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(共20张PPT)
第1节第2课时
探究植物细胞的吸水和失水实验与被动运输
第4章 细胞的物质输入和输出
农作物施肥过多会造成“烧苗”
糖拌西红柿
水分进出植物细胞是否也是发生渗透作用？
联系生活
提出问题
原生质层是一层半透膜吗？
作出假设
原生质层相当于一层半透膜。
一、实验探究植物细胞的吸水与失水
设计实验
设计方案
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 ，原生质体皱缩；在清水中植物细胞的中央液泡会变 ，原生质体膨胀。
小
大
思考：“原生质体”变化后会出现什么现象？
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
1. 材料用具
紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞
黑藻叶片
0.3g/ml的蔗糖溶液，清水
刀片，镊子，滴管，载玻片，盖玻片，吸水纸，显微镜
(黑藻是高等植物细胞，含有大液泡和大而清晰的叶绿体)。
一、实验探究植物细胞的吸水与失水
2. 实验步骤
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
滴清水
①
撕取洋葱鳞片叶外表皮
②
盖上盖玻片，制成洋葱鳞片叶外表皮临时装片
③
低倍镜观察
④
在盖玻片的一侧滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸引流
⑤
低倍镜观察
⑥
在盖玻片的一侧滴加清水，在另一侧用吸水纸引流
⑦
低倍镜观察
⑧
一、实验探究植物细胞的吸水与失水
一、实验探究植物细胞的吸水与失水
0.3g/ml蔗糖溶液
清水
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
正常的洋葱
表皮细胞
0.3g/mL的
蔗糖溶液
失水的洋
葱表皮细胞
清水
吸水恢复的洋葱表皮细胞
外界溶液 中央液泡 原生质层的位置 液泡颜色
蔗糖溶液
清水
变小
逐渐恢复原来大小
原生质层脱离细胞壁
原生质层恢复原来位置
变深
变浅
1.成熟的植物细胞能与外界溶液发生渗透作用；原生质层相当于半透膜。
2.当外界溶液浓度>细胞液浓度时， ，
当外界溶液浓度<细胞液浓度时， ，
细胞失水
细胞吸水
细胞壁
中央液泡
逐渐发生质壁分离；
发生质壁分离复原。
一、实验探究植物细胞的吸水与失水
表达与交流
一、实验探究植物细胞的吸水与失水
第一次对照
滴加蔗糖溶液
滴加清水
第二次对照
质壁分离
质壁分离复原
实验结果
原生质层比细胞壁的伸缩性____。
细胞壁（全透性）
细胞膜
细胞质
液泡膜
细胞液
（一定浓度）
原生质层
S1溶液
S2溶液
半透膜
成熟植物细胞的原生质层相当于一层__________。
细胞液与外界环境具有一定的浓度差，能渗透吸水和失水。
内因
外因
大
半透膜
一、实验探究植物细胞的吸水与失水
实验原理
二、自由扩散和协助扩散
像水分子这样，物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量的物质跨膜运输方式称为被动运输。
被动运输的定义
被动运输
自由扩散（简单扩散）
协助扩散（易化扩散）
被动运输的分类
二、自由扩散和协助扩散
自由扩散(简单扩散)
(1)特点：
①顺浓度梯度运输（高浓度→低浓度）；
②不需要转运蛋白的协助；
③不需要消耗能量。
(2)实例：
细胞外
细胞内
①气体分子氧气、二氧化碳；
②水分子；
③脂溶性小分子，如乙醇，甘油，苯。
物质通过简单的扩散作用进出细胞。
(3)影响因素：
浓度差、温度。
浓度差
运输速率
转运蛋白
运输速率
能量
运输速率
二、自由扩散和协助扩散
自由扩散(简单扩散)
物质通过简单的扩散作用进出细胞。
(1)特点：
①顺浓度梯度运输（高浓度→低浓度）
②需要转运蛋白参与
③不需要消耗能量
(2)实例：
借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式。
协助扩散(易化扩散)
载体蛋白
通道蛋白
二、自由扩散和协助扩散
葡萄糖进入红细胞、水通道蛋白运输水。
研究表明，水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞的。
浓度差、温度、转运蛋白的种类和数量。
浓度差
运输速率
能量
运输速率
(3)影响因素：
借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式。
协助扩散(易化扩散)
二、自由扩散和协助扩散
水分子很小，不带电荷但具有极性，尽管能够以自由扩散进出细胞，但是更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞。
水分子
水通道蛋白
二、自由扩散和协助扩散
载体蛋白 通道蛋白
转运特点
构象是否改变
是否与转运的分子结合
是否有特异性
实例
不改变
改变
只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过
结合
具有
只容许与自身通道的直径和形状相适配，大小和电荷相适宜的分子或离子通过
不结合
具有
葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞
水分子通过水通道蛋白进出细胞
二、自由扩散和协助扩散
项 目 自由扩散 协助扩散
物质的运输方向
是否需要转运蛋白
是否消耗细胞内的能量
举例
不需要
需要
不消耗
不消耗
O2、H2O、CO2、尿素、甘油、乙醇、苯
葡萄糖进入红细胞
水通道蛋白运输水
高浓度
低浓度
高浓度
低浓度
二、自由扩散和协助扩散
随堂测试
1.下列有关转运蛋白的叙述不正确的是(　　)
A.转运蛋白包含载体蛋白和通道蛋白，两种转运蛋白都属于膜蛋白
B.载体蛋白和通道蛋白都有控制特定物质跨膜运输的功能
C.在物质运输过程中，载体蛋白和通道蛋白均与被运输的物质特异性结合
D.通道蛋白参与协助扩散，载体蛋白参与主动运输和协助扩散
C
随堂测试
2.下列哪一项不是细胞发生质壁分离现象所必需的(　 　)
A.细胞是活细胞 B.不能是动物细胞
C.外界溶液浓度大于细胞液浓度 D.细胞中必须要有叶绿体
B
3.目前发现人类细胞 13 种水通道蛋白。下列关于水通道蛋白的叙述，正确的是（ ）
A. 水分子与水通道蛋白结合进出细胞
B. 水通道蛋白是覆盖在细胞膜表面的蛋白质
C. 肾小管重吸收作用与水通道蛋白的结构和功能有关
D. 水通道蛋白在转运水分时会发生自身构象的改变
C
本节内容结束

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