高三第一輪復(fù)習(xí)第四章第一節(jié)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例

物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例一、細(xì)胞失水和吸水的方式：滲透作用半透膜水蔗糖討論1、水分子為什么能夠擴(kuò)散？由于單位體積內(nèi)清水中的水分子比單位體積蔗糖溶液中的水分子多，所以在單位時(shí)間內(nèi)，水分子由燒杯透過(guò)半透膜進(jìn)入漏斗的數(shù)量，比由漏斗透過(guò)半透膜進(jìn)入燒杯中的多。因此液面上升2.水分子的運(yùn)動(dòng)方向：從溶液濃度低的一側(cè)向濃度高的一側(cè)運(yùn)動(dòng)水往高處流1、滲透作用概念：

透過(guò)

從

濃度溶液向

濃度溶液的擴(kuò)散，稱為滲透作用。水分子〔或其他溶劑分子〕半透膜低高滲透：指溶劑分子〔如水、酒精、丙酮等〕穿過(guò)半透膜從低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)移動(dòng)的過(guò)程。擴(kuò)散：指一些小分子物質(zhì)〔如水、O2、CO2、苯、乙醇、甘油等〕從濃度高的一側(cè)向濃度低的一側(cè)運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程。〔1〕半透膜〔2〕半透膜兩側(cè)的溶液存在濃度差2.滲透作用的發(fā)生條件半透膜水蔗糖是一類可以讓小分子物質(zhì)通過(guò)而大分子物質(zhì)不能通過(guò)的一類薄膜的總稱生物膜或玻璃紙分析：在到達(dá)滲透平衡后，只要存在液面差，一定存在濃度差半透膜與選擇透過(guò)性膜的區(qū)別觀察動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水失水皺縮外界濃度細(xì)胞質(zhì)濃度>水分進(jìn)出處動(dòng)態(tài)平衡外界濃度細(xì)胞質(zhì)濃度=外界濃度細(xì)胞質(zhì)濃度<吸水膨脹動(dòng)物細(xì)胞的什么結(jié)構(gòu)相當(dāng)于半透膜？細(xì)胞膜動(dòng)物細(xì)胞的膜兩側(cè)溶液是什么？細(xì)胞質(zhì)與外界溶液〔人：細(xì)胞內(nèi)液與細(xì)胞外液〕動(dòng)物細(xì)胞什么條件下失水，什么條件下吸水？動(dòng)物細(xì)胞吸水或失水的多少取決于什么條件？細(xì)胞內(nèi)外濃度差〔摩爾濃度差〕討論1.正常生活著的紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能過(guò)細(xì)胞膜外嗎？2.根據(jù)現(xiàn)象判斷紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)與什么膜？3.當(dāng)外界溶液的濃度低時(shí)，紅細(xì)胞一定會(huì)吸水而漲破嗎？紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物一般不能透過(guò)細(xì)胞膜。紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于“問(wèn)題探討〞中的半透膜。當(dāng)外界溶液的濃度低于紅細(xì)胞內(nèi)部的濃度時(shí)，紅細(xì)胞一般會(huì)因持續(xù)吸水而漲破。成熟的植物細(xì)胞就是一個(gè)滲透系統(tǒng)內(nèi)溶液外界溶液半透膜原生質(zhì)層細(xì)胞膜液泡膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞液細(xì)胞壁（全透性）所以：原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜原生質(zhì)層與原生質(zhì)體的區(qū)別2.結(jié)論2〕動(dòng)物細(xì)胞吸水還是失水取決于外界溶液濃度與細(xì)胞質(zhì)濃度的差值外界溶液濃度＞細(xì)胞質(zhì)濃度細(xì)胞失水外界溶液濃度＜細(xì)胞質(zhì)濃度細(xì)胞吸水1〕動(dòng)植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)動(dòng)物細(xì)胞成熟植物細(xì)胞半透膜濃度差細(xì)胞膜原生質(zhì)層細(xì)胞質(zhì)與外界溶液細(xì)胞液與外界溶液1.制作臨時(shí)裝片：紫色的洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞2.低倍鏡觀察：①有紫色液泡②原生質(zhì)層緊貼細(xì)胞壁３.４.低倍鏡觀察：①中央液泡逐漸變小〔紫色加深〕②原生質(zhì)層與細(xì)胞壁逐漸別離５.６.低倍鏡觀察：①中央液泡逐漸脹大②原生質(zhì)層逐漸貼近細(xì)胞壁二、植物細(xì)胞質(zhì)壁別離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)分析及應(yīng)用1.實(shí)驗(yàn)原理：成熟的植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，細(xì)胞液具有一定的濃度，能夠滲透失水和吸水。2.實(shí)驗(yàn)流程：０.３ｇ／ｍｌ蔗糖溶液吸水紙吸引清水吸水紙吸引細(xì)胞壁與原生質(zhì)層別離⑴質(zhì)壁別離：當(dāng)外界溶液濃度＞細(xì)胞液濃度時(shí)，植物通過(guò)滲透作用失水，體積縮小條件、外因：內(nèi)因：原生質(zhì)層收縮性大于細(xì)胞壁現(xiàn)象：液泡體積();液泡顏色()失水3.原因分析：變小變深外界溶液⑵質(zhì)壁別離復(fù)原：現(xiàn)象：液泡體積()；液泡顏色()。當(dāng)外界溶液濃度＜細(xì)胞液濃度，植物細(xì)胞通過(guò)滲透作用吸水，發(fā)生質(zhì)壁別離的細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)質(zhì)壁別離復(fù)原現(xiàn)象條件、原因：吸水變淺變大討論：1、如果將蔗糖溶液換成0.5ｇ／ｍｌ會(huì)發(fā)生什么變化？2、如果將蔗糖溶液換成KNO3、尿素、葡萄糖或NaCl又會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？3、鹽漬的肉為什么不易變質(zhì)？4、糖醋蒜中糖如何進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)？在判斷細(xì)胞是否發(fā)生質(zhì)壁別離及復(fù)原時(shí)規(guī)律1.從細(xì)胞角度分析：1)具有中央大液泡的成熟植物細(xì)胞才可發(fā)生質(zhì)壁別離現(xiàn)象。2〕死細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞及未成熟的植物細(xì)胞不發(fā)生質(zhì)壁別離現(xiàn)象。2.從溶液角度分析:1)在溶質(zhì)可穿膜的溶液中細(xì)胞會(huì)發(fā)生質(zhì)壁別離后自動(dòng)復(fù)原現(xiàn)象。2〕在溶質(zhì)不能穿膜的溶液中細(xì)胞只會(huì)發(fā)生質(zhì)壁別離現(xiàn)象，不能自動(dòng)復(fù)原。3〕在高濃度溶液中細(xì)胞可發(fā)生質(zhì)壁別離現(xiàn)象，但會(huì)因過(guò)度失水而死亡不再?gòu)?fù)原。4.質(zhì)壁別離實(shí)驗(yàn)的拓展應(yīng)用：1〕判斷細(xì)胞的死活待測(cè)細(xì)胞+蔗糖溶液發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原——活細(xì)胞鏡檢不發(fā)生質(zhì)壁分離——死細(xì)胞2〕測(cè)定細(xì)胞液濃度范圍待測(cè)細(xì)胞+一系列濃度梯度的蔗糖溶液細(xì)胞液濃度范圍等于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛剛發(fā)生質(zhì)壁分離的外界溶液的濃度范圍分別鏡檢3〕比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度〔農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的水肥管理〕〔生活中殺菌、防腐、腌制食品〕不同植物細(xì)胞+同一濃度的蔗糖溶液剛剛發(fā)生質(zhì)壁分離時(shí)所需時(shí)間的比較判斷細(xì)胞液濃度（時(shí)間越短，細(xì)胞液濃度越?。╃R檢4〕鑒別不同種類的溶液〔如KNO3和蔗糖溶液〕成熟植物細(xì)胞+不同種類溶液

