高中生物浙科版分子与细胞第三章细胞的代谢 第3章2

第12课时扩散和渗透观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原目标导航1.说明扩散和渗透过程。2.观察洋葱表皮细胞的质壁分离及复原现象并解释原因。一、扩散和渗透1．扩散(1)含义：分子从____________处向____________处运动的现象。(2)结果：使扩散分子分布________，直到________。2．渗透(1)含义：水分子通过________的扩散。(2)方向：水分子从水分子数________________的一侧进入水分子数________________的一侧(或水分子从溶液浓度________的一侧进入溶液浓度________的一侧)。(3)实例①红细胞吸水________。②植物细胞发生________________。二、观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原知识点一扩散和渗透1．将少许高锰酸钾结晶投入一杯清水中，观察实验现象。下列有关的叙述中，错误的是()A．溶液的紫色逐渐加深B．高锰酸钾结晶逐渐减少C．高锰酸根离子和钾离子的运动方向为结晶→水中D．最后颜色不变，钾离子和高锰酸根离子停止运动2．在生理盐水中，人和哺乳动物的细胞能维持正常形态，其原因是()A．水分子不进不出 B．膜具有全透性C．水分子进出平衡 D．膜具有流动性知识点二观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原3．质壁分离实验中的“质”和“壁”分别是指()A．细胞质、细胞壁 B．原生质层、细胞壁C．细胞溶胶、细胞壁 D．原生质、细胞壁4．假定将甲乙两个同种植物的成熟细胞分别放入蔗糖溶液和甘油溶液中，两种溶液均比细胞液的浓度高，蔗糖分子不能透过膜，甘油分子可以较快地透过膜。在显微镜下连续观察，甲乙两细胞的变化是()A．甲、乙两细胞发生质壁分离后，不再发生质壁分离复原B．甲、乙两细胞发生质壁分离，但乙细胞随后又发生质壁分离复原C．甲、乙两细胞发生质壁分离，但随后甲细胞又发生质壁分离复原D．甲、乙两细胞均发生质壁分离，后又均发生质壁分离复原基础落实1．我国民间用盐渍法保存食品的原理是()A．食盐水中的Cl－有杀菌作用B．浓盐水中含O2少，细菌无法生存C．渗透作用使细菌失水死亡D．渗透作用使鱼肉细胞过度失水2．若向日葵的某种细胞间隙的溶液浓度为a，细胞液浓度为b，细胞溶胶浓度为c，则当它因缺水而萎蔫时，三者间的浓度关系是()A．a>b>c B．a>c>bC．b>c>a D．b>a>c3．将哺乳动物的红细胞分别浸入下列a、b、c三个盛有不同浓度溶液的烧杯内，一段时间后，实验结果如图所示，则a、b、c溶液浓度大小比较正确的是()A．a>b>c B．a>c>bC．a<b<c D．a<c<b4．下列现象属于渗透作用的是()A．蔗糖在水中溶解后使水变甜B．春天放在空气中的NaCl潮解C．小麦种子浸在水中逐渐胀大D．萎蔫的菜叶放在清水中变硬5．植物细胞发生质壁分离复原时，水分子依次通过的结构是()A．细胞壁、细胞膜、细胞质、液泡膜B．细胞膜、细胞质、液泡膜C．液泡膜、细胞质、细胞膜、细胞壁D．细胞膜、液泡膜、细胞质6．a、b、c是三个相邻的细胞，已知a细胞液浓度＞b细胞液浓度＞c细胞液浓度，下图中能正确表示水分子的流动关系的是()7．与细胞的生命活动密切相关，是活细胞的一个重要特征。可作为活细胞判定依据的生物膜特征是()A．选择透性B．全透性C．大分子不能通过，小分子可以通过D．逆相对含量梯度跨膜运输能力提升8．当植物细胞吸收水分时，一定会发生的现象是()A．细胞颜色变浅 B．液泡变大C．质壁分离 D．质壁分离复原9．以紫色洋葱外表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象，下列叙述错误的是()A．在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小B．