細(xì)胞的新陳代謝水和無(wú)機(jī)鹽的吸收

細(xì)胞的新陳代謝水和無(wú)機(jī)鹽的吸收酶、ATP光合作用呼吸作用光合作用和呼吸作用的實(shí)踐應(yīng)用第二專題細(xì)胞的新陳代謝教學(xué)目標(biāo)

1．知道：細(xì)胞吸水的方式及其原理。2．分析：滲透作用原理和滲透吸水條件。3．簡(jiǎn)述：細(xì)胞吸收無(wú)機(jī)鹽的原理、過(guò)程和特點(diǎn)。一、細(xì)胞對(duì)水的吸收：1．植物細(xì)胞的滲透吸水細(xì)胞吸收水的方式主要是

吸水。滲透①原理：

。②條件：具有

；半透膜的兩側(cè)溶液具有

。③細(xì)胞：

的植物細(xì)胞，其特征是具有

。滲透作用半透膜濃度差成熟大液泡滲透作用：水分子或溶劑分子通過(guò)半透膜從低濃度溶液向高濃度溶液的擴(kuò)散?！镆弧⒓?xì)胞對(duì)水的吸收：2．成熟植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)①半透膜：②濃度差：細(xì)胞壁細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核細(xì)胞液由

、

及其之間的

構(gòu)成的

組成半透膜。細(xì)胞液具一定

，與外界溶液形成

。液泡膜外界溶液細(xì)胞膜液泡膜細(xì)胞質(zhì)原生質(zhì)層濃度濃度差一、細(xì)胞對(duì)水的吸收：2．成熟植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)細(xì)胞壁細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核細(xì)胞液液泡膜外界溶液【思考1】原生質(zhì)層能作為半透膜的原因是：

和

具有選擇透過(guò)性?！舅伎?】植物細(xì)胞的細(xì)胞壁具有

特點(diǎn)，而對(duì)吸水無(wú)影響。細(xì)胞膜液泡膜全透性一、細(xì)胞對(duì)水的吸收：2．成熟植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)【練習(xí)2】（06江蘇）將一植物細(xì)胞放入KNO3溶液中，一段時(shí)間后發(fā)生了質(zhì)壁分離。下列說(shuō)法中不正確的是（）

A．此細(xì)胞是活細(xì)胞

B．原生質(zhì)層具有選擇透過(guò)性

C．發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞一段時(shí)間后可以自動(dòng)質(zhì)壁分離復(fù)原

D．原生質(zhì)層兩側(cè)溶液存在濃度差，KNO3溶液濃度低于細(xì)胞液濃度D一、細(xì)胞對(duì)水的吸收：3．植物細(xì)胞的滲透吸水過(guò)程①外界溶液濃度

（低于、高于）細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞經(jīng)過(guò)滲透作用吸水；②外界溶液濃度

（低于、高于）細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞經(jīng)過(guò)滲透作用失水。低于高于一、細(xì)胞對(duì)水的吸收：4．質(zhì)壁分離與復(fù)原由于原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性

。所以當(dāng)外界溶液濃度

于細(xì)胞液濃度時(shí)，植物細(xì)胞不斷

水而發(fā)生質(zhì)壁分離；當(dāng)外界溶液濃度

于細(xì)胞液濃度時(shí)，質(zhì)壁分離的細(xì)胞不斷

水而發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。大高低吸失【補(bǔ)充2】若外界溶液濃度過(guò)高或長(zhǎng)時(shí)間處于質(zhì)壁分離狀態(tài)，植物細(xì)胞會(huì)脫水過(guò)多死亡。【補(bǔ)充3】植物細(xì)胞可吸收性物質(zhì)的高濃度溶液，可使植物細(xì)胞自動(dòng)質(zhì)壁分離復(fù)原。一、細(xì)胞對(duì)水的吸收：5．動(dòng)物細(xì)胞的滲透吸水①外界溶液濃度低于細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí)，細(xì)胞

