跨膜运输的实例
学习目标：
1.举例说出细胞膜是选择透过性膜。
2.尝试从生活现象中提出问题、作出假设、验证假设。
3.进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。
自主学习
一、动物细胞的吸水与失水
1．原理：细胞膜具有
的功能，相当于一层半透膜(部分物质能通过的膜)；
①当外界溶液_________细胞质的浓度，细胞吸水膨胀，浓度差异大时，会因吸水而涨破。
②当外界溶液_________细胞质的浓度，细胞失水皱缩，浓度差异大时，会因失水而死亡。
③当外界溶液_________细胞质的浓度，细胞处于动态平衡状态。
2．思考（P61）：①红细胞内的水
透过细胞膜，血红蛋白
透过细胞膜。
②当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？
。
③红细胞吸水和失水的多少取决于
。
二、植物细胞的吸水与失水
1．成熟的植物细胞内的液体环境主要指_______________________。
2．原生质层：______________和________________以及这两层膜之间的细胞质。
3．探究：原生质层相当于一层半透膜
（1）探究实验的一般步骤：提出问题
→
作出____
→
____实验
→____实验→
分析_______，得出________
→表达和交流→进一步探究。
（2）原理：植物细胞的原生质层相当于一层________________。
当_________小于_________的浓度时，细胞失水，中央液泡体积会________；
当_________大于_________的浓度时，细胞吸水，中央液泡体积会________。
（3）当植物细胞失水时，由于原生质层比细胞壁的伸缩性________，因而会出现原生质层和细胞壁分离的现象，称为__________________。
（4）质壁分离的细胞吸水后，液泡和原生质层恢复原状，称为__________________。
三、物质跨膜运输的其他实例
1．特点：物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的，而是对与物质的输入和输出具有_____。
2．细胞膜和其他生物膜都是______________________。
【课前预习自测】
1．一个成熟的植物细胞，它的原生质层包括：
A．细胞膜、核膜和这两层膜之间的细胞质
B．细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质
C.
细胞膜和液泡膜之间的细胞质
D.
细胞壁、液泡膜和它们之间的细胞质
2.
将一种动物细胞浸没于质量分数为
5%
的蔗糖溶液中，它会膨胀破裂，则它的细胞液的浓度：
A.
小于
5%
B.
等于
5%
C.
大于
5%
D.
不能确定
3.
将人体的血液置于浓度为
9%
的食盐溶液中，制成临时装片，用显微镜观察，可以发现血细胞：
A.
质壁分离
B.
呈正常状态
C.
细胞膜破裂
D.
皱缩
4．植物细胞发生质壁分离的原因是（
）
①外界溶液浓度大于细胞液浓度
②
细胞液浓度大于外界溶液浓度
③细胞壁的伸缩性大于原生质层的伸缩性
④原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性
A.
②④
B.
①④
C.
②③
D.
③④
合作探究
【活动一】渗透作用
1．分析教材P60渗透装置示意图，并思考以下问题：
⑴什么是半透膜？
⑵漏斗内的液面为什么会升高？会持续不断上升吗？
⑶液面高度稳定之后，半透膜的两侧有水分子出入吗？
半透膜两侧溶液浓度相等吗？
⑷用一层纱布代替玻璃纸，漏斗内液面还会升高吗？
⑸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？
2．归纳总结：
（1）渗透作用的概念：是指水分子等溶剂分子透过__________，从相对含量______的地方向相对含量______的地方（即
浓度溶液向
浓度溶液）的扩散。
（2）渗透作用发生的条件：具有____________________；____________________________。
3．应用：有两瓶蔗糖溶液，一瓶10%，一瓶20%，可是标签掉了，请用渗透作用的原理，设计实验将它们区分？请简要设计实验思路并预测判断结果。
实验思路：
预测判断结果：
【活动二】
探究细胞的吸水和失水
（一）动物细胞的吸水和失水
感受实例：吃比较咸的食物时，例如食用腌制的咸菜、连续嗑带盐的瓜子等，口腔和唇的黏膜会有干燥难受感觉。
原因是：动物细胞是一个_____________系统，其细胞膜相当于___________，细胞质是动物细胞内的液体环境，当