滴加30%的蔗糖溶液比10%蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短C．发生质壁分离的细胞放入清水中又复原，说明细胞保持活性D．用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离10．下列各项不能通过质壁分离实验加以证明的是()A．成熟植物细胞的死活B．质膜及其内部分比细胞壁的伸缩性大C．成熟的植物细胞能进行渗透吸水D．蛋白质、淀粉、纤维素的亲水性依次递减11.将新鲜的苔藓植物叶片，放入其中加有少量红墨水的质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中，在显微镜下观察，你会看到苔藓细胞的状态如右图所示。此时，部位①和②的颜色分别是(A．无色、绿色B．红色、绿色C．红色、无色D．红色、红色12．紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离后，在显微镜下观察到的正确图示是()13．将同一植物的细胞分别放在mol/L的蔗糖溶液、mol/L的甘油溶液和清水中，测得细胞体积随时间的变化曲线如图所示，则a、b、c依次代表()A．蔗糖溶液、甘油溶液、清水B．甘油溶液、蔗糖溶液、清水C．清水、蔗糖溶液、甘油溶液D．清水、甘油溶液、蔗糖溶液题号12345678910111213答案综合拓展14．以下实验用于研究蔗糖溶液对某种植物叶表皮细胞形态的影响。分别将八片相同的叶片表皮置于不同浓度的蔗糖溶液中，经过10分钟后，把每一叶片表皮置于载玻片上，并加一滴曾浸泡该表皮的溶液。然后在显微镜下观察，在约20个细胞的视野范围内计数呈现质壁分离的细胞。所得结果如下表：请回答下列问题：(1)坐标系中较准确地绘出一曲线图，以表示呈现质壁分离细胞的百分率与蔗糖浓度的关系。(2)在题(1)的曲线图中，当蔗糖浓度为mol/dm3时，试找出呈现质壁分离细胞的百分率约________。在该浓度的溶液中，为什么有些细胞呈现质壁分离，另一些则不呈现？试加以说明。________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案知识清单一、1.(1)高浓度低浓度(2)均匀平衡2.(1)膜(2)相对较多相对较少低高(3)①胀破②质壁分离二、洋葱外表皮0.3g/mL蔗糖溶液①变小加深②原生质层清水①②原生质层对点训练1．D[将少许高锰酸钾结晶投入一杯清水中，会出现扩散。即：高锰酸根离子和钾离子要从高浓度处(结晶处)向低浓度处(水中)运动，导致溶液颜色逐渐加深，同时结晶逐渐溶解，逐渐减少。扩散的结果是钾离子、高锰酸根离子在水中分布均匀，达到平衡，但分子和离子都仍在运动，维持相对平衡状态。]知识链接组成液体和气体的分子都在不停地随机运动，溶于液体中的溶质分子和离子也在随机运动。大家会闻到香，是香水分子在空气中不断运动的结果；整杯水之所以会变甜，是糖分子在水中不断运动的结果，我们把这种现象称为扩散。特点：①整个过程比较缓慢；②分子从高浓度向低浓度扩散。2．C[把某个细胞放入溶液之中，若形态没有变化，则说明小分子进出细胞达到了平衡。因为人和哺乳动物的细胞内液与生理盐水%的氯化钠溶液)为等渗溶液，即细胞内外水分子的相对数相等，所以单位时间内，进出细胞的水分子数相等，细胞的体积没有变化，形态也就维持正常。]方法点拨(1)分析渗透作用时常犯的一个错误是认为水分子只是从低浓度溶液向高浓度溶液移动，其实水分子既从低浓度溶液向高浓度溶液移动，同时也由高浓度溶液向低浓度溶液移动，只是由低浓度溶液向高浓度溶液移动的水分子数量相对较多。(2)扩散的过程是比较慢的，平衡后的分子仍在运动，维持平衡状态。知识拓展(1)发生渗透作用的条件：一是具有半透膜，二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。