高中生物《4.1 物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗氛n件（一）新人教版必修1.ppt

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●整體感知 細胞膜位于基本的生命系統(tǒng)的邊緣，細胞新陳代謝過程中所需物質(zhì)的輸入和代謝廢物的輸出，都必須經(jīng)過細胞膜。細胞膜之所以能嚴格控制物質(zhì)進出細胞，與它的組成成分、結(jié)構(gòu)、特性和功能有密切關(guān)系。物質(zhì)進出細胞與其代謝過程密切有關(guān)，所以這部分知識也是后面學習有關(guān)細胞代謝的基礎(chǔ)。,●考點聚焦 本章考查的知識點主要集中在細胞膜的成分、結(jié)構(gòu)和特征，物質(zhì)進出細胞的方式及其原理等。題型一般是選擇題，而識圖作答的非選擇題主要是細胞的亞顯微結(jié)構(gòu)和功能、滲透作用的相關(guān)題型及物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞健?●方法指導 細胞的結(jié)構(gòu)與其功能是統(tǒng)一的，所以要理解細胞膜如何控制物質(zhì)輸入和輸出，首先要掌握和理解細胞膜的結(jié)構(gòu)和特性，以及與此相關(guān)的生命現(xiàn)象及其在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。,第1節(jié) 物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗?1．知識：(1)舉例說明細胞膜是選擇透過性膜；(2)了解植物細胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原現(xiàn)象。 2．情感態(tài)度與價值觀：探討在探究植物細胞的吸水和失水的過程中，實驗技能及探究性學習方法的重要作用。 3．能力：(1)嘗試提出問題，作出假設(shè)；(2)進行關(guān)于植物細胞吸水和失水的實驗設(shè)計和操作。 4．重點與難點：(1)舉例說明細胞膜是選擇透過性膜；(2)嘗試提出問題，作出假設(shè)。,(一)問題探討 1．由于單位時間內(nèi)透過玻璃紙進入長頸漏斗的水分子數(shù)量多于從長頸漏斗滲出的水分子數(shù)量，使得管內(nèi)液面升高。 2．用紗布替代玻璃紙時，因紗布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通透，因而液面不會升高。 3．半透膜兩側(cè)溶液的濃度相等時，單位時間內(nèi)透過玻璃紙進入長頸漏斗的水分數(shù)量等于滲出的水分子數(shù)量，液面也不會升高。,(二)思考與討論 1．紅細胞內(nèi)的血紅蛋白等有機物一般不能透過細胞膜。 2．紅細胞的細胞膜相當于“問題探討”中的半透膜。 3．當外界溶液的濃度低于紅細胞內(nèi)部的濃度時，紅細胞一般會因持續(xù)吸水而脹破。 4．紅細胞吸水或失水的多少主要取決于紅細胞內(nèi)外濃度的差值。一般情況下，差值較大時吸水或失水較多。,(三)資料分析 1．在培養(yǎng)過程中，水稻吸收水分及其他離子較多，吸收Ca2＋、Mg2＋較少，結(jié)果導致水稻培養(yǎng)液里的Ca2＋、Mg2＋濃度增高。 2．不同作物對無機鹽的吸收是有差異的。 3．水分子跨膜運輸是順相對含量梯度的，其他物質(zhì)的跨膜運輸并不都是這樣，這取決于細胞生命活動的需要。 4．細胞對物質(zhì)的吸收是有選擇的。這種選擇性具有普遍性。,一、動物細胞的吸水和失水 1．滲透作用產(chǎn)生的條件 (1)有一層________； (2)半透膜兩側(cè)的溶液具有________。 2．動物細胞吸水和失水的條件 (1)外界溶液濃度________細胞質(zhì)濃度時，細胞吸水膨脹。 (2)外界溶液濃度大于細胞質(zhì)濃度時，細胞________。 (3)外界溶液濃度等于細胞質(zhì)濃度時，水分進出細胞處于________。,二、植物細胞的吸水和失水 1．原生質(zhì)層包括________、________以及兩層膜之間的________，在植物細胞中，可把原生質(zhì)層看作一層________。 2．成熟植物細胞發(fā)生質(zhì)壁分離的條件是____________________。發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原的條件是____________________。,三、物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?1．對無機鹽的吸收實例 (1)水稻和番茄對同一離子的吸收量________。 (2)水稻和番茄對________的吸收量不同。 (3)人體甲狀腺濾泡上皮細胞可以________從血液中吸收碘。 (4)不同微生物對不同礦物質(zhì)的吸收表現(xiàn)出較大的________。 2．細胞膜和其他生物膜都是________膜，可以讓________自由通過，一些________也可以通過，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過。,答案：一、1.(1)半透膜 (2)濃度差 2．(1)低于 (2)失水皺縮 (3)動態(tài)平衡 二、1.細胞膜 液泡膜 細胞質(zhì) 半透膜 2．細胞液的濃度小于外界溶液濃度 細胞液的濃度大于外界溶液濃度 三、1.(1)不同 (2)不同離子 (3)逆濃度梯度 (4)差異 2．選擇透過性膜 水分子 離子和小分子,1.動物細胞的吸水和失水 我們在用哺乳動物的紅細胞制備細胞膜時，加入的清水能使燒杯中的紅細胞漲破。這是由于紅細胞細胞質(zhì)的濃度大于外界溶液濃度，單位體積細胞核內(nèi)的水分子數(shù)少于外界溶液。由于細胞內(nèi)外水分子數(shù)不平衡，水分又能通過細胞膜，而細胞內(nèi)的大分子物質(zhì)等不能通過細胞膜，水分子趨向平衡的運動，使紅細胞吸水。,若將紅細胞放入一種高濃度溶液中呢？結(jié)果必然是細胞失水而皺縮。若將紅細胞放入與細胞質(zhì)的濃度相同的溶液中呢？結(jié)果是細胞既不吸水，也不失水，紅細胞不變形。我們靜脈注射用的生理鹽水的濃度，就是與血漿的濃度相等。 2．植物細胞的吸水和失水 (1)滲透作用 把蠶豆種皮或豬膀胱(近似于半透膜，只容許水等小分子通過，蔗糖等大分子不能通過)緊縛在漏斗上，向漏斗內(nèi)注入蔗糖溶液，然后把整個裝置浸入盛有清水的燒杯中，使漏斗內(nèi)外的液面相等(下圖)。,由于蠶豆種皮或豬膀胱近似半透膜，所以這個裝置就成為一個滲透系統(tǒng)。在這個滲透系統(tǒng)中，水的移動方向決定于半透膜兩邊的溶液濃度高低：低濃度溶液中的水，總是流向濃度較高的溶液。因此，燒杯中的清水就逐漸滲入漏斗內(nèi)，漏斗管內(nèi)的液面上升，膜的靜水壓也逐漸升高。隨著水分逐漸進入漏斗管內(nèi)，液面越是上升，靜水壓也就越大，從而壓迫水分從漏斗向燒杯內(nèi)移動的速度也越快，以致使膜內(nèi)外水分進出的速度越來越接近，直到完全相等。這時候，膜內(nèi)外水分子運動達到了動態(tài)平衡。這種水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜的擴散，叫做滲透作用。,很顯然，一個滲透裝置中必須具有半透膜并且半透膜兩側(cè)的溶液具濃度差。 (2)植物細胞是一個滲透系統(tǒng),一個成熟的植物細胞的細胞壁主要由纖維素分子組成，分子間空隙較大，所以它是一切溶劑、溶質(zhì)都能通過的結(jié)構(gòu)。如上圖所示。細胞膜、液泡膜的結(jié)構(gòu)與細胞壁完全不同，它們是選擇透過性膜，水分子可以自由通過。