；②外界溶液濃度高于細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí)，細(xì)胞

；③外界溶液濃度等于細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí)，水分進(jìn)出

；吸水膨脹失水皺縮平衡【思考3】動(dòng)物細(xì)胞滲透吸水時(shí)，半透膜是

，濃度差存在于

和

之間。細(xì)胞膜細(xì)胞內(nèi)液細(xì)胞外液細(xì)胞的新陳代謝水和無(wú)機(jī)鹽的吸收酶、ATP光合作用呼吸作用光合作用和呼吸作用的實(shí)踐應(yīng)用第二專題細(xì)胞的新陳代謝觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原教學(xué)目標(biāo)

1．知道：實(shí)驗(yàn)原理2．簡(jiǎn)述：實(shí)驗(yàn)過(guò)程3．分析：實(shí)驗(yàn)操作要求和目的1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．實(shí)驗(yàn)原理3．材料用具：通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

（成熟，未成熟）植物細(xì)胞吸水和失水的條件。成熟①

作用；②

的伸縮性比

的伸縮性小。滲透細(xì)胞壁原生質(zhì)層（根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要進(jìn)行確定。）4．方法步驟：①制作臨時(shí)裝片：②高倍鏡觀察：選用紫色洋蔥的

表皮制成裝片。【思考1】選用紫色洋蔥作為實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)是什么？外液泡呈紫色，無(wú)需染色，便于觀察。紫大液泡原生質(zhì)層可看到細(xì)胞中有一個(gè)

色的

；還可看到

緊緊地貼著細(xì)胞壁。4．方法步驟：③蔗糖溶液替換清水：④高倍鏡觀察：蔗糖吸水紙蔗糖【補(bǔ)充1】在蓋玻片一側(cè)滴加溶液，在另一側(cè)用吸水紙吸引，以達(dá)到更換蓋玻片下溶液的方法，叫做引流法?？吹郊?xì)胞中的

逐漸減小，

與

也逐漸分離開(kāi)，發(fā)生

現(xiàn)象。液泡顏色深淺的變化是

。液泡原生質(zhì)層細(xì)胞壁質(zhì)壁分離由淺變深在蓋玻片一側(cè)滴入0.3g/mL的

溶液，在另一側(cè)用

吸引。反復(fù)幾次，使洋蔥表皮細(xì)胞浸潤(rùn)在

溶液中。4．方法步驟：⑤清水替換蔗糖溶液：⑥高倍鏡觀察：在蓋玻片一側(cè)滴入

，在另一側(cè)用

吸引，反復(fù)幾次，使洋蔥表皮細(xì)胞浸潤(rùn)在

中。一段時(shí)間后，可看到洋蔥表皮細(xì)胞中的

逐漸脹大，

又緊貼細(xì)胞壁，發(fā)生

現(xiàn)象。液泡顏色深淺的變化是

。清水吸水紙清水液泡原生質(zhì)層質(zhì)壁分離復(fù)原由深變淺5．實(shí)驗(yàn)分析：①由于蔗糖溶液濃度

于細(xì)胞液濃度，細(xì)胞通過(guò)滲透作用

水，原生質(zhì)層收縮；而細(xì)胞壁收縮性較小，發(fā)生

。②由于發(fā)生質(zhì)壁分離的表皮細(xì)胞的細(xì)胞液濃度

于清水，細(xì)胞通過(guò)滲透作用

水，使原生質(zhì)脹大而恢復(fù)原來(lái)狀態(tài)。高失質(zhì)壁分離高吸6．實(shí)驗(yàn)結(jié)論：①當(dāng)細(xì)胞外液濃度高于細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞通過(guò)

作用吸水；②當(dāng)細(xì)胞外液濃度低于細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞通過(guò)

作用失水。滲透滲透【思考1】使用3g/mL的蔗糖溶液進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)，會(huì)發(fā)生什么結(jié)果？【思考2】使用0.1mol/LKNO3溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，又會(huì)發(fā)生什么結(jié)果？【思考3】“植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原”實(shí)驗(yàn)有哪些應(yīng)用？細(xì)胞失水過(guò)多而死亡。只發(fā)生質(zhì)壁分離，不發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。先發(fā)生質(zhì)壁分離，后自動(dòng)發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。檢測(cè)細(xì)胞液濃度；鑒定細(xì)胞的死活；觀察植物細(xì)胞的細(xì)胞膜；驗(yàn)證成熟植物細(xì)胞的滲透作用。【練習(xí)1】（04年廣西，多選）當(dāng)新鮮的洋蔥表皮細(xì)胞在a濃度的蔗糖溶液中，剛好發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，并且原生質(zhì)體不再繼續(xù)收縮，對(duì)該洋蔥表皮細(xì)胞進(jìn)行下面處理可能使其復(fù)原的是（）

