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1第4章《细胞的物质输入与输出》第1节《物质跨膜运输的实例》学习单【学习目标】1.举例说出细胞膜是选择透过性膜。2.进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。【自主学习】问题导学自主研读知识点一细胞的吸水和失水1.（1）渗透作用的概念：渗透作用是指水分子或其它溶剂分子通过的扩散。（2）原理：当溶液浓度AB时，水分子就通过半透膜由流向；当溶液浓度AB时，水分子就通过半透膜由流向；当溶液浓度A＝B时，则处于。2.植物细胞的结构与动物细胞有明显的区别，成熟的植物细胞由于有占据了细胞的大部分空间，将细胞质挤成一薄层，所以细胞内的液体环境主要指的。原生质层包括、以及。知识点二物质跨膜运输的实例3.细胞的吸水和失水是水分子运输的过程。而物质跨膜运输并不都是的，而且细胞对于物质的输入和输出有。可以说细胞膜和其他生物膜都是，这种膜可以让自由通过，一些和也可以通过，而其他的、和则不能通过。知识点一细胞的吸水和失水1．下列现象中属于渗透作用的是（）。A.水分子通过细胞壁B.葡萄糖分子通过半透膜C.K+通过半透膜D.水分子通过半透膜知识点二物质跨膜运输的实例2.(1)不同植物细胞对同一无机盐离子、同一植物细胞对不同无机盐离子的吸收均有差异，说明植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有。(2)水稻培养液里的Mg2+和Ca2+浓度增高的原因。(3)水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其他物质的跨膜运输并不都是这样，这取决于的需要。(4)植物细胞在同一时间吸收离子和吸收水的量不同，说明了吸收离子和吸收水是的过程。反思【合作探究】【探究点一】渗透装置与渗透作用展示亮点彰显小组魅力质疑解惑升华集体智慧2（1）一段时间后漏斗液面升高的原因是什么？（2）如果用纱布代替玻璃纸，漏斗液面还会升高吗？如果烧杯中不是清水，而是同浓度的蔗糖溶液，漏斗液面还会升高吗？由此可说明渗透作用发生的条件是什么？（3）漏斗液面会一直升高吗？分析其原因。【典例1】完成下图中的空格【典例2】某同学在缺少实验仪器的情况下，做了这样一个实验，将生鸡蛋大头的蛋壳去掉，保留壳膜完好，将小头打破，让蛋清和蛋黄流出，如图所示。然后，在蛋内灌上清水，把它放在O.3g／mL的蔗糖溶液中，并且用铅笔在鸡蛋壳上标上最初的吃水线，半小时后，他发现鸡蛋上浮，原吃水线高出水面。请分析：(1)鸡蛋壳上浮的原因是。(2)如果里面是蔗糖溶液，外面是清水，蛋壳将会。(3)本实验中相当于渗透装置中的半透膜的是，还可用作半透膜的材料有。3【探究点二】动物细胞的吸水和失水1.红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中所说的半透膜？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？其吸水或失水的多少取决于什么条件？3．半透膜和选择透过性膜是同一种膜吗？如果不是，两者有什么不同？又有什么相同点？【探究点三】植物细胞的吸水和失水1.对该实验材料的选择有哪些要求？动物细胞、植物根尖分生区细胞或植物的叶肉细胞可以吗？2.发生质壁分离的洋葱表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是何物质？3.本实验若选用浓度高于或低于0.3g/ml的蔗糖溶液做试剂会出现什么现象？若用相同浓度的KNO3溶液进行实验，又会出现什么现象，为什么？探究实验的一般步骤：提出问题→→→→→。【典例3】下图是处于不同生理状态的3个洋葱鳞片叶表皮细胞，请据图回答：(1)图A细胞处于何种状态?。(2)图中各细胞的细胞液浓度依次是。标号①所指的物质是。(3)如上图3个细胞处于不同浓度的溶液中，则A、B细胞所处的外界溶液浓度是。(4)如果将洋葱鳞片叶表皮细胞制成装片，并使之处于高渗溶液中而发生质壁分离。用显微镜观察一个细胞质壁分离的发展过程，发现该细胞形态的变化顺序将如上图所示的→→。【学习感悟—思维导图】展示亮点彰显小组魅力质疑解惑升华集体智慧4【能力提升】1.