我們可以把細胞膜、液泡膜以及兩膜之間的其他原生質(zhì)當做一層選擇透過性膜，“膜”內(nèi)的細胞液有一定濃度。這樣，細胞液就通過這層選擇透過性膜與外界環(huán)境中的溶液發(fā)生滲透作用。 注意：水分子通過細胞膜的過程是一種擴散作用。當膜兩側(cè)溶液濃度不相等時，水分子就要從低濃度一邊穿過細胞膜到達高濃度一邊，但其他分子是不能自由通過細胞膜的。,1(2008·廣東高考)觀察在0.3g/ml蔗糖溶液中的洋蔥表皮細胞，發(fā)現(xiàn)中央液泡逐漸變小，說明 ( ) A．細胞壁相當于一層半透膜 B．洋蔥表皮細胞是活的 C．此時蔗糖溶液濃度小于細胞液濃度 D．細胞壁收縮導致中央液泡失水 解析：題中所示情況說明該細胞正在進行質(zhì)壁分離。質(zhì)壁分離的細胞，其細胞壁是全透性的；細胞壁收縮的程度較小，且中央液泡失水的原因在于外界蔗糖溶液的濃度大于細胞液濃度。 答案：B,根毛區(qū)細胞從土壤溶液中吸收水分的主要原因是( ) A．細胞壁是由親水性物質(zhì)構(gòu)成的 B．細胞液濃度低于土壤溶液濃度 C．細胞液濃度高于土壤溶液濃度 D．細胞液濃度等于土壤溶液濃度 答案：C 解析：由于題目給出的細胞是根毛區(qū)細胞，是成熟的植物細胞，是靠滲透作用吸水的。成熟的植物細胞與外界環(huán)境溶液構(gòu)成一個滲透系統(tǒng)，水分進出細胞決定于細胞液和外界環(huán)境溶液的濃度差。在正常情況下，細胞液濃度大于外界溶液濃度，細胞表現(xiàn)吸水。,水分子是順相對含量的梯度跨膜運輸?shù)?，而其他物質(zhì)大部分不是如此跨膜運輸。若所有的物質(zhì)進出細胞都與水分子一樣，細胞內(nèi)外的所有物質(zhì)都達到一種平衡，那么細胞就失去了新陳代謝等生命活動所需要的一種特殊物質(zhì)環(huán)境，也就不能完成各種生命活動了。 從教材的資料分析中得知，番茄和水稻能從培養(yǎng)液中選擇性地吸收離子，而人體甲狀腺濾泡上皮細胞具有很強的攝取碘的能力，即動植物細胞對物質(zhì)的吸收具有選擇性，這是由細胞膜的特性決定的。,細胞膜是一層選擇透過性膜，水分子可以自由通過，一些離子和小分子也可以通過，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過。由于水分子可以自由通過生物膜，當細胞內(nèi)外溶液存在濃度差時，即水分子數(shù)不平衡時，通過吸水或失水過程使細胞內(nèi)外水分子數(shù)趨向平衡。,2下列物質(zhì)中，跨膜運輸是順相對含量梯度的是( ) A．蛋白質(zhì) B．淀粉 C．K＋ D．水 解析：細胞膜是一層選擇透過性膜，水分子可以自由通過，一些小分子和離子也可以通過，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過。由于水可以自由通過生物膜，水分子的跨膜運輸是順相對含量梯度的，而其他分子和離子一般不能，尤其是蛋白質(zhì)等大分子，不能這樣通過生物膜。 答案：D,細胞膜在功能上的特性是 ( ) A．具有一定的流動性 B．具有選擇透過性 C．具有滲透性 D．具有半透性 答案：B 解析：細胞膜的功能之一是與細胞的內(nèi)、外物質(zhì)交換有關(guān)。細胞膜讓水分子自由通過，細胞要選擇吸收的離子、小分子也能通過，而其他的離子、小分子、大分子則不能通過。由此可見，細胞膜在功能上的特性是具有選擇透過性。,探究原理 當細胞液的濃度小于外界溶液的濃度時，細胞液中的水分子就透過原生質(zhì)層進入到外界溶液中，使細胞壁和原生質(zhì)層都出現(xiàn)一定程度的收縮。由于原生質(zhì)層比細胞壁的伸縮性大，當細胞不斷失水時，原生質(zhì)層就會與細胞壁逐漸分離開來，也就是逐漸發(fā)生了質(zhì)壁分離。