模拟植物细胞吸水和失水Word文档格式.docx

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　　学生在观察教师演示实验现象时结合课件：

画面显示“渗透作用过程中蔗糖分子与水分子运动”的情况，教师引导学生分析。

提出下面的问题引发学生的思考：

　　①同学们已经观察到，漏斗中的蔗糖液面会高于烧杯中清水的液面，此时蔗糖液的上升是逆重力方向上升的，而且长颈漏斗的管径又不是很细，所以排除了毛细现象的原因，请你想一想，是什么力量使蔗糖液会逆着重力方向上升?

　　②如果把蒙住长颈漏斗的半透膜，换成全透性纱布，你认为蔗糖液面会上升吗？

　　使学生得出半透膜的存在是发生渗透作用的关键。

　　③如果在烧杯中也放入与长颈漏斗中的相同的蔗糖液，你认为长颈漏斗中的蔗糖液还会上升吗？

　　使学生得出浓度差是发生渗透作用的另一重要条件。

④如果把这个渗透装置再放置下去，漏斗中的液面会不断持续上升吗?

通过以上的分析，引导学生总结出，渗透作用是指水分子透过半透膜的扩散；

发生渗透作用的条件是：

一是有半透膜的存在，二是半透膜两侧具有浓度差；

水分渗透的趋势是：

水分子由浓度高的一侧向低的一侧渗透。

总结:

渗透作用发生的两大条件：

师：

在搞清楚渗透系统满足的两个条件后，教师引导学生分析红细胞处于不同浓度溶液是所发生的现象,提示学生回答红细胞在什么情况下吸水或失水

生：

观察—分析—回答：

①当外界溶液浓度＜细胞液浓度时，细胞吸水膨胀

②当外界溶液浓度＞细胞液浓度时，细胞失水皱缩

③当外界溶液浓度=细胞液浓度时，细胞吸水与失水处于动态平衡，细胞形状未改变。

讨论：

①红细胞内的血红蛋白等有机物能够通过细胞膜吗？

②红细胞的细胞膜是不是相当于半透膜？

③当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？

④红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件?

生：

分析,其一,细胞膜是一层具生物活性的选择透过性膜，对于小分子物质有些可以自由进出，有些不可以，红细胞内的血红蛋白等有机物不能够通过细胞膜.所以红细胞的细胞膜类似于上述的半透膜

师:

此处要请学生注意，半透膜与选择透过性膜是有区别的。

半透膜的透性是由半透膜上的孔隙大小决定的，即分子直径大于膜孔隙的物质不能通过半透膜，只有分子直径小于膜孔隙的物质才能通过，因此半透膜是一种物理膜；

而选择透过性膜的透性是由膜上磷脂双分子层的物理化学性质和膜上蛋白载体共同决定的，当然大分子物质是不能透过膜的，但何种小分子物质透过膜是受到严格选择的，不单纯由该物质的分子直径而定，因此细胞的膜结构是生物膜。

生:

其二,细胞质除了细胞器外其它为胶状的细胞质基质，具一定的溶液浓度，与外界溶液形成一定的浓度差，故红细胞的的细胞结构中具备发生渗透作用的两个条件:

半透膜和浓度差.所以红细胞的吸水与失水可以看成是渗透作用。

总结：

动物细胞发生渗透作用吸水和失水细胞结构基础。

为什么？

通过以上的分析，引导学生总结出，渗透作用是指水分子透过半透膜的扩散；

师：

讨论：

分析,其一,细胞膜是一层具生物活性的选择透过性膜，对于小分子物质有些可以自由进出，有些不可以，红细胞内的血红蛋白等有机物不能够通过细胞膜.所以红细胞的细胞膜类似于上述的半透膜 

师:

师（10分钟以后）：

要求学生讲述其实验思路及其具体过程，所得的结果及结论。

基本思路:

将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察细胞大小原生质层细胞壁的位置及中央液泡的大小变化作好记录，然后又将其放入清水中，仍观察细胞大小、原生质层及中央液包的变化，表格记录实验结果。

中央液包

原生质层

细胞大小

蔗糖

变小

与细胞壁分离

稍小

清水

变大

紧贴细胞壁

稍大

分析结果—得出结论：

由于原生质层相当于一层半透膜，水分子可以自由通过而蔗糖分子不可以，故出现了细胞失水和吸水现象。

给予充分的肯定，肯定学生实验的思路的正确性及动手操作能力。

并引导学生进一步探究：

植物细胞会不会由于吸水过多而涨破呢？

由于植物细胞壁由纤维素与果胶构成，是水分子和溶质分子都可以通过的透过性膜，故特点是全透作用，而植物细胞壁又具一定的坚韧性，对植物细胞形态具有保护与支持作用，故植物细胞不会因吸过多水分而发生涨破。

