第四章第一节物质跨膜运输

物质跨膜运输的实例1、漏斗管内的液面为什么会升高？2、如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？3、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？4.如果将烧杯中的溶液与漏斗中的溶液互换，液面怎么变化？原因？单位时间内水分子数：渗入玻璃纸＞渗出玻璃纸不会,因为纱布的孔隙很大,蔗糖分子也可以自由透过.

半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内水分子数：渗入＝渗出，故液面不会升高。思考液面下降.因为烧杯中蔗糖浓度＞漏斗中溶液浓度，单位时间从漏斗中扩散到烧杯中的水分子数量比较多，所以液面下降。

溶液浓度30%蔗糖溶液清水高低渗透现象的演示实验水分流动方向考点1：渗透作用1．渗透作用发生的条件

(1)具有

。

(2)半透膜两侧的溶液具有

。半透膜浓度差2．渗透作用发生的原理

(1)宏观：由低浓度溶液向高浓度溶液扩散

(2)微观：单位体积的水分子由多向少扩散。(1)当外界溶液浓度＜细胞质浓度时，细胞

。

(2)当外界溶液浓度＞细胞质浓度时，细胞

。

(3)当

时，水分进出平衡。吸水失水外界溶液浓度＝细胞质浓度1．动物细胞的吸水和失水

正常状态清水盐水0.9%生理盐水考点2：细胞的吸水和失水与生活的联系

吃比较咸的食物，口腔和唇的黏膜有什么感觉？为什么？答：觉得比较干，细胞失水糖渍西红柿醋拌黄瓜实例一3．植物细胞的吸水和失水细胞膜液泡膜细胞质液泡细胞核细胞壁

原生质层（半透膜）（全透性，伸缩性小）成熟的植物细胞正常情况下的细胞发生质壁分离实验结果分析中央液泡大小原生质层的位置蔗糖溶液清水原生质层相当于半透膜变小逐渐恢复原来大小原生质层恢复原来位置原生质层脱离细胞壁植物的细胞壁具有全透性这是放到蔗糖溶液中正在质壁分离的细胞，那么标注的部位是真空的吗？如果不是，应该是什么？你判断的依据是什么？这里的溶液浓度是上升还是下降？蔗糖溶液，因为细胞壁是全透性的。浓度是在下降这是放到蔗糖溶液中正在质壁分离的细胞，那么标注的部位和原来相比，溶液浓度是上升还是下降？上升的，因为里边的水（溶剂）在减少（1）原因原生质层具半透性且其伸缩性比细胞壁大内因：外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度2.质壁分离的原因分析{（2）表现植物细胞由坚挺→萎蔫宏观：微观：质壁分离{液泡体积（大→小）细胞液颜色（浅→深）原生质层与细胞壁分离{要观察细胞发生质壁分离和复（原，对材料有哪些要求？思考与讨论：植物细胞、动物细胞；你觉得植物细胞会过多吸水涨破吗？活细胞、死细胞中央液泡有颜色、无颜色；植物细胞中央液泡有颜色活细胞

(2)滴加蔗糖溶液和清水时，必须在实验桌上进行，不能在显微镜的载物台上进行。(1)实验成功的关键是实验材料的选择，必须选择有大液泡并有颜色的植物细胞，便于在显微镜下观察现象。(3)本实验所用的方法为引流法，采用了自身对照。将同一植物的细胞依次浸于蒸馏水、0.3mol/L蔗糖溶液、0.5mol/L尿素溶液中，观察质壁分离现象，原生质体体积随时间变化，结果如图所示：则A、B、C分别代表哪种物质？（尿素可进入细胞）原生质体积的相对值120100806040200时间ABC