以下可以发生渗透作用的是（）A.煮熟的马铃薯条放入水中B.把干种子放在清水中C.烈日下菠菜叶子下垂D.放在盐水中的萝卜变软2．将同一植物细胞依次浸入蒸馏水、0.3mol／L的蔗糖溶液和0.4mol／L的KN03溶液中，测得细胞的体积随时间的变化曲线如右图所示，则曲线A、B、C分别代表细胞所处的溶液是()A．清水、蔗糖溶液、KN03B．KN03、清水、蔗糖溶液C．清水、KN03、蔗糖溶液D．蔗糖溶液、KN03、清水3．右图表示某同学画的几个植物细胞的示意图，请回答：(1)注明图中各标号所指构造的名称：123(2)表示质壁分离的正确图解是。(3)发生质壁分离的外因是。(4)发生质壁分离的结构基础。(5)将发生了质壁分离的细胞置于清水中，如果不能复原，则说明。4．给你洋葱、蔗糖、蒸馏水及必要的工具，请你设计一个测定洋葱表皮细胞液浓度范围的实验方案。(1)原理：水分的作用。(2)①配制蔗糖溶液。②洋葱表皮细胞装片。③用显微镜按观察装片。(3)结论：该洋葱表皮细胞液的浓度介于两种相邻溶液浓度之间。【学习困惑与建议】5参考答案【问题导学】1.（1）半透膜（2）BAAB动态平衡2.中央大液泡细胞液细胞膜液泡膜两层膜之间的细胞质3.顺相对含量的梯度跨膜顺相对含量的梯度选择性选择透过性膜水分子离子和小分子其他离子小分子大分子【自主研读】1.D选择性细胞吸收水分和其他离子较多，而吸收Mg2+和Ca2+较少细胞对该物质两个独立【探究点一】（1）单位体积的清水中水分子数大于蔗糖溶液中的水分子数。单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子多于由蔗糖溶液进入清水的水分子。（2）①不会，因为纱布是全透性的，水分子和蔗糖溶液都能通过。②不会，因为半透膜两侧溶液没有浓度差。③具有半透膜和浓度差。（3）不会，当蔗糖溶液中的水分子数增多到一定程度，半透膜两侧的压力几乎相等时，水分子的运动达到动态平衡，漏斗内的液面便不再上升。【典例1】（自上而下，从左到右）细胞液原生质层细胞质液泡膜【典例2】(1)因壳内清水通过壳膜渗透进入蔗糖溶液，壳内水减少，重量减轻(2)下沉(3)壳膜动物膀胱，鸡嗉子等。【探究点二】1.①一般不能透过②红细胞膜相当于一层半透膜2.不一定。红细胞吸水或失水的多少主要取决于红细胞内外浓度的差值。一般情况下，差值较大时吸水或失水较多。3.区别：①半透膜是无生命的物理性薄膜，是指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜，物质能否通过取决于分子的大小。②选择透过性膜是具有生命的生物膜，载体的存在决定了其对不同物质是否吸收的选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。共性：都允许水分子自由通过，而不允许大分子物质通过。【探究点三】1.①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动物细胞无细胞壁，根尖分生区细胞无大液泡，都不会发生质壁分离现象。植物的叶肉细胞虽可以发生质壁分离，但其含有绿色的叶绿体，不便于观察。2.发生质壁分离的洋葱表皮细胞的原生质层与细胞壁之间充满细胞外液。3.选用0.3g/ml的蔗糖溶液作为试剂，即明显出现质壁分离又不会杀死细胞，若浓度过高，质壁分离速度快，细胞会失水过多而死亡，不能再进行质壁分离复原，若浓度过低，不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。若选用相同浓度的KNO3溶液，开始外界溶液浓度较大，细胞发生质壁分离；细胞主动吸收K+和NO3-后，随细胞浓度增大，质壁分离又会自动复原。提出问题→作出假设→设计实验→进行实验→得出结论→交流讨论【典例3】(1)质壁分离(2)CAB细胞外溶液(3)AB(4)BAC【能力提升】1D2C3．(1)细胞壁细胞核液泡(2)b(3)外界溶液的浓度大于细胞液的浓度(4)原生质层的伸缩性大而细胞壁的伸缩性小，以及具有一定浓度的细胞液(5)细胞失水过多而死亡4．(1)渗透(2)①一系列不同浓度的②按不同浓度梯度制作一系列③顺序逐个(3)使细胞发生质壁分离和未发生质壁分离的。展示亮点彰显小组魅力质疑解惑升华集体智慧6