物质跨膜运输的实例必修

•解析 开始时右侧溶液浓度高于左侧，所以单位 体积内的水分子数，右侧少于左侧，由于溶质均 不能透过半透膜，故在单位时间内，从左侧透过 半透膜到达右侧的水分子多，右侧液面上升。右 侧液面上升后的液柱又产生了一定的压力，当此 压力与水分子的渗透压达到相等时，液面不再上 升从而达到了平衡状态。
•答案 B
细胞的吸水和失水
•1．动物细胞的吸水和失水
半透膜
条件
细胞膜
c外界溶液<c细胞质 c外界溶液>c细胞质 c外界溶液＝c细胞
质
结果 细胞吸水膨胀，甚至涨破
细胞失水皱缩
细胞水分进出平衡
•2.植物细胞的吸水和失水 •(1)成熟植物细胞的结构
•(2)植物细胞的吸水和失水
ຫໍສະໝຸດ Baidu
半透膜
条件
结果
c细胞液<c外界溶液
原生质层与细胞壁 分离 . 原生质层紧贴细胞壁
•(3)实验结论
•原生质层相当于一层半透膜。当外界溶液浓度 大于 细胞 液浓度时，细胞失水，发生质壁分离；若再使外界溶液 浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原。
•[思维激活3] 实验中共涉及三次显微镜观察，其中第一次观察的目 的是什么？
•提示 观察正常洋葱鳞片叶表皮细胞的状态，以便与处理后的状 态形成对照。
•[思维激活4] 已知K＋、NO能透过半透膜，若该实验选用一定浓度 的KNO3溶液，滴加KNO3溶液后持续观察一段时间，细胞会发生 怎样的变化？
•提示 先发生质壁分离；后又自动复原。
1．植物细胞质壁分离的原因分析
原因内因：原 具生 半质 透性 层→细 透胞 失渗 水→细 原胞 生壁 质伸 层缩 伸性 缩小 性大 外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度
•第1节 物质跨膜运输的实例
•课程标准 •活动建议：通过模拟实验探究膜的透性。 •观察植物细胞的质壁分离和复原。
•课标解读 •1.举例说出细胞膜是选择透过性膜。 •2.说明植物细胞质壁分离和复原的原理。 •3.进行植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。
渗透作用 1．发生的条件
•2．发生的原理 •(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； •(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；
•(3)当溶液浓度a＝b时，水分子的移动处于 动态平衡 状态。
•[思维激活1] 初始时漏斗管内外溶液的浓度差与平衡时漏斗管内外 溶液的高度差有什么关系？
•提示 正相关。
•[思维激活2] 平衡时，漏斗管内外溶液浓度是否相等？
•提示 不相等。平衡时漏斗管内溶液浓度大。
•1．蔗糖溶液液面上升的原因
•分析上图可知：由于左侧蔗糖溶液中单位体积中 水分子的数量少，而右侧清水中单位体积中水分 子的数量多，所以水分子由右侧进入左侧的数量 多于由左侧进入右侧的数量，从而使左侧的液面 上升。
泡的大小变化和原生质层的位置
•③滴加 清水 ，用低倍显微镜观察液泡的大小变化和原生质层的 位置
•(2)实验现象 •①②③过程中的液泡变化和原生质层与细胞壁的位置关系：
过程 ① ② ③
液泡变化 紫色的中央大液泡 液泡变小 ，紫色 加深. 液泡逐渐 变大 ，紫色 变浅.
原生质层与细胞壁的位置关系 原生质层紧贴细胞壁
细胞失水、质壁分离
原生质层 c细胞液>c外界溶液 细胞吸水、细胞膨胀，但不会涨破
c细胞液＝c外界溶液
细胞吸水、失水平衡
•3.探究植物细胞的吸水和失水
•(1)实验过程 •①制作装片：制作洋葱鳞片叶外表皮的临时装片，低倍显微镜观 察液泡的大小和原生质层的位置
•②滴加质量浓度为
0.3g/mL的蔗糖 溶液，用低倍显微镜观察液
•2．当液面上升到一定程度时，液面不再升高的 原因
•分析上图可知；漏斗中的液面高于水槽中的液面， 液面差为H1，由于水槽中与漏斗中的液体具有浓 度差，即具有渗透压差，所以水分子有进入漏斗 的趋势；但是H1产生的压强与渗透压的平衡使半 透膜两侧水分子的交换率相同时，液面不再升高。
•【巩固1】 如右图，一U形管中装有两种不同的溶 •液R和S，并被一半透膜(X)隔开。与S相比，R溶液 •浓度较低，且R与S的溶质均不能通过半透膜。实验 •开始时两侧液面等高，下图中黑色的深浅代表浓度 •的高低。当经过一段时间，图中的U形管内达到平 •衡时，溶液表面与溶液浓度的关系是( )。
•A．甲乙两细胞发生质壁分离后，不再发生质壁分离复原
•B．甲乙两细胞发生质壁分离，但乙细胞随后又发生质壁分离复 原
•C．甲乙两细胞发生质壁分离，但随后甲细胞又发生质壁分离复 原
•D．甲乙两细胞均发生质壁分离，后又均发生质壁分离复原
•解析 成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半 透膜，可发生渗透作用。甲乙两细胞均处在外界 溶液浓度大于细胞液浓度的环境中，开始时，甲 乙两细胞都要发生质壁分离，但蔗糖分子不能透 过原生质层，所以甲细胞不能发生质壁分离复原， 而甘油分子可以较快地穿过原生质层，到达细胞 液，细胞液的浓度升高，细胞吸水，发生质壁分 离复原。
•答案 B
物质跨膜运输的其他实例
•1．细胞对无机盐离子的吸收实例 •(1)水稻吸收Si4＋多，吸收Ca2＋、Mg2＋较少，番茄吸收Ca2＋、 Mg2＋较多，吸收Si4＋较少。说明不同植物对不同 离子 的吸收表现 出较大 差异 。 •(2)人体甲状腺滤泡上皮细胞中碘的含量明显 高于血液中碘的含量。 •(3)不同微生物对 不同矿物质 的吸收表现出很大的差异。
•③发生质壁分离复原需要将植物再置于低浓度的 溶液或蒸馏水中，但如果所用溶液中的溶质为葡 萄糖、KNO3、NaCl、尿素、乙二醇等，质壁分 离后因细胞主动或被动吸收溶质微粒而使细胞液 浓度增大，植物细胞会吸水引起质壁分离后的自 动复原。
•④实验观察时间不宜过长，以免细胞长期处于失 水状态而死亡。
•【巩固2】 假定将甲乙两个同种植物的成熟细胞分别放入蔗糖溶 液和甘油溶液中，两种溶液均比细胞液的浓度高，蔗糖分子不能透 过膜，甘油分子可以较快地透过膜。在显微镜下连续观察，甲乙两 细胞的变化是( )。
•2．实验注意事项
•①实验成功的关键之一是实验材料的选择。要选 取成熟的、液泡带有一定颜色的植物组织进行实 验，便于观察实验现象。
•②选用的蔗糖溶液浓度要适宜。过低，不足以引 起质壁分离或质壁分离所需时间过长；过高，则 造成植物细胞失水过多过快而死亡。原生质层的 选择透过性是发生质壁分离和复原的内在前提， 死亡的细胞既不会发生质壁分离，也不会发生质 壁分离复原。