A．轉(zhuǎn)入0.25a濃度的蔗糖溶液中

B．轉(zhuǎn)入0.50a濃度的蔗糖溶液中

C．轉(zhuǎn)入2a濃度的蔗糖溶液中

D．轉(zhuǎn)入4a濃度的蔗糖溶液中AB

【練習(xí)2】（04年上海）下是研究植物水分代謝的4個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置。請(qǐng)判斷實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后，玻璃管內(nèi)的水是否流動(dòng)及流動(dòng)方向（無(wú)流動(dòng)以×表示，流動(dòng)方向以↓、↑、→、←表示）。下面四個(gè)選項(xiàng)中的符號(hào)依次表示4個(gè)裝置中用括號(hào)標(biāo)示的玻璃管內(nèi)的水分流動(dòng)現(xiàn)象，其中正確的是（）A．↑↓××B．×↑×→C．↓↑→→D．↓↑×←B

【練習(xí)3】（99年上海）若向日葵的某種細(xì)胞間隙的液體濃度為A，細(xì)胞液濃度為B，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的濃度為C，則當(dāng)它缺水而萎嫣時(shí)，三者之間的濃度關(guān)系為（）A．A＞B＞C

B．A＞C＞B

C．B＞C＞A

D．B＞A＞C【練習(xí)4】（2005江蘇)將下列細(xì)胞或細(xì)胞器置于蒸餾水中，不會(huì)破裂的是（）A.紅細(xì)胞B.葉綠體C.線粒體D.洋蔥表皮細(xì)胞【練習(xí)5】觀察紫色洋蔥表皮細(xì)胞質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原實(shí)驗(yàn)中，能證明發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象的是（）A．液泡由小變大，紫色變淺B．液泡由小變大，紫色變深C．液泡由大變小，紫色變淺D．液泡由大變小，紫色變深B

D

D

〖知識(shí)框架〗〖鞏固練習(xí)〗【練習(xí)6】下列各項(xiàng)敘述中，不能利用質(zhì)壁分離及復(fù)原實(shí)驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的是（

）A．原生質(zhì)層與細(xì)胞壁伸縮性大小比較 B．成熟植物細(xì)胞死活的鑒別C．細(xì)胞中親水物質(zhì)含量的測(cè)定D．細(xì)胞液濃度大小的測(cè)定【練習(xí)7】(07廣東)用洋蔥鱗片葉表皮制備“觀察細(xì)胞質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)“的臨時(shí)裝片，觀察細(xì)胞的變化。下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作和結(jié)果的敘述，正確的是（

）A.將裝片在酒精燈上加熱后，再觀察細(xì)胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象B.在蓋玻片一側(cè)滴入清水，細(xì)胞吸水膨脹但不會(huì)破裂C.用不同濃度硝酸鉀溶液處理細(xì)胞，均能看到質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象D.當(dāng)質(zhì)壁分離不能復(fù)原時(shí)，細(xì)胞仍具正常生理功能C

B

〖鞏固練習(xí)〗【練習(xí)8】（04年廣西）某同學(xué)用普通光學(xué)顯微鏡觀察植物葉肉細(xì)胞時(shí)，若要進(jìn)一步確認(rèn)這些細(xì)胞是否為活細(xì)胞，請(qǐng)你為該同學(xué)介紹一種判斷方法。簡(jiǎn)述該方法的操作過(guò)程和出現(xiàn)的現(xiàn)象，并說(shuō)明該方法能判斷這些細(xì)胞是活細(xì)胞的理由。（1）運(yùn)用質(zhì)壁分離的方法。（2）先觀察細(xì)胞的形態(tài)；然后使葉肉細(xì)胞處于較高濃度的蔗糖溶液中；觀察植物細(xì)胞是否出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象；如果出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象，則可判斷是活細(xì)胞。（3）因?yàn)榛罴?xì)胞能發(fā)生滲透作用，死細(xì)胞不能，所以可以用質(zhì)壁分離的方法進(jìn)行判再見(jiàn)二、細(xì)胞對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收1．礦質(zhì)元素：除