时，就会发生细胞的失水。
（二）植物细胞的吸水和失水。
实例分析：把白菜剁碎准备做馅时，常常要放一些盐，过一段时间后也可见有水分渗出；对农作物施肥过多，会造成__________现象。
1.提出问题：植物细胞在什么情况下吸水或失水（原生质层相当于一层半透膜吗？）
2.作出假设：当植物细胞外界溶液的浓度大于细胞液的浓度时,细胞会失水;
当植物细胞外界溶液的浓度小于细胞液的浓度时,细胞会吸水（原生质层相当于一层半透膜）
3.验证假设：植物细胞的质壁分离与复原实验
质壁分离的“质”指____________________；“壁”指____________________。
4.实施实验：
（1）制作临时装片并观察：在载玻片中央滴一滴清水→撕取紫色洋葱的
表皮→在水滴中展平，盖上盖玻片→低倍镜观察
及
。
（2）观察质壁分离及质壁分离的复原
①观察质壁分离：
方法：引流法
a
在盖玻片的一侧滴入质量浓度为
的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引，重复几次，使洋葱鳞片叶表皮完全浸润在蔗糖溶液中。
b
观察细胞的
是否逐渐变小，
在什么位置，
是否变化。
②观察质壁分离的复原：
方法：引流法
a
在盖玻片的一侧（与滴蔗糖的一侧相反）滴入
，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引，重复几次，使洋葱鳞片叶表皮完全浸润在清水中。
b
观察细胞的
是否逐渐变大，
在什么位置，
是否变化。
5.实验结果：
（1）画出质壁分离的实验结果，并标注出细胞壁、原生质层
（2）完成下列表格
中央液泡大小
原生质层位置
细胞大小
蔗糖溶液
清水
6.得出结论：
当____________________________________________，发生质壁分离。
当____________________________________________，发生质壁分离的复原。
【活动三】
物质跨膜运输的其他实例
问题：细胞的吸水与失水是水分子顺相对含量的梯度进行跨膜运输的过程。那么其他物质的跨膜运输是怎样的呢？
1.
参照插图阅读教材P63文字，进行资料分析，回答下列问题：
（1）水稻培养液里的Ca2+和Mg2+浓度为什么会增高？
（2）不同作物对无机盐的吸收有差异吗？
（3）水分子跨膜运输是顺____________的，其他物质的跨膜运输并不都是这样，这取决于________。
（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？（微生物实例）
2.
归纳与总结：（1）物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的。既有_________梯度的，也有_________梯度的，这取决于细胞生命活动的需要，即细胞对于物质的输入和输出有_________。由此可见细胞膜和生物膜都是___________________。
（2）选择透过性膜：___________可以自由通过；_________________也可以通过，而细胞生命活动不需要的离子、小分子、大分子物质_______________。
【目标检测】
导学案4.1
物质跨膜运输的实例参考答案
一、1.控制物质的进出、小于、大于、等于
2.能、不能、不一定、细胞内外的浓度差
二、1.液泡里面的细胞液
2.细胞膜、液泡膜
3.⑴假设、设计、进行、结果、结论
⑵半透膜、细胞液、外界溶液、变小；细胞液、外界溶液、变大
⑶大、质壁分离 ⑷质壁分离的复原
三、1.选择性
2.选择透过性膜 【课前预习自测】
BCDB
【活动一】1.⑴小分子物质通过而较大分子物质不能通过的多孔性薄膜
⑵因为漏斗中蔗糖溶液浓度大于清水。
不会。⑶有，达到了动态平衡；不相等
⑷不会，因为没有了半透膜 ⑸不会升高，没有浓度差。
2.
（1）半透膜
多
少
低
高
（2）半透膜；两侧有浓度差
3.
思路：在渗透装置中，半透膜两侧分别装入两瓶溶液，一段时间后观察。
预期结果：如果液面上升，则内为20%，外为10%；如果液面下降，则内为10%，外为20%
【活动二】
㈠渗透
半透膜
外界溶液浓度大于细胞质浓度
㈡“烧苗”
3.
原生质层
细胞壁
4.⑴外
中央液泡的大小
原生质层的位置
⑵①0.3g/mL
中央液泡
原生质层
细胞大小
②清水
中央液泡
原生质层
细胞大小
5.⑴略 （2）逐渐变小
脱离细胞壁
基本不变
逐渐恢复
恢复原来位置
基本不变
⒍外界溶液＞细胞液浓度、外界溶液＜细胞液浓度
【活动三】1.⑴吸收水多，吸收Ca2+和Mg2+较少
⑵有 相对含量梯度
细胞对物质的选择性
⑷有，有
2.