A：蒸馏水B：尿素C：蔗糖(4)当以植物细胞可吸收的物质作溶质(如甘油、尿素、KNO3、乙二醇等)时，可出现质壁分离及自动复原现象。

(3)本实验选用0.3g/mL的蔗糖溶液(此浓度下既明显出现质壁分离，又不致杀死细胞)。盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于做质壁分离的溶液。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（）CacbacbacbacbABCD6、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B7、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D4、食醋中的醋酸分子是活细胞不需要的小分子物质，蔗糖是活细胞需要的大分子物质，用食醋和蔗糖可将新鲜的大蒜腌制成糖醋蒜，其原因是：A、醋酸和蔗糖分子均能被活细胞选择吸收B、因腌制时间过久两种物质慢慢进入活细胞C、醋酸将活细胞杀死后使细胞膜失去了选择性D、两种物质通过细胞壁，附着在细胞膜的外表面C三、质壁分离实验的拓展应用及方法1．判断细胞的死活2．测定细胞液浓度范围 待测细胞＋一系列浓度梯度的蔗糖溶液细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的蔗糖溶液的浓度之间。3．比较不同植物细胞的细胞液浓度大小 不同植物细胞＋同一浓度的蔗糖溶液刚刚发生质壁分离时所需时间的比较→判断细胞液浓度大小(时间越短，细胞液浓度越小)。4．比较一系列溶液的浓度的大小 同一植物的相同成熟细胞＋未知浓度的溶液记录刚刚发生质壁分离所需时间→比较所用时间长短→判断溶液浓度的大小(时间越短，未知溶液的浓度越大)5．鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)

相同成熟植物细胞＋不同种类溶液烧杯内盛淀粉溶液漏斗内盛碘液结论变蓝不变蓝碘能通过半透膜，而淀粉不能不变蓝变蓝淀粉能通过半透膜，而碘不能变蓝变蓝淀粉和碘都能通过半透膜不变蓝不变蓝淀粉和碘都不能通过半透膜探究物质能否通过半透膜(以碘和淀粉为例)（2008·上海卷，20）在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条质量变化的关系如右图。若将处于b浓度溶液中的萝卜条移入a浓度溶液中，则该萝卜条的质量将()A.不变B.增大

C.减小D.先增后减

解析

b浓度溶液中，萝卜条质量减小，说明萝卜条在失水，重新放在浓度小于b的a浓度溶液中，萝卜条会吸水，质量将增大。B1、将一块新鲜马铃薯切成5块，放在一定浓度的蔗糖溶液中，通过显微镜观察细胞，结果是蔗糖浓度g/ml0.050.100.150.200.25质壁分离情况不发生不发生刚发生发生发生则马铃薯的细胞液浓度大约为

g/mlA、0.05—0.10B、0.10-0.15C、0.15-0.20D、0.20-0.25B3.将甲乙两种不同植物的成熟活细胞置于0.3mol/l的蔗糖溶液中，用显微镜观察其形态，如图所示A、甲细胞液浓度较高不适应盐碱地栽培B、甲细胞液浓度较高更适应盐碱地栽培C、乙细胞液浓度较高更适应盐碱地栽培D、乙细胞液浓度较高不适应盐碱地栽培甲乙B

物质（如碘）的跨膜运输并不都是和水一样顺相对含量梯度的运输，取决于细胞生活的需要。20—25倍人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力250mg/L血液中碘的浓度I－

水分子的运输是顺相对含量梯度的，其他物质的跨膜运输也是这样的吗？由此你能得出什么结论？人体甲状腺滤泡上皮细胞结论初始浓度

0Mg2＋

Ca2+Si4+

离子培养液中的离子浓度水稻番茄物质跨膜运输的其他实例1、水稻培养液中的Ca2+、Mg2+离子浓度为什么会增高？是不是水稻不吸收反而向外排出呢？2、不同作物对无机盐离子的吸收有差异吗？实例一细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量梯度跨膜运输的过程。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，细胞对物质的吸收是有选择的,这取决于细胞生命活动的需要；结论：细胞膜不仅是半透膜还是选择透过性膜

