物质跨膜运输的实例

1、教材优化全析问题讨论答案：1因为玻璃纸是半透膜， 水分子可以透过它，而蔗糖分子那么不 能。漏斗内是蔗糖溶液、外面是清水，里面的浓度高于外面的， 所以水分会通过玻璃纸进入漏斗内，漏斗管内的液面会升高。2不会升高。因为纱布是全透性，漏斗管内外不存在浓度差，水分通过纱布进出漏斗的速率一样，故漏斗管内的液面不会上升。3. 液面不会上升。因为漏斗管内外蔗糖浓度一样，故液面不会发生变化。一、细胞的吸水和失水全析提示1渗透作用的实验：取一玻璃漏斗，用膀胱膜或玻璃纸将漏斗口紧紧扎住，将漏斗倒 过来，注入蔗糖溶液蔗糖是双糖，不能透过半透膜，再将漏斗水浸入装有清水的缸中右图。由于漏斗外是纯水，即水的浓度为 100

2、%，而袋内是糖液，水的浓度低于100%，这样就在膀胱半透渗透装置示意图渗透是扩散的一种特殊方式，进行 扩散的物质仅限于“溶剂分子，还必须 通过半透膜或选择透过性膜或原生质 层。要点提炼1. 成熟的植物细胞可看作是个渗透 系统。2. 原生质层包括三局部一一细胞膜、 液泡膜以及两层膜之间的细胞质。膜的内外两侧形成了水的浓度梯度。因而漏斗外纯水中的水分子 穿过半透膜而扩散到漏斗内的数量比漏斗内蔗糖液中水分子扩散 到漏斗外的数量要多，结果漏斗内溶液的量逐渐增多，漏斗内的 液柱逐渐升高这一现象就是渗透。2扩散作用和渗透作用物质从高浓度区域向低浓度区域运动称为扩散作用。如：将 一滴红墨水滴入水中，一会儿水

3、变成了红色。而渗透作用是一种 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。3. 植物细胞是一个渗透系统一个成长的植物细胞的细胞壁主要是由纤维素分子组成的， 它是一个水和溶质都可以通过的透性膜。细胞膜、液泡膜那么与细 胞壁不同，前两者都是选择透过性膜，因此，我们可以把原生质 层包括细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质当作一个选择 透过性膜来看待。我们知道，液泡里面的细胞液含有许多溶解于 水的物质，具有一定的浓度。这样，细胞液就通过原生质层与外 界环境中的溶液发生渗透作用。因此，从物理学的角度看，可以 将植物细胞看作是一个渗透系统。当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，

4、细胞液中的水分就 透过原生质层进入外界溶液中；当细胞液的浓度大于外界溶液的 浓度时，外界溶液中的水分就透过原生质层进入细胞液中。质壁别离的主要原因是原生质层伸 缩性比细胞壁的伸缩性大。4. 质壁别离和质壁别离复原把具有液泡的细胞放置在某些对细胞无毒害的物质例如蔗 糖的浓溶液中。当外界溶液的浓度比细胞液的浓度高时，细胞 液的水分就会向外渗出，因而液泡的体积缩小，细胞液对原生质 层和细胞壁的压力也减低。由于原生质层和细胞壁都有伸缩性， 这时候整个细胞的体积就缩小一些。假设这时候外界溶液的浓度 仍然比细胞液的浓度高，细胞液的水分将继续向外渗出，但是， 由于细胞壁的伸缩性有限，而原生质层的伸缩性较大，

5、所以在细。原胞壁停止收缩时，原生质层仍在继续收缩。这样一来，原生质层 就开始与细胞壁逐渐分开，逐渐收缩成为球状小团见下列图 生质层与细胞壁之间的空隙就充满了蔗糖溶液。植物细胞由于液 泡失水而使原生质层与细胞壁别离的现象，就叫做质壁别离。这 个现象说明，原生质层确实可以看作是选择透过性膜，而植物细 胞确实可以看作是一个渗透系统。可以利用植物细胞的质壁别离现象 来判断细胞的死活。只有活细胞才有质 壁别离现象。植物细胞的质壁别离1.正常细胞 2.3 .正在进行质壁别离的细胞植物细胞依靠吸胀作用和渗透作用 吸水；动物细胞依靠渗透作用吸水。“渗透压是指溶液通过渗透作用 吸收水分的能力。如果把发生了质壁别

6、离现象的细胞再浸入浓度很低的稀溶液 或清水中，外面的水就进入细胞，液泡慢慢地变大，整个原生质 层又慢慢地恢复到原来的状态，这种现象叫做质壁别离复原。知识拓展对植物细胞来说，细胞吸水的方式有两种：吸胀作用和渗透 作用，以后者为主；动物细胞均以渗透作用方式吸收水。植物细 胞能依靠细胞内的蛋白质、淀粉和纤维素等亲水性物质吸收水分， 这叫做吸胀作用。渗透作用是指水分子通过半透膜的扩散。为进 一步理解渗透作用的吸水原理，在此引入“渗透压的概念。“渗红细胞能吸水或失水，这决定于细 胞质浓度与外界溶液浓度的大小。透压是指溶液通过渗透作用吸收水分的能力。对它的理解是： 溶液的浓度越大，通过渗透作用吸收水分的能

