高考调研精讲精练人教必修1生物4-1

具有生物活性，即使是小分子，
生理学上的概念
只要不是细胞选择吸收的，也不 能通过。选择透过性膜可以看成
是功能完善的一类半透膜
活的生物膜属于选择透过性膜。当细胞死亡时，细胞
膜等生物膜的选择透过性就变为全透性
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考点二 探究植物细胞的吸水和失水 1．实验原理 原生质层看作是一层半透膜，液泡膜以内的为细胞液，细 胞膜以外的液体为细胞外溶液，分析细胞液与外界溶液浓度的 大小从而判断细胞吸水与失水；另外，原生质层与细胞壁的伸 缩性不同也是发生质壁分离与复原的原因。
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(3)动植物细胞吸水和失水的比较：
动物细胞
成熟植物细胞
半透膜 细胞膜
原生质层(细胞膜、液泡膜及二 者之间的细胞质)
浓度差 细胞质与外界溶液
细胞液与外界溶液
①细胞质浓度>外界溶液浓度， ①细胞液浓度>外界溶液浓度，
细胞吸水膨胀
细胞吸水膨胀
②细胞质浓度<外界溶液浓度， ②细胞液浓度<外界溶液浓度， 结果
溶液。
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二、细胞的吸水和失水
动物细胞的吸水和失水
(1)________细胞的________相当于一层半透膜； ________
与外界溶液之间有浓度差，故能发生渗透作用进行吸水或失水。
(2)动物细胞吸水和失水的条件及现象：
过程
条件
现象
吸水
外界溶液的浓度<细胞质的浓度
(2)渗透作用： ①概念：渗透作用是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜， 从相对浓度高的地方向相对浓度低的地方扩散的现象。 ②条件(如下图所示)：
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(3)原理： ①当溶液浓度A>B时，通过半透膜由B→A的水分子数多于 由A→B的分子数，漏斗中液面上升。 ②当溶液浓度A＜B时，通过半透膜由A→B的水分子数多于 由B→A的分子数，漏斗中液面下降。 ③当溶液浓度A＝B时，通过半透膜由A→B的水分子数等于 由B→A的水分子数，水分子的移动处于动态平衡状态，漏斗中 液面高度不变。
原因：细胞膜和其他生物膜都是________。
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自我校对 一、1.半透膜 2.具有半透膜 膜两侧溶液具有浓度差 3. 低高 二、1.(1)动物 细胞膜 细胞内液 (2)吸水膨胀 失水收 缩 2.(1)细胞质 原生质层 半透膜 大 细胞液 (2)①大于 质壁分离 ②小于 吸水膨胀 三、2.(1)顺相对含量梯度的 (2)选择性 3.选择透过性膜
细胞________
失水
外界溶液的浓度>细胞质的浓度
细胞________
平衡
外界溶液的浓度＝细胞质的浓度
细胞形态正常
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植物细胞的吸水和失水 (1)成熟植物细胞的结构：
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(2)质壁分离及复原的原理和现象： ①外界溶液浓度________细胞液浓度时，细胞失水，发生 ________现象。 ②外界溶液浓度________细胞液浓度时，细胞吸·生物（必修一）
②植物细胞失水和吸水的条件： 当细胞液浓度<外界溶液浓度，细胞失水，质壁分离。 当细胞液浓度>外界溶液浓度，细胞吸水，质壁分离复原。 当细胞液中的水分流失，使细胞壁和原生质层都出现一定程 度的收缩，但由于原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大，当细 胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离开来，也就发生质壁 分离。
分离
的材料，重复几次
完全浸入蔗糖溶液中
(4)细胞质壁分离时间不
低倍镜观察可见液泡由大
观察
能太长，外界溶液浓度
观 变小、颜色变深，原生质
质壁
不能太高，否则会导致
察 层与细胞壁分离，二者之
分离
细胞过度失水而死亡，
间充满蔗糖溶液
不能再复原
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观察 质壁 分离 复原
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(2)质壁分离实验的应用： ①判断成熟植物细胞的死活：
镜检 待测成熟植物细胞＋一定浓度的蔗糖溶液――→ 发生质壁分离现象→活细胞 不发生质壁分离现象→死细胞 ②测定细胞液浓度范围：
分别镜检 待测细胞＋一系列浓度梯度的蔗糖溶液 ―――→ 细胞液浓 度介于使细胞未发生质壁分离和 50%的细胞刚刚发生质壁分离 的外界溶液的浓度之间。
