跨膜运输的实例VIP

高三第一轮生物基础知识总复习 第4章细胞的物质输入和输出 第1节物质跨膜运输的实例 学习目标 细胞吸水或失水 植物质壁分离与复原现象 细胞膜是选择透过性膜 一 细胞失水和吸水的方式 渗透作用 半透膜 水 蔗糖 讨论1 水分子为什么能够扩散 由于单位体积内清水中的水分子比单位体积蔗糖溶液中的水分子多 所以在单位时间内 水分子由烧杯透过半透膜进入漏斗的数量 比由漏斗透过半透膜进入烧杯中的多 因此液面上升 2 水分子的运动方向 从溶液浓度低的一侧向浓度高的一侧运动 水往高处流 1 渗透作用概念 透过从浓度溶液向浓度溶液的扩散 称为渗透作用 水分子 或其他溶剂分子 半透膜 低 高 渗透 指溶剂分子 如水 酒精 丙酮等 穿过半透膜从低浓度一侧向高浓度一侧移动的过程 扩散 指一些小分子物质 如水 O2 CO2 苯 乙醇 甘油等 从浓度高的一侧向浓度低的一侧运输的过程 1 半透膜 2 半透膜两侧的溶液存在浓度差 2 渗透作用的发生条件 半透膜 水 蔗糖 是一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称 生物膜或玻璃纸 分析 在达到渗透平衡后 只要存在液面差 一定存在浓度差 半透膜与选择透过性膜的区别 下列现象属于渗透作用的是 水分子通过植物细胞的细胞壁 水分子或其他溶剂分子通过细胞膜 蔗糖分子通过细胞壁 水分子或其他溶剂分子通过液泡膜 水分子或其他溶剂分子通过原生质层A B C D 尝试解答 C 观察动物细胞的吸水和失水 失水皱缩 水分进出处动态平衡 吸水膨胀 动物细胞的什么结构相当于半透膜 细胞膜 动物细胞的膜两侧溶液是什么 细胞质与外界溶液 人 细胞内液与细胞外液 动物细胞什么条件下失水 什么条件下吸水 动物细胞吸水或失水的多少取决于什么条件 细胞内外浓度差 摩尔浓度差 讨论 1 正常生活着的红细胞内的血红蛋白等有机物能过细胞膜外吗 2 根据现象判断红细胞的细胞膜相当与什么膜 3 当外界溶液的浓度低时 红细胞一定会吸水而涨破吗 红细胞内的血红蛋白等有机物一般不能透过细胞膜 红细胞的细胞膜相当于 问题探讨 中的半透膜 当外界溶液的浓度低于红细胞内部的浓度时 红细胞一般会因持续吸水而涨破 成熟的植物细胞就是一个渗透系统 内溶液 外界溶液 半透膜 原生质层与原生质体的区别 2 结论 2 动物细胞吸水还是失水取决于外界溶液浓度与细胞质浓度的差值 外界溶液浓度 细胞质浓度细胞失水 外界溶液浓度 细胞质浓度细胞吸水 1 动植物细胞是一个渗透系统 细胞膜 原生质层 细胞质与外界溶液 细胞液与外界溶液 对相近易混淆概念理解辨析模糊 1 扩散作用和渗透作用的关系物质从高浓度区域向低浓度区域的运动称为扩散作用 渗透作用是一种特殊方式的扩散 它是指水或其他溶剂分子通过半透膜 或选择透过性膜 进行的扩散 易混概念 2 半透膜 选择透过性膜 区别a 半透膜可以是生物性的选择透过性膜 也可以是无生命的物理性膜 即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 物质能否通过取决于分子的大小 b 选择透过性膜是具有生命的生物膜 载体的存在决定了其对不同物质是否吸收的选择性 细胞死亡或膜载体蛋白失活后 其选择透过性丧失 共性都允许水分子自由通过 而不允许大分子物质通过 1 制作临时装片 紫色的洋葱鳞片叶表皮细胞2 低倍镜观察 有紫色液泡 原生质层紧贴细胞壁 低倍镜观察 中央液泡逐渐变小 紫色加深 原生质层与细胞壁逐渐分离 低倍镜观察 中央液泡逐渐胀大 原生质层逐渐贴近细胞壁 二 植物细胞质壁分离与复原实验分析及应用 1 实验原理 成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜 细胞液具有一定的浓度 能够渗透失水和吸水 2 实验流程 细胞壁与原生质层分离 质壁分离 当外界溶液浓度 细胞液浓度时 植物通过渗透作用失水 体积缩小 条件 外因 内因 原生质层收缩性大于细胞壁 现象 液泡体积 液泡颜色 3 原因分析 变小 变深 外界溶液 质壁分离复原 现象 液泡体积 液泡颜色 当外界溶液浓度 细胞液浓度 植物细胞通过渗透作用吸水 发生质壁分离的细胞会出现质壁分离复原现象 条件 原因 变浅 变大 讨论 1 如果将蔗糖溶液换成0 5 会发生什么变化 2 如果将蔗糖溶液换成KNO3 尿素 葡萄糖或NaCl又会发生什么现象 3 盐渍的肉为什么不易变质 4 糖醋蒜中糖如何进入细胞内 在判断细胞是否发生质壁分离及复原时规律 1 从细胞角度分析 1 具有中央大液泡的成熟植物细胞才可发生质壁分离现象 2 死细胞 动物细胞及未成熟的植物细胞不发生质壁分离现象 2 从溶液角度分析 1 在溶质可穿膜的溶液中细胞会发生质壁分离后自动复原现象 2 在溶质不能穿膜的溶液中细胞只会发生质壁分离现象 