第6講細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出

［目標(biāo)要求］1.物質(zhì)出入細(xì)胞的方式。2.實(shí)驗(yàn)：(1)通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)探究膜的透性。(2)觀察植物細(xì)

胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原。

考點(diǎn)一物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例

J知識(shí)自主梳理夯實(shí)基礎(chǔ)強(qiáng)化要點(diǎn)

1.滲透作用

(1)概念：指水分子(或其他溶劑分子)通過(guò)生透膜的擴(kuò)散過(guò)程。

(2)滲透作用產(chǎn)生的條件：一是具有半透膜,二是半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。

2.動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞的吸水和失水

(1)動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水

蘭蟹二細(xì)睡

①原理

位壁~細(xì)胞質(zhì)與外界溶液間具有濃度差

②現(xiàn)象

當(dāng)外界溶液濃當(dāng)外界溶液濃當(dāng)外界溶液濃

度小于細(xì)胞質(zhì)度大于細(xì)胞質(zhì)度等于細(xì)胞質(zhì)

濃度時(shí)，細(xì)胞濃度時(shí),細(xì)胞濃度時(shí),細(xì)胞

吸水膨脹失水皺縮維持正常形態(tài)

5-

(2)植物細(xì)胞的吸水和失水(以成熟植物細(xì)胞為例)

①原理

細(xì)

胞

核

②現(xiàn)象

當(dāng)外界溶液濃度舞舞舞黎小當(dāng)外界溶液濃度

大于細(xì)胞'海濃度乏細(xì)胞液濃度時(shí)’

肝需辮卷細(xì)胞吸水膨脹，由等于細(xì)胞液濃度

?、細(xì)胞當(dāng)生質(zhì)于存在細(xì)胞壁.細(xì)時(shí).細(xì)胞維持正

壁分離現(xiàn)象胞不會(huì)漲破常形態(tài)

【教材中的隱性知識(shí)】(1)源于必修1P60”問(wèn)題探討”：滲透與擴(kuò)散有何區(qū)別？

提示滲透作用必須有選擇透過(guò)性膜(半透膜)，擴(kuò)散則不一定需要；擴(kuò)散適用于各種物質(zhì)，

滲透僅指溶劑分子；因此，滲透是一種特殊的擴(kuò)散。

⑵源于必修1P6I“與生活的聯(lián)系”：為什么吃比較咸的食物時(shí)，口腔和唇感覺(jué)比較干？

提示這是因?yàn)榕c細(xì)胞內(nèi)液相比，外界溶液濃度高，口腔上皮細(xì)胞失水導(dǎo)致的。

3.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例

(1)植物對(duì)無(wú)機(jī)鹽離子的吸收

①不同植物對(duì)同種無(wú)機(jī)鹽離子的吸收有差星。

②同種植物對(duì)不同無(wú)機(jī)鹽離子的吸收也有差星。

(2)人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞對(duì)碘的吸收是逆(填“逆”或“順”)濃度梯度進(jìn)行的。

(3)不同微生物對(duì)不同礦物質(zhì)的吸收表現(xiàn)出較大的差異性。

【教材中的隱性知識(shí)】(1)源于必修1P63“資料分析”：科學(xué)家將番茄和水稻分別放在含有Ca2+、

Mg2+和SiOr的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，結(jié)果及分析如下：

水稻培養(yǎng)液中Mg2+、Ca2+濃度升高的原因：水稻吸收水分子的量多于吸收M&2+、Ca2+的量。

⑵源于必修1P64"與社會(huì)的聯(lián)系”：濃度低的飲料可以用來(lái)補(bǔ)充體內(nèi)水分，而濃度高的飲料

不能很好地起到補(bǔ)充體內(nèi)水分的作用，是因?yàn)檫^(guò)高濃度的飲料反而會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞失水。