总结，植物细胞结构中原生质层相当于一层透膜，当细胞液的浓度小于外界溶液浓度时，细胞液的水分就透过原生质层进入外界溶液中，使细胞壁和原生质层出现一定程度的收缩，由于原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就称之为质壁分离现象。

强调当外界溶液浓度＞细胞液浓度时—细胞失水—质壁分离 

然后将其置于清水中，当细胞液的浓度大于外界溶液（清水）外界溶液的水分就透过原生质层进入细胞，当

细胞不断吸水，原生质层逐渐恢复原状，称之为质壁分离复原现象。

强调 

当外界溶液浓度＜细胞液浓度时—细胞吸水—质壁分离复原 

小结:

细胞是生物体的结构和功能单位，动物细胞中细胞膜是一层具有选择透过性的生物膜,相当于一层半透膜，细胞质基质与外界溶液形成一定的浓度差是构成了渗透作用发生的两个条件。

植物细胞中，原生质层同样具有选择透过性的生物膜,相当于一层半透膜，细胞液浓度与外界溶液浓度构成的一定的浓度差,是构成渗透作用发生的两个条件。

所以,无论是动物细胞还是植物细胞都可以通过渗透作用吸水和失水的。

物质跨膜运输的实验和理论探究 

2006-10-12

先通过以下实验来了解半透膜的特性。

[演示实验]表明：

水分子可以透过玻璃纸（透析管）扩散，而蔗糖分子不能透过。

半透膜：

指某些物质可以透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。

它往往是只能让小分子物质透过，而较大分子的物质则不能透过。

如，能让水分子透过，而不能让蔗糖分子透过的玻璃纸、透析管等。

细胞与环境进行物质交换必须经过细胞膜。

细胞内外的物质含量差别很大，这与细胞膜的作用有什么关系呢？

不同物质的跨膜运输有什么不同的特点呢？

水是活细胞中含量最多的物质，让我们先来探究水是怎样进出细胞的。

细胞的吸水和失水的实例

盐渍黄瓜

种子吸水涨大

施肥过多而“烧苗”的树

植物细胞的质壁分离

动物组织（细胞）吸水

哺乳动物红细胞吸水和失水

植物细胞吸水和失水的探究

1.实验探究——植物细胞的吸水和失水的实验设计。

◇组内合作，设计出实验方案。

◇思考、组内讨论以下问题：

（1）你们组探究的问题是什么？

（2）你们组提出的假设是什么？

（3）你们组预期的实验结果是什么？

◇写出简要的实验步骤或画出实验过程的简图。

每组请一位代表介绍本组的设计，他组的同学提出评议和修订，也允许自我修订和辩护。

2.理论探究。

（分组讨论，进行陈述。

）

◇思考、组内讨论并回答以下问题：

（1）探究过程中，你们产生了怎样的疑惑？

（找老师来帮助解答吧！

）

（2）你们的实验是从宏观还是微观上证实了植物细胞的吸水或失水？

若是宏观现象，又怎样与细胞相联系？

（3）原生质层（细胞膜和液泡膜以及两层之间的细胞质）是否相当于一层半透膜？

（4）植物细胞的细胞壁对细胞吸水和失水有没有影响？

（5）植物细胞在什么情况下吸水，在什么情况下失水？

（6）为何有些植物细胞在失水后发生质壁分离的现象，在吸水后又发生质壁分离复原现象？

（7）动物细胞吸水过多会涨破，植物细胞会吗？

（8）细胞膜及其他生物膜与半透膜是否有相似的特性？

确切地说，生物膜是什么性质的膜？

进一步探究：

1.下堂课我们就来展开分组实验，看看实验的结果与假设和预期吻合与否。

2.水分子进出细胞与水分子透过半透膜的原理相同吗？

是怎样的原理（怎样的跨膜运输方式）?

3.其他物质，如葡萄糖、氨基酸也能进入细胞，是否还存在别的运输原理（别的物质的跨膜运输方式）?

可供参考的实验材料和用具：

新鲜蔬菜瓜果

萎蔫的青菜

植物细胞吸水和失水的实验设计例举：

动物细胞吸水和失水的实验设计举例：