(2)番茄吸收 Ca2＋、Mg2＋多，吸收 SiO44－少；水稻吸收 SiO44－多，而吸收 Ca2＋、Mg2＋少，从营养学的角度讲番茄的补 钙效果比水稻好。
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②从溶液角度分析： a．在一定浓度(溶质不能穿膜)的溶液中发生质壁分离现 象。 b．在一定浓度(溶质可穿膜)的溶液中发生质壁分离后可自 动复原，如甘油、乙二醇、尿素溶液、KNO3溶液等。 c．在高浓度溶液中质壁分离现象明显，但不能复原，因为 溶液浓度过高，细胞过度失水而死亡。 d．盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于作质壁分 离实验的溶液。
切
位，用刀片划一个0.7 cm见方的小块 (1)盖盖玻片时应让盖玻
用镊子尖插入平行于一侧的一个边，
片的一侧先触及载玻
紧紧捏住这侧整个边缘部分，然后稍
撕
片，然后轻轻放平，这
用力慢慢撕取，将捏住的较厚的部分
样可防止装片产生气泡
表皮用刀片切去
展 剩余部分展平于载玻片中央的水滴中
盖 盖上盖玻片，即制成临时装片
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③比较不同植物细胞的细胞液浓度 不同植物细胞＋同一浓度的蔗糖溶液―镜―检→刚发生质壁分离 所需时间比较→判断质壁分离速度(或细胞液浓度)。 ④验证原生质层具有选择透过性(如细胞在蔗糖溶液中，蔗 糖不能进入细胞)。 ⑤证明细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性。
细胞失水皱缩
细胞失水，质壁分离
③细胞质浓度＝外界溶液浓度， ③细胞液浓度＝外界溶液浓度，
细胞水分进出平衡
细胞水分进出平衡
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半透膜、选择透过性膜以及生物膜的区别
半透膜
选择透 过性膜
生物膜
概念范畴
特点
物理学上的概念
物质能否通过半透膜取决于半透 膜孔隙直径的大小
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2．动植物细胞的失水和吸水 (1)动物细胞的吸水和失水(以哺乳动物的红细胞为例，如图 所示)
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①红细胞放入清水中，会吸水涨破，因为红细胞细胞质的浓 度大于外界溶液的浓度，细胞内的大分子物质不能通过细胞膜， 水分子可以自由通过细胞膜，进入细胞内的水分子数多，因此红 细胞吸水。
②红细胞放入高浓度溶液中，会失水皱缩。因为外界溶液的 浓度大于红细胞细胞质的浓度，水分子可以通过细胞膜进入外界 环境中。细胞内的水分子减少，因此红细胞失水。
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(2)植物细胞的吸水和失水(如图所示)
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①成熟的植物细胞是一个渗透系统
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…易错必明… (1)植物细胞有两种吸水方式：不成熟的植物细胞未形成大的 液泡，主要靠吸胀作用吸水，如根尖分生区的细胞、干种子细胞 的吸水；成熟的植物细胞中形成大的液泡后，主要靠渗透作用吸 水，如叶肉细胞。 (2)选择实验材料时，应选取带有颜色的成熟的植物组织进 行实验，便于镜检时观察。 (3)实验时蔗糖溶液的浓度要适宜，浓度过低不能发生质壁分 离现象，浓度过高易引起细胞失水过多而死亡。
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…易错必明… (1)两溶液间的水分子透过半透膜进行双向运动，溶质分子 不能通过半透膜，我们只是观测出由于双向水分子运动的差别 所导致的液面改变。 (2)质量分数相同的葡萄糖溶液和蔗糖溶液的物质的量浓度 不相等，相对分子质量大的溶液的物质的量浓度小，由于蔗糖 的相对分子质量大于葡萄糖的相对分子质量，故水分子运动的 总趋势是由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。
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(3)自由扩散是指被选择吸收的物质，从浓度高的一侧通过 细胞膜向浓度低的一侧转运，如H2O、O2、CO2等物质透过膜的 方式均是自由扩散；渗透作用则是指水分子或其他溶剂分子从 低浓度溶液通过半透膜向高浓度溶液的扩散(流动)，因此渗透作 用是一种特殊的扩散。
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第四章