(3)源于必修1P64“練習(xí)?拓展題”：輪作的意義是防止長(zhǎng)期在同一塊田里種植同種作物導(dǎo)致

土壤肥力下降。

I■診斷?？颊Z(yǔ)句，澄清易錯(cuò)易混」

(1)滲透作用中膜兩側(cè)溶液的濃度指的是質(zhì)量百分比濃度(X)

(2)在滲透作用中，當(dāng)半透膜兩側(cè)溶液濃度相等時(shí)，水分子不再通過(guò)半透膜(X)

(3)雖然紅細(xì)胞沒(méi)有具膜細(xì)胞器，但將其放入一定濃度的外界溶液中，也能發(fā)生滲透作用

)

（4）植物細(xì)胞的原生質(zhì)層包括細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核（X）

（5）成熟的植物細(xì)胞在發(fā)生質(zhì)壁分離的過(guò)程中，細(xì)胞吸水能力逐漸減弱（X）

（6）在蔗糖溶液中加入適量紅墨水，可觀察紫色洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離（V）

（7）無(wú)機(jī)鹽離子都是逆濃度梯度跨膜運(yùn)輸?shù)模╔）

|■闡述基本原理,突破長(zhǎng)句表達(dá)」

（源于P76“自我檢測(cè)?技能應(yīng)用”）溫度高低會(huì)提高或降低水分通過(guò)半透膜的擴(kuò)散速率嗎？請(qǐng)

你提出假設(shè)，并設(shè)計(jì)檢驗(yàn)該假設(shè)的實(shí)驗(yàn)方案。

材料及用具：有如圖所示相同的滲透裝置三個(gè)，酒精燈（或水浴鍋）、冰塊及用具若干。

3!

實(shí)驗(yàn)假設(shè)：溫度高低會(huì)提高或降低水分子通過(guò)半透膜的擴(kuò)散速率。在一定溫度范圍內(nèi)，提高

溫度會(huì)加快水分子通過(guò)半透膜的速率；而降低溫度則減緩水分子通過(guò)半透膜的速率。

實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)如下：準(zhǔn)備如圖所示的滲透裝置三套，在第一組的燒杯外用酒精燈或水浴鍋加

熱升溫；第二組燒杯外加冰塊降溫;第三組留作對(duì)照。三組裝置同時(shí)開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，并記錄液面

變化及時(shí)間。

j重點(diǎn)剖析歸納點(diǎn)擊重點(diǎn)攻克難點(diǎn)

滲透作用現(xiàn)象分析及拓展應(yīng)用

（1）滲透作用的現(xiàn)象分析

①滲透系統(tǒng)的溶液濃度指物質(zhì)的量濃度而非質(zhì)量濃度，實(shí)質(zhì)是指滲透壓，如質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%

的葡萄糖溶液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的蔗糖溶液的質(zhì)量濃度相等，但質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的蔗糖溶液

的滲透壓小，故水可通過(guò)半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移動(dòng)。

②水分子由低濃度溶液流向高濃度溶液是表觀現(xiàn)象，實(shí)際上水分子是雙向移動(dòng)的，只是由低

濃度溶液流向高濃度溶液的水分子數(shù)較多。

③漏斗內(nèi)液面上升的原因：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)由清水進(jìn)入蔗糖溶液中的水分子數(shù)多于由蔗糖溶液進(jìn)

