物质跨膜运输的实例必修
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人教生物必修1第4章第1节物质跨膜运输的实例
被动运输：物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散方式。
自由扩散：物质通过简单的扩散作用进 出细胞。
协助扩散：进出细胞的物质借助载体 蛋白的扩散。
主动运输的意义：
保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动 选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细 胞有害的物质。
探究发现活动一:
比较三种物质运输方式的异同：
运输方式
被动运输
自由扩散
协助扩散
运输方向 顺浓度梯度 顺浓度梯度
主动运输
逆浓度梯度
是否需要载 体蛋白 是否消耗细 胞内的能量
代表例子
不需要
不消耗
O2、CO2等气 体、水、乙 醇、甘油等 通过细胞膜
需要
需要
不消耗
需要消耗
葡萄糖进入 红细胞
葡萄糖、氨基 酸进入小肠上 皮细胞；离子 通过细胞膜
物质跨膜运输的特点
a
a
bc
bc
A
B
a
a
bc
bc
C
D
二. 物质跨膜运输的其他实例
实例一 培养液中的离子浓度
水稻
番茄
初始浓度
0 Mg2＋
Ca2+
Si4+ 离子
1.水稻培养液中的钙、镁两种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？
实例二 在硫酸铵溶液中，植物吸收铵根比 硫酸根多；在硝酸钠溶液中，植物吸收 硝酸根比钠离子多。
1、不同物质跨膜运输的方式一般不同，有时同一 种物质跨膜运输的方式也不同，如葡萄糖
2、细胞膜中的载体蛋白在协助扩散和主动运输中 都有特异性，仅能运载特异的物质或几种结构相似 的物质，如运载葡萄糖的载体就不能运载氨基酸
高中常见跨膜运输实例
高中常见跨膜运输实例高中生物课程中，我们学习了许多与细胞结构和功能相关的知识，其中跨膜运输是一个重要的内容。
本文将以高中常见跨膜运输实例为标题，介绍几个常见的跨膜运输实例。
一、离子泵离子泵是跨膜运输中的重要机制之一。
它通过将离子从低浓度区域转移至高浓度区域，消耗能量来维持细胞内外离子浓度的差异。
其中，钠钾泵是最为典型的例子。
钠钾泵将细胞内的钠离子推向细胞外，同时将细胞外的钾离子推进细胞内。
这一过程需要细胞消耗大量的三磷酸腺苷（ATP）来提供能量。
二、细胞内膜运输细胞内膜运输是指物质在细胞内部不同膜系统之间的运输过程。
其中，内质网（endoplasmic reticulum，ER）和高尔基体（Golgi apparatus）之间的运输是常见的跨膜运输实例。
内质网是细胞内的膜系统，负责蛋白质的合成和折叠，而高尔基体则负责蛋白质的修饰和分装。
细胞内膜运输通过囊泡的形式进行，即将物质包裹在膜囊泡中，在细胞内不同膜系统之间进行运输。
这一过程涉及到许多蛋白质的参与，确保物质的准确运输和分布。
三、细胞外膜运输细胞外膜运输是指物质在细胞外膜系统之间的运输过程。
其中，胞吐（exocytosis）和胞吞（endocytosis）是常见的跨膜运输实例。
胞吐是指细胞内的物质通过囊泡融合与细胞膜，释放到细胞外的过程。
这一过程常见于分泌型细胞，如胰岛细胞释放胰岛素。
胞吞则是指细胞通过膜囊泡将外界物质包裹并带入细胞内。
胞吞过程中，膜囊泡与细胞膜融合形成胞吞体，然后细胞膜再次合并，使囊泡内的物质进入细胞内。
这一过程在免疫细胞吞噬病原体时非常重要。
四、细胞膜通道细胞膜通道是跨膜运输中的另一种重要机制。
细胞膜通道是一种膜蛋白，具有特异性地选择性地允许特定物质通过。
其中，离子通道是最为典型的例子。
离子通道能够选择性地允许某种特定离子通过，同时阻止其他离子的通过。
这一过程是被细胞膜上的离子通道蛋白所调控的。
离子通道的开闭状态受到许多因素的调控，如电压、配体和细胞内外离子浓度等。
高中生物人教版必修一物质跨膜运输的实例
设计实验（阅读教材材料用具和方法步骤部分）
1、选材 具备3个条件： ⑴活细胞；⑵成熟的植物细胞；⑶液泡有颜色 能不能用以下材料？
⑴洋葱内表皮细胞；⑵根尖成熟区细胞 （3）根尖分生区细胞
