1、必修1第4章第1节 物质跨膜运输的实例 2.概念:水分子(或其他溶剂分子)透过半透膜的扩散。半透膜 膜两侧的溶液具有浓度差 3.条件 4.原理:低浓度流向高浓度(水多)(水少)一、渗透作用 1.渗透现象 5.验证渗透作用发生的条件 具有半透膜 具有浓度差【典型例题】1.如图为渗透作用实验,开始时如图1,A代表清水,B、C代表蔗糖溶液(蔗糖不能透过半透膜),过一段时间后结果如图2,漏斗管内的液面不再发生变化,H1、H2表示漏斗管内液面与清水的高度差。下列说法错误的是()A图1中B的浓度大于C的浓度 B图2中B的浓度等于C的浓度 C图1 A中水分子扩散到B的速率大于A中水分子扩散到C的速率 D图2
2、 A中水分子扩散到B的速率等于B中水分子扩散到A的速率 B 2.如右图所示,把体积与质量浓度相同的葡萄糖溶液与蔗糖溶液用半透膜(允许溶剂通过,不允许葡萄糖、蔗糖通过)隔开,开始一段时间后液面情况是()。A.甲高于乙 B.乙高于甲 C.先甲高于乙,后乙高于甲 D.先乙高于甲,后甲高于乙 C【方法归纳】“U”型管中水分子移动方向的分析(1)膜两侧溶液中浓度高的一侧渗透压高,浓度低的一侧渗透压低,水分子由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。(2)两侧溶液中的溶质是否能通过半透膜,若不能,则只是高浓度一侧液面升高;若能,则先是高浓度一侧液面升高,随后另一侧液面升高,最后两侧液面持平。(3)如果溶质分子不能透过
3、半透膜,在达到渗透平衡时,一般两侧溶液的浓度并不相等,因为液面高的一侧形成的静水压,会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。1.动物细胞的吸水与失水 当外界溶液的浓度比细胞质的浓度低时,细胞吸水膨胀 当外界溶液的浓度比细胞质的浓度高时,细胞失水皱缩 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 二、细胞的吸水和失水 2.植物细胞的吸水与失水 细胞壁 细胞膜 液泡膜 细胞质 原生质层(全透性)细胞液(液泡里的液体)原生质层的细胞膜和液泡膜具有选择透过性,相当于一层半透膜。【典型例题】(2015海南卷改编.10)取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干,去除主脉后剪成大小相同的小块,
4、随机分成三等份,之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中,一定时间后测得甲的浓度变小,乙的浓度不变,丙的浓度变大。假设蔗搪分子不进出细胞,则关于这一实验结果。下列说法正确的是()A实验前,丙的浓度乙的浓度甲的浓度 B乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等 C实验中,细胞与蔗糖溶液间的水分子移动都是单向的 D甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的 D 点拨:甲吸水、乙水分进出平衡、丙失水,所以实验前甲的浓度乙的浓度丙的浓度;水分子在细胞液和溶液之间双向流动,细胞液浓度和外界而言浓度不同,水分子出入速率不同。三、观察植物细胞的质壁分离和复原 1.实验原理(1)成熟的植物
5、细胞构成渗透系统可发生渗透作用。(2)当细胞液浓度外界溶液浓度时,细胞吸水,发生质壁分离复原。2.实验流程 质壁分离:外界溶液浓度大于 细胞液的浓度,细胞失水。3.实验结果:质壁分离复原:外界溶液浓度小于 细胞液的浓度,细胞吸水。4.植物细胞质壁分离及质壁分离复原的拓展应用(1)判断成熟植物细胞是否是活细胞(2)测定细胞液浓度范围(3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度【典型例题】1.(2014上海卷)21以紫色洋葱鳞叶为材料进行细胞质壁分离和复原的实验,原生质层长度和细胞长度分别用X和Y表示(如图6),在处 理时间相同的前提下()A同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越小,则紫色越浅 B同
6、一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越大,则所用蔗糖溶液浓度越高 C不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越小,则越易复原 D不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越大,则细胞的正常细胞液浓度越高 D 点拨:X/Y值越小,表示失水越多,质壁分离越明显,紫色越深,反之,则结果相反。2.(2014课标卷)4将某植物花冠切成大小和形状相同的细条,分为a、b、c、d、e和f组(每组的细条数相等),取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度,结果如图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换,则()A实验后,a组液泡中的溶质浓度比b组的高 B浸泡导致f组细胞
7、中液泡的失水量小于b组的 Ca组细胞放在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组 D使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.40.5molL-1之间 D 初始浓度 0 Mg2 Ca2+Si4+离子 培养液中的离子浓度 水稻 番茄 同种植物对不同离子的吸收不一样 实例一 不同植物对同种离子的吸收不一样 四、物质跨膜运输的其他实例 植物吸收离子和吸收水是两个相对独立过程 有些物质(如碘)的跨膜运输是逆相对含量梯度(逆浓度梯度)运输的。20 25倍 人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力 250mg/L 血液中碘的浓度 I 实例二 甲状腺滤泡上皮细胞 结论:细胞膜不仅是半透膜,还是选择透过性膜,水分子自由通过,一些离子和小分子可以通过,其他的离子、小分子、大分子不能通过,是活细胞的重要特征。下列关于物质跨膜运输实例的说法中,不正确的是()A细胞膜、核膜等生物膜都是选择透过性膜 B水分子进出细胞,取决于细胞内外液体的浓度差 C小分子物质都能通过细胞膜,大分子物质则不能 D细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程【典型例题】C 点拨:细胞膜对物质进出具有选择性,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、小分子和大分子则不能通过。【课堂小结】