入清水中的水分子數(shù)。

④漏斗內(nèi)液面停止上升的原因：隨著液面的不斷上升，漏斗內(nèi)液體的壓強(qiáng)越來(lái)越大，從而使

水分子從漏斗內(nèi)移向燒杯的速率加快，水分子進(jìn)出漏斗的速率越來(lái)越接近，直至完全相等，

漏斗內(nèi)液面不再升高，此時(shí)水分子的進(jìn)出達(dá)到相對(duì)平衡。

⑤若滲透平衡后，半透膜兩側(cè)液面仍存在液面高度差，則半透膜兩側(cè)溶液就存在濃度差，且

液面高的一側(cè)溶液濃度高。

（2）滲透作用實(shí)驗(yàn)裝置的拓展應(yīng)用

①驗(yàn)證滲透作用發(fā)生的條件

A

溶液：的蔗糖溶液三家）：

半gsi0.3g/mLA/M

透鳥(niǎo)S2溶液：0.3g/mL的蔗糖溶液時(shí)間

膜滲透作用

>今的發(fā)生需

A有濃度差

溶液：的蔗糖溶液濯A〃>0<

半S10.3g/mL

透?S?溶液：清水時(shí)間

膜滲透作用

的發(fā)生需

有半透膜

溶液的蔗糖溶液三辱

紗S1：0.3g/mL?A6=0，

布5溶液：清水時(shí)間

②比較不同溶液濃度的大小

漏斗內(nèi)溶液濃度為M，燒杯內(nèi)溶液濃度為N,以下為各種現(xiàn)象及對(duì)應(yīng)的結(jié)論:

若漏斗內(nèi)液面上升,則“〉N

若漏斗內(nèi)液面不變，則M=N

若漏斗內(nèi)液面下降，則

③探究物質(zhì)能否通過(guò)半透膜的方法（以碘和淀粉為例）

燒杯內(nèi)盛淀粉溶液漏斗內(nèi)盛碘液結(jié)論

變藍(lán)不變藍(lán)碘能通過(guò)半透膜，而淀粉不能

不變藍(lán)變藍(lán)淀粉能通過(guò)半透膜，而碘不能

變藍(lán)變藍(lán)淀粉和碘都能通過(guò)半透膜

不變藍(lán)不變藍(lán)淀粉和碘都不能通過(guò)半透膜

J考向逐一突破預(yù)測(cè)考向總結(jié)方法

考向一滲透作用的原理及應(yīng)用分析

1.某同學(xué)設(shè)計(jì)的滲透裝置實(shí)驗(yàn)如圖所示（開(kāi)始時(shí)狀態(tài)），燒杯中盛放有蒸儲(chǔ)水。圖中豬膀胱膜

允許單糖透過(guò)。倒置的長(zhǎng)頸漏斗中先裝入蔗糖溶液一段時(shí)間后再加入蔗糖酶（微量）。有關(guān)該

實(shí)驗(yàn)描述正確的是（）

溜水

糖和蔗

酶溶液

膀胱膜

即下降

加酶后

升，

先上

始時(shí)

面開(kāi)

中液

漏斗

A.

相平

面基本

內(nèi)外液

后保持

，最

下降

然后

升，

續(xù)上

后繼

加酶

升，

先上

液面

斗中

B.漏

不變

液面差

一定的

后保持

，然

上升

繼續(xù)

酶后

，加

上升

面先

中液

漏斗

C.

萄糖

僅有葡

有機(jī)物

測(cè)出的

中可檢

在燒杯

加酶后

D.

B

答案

,

增多

數(shù)目

分子

糖，

為單

水解

酶后

，加

上升

，液面

壓較高

滲透

溶液，

有蔗糖

漏斗中

長(zhǎng)頸

解析

等，

透壓相

兩邊滲

杯中至

進(jìn)入燒

透膜

過(guò)半

以通

子可

糖分

是單

，但

上升

繼續(xù)

，液面

壓更高

滲透

。

正確

，B項(xiàng)

本相平

液面基

至內(nèi)外

壓降低

中滲透

漏斗

b平

a和

液面

時(shí)，

開(kāi)始

實(shí)驗(yàn)

膜，

半透

通過(guò)

不能

離子

子或

質(zhì)分

設(shè)溶

，假

透裝置

一個(gè)滲

如圖為

2.

）

（

確的是

斷不正

下列判

齊。

會(huì)上升

液面b

降，

會(huì)下

面a

則液

乙，

度低于

甲的濃

液，

蔗糖溶

乙都是

甲、

如果

A.

液

升，

會(huì)上

液面a