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第2节 细胞膜的物质运输功能
学习目标:
1.说明物质进出细胞的方式。
2.观察植物细胞质壁分离和复原的过程,发展学生独立完成实验的能力。
3.通过细胞膜的结构与功能的学习,形成生物体结构与功能相统一的观点。
自学与探究:
一.细胞的吸水和失水
(一)洋葱鳞片叶表皮细胞的质壁分离和质壁分离复原的实验
实验内容详见课本。
讨论:1.选用紫色洋葱鳞片叶作为观察材料的原因。
2.发生质壁分离时,紫色液泡的体积发生了什么变化?颜色发生了什么变化?
3.发生质壁分离后,在细胞壁与原生质层之间的液体是什么?
4.质壁分离和复原中的质是指什么?
5.为什么要设置3次观察?
6.做植物细胞质壁分离实验时,如果蔗糖溶液浓度过高,将会发生什么现象?
7.植物的死细胞会不会发生质壁分离现象?为什么?
(二)渗透作用
水分子或其他溶剂分子通过 的扩散,叫渗透作用。
渗透作用的结构基础是 。
(1)渗透作用发生的过程:
装满清水的烧杯中放置了一只用半透膜封口的长颈漏斗,漏斗中装有蔗糖溶液。实验开始时烧杯液面与漏斗液面平齐。半透膜只允许水分子通过,不允许蔗糖分子通过。将C处放大。由于单位体积清水中的水分子比单位体积蔗糖溶液中的水分子多,所以在单位时间内,水分子由烧杯透过半透膜进入漏斗内的数量,多于水分子由漏斗透过半透膜进入烧杯内的数量,因此,漏斗管内的液面上升了。一段时间后,由于重力作用使水分子向下运动速度加快,最终水分子的上下运动速度达到平衡,漏斗内的液面不再上升。
(2)渗透作用发生的条件
(3)成熟植物细胞的质壁分离与复原
一个成熟的植物细胞就相当于一个渗透系统。其中原生质层(包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质)相当于半透膜,细胞液与外界溶液的浓度差就是半透膜两侧的浓度差。
外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞 ,
外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞 。
细胞失水时,细胞壁和原生层都收缩,但细胞壁的伸缩性较差,原生质层与细胞壁分离,也就是质壁分离;外界溶液浓度降低后,细胞吸水,整个原生质层就会慢慢的恢复成原来的状态,使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
二.水的存在形式与功能
(一)水在细胞中的含量
(二)水的存在形式
1.自由水:
概念:
功能:
2.结合水:
概念:
功能:
(三)特点
的细胞自由水的相对含量要比 的细胞高得多。
三.物质进出细胞膜的方式
(一)明确概念
1.穿膜运输:
分为:被动运输(包括单纯扩散和协助扩散)和主动运输。
单纯扩散:
协助扩散:
主动运输:
2.膜泡运输:有些 和 不能以穿膜运输方式进出细胞膜,而是通过内吞和外排两种膜泡运输的方式完成。
(1)内吞的大致过程:大分子和颗粒物质首先与 结合,随着
,这些物质被包围起来形成 ,然后 脱离细胞膜进入细胞中。
吞噬作用:
胞饮作用:
(2)外排的大致过程:细胞内的 等,在细胞内形成
后,移至 并与之融合,继而释放到细胞外的过程。
(二)穿膜运输几种方式的比较
比较项目 物质运输方向 是否需要载体 是否需要能量 举例
单纯扩散
协助扩散
主动运输
(三)细胞膜的功能特点――选择透过性
、 和 可以通过,
其他的 、 及 不能通过。
(四)无机盐的存在形式与功能
1.存在形式:通过主动运输吸收的无机盐,主要以 存在,也有一部分以 的形式存在。
2.功能:作为细胞的 ;
对细胞 的进行具有重要的调节作用。
小结:通过 和 ,细胞获得了自身 ,
排出了 和 。
(五)比较两组概念
1. 原生质和原生质层
2. 细胞膜的流动性和选择透过性
达标训练
1.一个成熟的植物细胞,它的原生质层主要包括:( )
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.细胞壁、液泡膜和这两层膜之间的细胞质
D.细胞膜、液泡膜之间的细胞质
2.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
3.`浓盐水有杀菌防腐作用,其原因: ( )
A.食盐水中含有较多的CL-,使细菌毒素失效
B.食盐水中含养料少,细菌迅速死亡
C.食盐水中含无菌类所需要的氨基酸,细胞不能产生毒素
D.由于渗透作用,使细胞死亡
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