第6講物質跨膜運輸?shù)膶嵗c方式考點一滲透作用與細胞的吸水和失水1．滲透作用1概念：指水分子（或其他溶劑分子）通過半透膜的擴散過程。半透膜——某些物質可以通過，而另一些物質不能通過的多孔性薄膜。物質能否通過取決于分子的大小，如常見的半透膜有動物的膀胱膜、腸衣、雞蛋的蛋殼膜等。2發(fā)生滲透作用的條件：一是具有半透膜；二是半透膜兩側的溶液具有濃度差。溶液濃度指物質的量濃度。3常見滲透裝置圖①若S1濃度﹥S2濃度，則單位時間內由S2→S1的水分子數(shù)多于S1→S2，表現(xiàn)為S1液面上升；若S1溶液濃度＜S2，則情況相反，外觀上表現(xiàn)為S1液面下降。（一）溶質分子不能通過半透膜②當液面不再變動時，若A、B存在的液面圖示差Δh，則S1濃度﹥S2濃度。因為達到滲透平衡后，Δh溶液產生的靜水壓S2滲透壓=S1滲透壓，此時仍有水的流動，只是單位時間內進入的水=出來的水（二）溶質分子能通過半透膜（如、NO3-）當S1濃度〉S2濃度時，S1液面先，然后，最終半透膜兩側液面。上升下降齊平【高考警示】1滲透系統(tǒng)的溶液濃度指而非質量濃度，實質是指滲透壓，如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的質量濃度相等，但10%蔗糖溶液的滲透壓，故水可通過半透膜由向溶液移動。2滲透平衡只意味著半透膜兩側水分子移動達到平衡狀態(tài)，既不可看作沒有水分子移動，也不可看作兩側溶液濃度絕對相等。3只有活的、成熟的植物細胞才能發(fā)生滲透失水和吸水，從而發(fā)生質壁分離和復原。物質的量濃度小蔗糖葡萄糖4①水分子的移動方向：移動，但最終結果是單位體積內水分子數(shù)的溶液流向單位體積內水分子數(shù)的溶液。②在達到滲透平衡后，只要存在液面差Δh，則S1溶液的濃度仍S2溶液的濃度。③液柱不能持續(xù)上升，一方面是溶液濃度差的作用，另一方面是液體壓強的作用。兩方面的作用相反，二者達到平衡狀態(tài)時，液面停止上升。雙向多（低濃度）少（高濃度）大于【例】現(xiàn)有體積相同、質量分數(shù)相同的蔗糖溶液和葡萄糖溶液。圖1表示這兩種物質透過半透膜的情況，圖2表示滲透作用裝置圖，下列敘述合理的是DA．圖1體現(xiàn)了半透膜的選擇透過性B．圖甲中水柱a先上升后下降C．圖乙中水柱b先上升后不變D．平衡后水柱a的高度高于水柱b為先上升，后保持不變人工制成的半透膜，如玻璃紙沒有生物活性，不具有選擇透過性水柱b先上升后下降1成熟植物細胞的結構全透性小細胞質原生質層半透膜大2．植物細胞的吸水和失水2植物細胞吸水和失水的原理和現(xiàn)象失分離吸分離復原水擴散的方向：低濃度溶液水多→高濃度溶液水少質壁分離發(fā)生的原因：①外因：②內因：外界溶液濃度大于細胞液濃度細胞壁的伸縮性小于原生質層的伸縮性2植物細胞吸水和失水的原理和現(xiàn)象注意：質壁分離：質指，壁指。只有成熟的植物細胞才發(fā)生質壁分離，根尖分生區(qū)細胞及動物細胞不會發(fā)生質壁分離。原生質層細胞壁3．動物細胞的吸水和失水1________相當于半透膜；濃度差由外界溶液濃度與______的濃度來體現(xiàn)。2細胞吸水或失水的多少取決于細胞膜兩側溶液中水的相對含量的________。細胞膜細胞質差值思考：動物細胞和未成熟的植物細胞是否能發(fā)生滲透作用吸水或失水？