2、试剂 0.3g/ml的蔗糖溶液 说明： 不能选对细胞有害的试剂，如HCl、醋酸；但可用 KNO3、尿素代替。
实验步骤：
者之间关系的是（ C）
a bc
A
a bc
C
a bc
B
a bc
D
探究实验：
提出问题 （原生质层是一层半透膜吗？） 作出假设 （原生质层相当于一层半透膜） 设计实验 （设计方案、预期结果…） 进行实验 （按预定方案进行实验） 分析结果 （分析实验结果，得出结论：……） 表达与交流 （总结，写实验报告并适当交流）
三、植物细胞的吸水和失水问题
生活探究：
1、用盐腌萝卜时会有水渗出，同时萝卜的 体积会减少。
2、置于空气中刚刚萎蔫的白菜叶片置于清 水中又变得硬挺。
细胞膜 液泡膜 原生质层 细胞质
细胞液 细胞核
成熟的植物细胞
细胞壁
（全透性）
说明:原生质层不包括细胞核、细胞液，但包括细胞器。
成熟的植物细胞和外界溶液组成一个渗透系统
细胞的吸水和失水是水分子顺 （即……）相对含量的梯度跨膜 运输的！ 阅读P63页的资料分析，并回答讨 论题！
总结：
质壁分离与复原的过程中，
1、形成 自身 对照；
2、⑴细胞液的体积：大 小
大
⑵…………颜色：浅 深
浅
⑶………...浓度：小 大
小
⑷………...吸水能力：小 大
小
⑸细胞大小：基本不变
3、可用于判断：细胞死活；溶液浓度高低。
高中生物必修一 4.1物质跨膜运输的实例
设计实验：
③实验材料：
洋葱鳞片叶外表皮
有中央大液泡，且 细胞液有紫色，便 于观察
发生质壁分离的材料要求：成熟的植物活细胞
①有中央大液泡； ②有细胞壁； ③活细胞。
清水、 质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液
1.溶液对细胞无毒害 2.溶液浓度不能过高也不能过低。 浓度过高植物会失水过多而死亡， 浓度过低质壁分离太慢，甚至不能发生质壁分离
特点
半透膜
不具选择性、不具活
较小分子能通过，较大 分子不能透过
性，是多孔性薄膜 （如：动物膀胱、玻 璃纸、肠衣、鸡蛋的
卵壳膜等）
选择透 过性膜
要选择吸收的离子、小 分子可通过，而其他离 具有选择性和活性， 子、小分子和大分子不 是生物膜 能通过
选择透过性膜具有选择性的原因:
不同细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同，从而使
把体积与质量浓度相同的葡萄糖和蔗糖溶液用半透
膜（允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过）隔开（
如图），一段时间后液面情况是
B
A．甲高于乙 B．先甲高于乙，后乙高于甲 C．乙高于甲 D．先甲低于乙，后乙低于甲
将人的红细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡半小 时之后的结果如下图所示，依照红细胞外形的变化判
1.若用纱布或滤纸代替玻璃纸，液面还会升高吗？ 不会，因为水和蔗糖都能通过 2.若内外都是清水或都是同样的蔗糖溶液，液面还 会升高吗？
不会，因为水进出漏斗的速率相等。
条件
具有半透膜 膜两侧的溶液具有浓度差
1 概念
渗透作用
水分子（或其他溶剂分子）透过半透 膜的扩散，称为渗透作用
2 水分渗 水 水 (相对含量多) 水 (相对含量少)
A．若A细胞处于质壁分离生理状态，则图①处的液体浓 度大于细胞液浓度
高一生物必修 物质跨膜运输的实例
城东蜊市阳光实验学校高一生物必修1物质跨膜运输的实例
自主学案
补充：
1、半透膜：是指根据孔径的大小某些物质可以透过，而另一些物质不能透过的多孔性的薄膜。
选择透过性膜：是指水分子能自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子那么不能通过的生物膜。
如细胞膜、液泡膜和原生质层。
当细胞死亡后，膜的选择透过性便消失
2、浸透作用：水分子或者者者其他溶剂分子通过半透膜，从溶液浓度低的一侧向溶液浓度高的一侧扩散的现
象。
浸透作用发生的条件：〔1〕〔2〕。
必修一第四章第一节 物质跨膜运输的实例
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。
