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第四章细胞的物质输入和输出第一节物质跨膜运输的实例溶液浓度30%蔗糖溶液清水高低渗透现象的演示实验水分流动方向2条件：一渗透作用1概念：水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散，称为渗透作用半透膜这层膜两侧的溶液具有浓度差3方向：水分从溶液浓度低的一侧移向溶液浓度高的一侧扩散作用和渗透作用的关系物质从高浓度区域向低浓度区域的运动称为扩散作用。渗透作用是一种特殊方式的扩散，它是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜(或选择透过性膜)进行的扩散。外界溶液浓度细胞质浓度外界溶液浓度=细胞质浓度外界溶液浓度细胞质浓度动物细胞膜相当于半透膜外界溶液与细胞质形成浓度差二、动物细胞的吸水和失水原理渗透作用的条件水分子扩散方向：低浓度到高浓度成熟植物细胞结论：成熟的植物细胞是一个完整的渗透系统外界溶液细胞膜细胞质液泡膜细胞液原生质层清水半透膜蔗糖溶液渗透装置细胞壁原生质层：细胞膜、液泡膜、及两膜之间的细胞质三植物细胞的吸水与失水原生质层和原生质体的关系⑴原生质层是成熟的植物细胞内相当于半透膜的结构，由细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质组成，不包括细胞核和液泡内的细胞液。此结构仅存在于成熟的植物细胞中。⑵原生质体是去除了植物细胞壁后所剩下的具有生物活性的植物细胞结构，包括细胞膜、细胞质、细胞核三部分，常作为植物细胞融合的材料。完整的动物细胞也是一个原生质体。植物细胞的吸水和失水细胞液浓度小于外界溶液浓度时细胞液浓度大于外界溶液浓度时质壁分离质壁分离复原—细胞失水—细胞吸水洋葱紫色表皮液泡间隙（充满外界溶液）质壁分离质壁分离复原3．(2011·天津卷，2)将紫色洋葱鳞片叶表皮浸润在0.3g/mL的蔗糖溶液中，1分钟后进行显微观察，结果见右图。下列叙述错误的是()A．图中L是细胞壁，M是液泡，N是细胞质B．将视野中的细胞浸润在清水中，原生质体会逐渐复原C．实验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在显著差异D．洋葱根尖分生区细胞不宜作为该实验的实验材料A•要观察细胞发生质壁分离和复原，对材料有哪些要求？有细胞壁（植物细胞）；有中央液泡（颜色为深色）；活细胞（原生质层相当于半透膜）•你觉得植物细胞会过多吸水涨破吗？注：能发生质壁分离的细胞：成熟的植物细胞。干种子的细胞、根尖分生区等处在发育过程的植物细胞以及动物细胞不能发生质壁分离。3．质壁分离的原因分析外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度内因：原生质层相当于一层半透膜细胞壁的伸缩性小于原生质层细胞渗透失水回忆判断正误(1)渗透作用的发生必须依赖半透膜和膜两侧的浓度差。(2)植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成。(3)细胞液就是细胞内的液体。(4)当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞就会发生质壁分离。(5)动物细胞在任何情况下都不会发生质壁分离。(6)动物细胞在任何条件下都不能发生渗透作用。√(×)(×)(×)(√)(×)（7）．K＋通过细胞膜属于渗透作用(×)3.将甲乙两种不同植物的成熟活细胞置于0.3mol/l的蔗糖溶液中，用显微镜观察其形态，如图所示A、甲细胞液浓度较高不适应盐碱地栽培B、甲细胞液浓度较高更适应盐碱地栽培C、乙细胞液浓度较高更适应盐碱地栽培D、乙细胞液浓度较高不适应盐碱地栽培甲乙B1、将一块新鲜马铃薯切成5块，放在一定浓度的蔗糖溶液中，通过显微镜观察细胞，结果是蔗糖浓度g/ml0.050.100.150.200.25质壁分离情况不发生不发生刚发生发生发生则马铃薯的细胞液浓度大约为g/mlA、0.05—0.10B、0.10-0.15C、0.15-0.20D、0.20-0.25B总结质壁分离说明以下问题（1）判断细胞的死活；（2）测定细胞液的浓度范围；（3）比较不同植物细胞的细胞液浓度。(4)验证原生质层和细胞壁伸缩性的大小四、物质跨膜运输的其他实例1．