能，此時細胞膜相當于半透膜半透膜:是一些物質可以透過，另一些物質不能透過的多孔性薄膜，物質能否通過取決于分子的大小，如玻璃紙，雞卵的卵殼膜，膀胱膜等。根據(jù)半透膜是否具有生命現(xiàn)象可分為生物膜和非生物膜。選擇透過性膜:是具有生命的生物膜，它對物質的通過既有半透膜的物理性質，還有主動的選擇性，如細胞膜?；钚缘纳锬げ啪哂羞x擇透過性，細胞死亡或膜載體蛋白失活后，其選擇透過性喪失。選擇透過性膜相當于半透膜，反之則不然幾組相近概念的比較1半透膜、選擇透過性膜的比較：由細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質組成，不包括細胞核和液泡內的細胞液。此結構僅存在于成熟的植物細胞中。是一種特殊方式的擴散，是指水或其他溶劑分子通過半透膜或選擇透過性膜進行的擴散。2擴散作用和滲透作用3原生質層、原生質體的比較：根尖分生區(qū)細胞有原生質層嗎？是細胞膜以內所有生命物質的總稱，包括細胞膜、細胞質、細胞核三部分。一個動物細胞就是一個原生質體。植物細胞去除細胞壁后剩下的就是原生質體。擴散作用：滲透作用：指物質從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域的運動。①原生質層：②原生質體：熱圖分析1——如圖表示正在進行質壁分離的紫色洋蔥細胞，請分析：（1）b的顏色和大小如何發(fā)生變化？（2）c處的濃度與細胞外的濃度（3）當停止質壁分離時，b與c的濃度？顏色逐漸加深；b逐漸變小。相等相等熱圖分析2——如圖甲、乙、丙分別是細胞在不同濃度溶液中水分子的跨膜運輸示意圖箭頭大小代表水分子數(shù)的多少。請回答下列問題：1若將人的成熟紅細胞放入清水中，會出現(xiàn)如圖所示哪種現(xiàn)象？分析原因。2的蔗糖溶液中，會出現(xiàn)如圖所示哪種現(xiàn)象？達到平衡時，水分子進出細胞的狀況是圖中哪一種？3若某葉肉細胞正處于圖甲所示狀態(tài)，一段時間內細胞體積增大，最終會不會漲破？為什么？會出現(xiàn)如圖甲所示現(xiàn)象。將人的成熟紅細胞放入清水中，由于發(fā)生滲透作用，從細胞外進入細胞內的水分子多于從細胞內到細胞外的水分子，因此細胞吸水。的蔗糖溶液中，細胞外界溶液濃度較大，細胞失水，如圖丙所示；達到平衡狀態(tài)時，水分子進出細胞的速率相等，如圖乙所示。細胞不會漲破，因為植物細胞有細胞壁的保護?！纠?017·全國Ⅱ卷將某種植物的成熟細胞放入一定濃度的物質A溶液中,發(fā)現(xiàn)其原生質體即植物細胞中細胞壁以內的部分的體積變化趨勢如圖所示。下列敘述正確的是A0～4h內物質A沒有通過細胞膜進入細胞內B0～1h內細胞體積與原生質體體積的變化量相等C2～3h內物質A溶液的滲透壓小于細胞液的滲透壓D0～1h內液泡中液體的滲透壓大于細胞質基質的滲透壓C【例】如圖表示一中間隔以半透膜只允許水分子通過的水槽，兩側分別加入等物質的量濃度的葡萄糖溶液和麥芽糖溶液。然后在半透膜兩側加入等質量的麥芽糖酶，在加入麥芽糖酶前后M、N兩側液面的變化是側液面上升，加酶后N側液面上升并高于M側液面?zhèn)纫好嫔仙用负驨側液面上升并等于M側液面、N兩側液面不變、N兩側液面不變，加酶后N側液面上升并高于M側液面D考點二實驗：觀察植物細胞的質壁分離和復原1實驗原理(1)成熟的植物細胞的原生質層相當于一層