生物膜都是选择透过性膜。
课堂练习
1.将洋葱鳞片叶表皮放在“0.45 mol/L蔗糖溶液 中，细胞发生质壁分离；放在0. 35mol/L蔗糖溶 液中细胞有胀大的趋势；放在0. 40mol/L蔗糖溶 中，细胞似乎不发生变化”。这表明( C )
K2O 12.95
2.41 38.66 28.16
圆褐固氮菌 4.93
酵母菌 米曲菌
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？ 细胞对于物质的输出和输入有选择性。 普遍存在（同一生物对不同离子的吸收量不同； 不同生物对同一种离子的吸收量不同。）
小结：物质跨膜运输的特点
水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的
外界溶液
细胞质浓度
外界溶液
细胞质浓度
动物细胞吸水膨胀
外界溶液
动物细胞失水皱缩
细胞质浓度
水分进出动物细胞动态平衡
思考与讨论
1、红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？
大分子有机物不能通过细胞膜。
2、当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而 涨破吗？
一般会因持续吸水而涨破。
3、红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？
实例二
I－ 20 —25倍
血液中碘的浓度 250mg/L
人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力
3、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？
不一定。如碘的吸收，是根据生物生命活动的需要。
实例三
微生物 大肠杆菌
P2O5 33.99
51.00 48.55
《物质跨膜运输的实例》课件3(新人教版必修1)
W
A
B
C
t
D
t
3.用浓度为30%的蔗糖溶液处理紫色洋葱表皮的装片，过10分钟， 放在显微镜下观察（如图）。 （1）在显微镜下观察到的细胞已经发生了______________。 质壁分离 （2）注明图中编号名称：A______________，B______________， 细胞膜 C______________，D______________，E______________。 细胞壁 （3）原生质层由__________________________________________ 细胞核 细胞质 蔗糖溶液 组成，可以把它看作是一层_______________。 细胞膜、液泡膜、两膜间细胞质 （4）B的化学成分是____________________________。 半透膜 （5）从结构上看B具有______________性；从功能上看，B是一 种______________膜。 磷脂分子、蛋白质分子 流动 （6）此实验说明，当外界溶液的浓度大于______________的浓度 选择透过性 时，植物细胞通过______________而失水； 反之，当外界溶液浓度小于__________ 细胞液 浓度时，植物细胞就通过___________ 渗透作用 细胞液 而吸水，这时用显微镜观察，可以发现 渗透作用 植物细胞又发生了_______________的现象。
结论：渗透作用的发生
原理：水分子由多→少扩散
两个条件：1、具有半透膜
2、半透膜两侧溶液有浓度差
一、细胞的吸水和失水
1.动物细胞的吸水和失水 2.植物细胞的吸水和失水
植物细胞失水和吸水的情况是怎样的呢？ 探究
细胞膜
细胞质
液泡膜 细胞液 外界溶液 洋葱表皮细胞
高一生物必修一物质跨膜运输的实例
I－ 20 —25倍
血液中碘的浓度 250mg/L
人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力
由此可以得出什么结论？ 物质（如碘）的跨膜运输并不都是和水一样顺相 对含量梯度运输的。
四、物质跨膜运输的其他实例 资料分析：（阅读课本P64）
对于磷的吸收，酵母菌 的需要 圆褐固氮菌 的需要最少。 最多，