⑴顺、逆、选择性、选择透过性膜 ⑵水分子、一些离子和小分子、不能通过
【目标检测】
1．我国药学家屠呦呦获得2015年诺贝尔生理或医学奖，其所研发的青蒿素可以有效治疗疟疾。为了确诊疟疾是否是由疟原虫引起的，需让红细胞破裂。下列方法最适于让红细胞破裂的是（
）
A．用超声波冲击红细胞
B．将红细胞置于蒸馏水中
C．将红细胞置于1%的NaCl溶液中
D．用激光照射红细胞
2．将人体口腔上皮细胞转移至不同浓度（Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ）的三种盐溶液中，结果如图所示。这三种溶液的浓度是
（
）
EMBED
PBrush
A．Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ
B．Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ
C．Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ
D．Ⅰ3．现有0．1
g/mL和0．3
g/mL的两种蔗糖溶液，随机装入下图所示的烧杯和长颈漏斗内，漏斗口封有半透膜，一段时间后，容易观察到的现象和推测的结果分别是（
）
A．烧杯液面上升，烧杯中的液体为0．1
g/mL的蔗糖溶液
B．漏斗颈液面上升，漏斗内装的液体为0．1
g/mL的蔗糖溶液
C．烧杯液面下降，烧杯中的液体为0．1
g/mL的蔗糖溶液
D．漏斗颈液面下降，漏斗内装的液体为0．3
g/mL的蔗糖溶液
4．如图表示渗透装置及实验结果，其中A、B两个漏斗规格相同，漏斗中起始液面相同，下列有关分析正确的是
（
）
①该实验可以将半透膜换成纱布
②该实验不是对比实验
③若A、B中均为蔗糖溶液，则两者起始浓度A小于B
④若A、B中均为蔗糖溶液，则两者当前浓度不同
A．①③
B．②③
C．③④
D．①④
5．将人的红细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡半小时之后的结果如图所示，依照细胞外形的变化判断蔗糖溶液的浓度，由高到低排列，正确的是（
）
A．甲＞乙＞丙＞丁
B．丁＞甲＞乙＞丙
C．丙＞丁＞甲＞乙
D．丙＞乙＞丁＞甲
6．半透膜允许水分子通过，不允许蔗糖分子通过，下列关于渗透现象的说法正确的是（
）
A．若初始状态半透膜一侧是蔗糖，一侧是清水，则渗透平衡时，半透膜两侧浓度相等
B．若初始状态半透膜一侧是蔗糖，一侧是清水，则渗透平衡时，半透膜两侧浓度不可能相等
C．若初始状态半透膜两侧是不同浓度的蔗糖溶液，则渗透平衡时，半透膜两侧浓度不可能相等
D．若初始状态半透膜两侧是不同浓度的蔗糖溶液，则渗透平衡时，半透膜两侧浓度一定相等
7．半透膜对淀粉和葡萄糖的通透性不同（如图1），图2设计的是证明图1物质扩散成立的实验装置。下列有关叙述正确的是
（
）
A．图甲中水柱a将持续上升
B．图甲中水柱a将保持不变
C．图乙中水柱b将持续上升
D．图乙中水柱b将先上升后下降
8．将盛有一定浓度蔗糖溶液的透析袋口扎紧后浸于蒸馏水中，下图表示透析袋中蔗糖溶液浓度与时间的关系，正确的是
（
）
9．如图为渗透作用实验装置，开始时如图甲所示，A代表清水，B、C代表蔗糖溶液，过一段时间后结果如图乙所示，漏斗管内液面不再变化，h1、h2表示漏斗管内液面与清水的液面差。下列说法错误的是（
）
①图甲中B的浓度一定大于C的浓度
②图乙中B的浓度一定等于C的浓度
③图甲中A中水分子扩散到B的速率小于A中水分子扩散到C的速率
④图乙中A中水分子扩散到B的速率等于B中水分子扩散到A的速率
A．①③
B．②③
C．①④
D．③④
10．现有体积相同的X和Y液体各一小瓶，浓度均为0．2
mol/L，各滴入一滴血液并观察红细胞，瓶X的红细胞涨破，而瓶Y的红细胞皱缩，根据上述实验现象，下列分析最为合理的是
（
）
A．瓶X中的溶质浓度高于红细胞细胞质的浓度
B．瓶Y中的溶质浓度高于红细胞细胞质的浓度
C．瓶Y中的溶质发生分解是造成红细胞皱缩的主要原因
D．瓶Y中的溶质扩散进入红细胞中是造成红细胞皱缩的主要原因
1-5
BBCCD
6-10BDBBC