细胞的物质输入和 输出
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第1节 物质跨膜运输的实例
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[学习目标] 1.举例说出细胞膜是选择透过性膜。(重点) 2．尝试提出问题，作出假设。(难点) 3．进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。
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自主学习
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一、渗透作用 概念：是指水分子或其他溶剂分子通过________的扩散。 发 生 渗 透 作 用 的 条 件 ： 一 是 ________ ； 二 是
____________________。 水的渗透方向：从________浓度溶液进入________浓度
在盖玻片的一侧滴清水，
引
(5)发生质壁分离的装
在另一侧用吸水纸吸引，
流
片，不能久置，要马上
重复几次
滴加清水，使其复原。
低倍镜观察可见液泡由小
观
因为细胞失水过久，也
变大，颜色由深变浅，原
察
会死亡
生质层恢复原状
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4.质壁分离与复原实验的拓展与应用 (1)细胞能否发生质壁分离及复原的判断： ①从细胞角度分析： a．具有中央大液泡的成熟的植物细胞才可发生质壁分离现 象。 b．死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区 细胞)不发生质壁分离现象。
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课堂探究
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考点一 细胞的吸水和失水 1．细胞吸水和失水的原理——渗透作用 (1)半透膜： 半透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，能否透过半透膜往往取决于物质分子直径的大小。
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考点三 物质跨膜运输的其他实例 1．番茄和水稻吸收矿质离子的比较 科学家将番茄和水稻分别放在含有 Ca2＋、Mg2＋和 SiO44－的 培养液中培养，结果如下图所示。
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(1)不同植物细胞对同一无机盐离子和同一植物细胞对不同 无机盐离子的吸收均有差异，说明植物细胞膜对无机盐离子的吸 收具有选择性。
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2．材料用具 紫色洋葱鳞片叶，显微镜，载玻片，盖玻片，滴管，镊 子，刀片，吸水纸，清水，质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液。
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3．方法步骤
步骤 内容
注意事项
制作 临时 装片
滴
在载玻片中央滴一滴清水
选取洋葱鳞片叶外表皮紫色较深的部
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(4)由于细胞壁具有全透性，质壁分离现象发生后，质壁间 隙充满的是蔗糖溶液，质壁分离复原时，质壁间隙充满的是清 水。
(5)细胞的质壁分离现象是植物细胞特有的现象，动物细胞 和死亡的细胞不会发生质壁分离现象。
(6)质壁分离与复原状态都无法观察到染色体，因为取材为 成熟的植物细胞，其细胞核中是染色质。而且液泡体积大，显 微镜下几乎看不到细胞核及细胞质部分。
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观察 低倍镜观察细胞的形态，可见紫色的 (2)载物台保持水平，因
细胞 中央大液泡，原生质层紧贴细胞壁 为临时装片上有水
在盖玻片的一侧滴蔗糖溶 (3)滴加的试剂不能太
观察
引 液，在另一侧用吸水纸吸 多，以免污染载物台。
质壁
流 引，使溶液浸过盖玻片下 重复几次是为了使细胞
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三、物质跨膜运输的其他实例 实例
(1)番茄主要吸收 Ca2＋和 Mg2＋，几乎不吸收 SiO44－。 (2)水稻主要吸收 SiO44－，吸收 Ca2＋和 Mg2＋较少。
特点 (1)物质跨膜运输并不都是________。 (2)细胞对于物质的输入和输出有________。