。(2)_________具有一定的濃度，能滲透吸水和失水。(3)原生質層比細胞壁的伸縮性

。半透膜細胞液大2實驗材料考點二實驗：觀察植物細胞的質壁分離和復原①一般不選擇細菌，它能發(fā)生質壁分離，但現(xiàn)象不明顯。②不能選擇動物細胞，它無細胞壁，不能發(fā)生質壁分離現(xiàn)象。③必須選擇有大液泡的植物細胞最好有顏色，便于在顯微鏡下觀察現(xiàn)象。新鮮紫色洋蔥鱗片葉外表皮是進行此項實驗的較理想材料。紫色緊貼分離變大質壁分離的觀測指標質壁分離復原的觀測指標細胞大小:基本不變3．實驗步驟1質壁分離與復原過程中水分移動是雙向的，總結果是單向的。2本實驗所用的方法為引流法，實驗用低倍顯微鏡觀察了三次，第一次與第二次形成對照，第三次與第二次形成對照，該對照方法為。4質壁分離時，在細胞壁和細胞膜之間充滿的是，因為細胞壁是全透性的。自身對照

濃度降低了的外界溶液此時細胞的吸水能力是增強還是降低？增強本實驗選用03g/mL的蔗糖溶液作試劑，若濃度過高或過低對實驗有何影響？的蔗糖溶液作試劑，既明顯出現(xiàn)質壁分離，又不會殺死細胞。若濃度過高，質壁分離速度快，細胞會因失水過多而死亡，不能再進行質壁分離復原；若濃度過低，不能引起質壁分離或質壁分離速度太慢。能否將蔗糖溶液換為NO3溶液？使用適宜質量濃度的NO3溶液（溶質可穿膜），因為＋和NO3—可被細胞吸收，使細胞液濃度增大，所以細胞先發(fā)生質壁分離后又自動復原。尿素、甘油、乙二醇等現(xiàn)象同上換為醋酸溶液呢？使用質量濃度為1mol·L－1的醋酸溶液，則不發(fā)生質壁分離及復原現(xiàn)象。因為醋酸能，使原生質層失去選擇透過性。殺死細胞重難點分析1——細胞能否發(fā)生質壁分離和復原現(xiàn)象的判定1從細胞角度分析①死細胞、動物細胞及未成熟的植物細胞如根尖分生區(qū)細胞不發(fā)生質壁分離和復原現(xiàn)象。②具有中央大液泡的成熟植物細胞可發(fā)生質壁分離和復原現(xiàn)象。重難點分析1——細胞能否發(fā)生質壁分離和復原現(xiàn)象的判定2從溶液角度分析①在一定濃度溶質不能透過膜的溶液中只會發(fā)生質壁分離現(xiàn)象，不能發(fā)生質壁分離后自動復原現(xiàn)象只有用清水或低滲溶液處理，方可復原。②在一定濃度溶質可透過膜的溶液如NO3、甘油等中可發(fā)生質壁分離后自動復原現(xiàn)象。③在過高濃度溶液中可發(fā)生質壁分離現(xiàn)象，因過度失水而不會發(fā)生質壁分離復原現(xiàn)象。重難點分析2——質壁分離和復原實驗的拓展應用1判斷成熟植物細胞的死活2測定細胞液濃度范圍重難點分析2——質壁分離和復原實驗的拓展應用3比較不同成熟植物細胞的細胞液濃度重難點分析2——質壁分離和復原實驗的拓展應用重難點分析2——質壁分離和復原實驗的拓展應用4鑒別不同種類的溶液如NO3溶液和蔗糖溶液【例】2014·全國Ⅰ卷下列關于植物細胞質壁分離實驗的敘述,錯誤的是A與白色花瓣相比,采用紅色花瓣有利于實驗現(xiàn)象的觀察B用黑藻葉片進行實驗時,葉綠體的存在會干擾實驗現(xiàn)象的觀察C用紫色洋蔥鱗片葉外表皮不同部位觀察到的質壁分離程度可能不同D紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的液泡中有色素,有利于實驗現(xiàn)象的觀察B【例】引起50%左右細胞發(fā)生初始質壁分離的濃度,稱為細胞液的等滲濃度。