高三第一轮复习第四章第一节跨膜运输的实例

物质跨膜运输的实例一、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：在到达渗透平衡后，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观察动物细胞的吸水和失水失水皱缩外界浓度细胞质浓度>水分进出处动态平衡外界浓度细胞质浓度=外界浓度细胞质浓度<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细胞膜液泡膜细胞质细胞液细胞壁（全透性）所以：原生质层相当于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动物细胞成熟植物细胞半透膜浓度差细胞膜原生质层细胞质与外界溶液细胞液与外界溶液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：①有紫色液泡②原生质层紧贴细胞壁３.４.低倍镜观察：①中央液泡逐渐变小〔紫色加深〕②原生质层与细胞壁逐渐别离５.６.低倍镜观察：①中央液泡逐渐胀大②原生质层逐渐贴近细胞壁二、植物细胞质壁别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：０.３ｇ／ｍｌ蔗糖溶液吸水纸吸引清水吸水纸吸引细胞壁与原生质层别离⑴质壁别离：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()失水3.原因分析：变小变深外界溶液⑵质壁别离复原：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，发生质壁别离的细胞会出现质壁别离复原现象条件、原因：吸水变浅变大讨论：1、如果将蔗糖溶液换成0.5ｇ／ｍｌ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别离及复原时规律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别离现象。2〕死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞不发生质壁别离现象。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别离后自动复原现象。2〕在溶质不能穿膜的溶液中细胞只会发生质壁别离现象，不能自动复原。3〕在高浓度溶液中细胞可发生质壁别离现象，但会因过度失水而死亡不再复原。4.质壁别离实验的拓展应用：1〕判断细胞的死活待测细胞+蔗糖溶液发生质壁分离和复原——活细胞镜检不发生质壁分离——死细胞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范围等于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的外界溶液的浓度范围分别镜检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〕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（时间越短，细胞液浓度越小）镜检4〕鉴别不同种类的溶液〔如KNO3和蔗糖溶液〕成熟植物细胞+不同种类溶液

只发生质壁分离溶质不能通过半透膜的溶液（如蔗糖）质壁分离后又自动复原溶质能通过半透膜的溶液（如KNO3)镜检二、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。结构根底：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、小分子和大分子那么不能通过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2、a、b、c是三个相邻的细胞，a细胞液浓度>b细胞液浓度>c细胞液浓度,如下图，能正确表示水分在三者之间关系的是〔〕CacbacbacbacbABCD3、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B4、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D5、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B6、在“观察植物细胞的质壁别离和质壁别离复原〞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D7、以下属于渗透作用的是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D8、把蚕豆叶表皮浸在7%的尿素溶液中，其细胞便发生质壁别离，不久这些细胞又发生了质壁别离复原，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15.某同学进行实验，甲图为实验开始状态，乙图为实验结束状态。请在乙图所示实验结果的根底上继续实验，探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。增添的实验材料：蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。〔1〕设计出继续实验的简要步骤：①；②。〔2〕预测实验现象并作出结论。。解析本实验的设计思路是首先要考虑将蔗糖用蔗糖酶分解，得到水解产物，其次是检测a管内有没有水解产物；蔗糖分解为葡萄糖和果糖，可用斐林试剂加以确定；三是注意遵循实验设计的根本要求和原那么。答案〔1〕①向a、b两管分别参加等量蔗糖酶溶液，水浴加热〔或隔水加热〕U型管至适宜温度，观察a、b两管内液面的变化②吸取a、b两管内适量液体，分别参加A、B两试管中，并参加斐林试剂，〔60℃～65℃〕水浴加热，观察A、B试管内有无砖红色沉淀〔2〕如果a、b两管液面高度差缩小且A、B试管内均有砖红色沉淀，那么蔗糖的水解产物能通过半透膜；如果a、b两管液面高度差增大且A试管内无砖红色沉淀、B试管内有砖红色沉淀，那么蔗糖的水解产物不能通过半透膜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别离现象；把别离的细胞放到清水，可见质壁别离复原现象分析

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