當細胞液的濃度大于外界溶液的濃度時，外界溶液中的水分就通過原生質(zhì)層進入到細胞液中，發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞的整個原生質(zhì)會慢慢地恢復(fù)成原來的狀態(tài)，使植物細胞逐漸發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。,探究過程及結(jié)論,進一步探究 1．若用人的口腔上皮細胞或動物細胞代替洋蔥表皮細胞，重復(fù)以上實驗，結(jié)果會怎樣？ 人和動物細胞沒有細胞壁，將它們放入高濃度蔗糖溶液中時會失水皺縮，放入清水中會吸水漲破，但不能發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原。 2．用死的洋蔥表皮細胞做質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗，會成功嗎？ 不會。因為死細胞的原生質(zhì)層已失去選擇透過性，大部分分子可以自由通過，所以不會發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原。,注意：①洋蔥鱗片葉紫色的外表皮細胞，是有大液泡的成熟細胞，細胞液中有紫色的花青素，在顯微鏡下，紫色大液泡十分明顯。質(zhì)壁分離后，液泡明顯縮小，因而質(zhì)壁分離現(xiàn)象清晰可見。根據(jù)這個道理，也可選用水綿等其他有色的細胞。如果選用無色的細胞，也可使用活體染料將其染色。以上所指細胞都是活細胞，因為只有活細胞的原生質(zhì)層才具有選擇透過性，否則將不會出現(xiàn)質(zhì)壁分離與復(fù)原現(xiàn)象。 ②使用的溶液濃度不能過大。如果過大，會使細胞在短時間內(nèi)過度失水而死亡。觀察到質(zhì)壁分離現(xiàn)象后，要盡快滴加清水使其復(fù)原，否則，質(zhì)壁分離的時間過長，也會造成細胞死亡。,③在觀察質(zhì)壁分離現(xiàn)象時，要在顯微鏡下找到處于鱗片葉外表皮邊緣的細胞，因為這里的細胞最先接觸蔗糖溶液，因而也會先出現(xiàn)質(zhì)壁分離。同理，觀察質(zhì)壁分離復(fù)原時，也應(yīng)如此。 ④通過這個實驗，我們可以間接地看到原來看不見的細胞膜(細胞質(zhì)的外圍邊界)。如果使用不同濃度梯度的溶液，分別做多個裝片的實驗，可以測定出細胞液的濃度。 ⑤如果使用質(zhì)量濃度為0.1g/mL的硝酸鉀溶液做質(zhì)壁分離實驗，也能成功。這是由于K＋和NO都是植物能吸收的，低濃度下對細胞無毒害，且隨著K＋和NO的吸收，細胞液濃度會變大，細胞又會通過滲透作用吸水，從而自動復(fù)原。,⑥實驗中使用的蔗糖溶液濃度較大，因此，觀察前要用吸水紙吸去多余的溶液，以免污染載物臺和物鏡，實驗結(jié)束后，要用干凈的擦鏡紙將目鏡、物鏡擦干凈，用干布將載物臺擦干凈。,3用質(zhì)量濃度為0.5g/mL的蔗糖溶液做質(zhì)壁分離及復(fù)原實驗，質(zhì)壁分離明顯，但不能復(fù)原。經(jīng)檢查，操作步驟都正確。分析造成此實驗失敗的原因是__________________，致使________________。 解析：該題重點考查使用試劑的濃度對細胞質(zhì)壁分離的影響。題中“操作步驟都正確”一句，給我們限定了查找原因的范圍，因而不必從操作步驟上動腦筋，而“質(zhì)壁分離明顯”則是給我們的提示。因為使用的0.5g/mL的蔗糖溶液濃度過高，使細胞在短時間內(nèi)大量失水，因而質(zhì)壁分離明顯，但細胞因嚴重失水而死亡，所以不再出現(xiàn)質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。 答案：蔗糖溶液的濃度太高 細胞嚴重失水而死亡,(2009·臨沂)將洋蔥細胞放入大于細胞液濃度的KNO3溶液中，一段時間后用顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)該細胞未發(fā)生質(zhì)壁分離，其原因是可能該細胞 ( ) ①是死細胞 ②大量吸水 ③是根尖分生區(qū)細胞 ④大量失水 ⑤質(zhì)壁分離后又自動復(fù)原 A．