生物膜可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，其他的离子、小分子和大分子不能通过。与细胞生命活动密切相关，是活细胞的一个重要特征。细胞膜的结构特点：流动性细胞膜的功能特点：选择透过性1、细胞膜和液泡膜都是选择性透过膜()水分子进入细胞，取决与细胞内外液体的浓度差（）小分子都能通过细胞膜，大分子则不能（）√√×胞吐5、将洋葱表皮细胞浸入浓度为1mol/L的KNO3溶液中，细胞发生质壁分离。但过一段时间后，自动发生质壁分离复原，表皮细胞又恢复到原来状态。分析（1）发生质壁分离的原因是。（2）自动发生质壁分离复原的原因是。（3）以上事实表明细胞膜对

的通透性存在差异，所以它是一种选择透过性膜。（1）洋葱表皮细胞液的浓度小于外界溶液浓度，细胞渗透失水；又由于细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，便导致质壁分离（2）由于细胞可选择性地吸收K＋和NO3－，导致细胞液浓度增加直至大于外界溶液的浓度，细胞开始吸水，从而发生质壁分离复原（3）离子1、（2011全国卷）将紫色洋葱在完全营养液中浸泡一段时间，撕取外表皮，先用浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液处理，细胞发生质壁分离后，立即将外表皮放入蒸馏水中，直到细胞中的水分不再增加。在该实验中，蔗糖溶液处理前外表皮细胞液的浓度为甲，细胞中的水分不再增加时外表皮细胞液的浓度为乙，则甲、乙的关系，以及实验过程中水分进细胞的方式为()A．甲<乙，被动运输 B．甲>乙，被动运输

C．甲>乙，主动运输D．甲=乙，主动运输B

高考链接2、（11年重庆卷）图为某种植物幼苗（大小、长势相同）均分为甲、乙两组后，在两种不同浓度KNO3溶液中培养时鲜重的变化情况（其它条件相同且不变),下列有关叙述，错误的是()A．3h时，两组幼苗均已出现萎蔫现象，直接原因是蒸腾作用和根细胞失水B．6h时，甲组幼苗因根系开始吸收K+、NO3—，吸水能力增强，使鲜重逐渐提高C．12h后，若继续培养，甲组幼苗的鲜重可能超过处理前，乙组幼苗将死亡D．实验表明，该植物幼苗对水分和矿质元素的吸收是两个相对独立的过程B

植物细胞的质壁分离和质壁分离复原1、概念2、原因3、条件4、现象提示1：植物细胞的原生质层与细胞壁分离（复原）的现象，称为质壁分离（质壁分离复原）提示2：原生质层比细胞壁的伸缩性大提示3：当外界溶液的浓度比细胞液浓度大时，细胞失去水分，发生质壁分离现象；当外界溶液的浓度比细胞液浓度小时，细胞吸收水分，发生质壁分离复原现象；提示4：3、物质跨膜运输的特点提示1：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。提示2：不同作物对无机盐的吸收是有差异的。

提示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并不都是这样，这取决于细胞生命活动的需要。提示4：细胞对物质的吸收是有选择的。这种选择性具有普遍性。1．对比分析渗透作用模型植物细胞与外界溶液形成渗透系统图解基本组成或条件半透膜浓度差原生质层——选择透过性膜浓度差——细胞液与外界溶液之间原理水分子通过半透膜的扩散作用细胞液通过原生质层与外界溶液之间发生渗透水扩散的方向低浓度溶液→高浓度溶液特别提醒：①两溶液间的水分子进行双向运动，我们只是观测出水分子双向运动的差所导致的液面改变。②溶液浓度指摩尔浓度而非质量浓度，如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的质量浓度相同，但摩尔浓度是10%蔗糖溶液的小，故水由蔗糖向葡萄糖溶液移动。2. 两组相近概念比较

(1)半透膜、选择透过性膜

区别：①半透膜是无生命的物理性薄膜，是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。

②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。(2)原生质层、原生质体①原生质层是成熟的植物细胞内相当于半透膜的结构，由细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质组成，不包括细胞核和液泡内的细胞液。此结构仅存在于成熟植物细胞中。②原生质体是去除了植物细胞壁后所剩下的具有生