第3章 第1节 质膜具有选择透过性无答案

第1节 质膜具有选择透过性

一、生物膜的透性

扩散：某物质从浓度 的地方向浓度 的地方移动的过程。扩散使得分子或者离子分布均

匀，直到平衡。

1、 实验：模拟探究膜的透性

实验原理：半透膜是一种多孔性膜，一些物质可以通过，另一些物质不能通过。玻璃纸是一

种常用的半透膜，水分子可以通过，蔗糖分子不能通过。

实验步骤：取两个长颈漏斗，在漏斗口分别封一层玻璃纸，编号A B ；在A 中加入硫酸铜

溶液，在B 中加入蔗糖溶液；将两个漏斗分别放入装有蒸馏水的烧杯中，使漏斗页面与烧杯

的页面平齐；静置一段时间后，观察两个烧杯中蒸馏水的颜色及长颈漏斗液面的变化。

现象：

小结：

半透膜:像玻璃纸一样一些物质可以透过,另一些物质不能透过的多孔性膜。

渗透作用：水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。

产生条件{具有 半透膜两侧的溶液具有

质膜对物质的渗透性类似于半透膜，使许多物质不能自由进出，所以细胞也能发生渗透

作用，并且其性质更加复杂。因此，质膜具有 。

二、细胞的吸水和失水

1、 植物细胞的吸水与失水

成熟植物细胞的结构：

原理：成熟的植物细胞与外界溶液构成一个，相当于半透膜，细胞液具有一定的浓度，与外界溶液形成一定的浓度差。

注意区分吸胀吸水和渗透吸水

条件和结果：

细胞液浓度＞外界溶液浓度，细胞，中央液泡体积变大，细胞坚挺；

细胞液浓度＜外界溶液浓度，细胞，中央液泡体积变小，发生；

细胞液浓度＝外界溶液浓度，细胞与达到动态平衡。

应用：

1）在生产生活中的应用

对农作物的合理灌溉，降低了土壤溶液浓度，有利于农作物对水分的吸收，满足需要；

盐碱地植物不易存活或者一次施肥过多容易造成烧苗现象；糖渍、盐渍食品不易变质的原因是浓度的外界溶液使微生物不能生存；医用生理盐水可以维持细胞的正常形态。2）在科学研究中的应用

(1)判断细胞的死活。

待测细胞+溶液{发生质壁分离和复原→活细胞不发生质壁分离→死细胞

(2)测定细胞液的浓度范围。

待测细胞+一系列浓度梯度的溶液细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质

壁分离的外界溶液的浓度之间

(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度。

不同植物细胞+同一浓度的溶液细胞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)

(4)比较未知溶液的浓度大小。

同一植物的成熟细胞+未知浓度的溶液细胞刚刚发生质壁分离所需时间的比较→判断溶液浓度的大小(时间越短,未知溶液的浓度越大)

2、实验：观察植物细胞的质壁分离与复原

实验原理：

成熟的植物细胞与外界溶液共同构成渗透系统，可发生渗透作用。

实验材料：紫色洋葱鳞片叶、质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液实验步骤与现象：

a 制作洋葱鳞片叶外表皮的临时装片

b

低倍镜下观察洋葱鳞片叶外表皮细胞

c 滴加质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液（滴加方法）

d 低倍镜下观察质壁分离

e 滴加清水

f

实验结论：成熟的植物细胞能与外界发生渗透作用。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；当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。

三、细胞对其他物质的选择性吸收

质膜是一层选择性透过膜。

1、水稻和番茄吸收矿质离子

科学家将水稻和番茄分别放在含有Ca2+、Mg2+和SiO44-的完全培养液中培养一段时间后，其结果如图所示：

1）番茄吸收的多，吸收少；水稻吸收多，而吸收少。

即不同植物对同一无机盐离子、同一植物对不同无机盐离子的吸收过程有差异，说明：

2）水稻吸收水的相对速率比吸收的大，造成培养液中Ca2+、Mg2+浓度上升；

番茄吸收水的相对速率比吸收的大，造成培养液中SiO44-离子浓度上升。

2、小肠绒毛细胞吸收葡萄糖

小肠绒毛上皮细胞能够从消化道中吸收葡萄糖，却很难吸收相对质量较小的木糖，这体现了质膜的功能特性是

小结：质膜和其他生物膜都是选择透过性膜，水分子可以自由通过，一些离子和小分子也可以自由通过，而其他的离子、小分子和大分子不能通过。

跟踪练习：

1、一个成熟植物细胞的原生质层包括()

A．细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质

B．细胞壁、液泡膜和这两层膜之间的细胞质

C．细胞膜、核膜和这两层膜之间的细胞质

D．细胞膜和液泡膜之间的细胞质

2、质壁分离实验中经过了0.3 g/mL蔗糖溶液的处理，细胞变化示意图如下所示，其变化顺序是()

A．①②③B．②③①C．③②①D．①③②

3、质壁分离和复原实验可以说明或证明()

①植物细胞的死活

②原生质层的伸缩性比细胞壁伸缩性大

③当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞渗透失水；反之，细胞则渗透吸水

④原生质层具有选择透过性

⑤细胞壁的主要成分是纤维素

A．①③④⑤B．①②③④C．②③④⑤D．①④⑤

4、下图为研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题：

(1)漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，漏斗内外起始液面一致。

渗透平衡时的液面差为Δh，此时S1和S2的浓度大小关系为________。

(2)图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的________，两者在物质透过功能上的差异是____________________________________________。

(3)为进一步探究两种膜的特性，某兴趣小组做了以下实验。

实验材料：紫色洋葱。

实验器具：如上图所示的渗透装置(不含溶液)，光学显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，刀片，吸水纸，擦镜纸，滴管，记号笔等。

实验试剂：蒸馏水，0.3 g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液。

部分实验步骤和结果如下：

①选两套渗透装置，标上代号X和Y。在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水，分别在装置X和Y 的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液，均调节至漏斗内外液面高度一致。渗透平衡时出现液面差的装置有______(填代号)。

②选两片洁净的载玻片，________，在载玻片中央分别滴加________，制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态。

③观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化，两者都能出现的现象是________。

(4)上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是__________ _

_________________________________________________。

5、植物叶片表皮上分布有大量气孔，下图为气孔结构示意图，气孔两侧的细胞称为保卫细胞，决定着气孔的开闭。有人提出气孔的开闭与保卫细胞的吸水和失水有关。

请你根据所给的材料和用具设计一个实验，探究保卫细胞吸水和失水与气孔开闭之间的关系，并得出相应的结论。

（1）实验原理：________________________________________________________。

（2）材料用具：显微镜，镊子，刀片，吸管，载玻片，盖玻片，吸水纸，蒸馏水，质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液，蚕豆叶片。

（3）实验步骤

①取载玻片2片，分别在中央滴加蒸馏水和蔗糖溶液各一滴。

②_______________________________________________________________。

③_______________________________________________________________。

（4）实验结果预测及结论：

①_______________________________________________________________。

②_______________________________________________________________。

6、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图，依照细胞外形的变化判断蔗糖溶液的浓度，由高到低排列，正确的是（）

A.甲>乙>丙>丁

B.丙>乙>丁>甲

C.丙>丁>甲>乙

D.丁>甲>乙>丙