①②③ B．①③⑤ C．②③⑤ D．②④⑤ 答案：B 解析：如果是死細胞，則不可能發(fā)生質(zhì)壁分離。也可能是觀察時質(zhì)壁分離后又自動復(fù)原了。,,1.原生質(zhì)與原生質(zhì)層 (1)從存在范圍看：原生質(zhì)是動植物細胞都具有的，而原生質(zhì)層僅存在于成熟的植物細胞中。,(2)從組成結(jié)構(gòu)看：原生質(zhì)是細胞內(nèi)的生命物質(zhì)，包括細胞膜、細胞質(zhì)和細胞核三部分，而原生質(zhì)層不包括細胞核和液泡內(nèi)的細胞液兩部分，細胞核盡管在原生質(zhì)層內(nèi)占據(jù)一定位置，但它不屬于原生質(zhì)層的組成部分，因此在成熟的植物細胞內(nèi)相當于半透膜的原生質(zhì)層是由細胞膜、液泡膜以及兩膜之間的細胞質(zhì)所組成的，而不是由細胞膜、液泡膜以及兩膜之間的原生質(zhì)所組成。 特別提醒：原生質(zhì)是“物質(zhì)”范疇的一個概念，指細胞內(nèi)的生命物質(zhì)；而原生質(zhì)層是側(cè)重于“結(jié)構(gòu)”的一個概念。,2．半透膜與選擇透過性膜的異同 半透膜是指某些物質(zhì)可以透過，而另一些物質(zhì)不能透過的多孔性薄膜(如動物的膀胱，腸衣等)。能否通過半透膜往往取決于分子的大小。而選擇透過性膜是指細胞膜等生物膜，生物膜的特點是膜上具有載體，且不同生物的細胞膜上載體的種類和數(shù)量不同，構(gòu)成了對不同物質(zhì)吸收與否和吸收多少的選擇性。細胞死亡后，細胞膜便失去了選擇透過性，變?yōu)槿感缘?。因此半透膜與選擇透過性膜是兩類不同的膜。,它們的相同點是：都可以讓水分子自由通過，都不允許大分子物質(zhì)通過。 它們的不同點是：只要分子比半透膜的孔徑小，就能通過半透膜；而對選擇透過性膜來說，即便是小分子，只要不是細胞所要選擇吸收的，也不能通過。 特別提醒：選擇透過性膜是生理學上的概念，它具有生物活性；半透膜是物理學上的概念，物質(zhì)的透過與不透過，取決于半透膜孔隙的直徑大小。,3．滲透與擴散 滲透是指水分子或其他溶劑分子透過半透膜向溶質(zhì)濃度大的一方做分子運動，使膜兩邊溶質(zhì)濃度達到均衡的現(xiàn)象。例如，具有液泡的成熟植物細胞，當細胞液的濃度大于細胞外界溶液濃度時，細胞就通過滲透作用吸水；當細胞液的濃度小于細胞外界溶液濃度時，細胞就通過滲透作用失水。,擴散是指物質(zhì)從密度大的空間自然向密度小的空間運動的現(xiàn)象。例如，水、氧氣、二氧化碳、甘油等物質(zhì)通過半透膜的擴散方式都屬于自由擴散。 滲透是擴散的一種特殊形式?？梢哉f，滲透側(cè)重于液體的擴散。如：水分子通過半透膜的方式既可說是自由擴散，又可說是滲透，但氧氣、二氧化碳、甘油等物質(zhì)通過膜只能說是自由擴散，而不能說是滲透。,1.在生產(chǎn)生活的應(yīng)用： (1)對農(nóng)作物合理灌溉，既滿足作物對水分的需要，同時也降低了土壤溶液濃度，促進水分的吸收。 (2)鹽堿地中植物更易缺水或不易存活；一次施肥過多，會造成“燒苗”現(xiàn)象。這是因為土壤溶液濃度過高，甚至超過根細胞液濃度，這樣，根就不易吸水或因失水而造成“燒苗”現(xiàn)象。,(3)糖漬、鹽漬食品(如鹽漬新鮮魚、肉)不變質(zhì)的原因是形成了很高濃度的溶液，使微生物(如細菌)不能在上面生存、繁殖，從而能較長時間的保存。 (4)醫(yī)用的生理鹽水濃度為0.9%，是為了維持組織細胞正常的形態(tài)。 2．在科學研究中的應(yīng)用： 根據(jù)滲透作用原理可知，水是由低濃度溶液向高濃度溶液滲透，這一原理在科學研究中可用于：①鑒定溶液濃度的高低 ②驗證細胞的死活(死細胞不會發(fā)生滲透作用) ③測定細胞液的濃度。