某生物興趣小組將剪成均等小塊的洋蔥表皮分別放入等量下面各組溶液中,并記錄實驗結果如下表。下列相關敘述錯誤的是A蔗糖溶液濃度小于03mol/L時,洋蔥表皮細胞不發(fā)生滲透作用B該實驗結果說明洋蔥表皮細胞存在不同濃度的細胞液C該洋蔥表皮細胞細胞液的等滲濃度范圍為05～06mol/LD為了更精確地測定洋蔥表皮細胞細胞液的等滲濃度,可以設置更小蔗糖溶液的濃度梯度進行實驗AD【變式題】洋蔥內表皮細胞的細胞液濃度很高，但卻不是紫色的。取洋蔥內表皮細胞制成臨時裝片，從蓋玻片一邊滴入添加了紅墨水的質量濃度為03g/mL的蔗糖溶液，另一側用吸水紙吸引，重復幾次后進行觀察。觀察到的實驗結果及分析正確的是A．細胞發(fā)生質壁分離，紅色部分為液泡的細胞液B．細胞發(fā)生質壁分離，白色部分為原生質層與細胞壁之間的外界溶液C．視野中紅色部分逐漸縮小，顏色逐漸加深D．視野中白色部分逐漸縮小，濃度逐漸升高考點三物質跨膜運輸?shù)姆绞郊坝绊懸蛩?．物質跨膜方式圖解物質出入細胞的方式運輸方向是否需要載體是否消耗能量2．物質跨膜運輸方式——膜的選擇透過性順逆運輸動力來源于濃度差不需要消耗在細胞的生命活動過程中，主動運輸使細胞能主動地從外界吸收被選擇的物質，供生命活動利用。同樣，細胞也能利用主動運輸把新陳代謝產物排出細胞外。被動運輸主動運輸自由擴散協(xié)助擴散高濃度→低濃度一般為低濃度→高濃度需要需要不消耗不消耗物質出入細胞的方式被動運輸主動運輸自由擴散協(xié)助擴散圖例實例O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等出入細胞紅細胞吸收葡萄糖小腸絨毛上皮細胞吸收葡萄糖、氨基酸、無機鹽等葡萄糖進入其他細胞或紅細胞吸收其他離子的方式是主動運輸3跨膜運輸——膜的流動性胞吞、胞吐大分子流動性小泡消耗能量屬于跨膜運輸，但沒有真正地穿過生物膜。結構基礎：。神經遞質一般為小分子物質細胞膜的流動性【例】右圖為一種溶質分子跨膜運輸?shù)氖疽鈭D。下列相關敘述錯誤的是（）A載體①逆濃度運輸溶質分子B載體②具有ATP酶活性C載體①和②轉運方式不同D載體②轉運溶質分子的速率比自由擴散快B協(xié)助擴散有載體協(xié)助，自由擴散沒有，前者快，D正確?！纠}】下圖表示細胞膜的結構和物質進出細胞的方式，下列說法不正確的是A．在圖①a～e過程中，可代表細胞分泌Na＋過程的是eB．在圖①所示的結構中，主要由A物質決定著不同生物膜的功能差異C．與圖②中曲線Ⅰ相符的過程是圖①中的過程a或eD．在圖①所示的結構中，A和B物質大都不是靜止的C4影響物質跨膜運輸?shù)囊蛩?物質濃度在一定的濃度范圍內2氧氣濃度3溫度：可影響 和 ，因而會影響物質跨膜運輸?shù)乃俾?。生物膜的流動性酶的活性改為ATP哺乳動物成熟的紅細胞易錯提醒——物質出入細胞方式6個“不要漏掉”1需要載體蛋白協(xié)助的運輸方式除主動運輸外，不要漏掉協(xié)助擴散。2消耗能量的運輸方式除主動運輸外，不要漏掉胞吞和胞吐。3從高濃度到低濃度的運輸方式除自由擴散外，不要漏掉協(xié)助擴散。4影響協(xié)助擴散運輸速率的因素除載體蛋白數(shù)量外，不要漏掉濃度差。5與主動運輸有關的細胞器除供能的線粒體外，不要漏掉載體蛋白的合成場所——核糖體