番茄和水稻吸收无机盐离子的比较科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2＋、Mg2＋和Si4＋的培养液中培养，结果及分析如下：⑴不同植物对＿＿＿＿＿＿＿＿的吸收有差异，同一种植物对＿＿＿＿＿＿＿＿的吸收也有差异，说明植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有＿＿＿。⑵水稻吸收水的相对速率比吸收Ca2＋、Mg2＋的＿，造成培养液中Ca2＋、Mg2＋浓度＿＿；番茄吸收水的相对速率比吸收Si4＋的＿，造成培养液中Si4＋浓度＿＿。同一种无机盐离子不同种无机盐离子选择性大上升大上升辨一辨吸水和吸收矿质离子是何种关系？提示吸水为自由扩散，吸收矿质离子为主动运输，且无机盐离子必须溶于水后才能被吸收，所以吸水和吸收无机盐离子是两个相对独立的过程。将洋葱鳞片叶表皮细胞分别放入一定浓度的蔗糖溶液和硝酸钾溶液中,二者均发生了质壁分离,过一段时间后观察发现,放入硝酸钾溶液中的细胞则自动发生了质壁分离复原,而放入蔗糖溶液中的细胞无此现象,请解释。讨论1若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做实验会出现自动复原现象，因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。2若用50%蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，因为细胞过度失水而死亡。细胞对物质的吸收是有选择的。生物膜可以让水分子自由通过，被选择的离子和小分子也可以通过，其他的离子、小分子和大分子不能通过。生物膜的这一特性与细胞生命活动密切相关，是活细胞的一个重要特征。这一特性指什么？考点剖析半透膜和选择透过性膜的关系⑴区别①半透膜可以是生物性的选择透过性膜，也可以是无生命的物理性膜，即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，载体蛋白的存在决定了其对不同物质是否吸收选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。关于选择透过性膜与半透膜的关系，正确的说法是()①具有半透性必然具有选择透过性②具有选择透过性必然具有半透性③活的生物膜才具有选择透过性④只有活的生物膜才具有半透性A．①③B．①④C．②③D．②④C图示渗透作用装置，装置溶液A、B、a、b浓度分别用MA、MB、Ma、Mb表示，图2、图4分别表示一段时间后，图1、图3液面上升的高度h1、h2。如果A、B、a、b均为蔗糖溶液，且MAMB，Ma=MbMA，则达到平衡后A．h1＞h2Ma＞MbB．h1＞h2Ma＜MbC．h1＜h2Ma＜MbD．h1＜h2Ma＞MbD1．某同学设计渗透装置如图所示(开始时状态)，烧杯中盛放有蒸馏水，图中猪膀胱膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一段时间后再加入蔗糖酶。该实验过程中最可能出现的是()A．漏斗中液面开始时先上升，加酶后即下降B．漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后下降C．加酶前后，在烧杯中都可以检测出蔗糖D．加酶后可以在烧杯中检测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶B渗透作用中所说的高浓度和低浓度指的是物质的量浓度（即单位体积微粒数量的多少），而不是质量浓度2．如图所示U型管中间被一种能允许水分子通过而糖不能透过的半透膜隔开，现在两侧分别加入0.1mol/L的蔗糖溶液和麦芽糖溶液，一段时间后左右两侧液面高度变化是怎样的？若向U型管右侧加入某种微量物质(不影响溶液浓度)，右侧液面高度上升，那么加入的这种微量物质最可能是()A．右侧液面高度下降；胰岛素B．右侧液面高度下降；衣藻C．两侧液面高度不变；麦芽糖酶D．两侧液面高度不变；蒸馏水C植物细胞的质壁分离及复原实验现象中央液泡大小原生质层的位置细胞大小蔗糖溶液清水变小逐渐恢复原来大小原生质层恢复原来位置原生质层脱离细胞壁基本不变基本不变1．下列现象属于渗透作用的是()①水分子通过植物细胞的细胞壁②水分子或其他溶剂分子通过细胞膜③蔗糖分子通过细胞壁④水分子或其他溶剂分子通过液泡膜⑤水分子或其他溶剂分子通过原生质层⑥干大豆种子泡在清水中逐渐胀大⑦暑天新鲜蔬菜在空气中萎蔫A．①②③B．③④⑤C．②④⑤D．①③⑤对位训练C