,將同一植物細胞依次浸于蒸餾水、質(zhì)量濃度為0.3 mol/L蔗糖溶液和質(zhì)量濃度為0.5 mol/L尿素溶液中，觀察原生質(zhì)體的體積隨時間的變化關(guān)系，結(jié)果如曲線所示(細胞壁與原生質(zhì)層將要分離時，原生質(zhì)的體積為100)，據(jù)圖回答：,(1)A、B、C中表示細胞在蒸餾水中的是 ，表示在質(zhì)量濃度為0.3 mol/L蔗糖溶液中的是 ，在尿素溶液中的是 。 (2)ef段的細胞液濃度變化為 。 (3)試簡要分析B、C曲線差異的原因。,解析：由圖中所給的曲線信息分析可知，A曲線表示細胞發(fā)生了滲透吸水，說明所處的環(huán)境是蒸餾水；B曲線表示細胞體積先變小后又恢復(fù)原狀，說明細胞開始時發(fā)生質(zhì)壁分離，后自行復(fù)原，所以周圍的環(huán)境是尿素溶液；C曲線表示細胞發(fā)生了質(zhì)壁分離，并保持一定的狀態(tài)，此時細胞內(nèi)外滲透壓達到平衡，說明細胞周圍環(huán)境為蔗糖溶液。,答案：(1)A C B (2)細胞液濃度逐漸升高，最后與外界溶液濃度持平而進入相對穩(wěn)定狀態(tài) (3)B、C曲線差異的原因是：①尿素分子可緩慢進入細胞液，使細胞液濃度增大，細胞開始由失水變?yōu)槲?，直至平衡；②蔗糖分子不能進入細胞，在蔗糖溶液中細胞失水，原生質(zhì)層收縮，使細胞液濃度升高，之后失水減慢，直至平衡。,1．下列現(xiàn)象屬于滲透作用的是 ( ) A．蔗糖在水中溶解后使水變甜 B．春天放在空氣中食鹽潮解 C．小麥種子浸在水中逐漸脹大 D．新鮮菜葉放在水中變硬 答案：D 解析：滲透作用發(fā)生的條件有二：①是有半透膜②是半透膜兩側(cè)有濃度差。四個選項中，只有D項符合題意。,2．一次施肥過多，作物會變得枯萎發(fā)黃，俗稱“燒苗”，其原因是 ( ) A．根系細胞呼吸過強，影響根對水分的吸收 B．土壤溶液濃度大于細胞液濃度 C．土壤溶液濃度小于細胞液濃度 D．土壤溶液濃度等于細胞液濃度 答案：B 解析：“燒苗”是因為土壤溶液濃度大于細胞液濃度，從而使植物失水。,3．成熟植物細胞的原生質(zhì)層可以看做是一層選擇透過性膜，它包括 ( ) A．細胞膜、液泡膜、兩層膜間的細胞質(zhì) B．細胞膜、液泡膜、核膜 C．細胞膜、核膜、兩層膜間的細胞質(zhì) D．液泡膜、核膜、兩層膜間的細胞質(zhì) 答案：A 解析：原生質(zhì)層包括“兩膜”(細胞膜、液泡膜)和“一質(zhì)”(兩層膜間的細胞質(zhì))。,4．當成熟的植物細胞吸水時發(fā)生的現(xiàn)象是( ) A．質(zhì)壁分離 B．質(zhì)壁分離復(fù)原 C．液泡變大 D．細胞液濃度增大 答案：C 解析：成熟的植物細胞吸水時，細胞液濃度減小，液泡體積增大。,5．蠶豆葉片是觀察氣孔的優(yōu)良材料，尤其是下表皮氣孔數(shù)目較多，氣孔是各種氣體進出葉片的通道。如圖所示為氣孔結(jié)構(gòu)示意圖，氣孔兩側(cè)的細胞稱為保衛(wèi)細胞，決定著氣孔的開閉。有人提出氣孔的開閉與保衛(wèi)細胞的吸水和失水有關(guān)。 請你根據(jù)試題中所給的材料和用具設(shè)計一個實驗，探究保衛(wèi)細胞吸水和失水與氣孔開閉之間的關(guān)系，并得出相應(yīng)結(jié)論。,(1)材料用具：顯微鏡，鑷子，刀片，吸管，載玻片，蓋玻片，吸水紙，蒸餾水，0.3g·mL-1的蔗糖溶液。 (2)實驗步驟： 步驟1 取載玻片2片，分別在中央滴加蒸餾水和蔗糖溶液各一滴； 步驟2…… 步驟3…… (3)實驗結(jié)果預(yù)測及結(jié)論：① ，② 。,答案：(2)步驟2 用鑷子撕取蠶豆葉片下表皮兩塊，分別置于載玻片中央的液滴中，蓋上蓋玻片；步驟3 將裝片分別置于顯微鏡下觀察。 (3)實驗結(jié)果預(yù)測及結(jié)論： ①如果蒸餾水中氣孔開放，蔗糖溶液中氣孔關(guān)閉，說明失水使氣孔關(guān)閉，吸水使氣孔開放 ②如果蒸餾水中氣孔關(guān)閉，蔗糖溶液中氣孔開放，說明失水使氣孔開放，吸水使氣孔關(guān)閉。,