之外，主要由植物根系從

中吸收來(lái)的化學(xué)元素。C、H、O土壤【思考4】植物吸收礦質(zhì)元素的部位除根之外，還有

等部位也能吸收少量礦質(zhì)元素，稱作根外施肥。葉片2．吸收形式：主要以可溶性

的形式被吸收。3．吸收過(guò)程：通過(guò)

從土壤進(jìn)入細(xì)胞中而被吸收。無(wú)機(jī)鹽離子主動(dòng)運(yùn)輸二、細(xì)胞對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收【思考5】影響植物吸收礦質(zhì)離子的因素有哪些？【思考6】中耕松土對(duì)農(nóng)田有哪些好處？【思考7】植物對(duì)水和無(wú)機(jī)鹽的吸收是兩個(gè)

的過(guò)程。原因是什么？溫度、溶氧量、載體種類和數(shù)量等。除草、保持水分、增加溶氧量等。相對(duì)獨(dú)立①這兩個(gè)過(guò)程的原理不同；②這兩個(gè)過(guò)程之間相互促進(jìn)和影響。二、細(xì)胞對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收【練習(xí)3】（04年上海）下圖中正確表示水稻呼吸強(qiáng)度與K吸收量關(guān)系的是（）C

二、細(xì)胞對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收4．吸收特點(diǎn)：細(xì)胞對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收具有

特點(diǎn)。選擇性【思考7】用相同的完全培養(yǎng)液分別培養(yǎng)水稻和番茄。結(jié)果發(fā)現(xiàn)水稻吸收硅多而吸收鈣少，番茄吸收鈣多而吸收硅少。這與根細(xì)胞膜上

有關(guān)。載體的種類和數(shù)量二、細(xì)胞對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收4．吸收特點(diǎn)：【練習(xí)4】下圖是胡蘿卜在不同的含氧情況下從硝酸鉀溶液中吸收K+和NO3－的曲線。影響A、B兩點(diǎn)和B、C兩點(diǎn)吸收量不同的因素分別是（）

A．載體數(shù)量、能量

B．能量、載體數(shù)量

C．載體數(shù)量、離子濃度

D．能量、離子濃度B

〖知識(shí)框架〗〖鞏固練習(xí)〗【練習(xí)5】右圖為一滲透裝置。請(qǐng)分析回答：（1）滲透裝置必備條件是具有［］

和在其兩側(cè)具有

。（2）圖中所示的兩種溶液中，［］的溶液濃度大于［］的溶液濃度。（3）若［1］為清水，［2］為0.3g/mL的蔗糖溶液，［1］與［2］的液面開(kāi)始時(shí)相同。由于在單位時(shí)間內(nèi)從［1］擴(kuò)散進(jìn)入［2］的水分子數(shù)

（多于、等于、少于）從［2］擴(kuò)散進(jìn)入［1］的水分子數(shù)，使得［］中的液面上升。當(dāng)兩種溶液的液面靜止時(shí)，在［3］處水分子擴(kuò)散特點(diǎn)是

。3半透膜濃度差21多于2進(jìn)出平衡〖鞏固練習(xí)〗【練習(xí)6】右圖是紫色洋蔥表皮細(xì)胞，請(qǐng)回答：（1）該細(xì)胞狀態(tài)叫

，該狀態(tài)是指

與

的分離。（2）［1］

是由

組成的，具有全透性；［2］

和［4］

則是

膜。（3）從整個(gè)細(xì)胞來(lái)看，［2］和［4］以及它們之間的［3］

所組成的原生質(zhì)層，看作是一層

膜。質(zhì)壁分離原生質(zhì)層細(xì)胞壁細(xì)胞壁纖維素和果膠細(xì)胞膜液泡膜選擇透過(guò)性細(xì)胞質(zhì)半透〖鞏固練習(xí)〗【練習(xí)6】右圖是紫色洋蔥表皮細(xì)胞，請(qǐng)回答：（4）此