即一个完整的渗透系统是由两个溶液体系(A和B)以及隔在二者中间的半透膜构成的。(2)原理：当溶液浓度A>B时，水分子通过半透膜由B流向A；当溶液浓度A<B时，水分子通过半透膜由A流向B；当溶液浓度A＝B时，则处于动态平衡状态。3．B[成熟的植物细胞可以发生质壁分离现象。原因是成熟的植物细胞中央有一个大液泡，其内的细胞液有一定浓度，与外界溶液之间可形成浓度差。另外，细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成的原生质层可看做是一层半透膜，它与细胞壁的伸缩性不同，当细胞失水时，原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大，从而导致两者的分离。]4．B[成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，可发生渗透作用。甲、乙两细胞均处在外界溶液浓度大于细胞液浓度的环境中，开始时，甲、乙两细胞都要发生质壁分离，但蔗糖分子不能透过原生质层，所以甲细胞不能发生质壁分离复原，而甘油分子可以较快地通过原生质层，到达细胞液，细胞液的浓度升高，细胞吸水，发生质壁分离复原。]方法点拨析图：(1)A曲线：由于放在清水中，细胞吸水，体积胀大。(2)B曲线：由于细胞外KNO3溶液浓度高于细胞内，故细胞失水发生质壁分离；又由于细胞向其内部吸收K＋和NOeq\o\al(－,3)，使细胞液浓度上升，高于细胞外溶液浓度，细胞吸水，质壁分离复原。(3)C曲线：蔗糖溶液浓度高于细胞液浓度，细胞失水发生质壁分离，又由于细胞不吸收蔗糖分子，故不会自动复原。课后作业1．C[盐渍法就是人为造成外界溶液浓度大大高于细菌细胞内溶液的浓度，让细菌失水死亡，从而阻止细菌的繁殖来保存食品。]2．B[细胞因缺水而萎蔫时，必定是渗透失水，即水分子渗透方向是：细胞液→细胞溶胶→细胞间隙。水分子是从低浓度溶液向高浓度溶液扩散，所以a>c>b。]3．D[a中细胞体积膨胀，发生渗透吸水，说明外界溶液浓度小于细胞液浓度。b细胞皱缩，发生渗透失水，外界溶液浓度大于细胞液浓度。c中细胞形态几乎没有变化说明外界溶液浓度等于细胞液浓度。]4．D[渗透作用是指水分子通过半透膜(细胞膜)的扩散。]5．A[植物细胞发生质壁分离复原时，水分子由细胞壁→细胞膜→细胞质→液泡膜→细胞液。]6．C[当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞就通过渗透作用吸水；反之，当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就通过渗透作用失水。由于a细胞液浓度＞b细胞液浓度＞c细胞液浓度，所以水分子由b、c流向a，也从c流向b，故选C。]7．A[生物膜具有选择透性，才能使细胞根据生命活动需要吸收所需要的物质，所以是活细胞的一个重要特征。]8．B[当植物细胞吸水时，液泡体积一定变大；若细胞液中含有色素，就会使细胞液颜色变浅；若细胞在吸水前发生质壁分离，则吸水时会发生质壁分离复原，但题干中未明确指出，细胞液是否有颜色，细胞是否发生了质壁分离现象，故排除A、C两项。而细胞吸收水分绝不会发生质壁分离。]9．D[高浓度的NaCl溶液是可以引起细胞发生质壁分离的，而且会使细胞过度失水而死亡，即使再放入清水中也不会复原。能够发生质壁分离及复原的细胞一定保持活性。用于质壁分离的溶液浓度越高，细胞失水越快，质壁分离所需时间越短。质壁分离时所失水分是液泡中的水分，随着质壁分离的发生，中央液泡逐渐缩小。]10．D[渗透吸水的细胞学基础是细胞具有质膜及其以内部分和质膜及其以内部分内外的溶液具有浓度差。一个活的、成熟的植物细胞是具备这样的细胞学基础的，所以当这样的植物细胞与外界环境溶液相接触时，细胞液就可以与外界溶液发生渗透作用。质壁分离就是靠渗透作用来实现的。D项为亲水性物质，与吸胀作用有关，故质壁分离不能证明D项内容。]11．B[由于细胞壁对溶液具有全透性，故①处为红墨水；②处有