7、力就越强，渗透压 就越高；反之，渗透压就越低。5. 红细胞的吸水实验：将哺乳动物的红细胞放入溶液中，会出现以下三种情况： 当外界溶液的浓度比细胞质的浓度低时，细胞吸水膨胀； 当外界溶液的浓度比细胞质的浓度高时，细胞失水皱缩； 当外界溶液的浓度与细胞质的浓度相同时，水分进出细胞 处于动态平衡。思考与讨论：课本P61答案：1不能。因为细胞膜是选择透过性膜，细胞内有用的物质血红蛋白不能随便透过细胞膜。2. 是。因为两者的共同特点是水分子等小分子可自由透过，而大分子不能通过。3不一定。因为当外界溶液的浓度低时，红细胞会吸水，红细胞内物质浓度会降低。这时，如果细胞内外浓度一样了，红细胞 就不会再吸水，不

8、会涨破。因此，只有当外界溶液浓度很低时， 红细胞才会不断吸水而涨破。4. 红细胞吸水或失水的多少取决于红细胞内细胞质浓度与外 界溶液浓度之差的大小。当浓度差越大，吸水或失水就越多，反之越少。其他动物细胞的吸水和失水的原理与红细胞是一样的。与生活的联系解析口腔和唇的黏膜会有枯燥和不适的感觉，这是因为吃过咸的 食物时，口腔内液体浓度比口腔、唇的黏膜的浓度高，上皮细胞 会失去水分。如果失水过多，上皮细胞会死亡。故有不适的感觉。探究：植物细胞的吸水和失水探究的一般过程是从发现问题、提出问题开始的。提出问题 后，你可以根据自己已有的知识和生活经验，尝试着对这一问题 的答案作出假设。然后设计探究的方案，包

9、括选择材料、设计方 法步骤等。按照探究方案进行探究，得到结果，再分析所得的结 果与假设是否相符，从而得出结论，并不是所有的问题都能通过 一次探究得到正确的结论。有时，由于探究的方法不够完善，也 可能得出错误的结论。因此，在得出结论后，还需要对整个探究 过程进行反思。1. 提出问题： 根据事实或材料，提出要探究的问题，并讨论修改。 进一步讨论，提出问题的探究价值，确定探究问题一一“植 物细胞在什么情况下会失水 ？2. 作出假设根据已有的知识和生活经验，对提出的问题作出尝试性答复， 也就是作出假设。“原生质层相当于一层半透膜3. 设计实验：假设仅仅是一种推测，这种推测是否正确、还需要实验来检 验。

10、1材料用具见课本思维拓展1对实验用的植物组织细胞要求： 活的具生命力。不能用已干化的洋葱鳞片叶。 成熟具中央液泡。不能用深层的洋葱鳞片叶。 最好具较浓色素。液泡中紫色较明显，便于观察。2对实验用的外界溶液的要求： 无毒性。否那么使细胞死亡。 溶液浓度比细胞液泡中细胞液浓度稍高。质量浓度为0.3g mL1的蔗糖溶液适宜，过分低于或过分高于此浓度，实验 会失败。探究的一般过程提出问题作出假设材料用具设计实验材料用具 尹法步骤进行实验分析结果，得出结论表达和交流进一步探究提出的问题要有一定的探究价值。设计实验是探究的关键环节。 溶液中的溶质分子必须是不能通过细胞膜的较大分子。蔗 糖溶液中的蔗糖分子是

11、二糖，不能透过细胞膜。如改用其他溶质 小分子如尿素分子，在质壁别离实验时会发生质壁别离后自动制作临时装片的步骤： 擦f滴f取f放f盖f染。复原现象。2方法步骤提要a. 制作临时装片b. 用高倍镜观察 先用低倍物镜找到物像，然后换上高倍物镜。 换上高倍物镜后，不要再动粗准焦螺旋。使用显微镜之前先对好光，并注意 视野不要太亮。 观察：液泡大小，原生质层的位置。c. 使洋葱表皮细胞浸入蔗糖溶液中。d. 再用高倍显微镜观察。e. 使洋葱表皮浸入清水中。f. 用高倍显微镜观察。4. 进行实验认真做实验，仔细观察并记录结果中央液泡大小原生质层的位置细胞大小蔗糖溶液V清水5分析结果，得出结论。 问题解析：有

12、的结果与预期不同，可能的原因有2个方面:一、材料方面：所用洋葱表皮细胞的生命力弱，中央液泡较 小；二、溶液方面：蔗糖溶液的浓度不是0.3g m1,过分低于或高于此浓度，实验会失败。 没有什么不同。 细胞会吸水涨破，当然没有质壁别离与复原现象的发生。6. 表达和交流将探究的问题、过程、结果、结论进一步总结、讨论。7进一步探究P62 问题解析：由于细胞壁的作用，植物细胞不会 由于过多吸水而涨破。植物细胞会由于过多吸水而涨破吗？答案：不会。植物细胞最外面是细胞壁，它的伸缩性是有限 的，对细胞有保护、支持作用，所以植物细胞不会由于过多吸水 而涨破。二、物质跨膜运输的其他实例资料分析：物质跨膜运输的特点讨论答案：1因为水稻从培养液中吸收的Ca2+和Mg 2+很少甚至几乎为零，但是水稻却从培养液中大量吸收水分用于生命活动99%用于蒸腾作用。因此，培养液中 Ca2+和Mg2+浓度会增加。2. 不同作物对无机盐的吸收有差异。3. 水分子跨膜运输是顺浓度梯度，其他物质的跨膜运输就不一 定了，有的是顺浓度梯度，如： 02、CO2、甘油等，有的是逆浓度 梯度，如：Na+、K+、C、葡萄糖、氨基酸等。4. 细胞对物质的吸收有选择性