1、1专题 4.1 物质跨膜运输的实例【学习目标】1举例说出细胞膜是选择透过性膜2尝试提出问题，作出假设3总结关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作【知识点梳理】1.当外界溶液浓度比细胞质浓度 时，细胞吸水膨胀；当外界溶液浓度比细胞质浓度 时，细胞失水皱缩；当外界溶液浓度与细胞质浓度 时，水分进出细胞处于动态平衡。2.活细胞吸水或失水的多少取决于 。3.根据“水分进出哺乳动物红细胞”实验，请回答：（1）红细胞内的血红蛋白等有机物 （能/不能）透过细胞膜。（2）红细胞的细胞膜相当于一层 。（3）当外界溶液浓度低时，红细胞将会发生 。（4）红细胞内外溶液浓度的差值较大时， 或 较多。4.植物细胞的原生
2、质层由 、 和 三层组成。5.植物细胞的原生质层相当于一层 。当 浓度小于外界溶液浓度时，细胞通过 失水，细胞壁和原生质层发生分离，此现象称为 。发生质壁分离的细胞，当 浓度大于外界溶液浓度时，细胞通过 吸水，细胞壁和原生质层慢慢恢复成原来状态，此现象称为 。6.植物细胞的质壁分离和复原证明水分子是可以出入 的物质；而且水分子进出细胞的方向取决于 两边溶液的浓度，细胞吸水和失水是水分子顺 进行跨膜运输的过程。同时也证明 是选择透过性膜，因为，蔗糖分子并未如水分子那样进出细胞膜。提示：1.低 高 相同 2.细胞液和外界溶液之间的浓度差 3.（1）能 （2）半透膜 （3）持续吸水膨胀（4）吸水 失
3、水 4.细胞膜 液泡膜 两层膜之间的细胞质 5.半透膜 细胞液 渗透作用 质壁分离细胞液 渗透作用 质壁分离复原 6.细胞膜（原生质层） 细胞膜 相对含量梯度 细胞膜（原生质层）【自主探究】【活动一】渗透作用1分析教材P60渗透装置示意图，并思考以下问题：什么是半透膜？2漏斗内的液面为什么会升高？会持续不断上升吗？液面高度稳定之后，半透膜的两侧有水分子出入吗？半透膜两侧溶液浓度相等吗？用一层纱布代替玻璃纸，漏斗内液面还会升高吗？如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？2归纳总结：（1）渗透作用的概念：是指水分子等溶剂分子透过_，从相对含量_的地方向相对含量_的地方（即 浓度溶液
4、向 浓度溶液）的扩散。（2）渗透作用发生的条件：具有_；_。3应用：有两瓶蔗糖溶液，一瓶10%，一瓶20%，可是标签掉了，请用渗透作用的原理，设计实验将它们区分？请简要设计实验思路并预测判断结果。实验思路：预测判断结果：【活动二】 探究细胞的吸水和失水（一）动物细胞的吸水和失水感受实例：吃比较咸的食物时，例如食用腌制的咸菜、连续嗑带盐的瓜子等，口腔和唇的黏膜会有干燥难受感觉。原因是：动物细胞是一个_系统，其细胞膜相当于_，细胞质是动物细胞内的液体环境，当 时，就会发生细胞的失水。（二）植物细胞的吸水和失水。 实例分析：把白菜剁碎准备做馅时，常常要放一些盐，过一段时间后也可见有水分渗出；对农作物
5、施肥过多，会造成_现象。1.提出问题：植物细胞在什么情况下吸水或失水（原生质层相当于一层半透膜吗？）2.作出假设：当植物细胞外界溶液的浓度大于细胞液的浓度时,细胞会失水; 当植物细胞外界溶液的浓度小于细胞液的浓度时,细胞会吸水（原生质层相当于一层半透膜）3.验证假设：植物细胞的质壁分离与复原实验质壁分离的“质”指_；“壁”指_。34.实施实验：（1）制作临时装片并观察：在载玻片中央滴一滴清水撕取紫色洋葱的 表皮在水滴中展平，盖上盖玻片低倍镜观察 及 。（2）观察质壁分离及质壁分离的复原观察质壁分离： 方法：引流法a 在盖玻片的一侧滴入质量浓度为 的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引，重复几