因为低浓度的溶液单位体积中的水要多于高浓
度溶液单位体积中的水，对于水来说还是从浓
度高向浓度低扩散，符合扩散定义。
结论：
一个典型的渗透装置必须具备的条件： 1、具有 半透膜 。 2、半透膜两侧具有 浓度差 。 溶液A浓度 > 溶液B，水分子从 B A 移动
溶液A浓度 < 溶液B，水分子从 A
B 移动
细胞壁:全透性 细胞膜 细胞质 液泡膜 细胞液 外界溶液 细胞核 浓度差 原生质层
相当于
半透膜
什么是原生质层？
植物细胞发生渗透现象需要具备的条件
原生质层相当于半透膜 对物质的进出控制 具有选择透过性 动物细胞 细胞液与外界溶液 可以具有浓度差
实验： 植物细胞的吸水和失水
● 总结： 什么情况下植物细胞会失水？什么情
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
动物细胞发生渗透现象需要具备的条件
细胞膜 相当于半透膜 对物质的进出控制 具有选择透过性 动物细胞 细胞质与外界溶液 可以具有浓度差
清水中
< 外界溶液浓度 ﹤ 细胞质的浓度
红细胞吸水 红细胞膨胀，甚至胀破
0.9%生理盐水中 外界溶液浓度 = 细胞质的浓度 红细胞正常，保持原状态
红细胞置 于不同浓 度溶液中
对于钾的吸收，酵母菌 的需要 圆褐固氮菌 的需要最少。 最多，
高中生物必修一课件物质跨膜运输实例1
1.不同植物细胞对同种无机盐离子的吸收是有差异的 2.同种植物细胞对不同无机盐离子的吸收也是有差异的
结论：植物细胞对无机盐离子的吸收 具有选择性
四、细胞膜的功能特点
选择透过性
“半透膜”与“选择透过性膜”的区别
半透膜 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 透过半透膜往往取决于半透膜孔隙 直径的大小。
（D ）
A．h1＞h2，Ma＞Mb C．h1＜h2，Ma＜Mb
B．h1＞h2，Ma＜Mb D．h1＜h2，Ma＞Mb
二、细胞的吸水与失水
细胞膜是不是半透膜？
二、细胞的吸水和失水
1.动物细胞的吸水与失水
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
当外界溶液的浓 度比细胞质的浓 度低时，细胞吸 水膨胀
5．如果增加蔗糖溶液的浓度，最终形成的液面高度差H会_增__大_。
1 概念
渗透作用
水分子（或其他溶剂分子）透过半透 膜的扩散，称为渗透作用
2 水分渗 水 水 (相对含量多) 水 (相对含量少)
透方向： 低浓度溶液 水 高浓度溶液
提醒:此处的溶液浓度指的是物质的量浓度而非质量浓度!
水渗入漏斗内使液面上升必须具备两个 条件：
3、在质壁分离及复原的过程中，细胞液浓度的变化 趋势如何？ 质壁分离——细胞液浓度变大
复原——细胞液浓度变小
科学探究步骤 植物细胞的吸水和失水
提出问题 （原生质层是一层半透膜吗？）
作出假设 （原生质层相当于一层半透膜） 设计实验 （设计方案、预期结果…） 进行实验 （按预定方案进行实验） 分析结果 （分析实验结果，得出结论：……）
当外界溶液的浓 度比细胞质的浓 度高时，细胞失 水皱缩
结论：植物细胞对无机盐离子的吸收 具有选择性
四、细胞膜的功能特点
选择透过性
“半透膜”与“选择透过性膜”的区别
半透膜 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 透过半透膜往往取决于半透膜孔隙 直径的大小。
（D ）
A．h1＞h2，Ma＞Mb C．h1＜h2，Ma＜Mb
B．h1＞h2，Ma＜Mb D．h1＜h2，Ma＞Mb
二、细胞的吸水与失水
细胞膜是不是半透膜？
二、细胞的吸水和失水
1.动物细胞的吸水与失水
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
当外界溶液的浓 度比细胞质的浓 度低时，细胞吸 水膨胀
5．如果增加蔗糖溶液的浓度，最终形成的液面高度差H会_增__大_。
1 概念
渗透作用
水分子（或其他溶剂分子）透过半透 膜的扩散，称为渗透作用
2 水分渗 水 水 (相对含量多) 水 (相对含量少)
透方向： 低浓度溶液 水 高浓度溶液
提醒:此处的溶液浓度指的是物质的量浓度而非质量浓度!
