分子与细胞物质跨膜运输的实例

第4章细胞的物质输入和输出高三生物一轮复习·必修1第10讲物质跨膜运输的实例1,通过模拟实验探究膜的透性2,观察植物细胞的质壁分离与复原

（11年新课标卷）将人的红细胞放入4℃蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是A.红细胞具有水溶性B.红细胞的液泡体积增大C.蒸馏水大量进入红细胞D.低温时红细胞膜流动性增大C1、渗透作用（1）概念：水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。（2）发生条件：①有一层半透膜；②半透膜两侧的溶液具有浓度差。

一、渗透作用的原理分析及应用两种不同溶液的浓度（或渗透压）大小比较漏斗内烧杯内溶液浓度MN现象及结论①若漏斗内液面上升，则M>N②若漏斗内液面不变，则M=N③若漏斗内液面下降，则M<N注：初始状态时漏斗内外液面相等。渗透系统的组成（如图）及条件①若溶质分子能通过半透膜，则先是浓度高的一侧液面升高，随后另一侧液面上升，最后达到渗透平衡。②上图中，在达到渗透平衡后，若存在液面差Δh，则S1的浓度和S2的浓度是否相等？

知识拓展？S1溶液的浓度仍大于S2溶液的浓度原因：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③若S1为10%蔗糖溶液，S2为10%葡萄糖溶液（葡萄糖不能透过此半透膜），则水分子由漏斗进烧杯使漏斗液面下降。④水分子的移动方向：双向移动但最终结果是水分子数多（低浓度）溶液流向水分子数少（高浓度）溶液。

知识拓展原因：溶液浓度指摩尔浓度而非质量浓度，如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的质量浓度相同，但摩尔浓度是10%蔗糖溶液的小，故水由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。

拓展应用

1.验证渗透作用的发生需具半透膜

2.验证发生水分子的移动需具“浓度差”

探究物质能否通过半透膜烧杯内盛淀粉溶液漏斗内盛碘液结论变蓝不变蓝碘能通过半透膜，而淀粉不能不变蓝变蓝淀粉能通过半透膜，而碘不能变蓝变蓝淀粉和碘都能通过半透膜不变蓝不变蓝淀粉和碘都不能通过半透膜

知识拓展

2.半透膜、选择透过性膜（1）区别①半透膜可以是生物性的选择透过性膜，也可以是物理性膜，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。（2）共性都允许水分子自由通过，而不允许大分子物质通过。1、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.②④典例导悟C3.动物细胞的吸水和失水（1）动物细胞的_______相当于半透膜，两侧具有浓度差，构成渗透系统,故可发生______________

，但不能发生质壁分离。（2）当外界溶液浓度<细胞质浓度时，细胞_______

。（3）当外界溶液浓度>细胞质浓度时，细胞_______

。（4）当_____________________时，水分进出平衡。细胞膜渗透作用膨胀吸水失水皱缩外界溶液浓度=细胞质浓度全透细胞膜液泡膜选择透过半透膜大液泡细胞液渗透作用质壁分离质壁分离复原大于吸水2.在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条质量变化的关系如右图。若将处于b浓度溶液中的萝卜条移入a浓度溶液中，则该萝卜条的质量将()A.不变B.增大

C.减小D.先增后减

典例导悟B二、植物细胞的质壁分离及复原提醒：原生质层、原生质体（1）原生质层由细胞膜、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。（2）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。1、质壁分离的原因外因：当外界溶液浓度>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二、植物细胞的质壁分离及复原下列哪些细胞能发生质壁分离a.叶肉细胞b.根毛成熟区细胞c.分生区细胞d.形成层细胞e.干种子细胞f.动物细胞g.导管细胞h.纤维细胞i.洋葱表皮细胞（1）能发生质壁分离的细胞：a、b、i（2）有大液泡（成熟）的活的植物细胞，才能发生质壁分离。动物细胞、无大液泡的或死的植物细胞不能发生质壁分离。2、质壁分离与复原实验流程特别提醒1、选材：有大液泡并有颜色的植物细胞2.质壁分离和质壁分离复原中水分移动是双向的，总结果是单向的。3.质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低的外界溶液，因细胞壁是全透性且有水分通过原生质层渗出来。4.若用50%蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，因细胞过度失水而死亡。5.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。3．如图为显微镜下某植物细胞在30%蔗糖溶液中的示意图。下列叙述中错误的是()A．若将细胞置于清水中，A仍保持不变B．若该细胞处于40%蔗糖溶液中，B/A值将变小C．B/A值能表示细胞失水的程度D．A、B分别表示细胞和液泡的长度D植物细胞质壁分离与复原实验的拓展1.判断细胞的死活2.测定细胞液浓度范围待测细胞+一系列浓度梯度的分离剂细胞液浓度范围等于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的外界溶液的浓度范围。分别镜检死细胞不发生质壁分离3.比较不同植物细胞的细胞液浓度不同植物细胞+同一浓度的分离剂刚发生质壁分离所需时间比较→判断质壁分离速度（或细胞液浓）。实验单一变量：不同植物细胞。镜检4.比较未知浓度溶液的浓度大小

同一植物的成熟细胞+未知浓度的溶液刚刚发生质壁分离所需时间→比较所用时间长短→判断溶液浓度的大小（时间越短，未知溶液的浓度越大）。实验单一变量：未知浓度的溶液。三、生物膜选择透过性的分析1、不同植物对同一种无机盐离子的吸收有差异,同一种植物对不同种无机盐离子的吸收也有差异,说明植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有_______。选择性2、吸水为__________，吸收离子为__________，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。自由扩散主动运输1、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C2、以紫色洋葱鳞茎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%的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D3、下列判断细胞死活的方法错误的是

①将植物细