不能自动复原 3 在高浓度溶液中细胞可发生质壁分离现象 但会因过度失水而死亡不再复原 4 质壁分离实验的拓展应用 1 判断细胞的死活 2 测定细胞液浓度范围 3 比较不同植物细胞的细胞液浓度 农业生产中的水肥管理 生活中杀菌 防腐 腌制食品 4 鉴别不同种类的溶液 如KNO3和蔗糖溶液 二 成熟植物细胞的吸水和失水 成熟植物细胞是一个渗透系统 1 原生质层相当于半透膜2 原生质层两侧溶液具有浓度差 细胞壁 全透性原生质层 选择透过性细胞液 一定浓度 植物吸水方式有两种 1 如 2 吸胀作用 未形成液泡 干种子 根尖分生区 形成层细胞 渗透作用 形成液泡 物质跨膜运输的实例 水稻培养液中里的Ca2 和Mg2 浓度为什么会增高 不同作物对无机盐的吸收有差异吗 三 生物膜选择透过性分析 同一植物吸收不同离子与不同植物吸收同种离子是有差异的 说明植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有选择性 结构基础 细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同 1 水稻培养液里的Ca2 和Mg2 浓度为什么会增高 在培养过程中 水稻吸收水分及其他离子较多 吸收Ca2 Mg2 较少 结果导致水稻培养液里的Ca2 Mg2 浓度增高 2 不同作物对无机盐的吸收有差异吗 不同作物对无机盐的吸收是有差异的 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 3 水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的 其他物质的跨膜运输也是这样吗 水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的 其他物质的跨膜运输并不都是这样 这取决于细胞生命活动的需要 细胞对物质的吸收是有选择的 具有普遍性 小结 1 细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜 它具有的特点是 1 水分子可以自由通过2 细胞需要的离子和小分子也可以通过3 其他的离子 小分子和大分子则不能通过2 物质通过生物膜的跨膜运输 并非都是顺相对含量梯度的 3 选择透过性是 活细胞 的一个重要特征 1 以下可以发生渗透作用的是 A 煮熟的马铃薯条放入水中B 把干种子放在清水中C 烈日下菠菜叶子下垂D 放在盐水中的萝卜变软 D 练习 2010年高考上海卷 右图为显微镜下某植物细胞在30 蔗糖溶液中的示意图 下列叙述中错误的是 A 若将细胞置于清水中 A仍保持不变B 若该细胞处于40 蔗糖溶液中 B A值将变小C B A值能表示细胞失水的程度D A B分别表示细胞和液泡的长度 2 a b c是三个相邻的细胞 已知a细胞液浓度 b细胞液浓度 c细胞液浓度 如图所示 能正确表示水分在三者之间关系的是 C A B C D 3 田间一次施肥过多 作物变得枯萎发黄 俗称 烧苗 其原因是 A 根细胞从土壤中吸收的养分过多B 根细胞不能从土壤中吸水C 根系不能将水向上运输D 根系被肥料分解释放的热能烧毁 B 4 利用高浓度盐水 NaCl溶液 杀菌防腐的原理是 A 盐水中的Cl 有杀菌防腐的作用B 盐水中的Na 不利于细菌的生活C 盐水是中性的 不适于细菌的生活D 由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡 D 5 将成熟的植物细胞放在溶液中能构成一个渗透系统 主要原因是A 液泡膜内外溶液的浓度差B 细胞内原生质层可看作一层选择透过性膜C 细胞壁是全透性的D 水分可以自由出入细胞 B 6 在 观察植物细胞的质壁分离和质壁分离复原 实验中 之所以用已经成熟的洋葱表皮细胞做实验材料 是因为这样的细胞具有A 伸缩性很小的细胞壁B 功能完善的细胞膜C 能够流动的细胞质D 大而醒目的液泡 D 7 下列属于渗透作用的是A 水分子通过细胞壁B 葡萄糖分子通过细胞膜C K 通过原生质层D 水分子通过原生质层 D 8 把蚕豆叶表皮浸在7 的尿素溶液中 其细胞便发生质壁分离 不久这些细胞又发生了质壁分离复原 其原因是A 细胞液溶质透出细胞B 尿素分子进入细胞C 细胞壁被破坏D 尿素溶液浓度低于细胞液的浓度 物质跨膜运输的实例 细胞的吸水和失水 动物细胞的吸水和失水 红细胞分别放在不同浓度的外界溶液中所产生的不同变化 胀破 皱缩和保持不变 植物细胞的吸水和失水 洋葱表皮细胞放在30 的蔗糖溶液中发生质壁分离现象 把分离的细胞放到清水 可见质壁分离复原现象 分析 以上失水和吸水属于渗透作用 渗透作用是小分子物质通过半透膜由低浓度溶液向高浓度溶液的方向进行的扩散作用 红细胞