水渗入漏斗内使液面上升必须具备两个 条件：
3、在质壁分离及复原的过程中，细胞液浓度的变化 趋势如何？ 质壁分离——细胞液浓度变大
复原——细胞液浓度变小
科学探究步骤 植物细胞的吸水和失水
提出问题 （原生质层是一层半透膜吗？）
作出假设 （原生质层相当于一层半透膜） 设计实验 （设计方案、预期结果…） 进行实验 （按预定方案进行实验） 分析结果 （分析实验结果，得出结论：……）
当外界溶液的浓 度比细胞质的浓 度高时，细胞失 水皱缩
人教版教学课件江苏省南通市第二中学高一生物《41 物质跨膜运输的实例》课件 必修一
第四章 细胞的物质输入和输出
南通市第二中学 生物学科
第1节 物质跨膜运输的实例
一、细胞的吸水和失水
在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层卵壳膜， 往漏斗内注入蔗糖溶液
将漏斗浸入盛有清水的烧杯中, 使漏斗管内外液面高度相等
一段时间后
（一）、渗透作用
——水分子通过半透膜的扩散 漏斗溶液浓度
高
水 分 流 动 方 向
问题探讨
问题探讨
（5）如果用一层纱布代替卵壳膜，管内的液面 还会升高吗？
不会升高。因为纱布的孔隙很大，蔗糖分子 也可以自由通过。 （6）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？ 液面不会上升，单位时间内进出的水分子数量 相等。
归纳：一、细胞的吸水和失水 （一）、渗透作用
１、 定义 水分子通过半透膜的扩散
原生质层恢复 原来位置
基本不变
5、分析结果，得出结论
实验结论： 外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞失水
外界溶液浓度
细胞液的浓度，细胞吸水
（三）、成熟植物细胞的吸水和失水
原生质层 细胞液
半透膜
浓度差 外界溶液
成熟植物细胞是通过渗透作用吸水与失水的
萝卜条吸水和失水
盐水
外界溶液浓度比细胞液的大 （细胞发生渗透作用，失水）
水少
烧杯溶液浓度
水多
低
顺 水分子__相对含量梯度运输
半透膜：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。
（一）、渗透作用
水分子 （1）卵壳膜是一种半透膜，在此实验中 可以通 过，而 蔗糖分子 不能通过。 （2）单位体积内烧杯清水中的水分子数比漏斗蔗糖溶 液中水分子数 多 。 （3）单位时间内透过卵壳膜进入长颈漏斗的水分子数 多 （多，少）于从长颈漏斗渗出的水。 （4）液面升高的原因是什么呢？ 单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子数多。
南通市第二中学 生物学科
第1节 物质跨膜运输的实例
一、细胞的吸水和失水
在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层卵壳膜， 往漏斗内注入蔗糖溶液
将漏斗浸入盛有清水的烧杯中, 使漏斗管内外液面高度相等
一段时间后
（一）、渗透作用
——水分子通过半透膜的扩散 漏斗溶液浓度
高
水 分 流 动 方 向
问题探讨
问题探讨
（5）如果用一层纱布代替卵壳膜，管内的液面 还会升高吗？
不会升高。因为纱布的孔隙很大，蔗糖分子 也可以自由通过。 （6）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？ 液面不会上升，单位时间内进出的水分子数量 相等。
归纳：一、细胞的吸水和失水 （一）、渗透作用
１、 定义 水分子通过半透膜的扩散
原生质层恢复 原来位置
基本不变
5、分析结果，得出结论
实验结论： 外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞失水
外界溶液浓度
细胞液的浓度，细胞吸水
（三）、成熟植物细胞的吸水和失水
原生质层 细胞液
半透膜
浓度差 外界溶液
成熟植物细胞是通过渗透作用吸水与失水的
萝卜条吸水和失水
盐水
外界溶液浓度比细胞液的大 （细胞发生渗透作用，失水）
水少
烧杯溶液浓度
水多
低
顺 水分子__相对含量梯度运输
半透膜：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。
（一）、渗透作用
水分子 （1）卵壳膜是一种半透膜，在此实验中 可以通 过，而 蔗糖分子 不能通过。 （2）单位体积内烧杯清水中的水分子数比漏斗蔗糖溶 液中水分子数 多 。 （3）单位时间内透过卵壳膜进入长颈漏斗的水分子数 多 （多，少）于从长颈漏斗渗出的水。 （4）液面升高的原因是什么呢？ 单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子数多。
高中生物必修一第四章—第1节 物质跨膜运输的实例
最终A侧液面高于B侧。
A
B
半透膜
如图1所示三个漏斗颈的内径相等，漏斗内盛有浓度相同的蔗 糖溶液，且漏斗内液面高度相同，置于同一个水槽的清水中。 三个渗透装置半透膜的面积和蔗糖溶液的体积不同，如下表：
A
图2中曲线1、2、3表示漏斗液面高度随时间的变化情况。则
曲线与各装置的对应关系是：
A．1-丙；2-甲；3-乙
发生质壁分离和复原——活细胞 不发生质壁分离——死亡细胞
2、测定细胞液浓度范围 （变量：不同浓度的蔗糖溶液）
待测细胞 + 一系列浓度梯度的蔗糖溶液 各溶液中细胞的状态
C细胞液范围 = 未发生质壁分离和刚质壁分离的 C外界溶液 范围
3、比较不同植物细胞的细胞液浓度大小
（变量：不同的植物细胞）
不同植物细胞 +同浓度的蔗糖溶液
高度差
次数
溶液不断被吸出，漏斗内则不断吸水，浓度差变小，高度差与浓度差成正相关
2、若将漏斗中的蔗糖溶液换成葡萄糖溶液，液面变化： 漏斗管内液面先上升后下降，最后内外液面相平。
1、A侧加入细胞色素C水溶液（红色，大分子），B侧加清水， 两侧液面高度一致。最终：