6、次，使洋葱鳞片叶表皮完全浸润在蔗糖溶液中。b 观察细胞的 是否逐渐变小， 在什么位置， 是否变化。观察质壁分离的复原： 方法：引流法 a 在盖玻片的一侧（与滴蔗糖的一侧相反）滴入 ，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引，重复几次，使洋葱鳞片叶表皮完全浸润在清水中。b 观察细胞的 是否逐渐变大， 在什么位置， 是否变化。5.实验结果：（1）画出质壁分离的实验结果，并标注出细胞壁、原生质层（2）完成下列表格中央液泡大小 原生质层位置 细胞大小蔗糖溶液清水6.得出结论：当_，发生质壁分离。当_，发生质壁分离的复原。【活动三】 物质跨膜运输的其他实例问题：细胞的吸水与失水是水分子顺相对含量的梯度进行跨膜运输的
7、过程。那么其他物质的跨膜运输是怎样的呢？1. 参照插图阅读教材P63文字，进行资料分析，回答下列问题：（1）水稻培养液里的Ca 2+和Mg 2+浓度为什么会增高？（2）不同作物对无机盐的吸收有差异吗？（3）水分子跨膜运输是顺_的，其他物质的跨膜运输并不都是这样，这取决于_。4（4）细胞对物质的吸收有选择吗？如果有，这种选择性有普遍性吗？（微生物实例）2. 归纳与总结：（1）物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的。既有_梯度的，也有_梯度的，这取决于细胞生命活动的需要，即细胞对于物质的输入和输出有_。由此可见细胞膜和生物膜都是_。（2）选择透过性膜：_可以自由通过；_也可以通过，而细胞生命活动不需
8、要的离子、小分子、大分子物质_。提示：【活动一】1.小分子物质通过而较大分子物质不能通过的多孔性薄膜 因为漏斗中蔗糖溶液浓度大于清水。 不会。有，达到了动态平衡；不相等不会，因为没有了半透膜 不会升高，没有浓度差。2. （1）半透膜 多 少 低 高 （2）半透膜；两侧有浓度差3. 思路：在渗透装置中，半透膜两侧分别装入两瓶溶液，一段时间后观察。预期结果：如果液面上升，则内为 20%，外为 10%；如果液面下降，则内为 10%，外为 20%【活动二】 渗透 半透膜 外界溶液浓度大于细胞质浓度 “烧苗” 3. 原生质层 细胞壁 4.外 中央液泡的大小 原生质层的位置 0.3g/mL 中央液泡 原生
9、质层 细胞大小 清水 中央液泡 原生质层 细胞大小 5.略 （2）逐渐变小 脱离细胞壁 基本不变 逐渐恢复 恢复原来位置 基本不变外界溶液细胞液浓度、外界溶液细胞液浓度【活动三】1.吸收水多，吸收 Ca2+和 Mg2+较少 有 相对含量梯度 细胞对物质的选择性 有，有2. 顺、逆、选择性、选择透过性膜 水分子、一些离子和小分子、不能通过【课前检测】1能在 30蔗糖溶液中发生质壁分离的细胞是( D )A动物的上皮细胞 B人的红细胞 C根尖的分生组织 D成熟的植物细胞2将菠菜叶表皮细胞和人的口腔上皮细胞制成装片，从盖玻片的一侧滴人 30的蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸，重复几次后，分别放在显微镜下观察
10、其结果是( D )A前者发生质壁分离，后者也发生质壁分离 B前者发生质壁分离，后者破裂C前者发生质壁分离，后者质壁分离复原 D前者发生质壁分离，后者皱缩3用紫色洋葱鳞片叶表皮细胞做质壁分离的实验，若发生质壁分离前观察的细胞如下图甲，则发生质壁分离时所观察到的细胞是乙图中的( A )54.下列现象中属于渗透作用的是（D ） 。 A. 水分子通过细胞壁 B.葡萄糖分子通过半透膜 C.K+通过半透膜 D. 水分子通过半透膜5.现有 01 g/mL 和 03 g/mL 的两种蔗糖溶液，随机装入下图所示的烧杯和长颈漏斗内，漏斗口封有半透膜，一段时间后，容易观察到的现象和推测的结果分别是（ C ）A烧杯液面上升，烧杯中的液体为 01 g/mL 的蔗糖溶液B漏斗颈液面上升，漏斗内装的液体为 01 g/mL 的蔗糖溶液C烧杯液面下降，烧杯中的液体为 01 g/mL 的蔗糖溶液D漏斗颈液面下降，漏斗内装的液体为 03 g/mL 的蔗糖溶液6如图表示渗透装置及实验结果，其中 A、B 两个漏斗规格相同，漏斗中起始液面相同，下列有关分析正确的是（C ）该实验可以将半透膜换成纱布该实验不是对比实验若 A、B 中均为蔗糖溶液，则两者起始浓度 A 小于 B若 A、B 中均为蔗糖溶液，则两者当前浓度不同A B C D