A侧液面高于B侧液面，B侧无色
2、A侧为蒸馏水， B侧为麦芽糖溶液， 随即向两侧分别加入 等量的麦芽糖酶，水浴加热后，该过程两侧的液面变化是：
刚发生质壁分离所需时间
比较各自耗时的长短 判断质壁分离速度(细胞液浓度)
4、比较未知浓度的溶液浓度大小 （变量：未知浓度的溶液）
相同植物细胞 + 未知浓度的溶液
刚发生质壁分离所需时间
比较各自耗时的长短 判断溶液浓度的大小(t越短，溶液浓度越大)
5、鉴定不同种类的溶液(如一定浓度的KNO3和蔗糖溶液)
A
B
半透膜
如图1所示三个漏斗颈的内径相等，漏斗内盛有浓度相同的蔗 糖溶液，且漏斗内液面高度相同，置于同一个水槽的清水中。 三个渗透装置半透膜的面积和蔗糖溶液的体积不同，如下表：
A
图2中曲线1、2、3表示漏斗液面高度随时间的变化情况。则
曲线与各装置的对应关系是：
A．1-丙；2-甲；3-乙
发生质壁分离和复原——活细胞 不发生质壁分离——死亡细胞
2、测定细胞液浓度范围 （变量：不同浓度的蔗糖溶液）
待测细胞 + 一系列浓度梯度的蔗糖溶液 各溶液中细胞的状态
C细胞液范围 = 未发生质壁分离和刚质壁分离的 C外界溶液 范围
3、比较不同植物细胞的细胞液浓度大小
（变量：不同的植物细胞）
不同植物细胞 +同浓度的蔗糖溶液
高度差
次数
溶液不断被吸出，漏斗内则不断吸水，浓度差变小，高度差与浓度差成正相关
2、若将漏斗中的蔗糖溶液换成葡萄糖溶液，液面变化： 漏斗管内液面先上升后下降，最后内外液面相平。
1、A侧加入细胞色素C水溶液（红色，大分子），B侧加清水， 两侧液面高度一致。最终：
A侧液面高于B侧液面，B侧无色
2、A侧为蒸馏水， B侧为麦芽糖溶液， 随即向两侧分别加入 等量的麦芽糖酶，水浴加热后，该过程两侧的液面变化是：
刚发生质壁分离所需时间
比较各自耗时的长短 判断质壁分离速度(细胞液浓度)
4、比较未知浓度的溶液浓度大小 （变量：未知浓度的溶液）
相同植物细胞 + 未知浓度的溶液
刚发生质壁分离所需时间
比较各自耗时的长短 判断溶液浓度的大小(t越短，溶液浓度越大)
5、鉴定不同种类的溶液(如一定浓度的KNO3和蔗糖溶液)
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•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；
细胞的吸水和失水
•1ห้องสมุดไป่ตู้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
半透膜
条件
结果
c细胞液<c外界溶液
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
•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。
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。
•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( )。
•[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
•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。
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
•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。
•(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。
•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( )。
•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
•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；
细胞的吸水和失水
•1ห้องสมุดไป่ตู้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
半透膜
条件
结果
c细胞液<c外界溶液
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
•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。
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。
•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( )。
•[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
•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。
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
•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。
•(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。
•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( )。
•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