只發(fā)生質(zhì)壁分離溶質(zhì)不能通過(guò)半透膜的溶液（如蔗糖）質(zhì)壁分離后又自動(dòng)復(fù)原溶質(zhì)能通過(guò)半透膜的溶液（如KNO3)鏡檢二、成熟植物細(xì)胞的吸水和失水成熟植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)1.原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜2.原生質(zhì)層兩側(cè)溶液具有濃度差細(xì)胞壁：全透性原生質(zhì)層：選擇透過(guò)性細(xì)胞液：一定濃度

植物吸水方式有兩種：〔1〕

如：〔2〕

吸脹作用〔未形成液泡〕干種子、根尖分生區(qū)、形成層細(xì)胞滲透作用(形成液泡)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例水稻培養(yǎng)液中里的Ca2+和Mg2+濃度為什么會(huì)增高？不同作物對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收有差異嗎？三、生物膜選擇透過(guò)性分析

同一植物吸收不同離子與不同植物吸收同種離子是有差異的，說(shuō)明植物細(xì)胞膜對(duì)無(wú)機(jī)鹽離子的吸收具有選擇性。結(jié)構(gòu)根底：細(xì)胞膜上載體蛋白的種類和數(shù)量不同1.水稻培養(yǎng)液里的Ca2+和Mg2+濃度為什么會(huì)增高？在培養(yǎng)過(guò)程中，水稻吸收水分及其他離子較多，吸收Ca2+、Mg2+較少，結(jié)果導(dǎo)致水稻培養(yǎng)液里的Ca2+、Mg2+濃度增高。2.不同作物對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收有差異嗎？不同作物對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收是有差異的。4.細(xì)胞對(duì)物質(zhì)的吸收有選擇嗎?如果有，這種選擇性有普遍性嗎？3.水分子跨膜運(yùn)輸是順相對(duì)含量梯度的，其他物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸也是這樣嗎？水分子跨膜運(yùn)輸是順相對(duì)含量梯度的，其他物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸并不都是這樣，這取決于細(xì)胞生命活動(dòng)的需要。細(xì)胞對(duì)物質(zhì)的吸收是有選擇的。具有普遍性。小結(jié)1.細(xì)胞膜和其他生物膜都是選擇透過(guò)性膜，它具有的特點(diǎn)是：1〕水分子可以自由通過(guò)2〕細(xì)胞需要的離子和小分子也可以通過(guò)3〕其他的離子、小分子和大分子那么不能通過(guò)2.物質(zhì)通過(guò)生物膜的跨膜運(yùn)輸，并非都是順相對(duì)含量梯度的。3.選擇透過(guò)性是“活細(xì)胞〞的一個(gè)重要特征。1、以下可以發(fā)生滲透作用的是____.A.煮熟的馬鈴薯?xiàng)l放入水中B.把干種子放在清水中C.烈日下菠菜葉子下垂D.放在鹽水中的蘿卜變軟D練習(xí)2、a、b、c是三個(gè)相鄰的細(xì)胞，a細(xì)胞液濃度>b細(xì)胞液濃度>c細(xì)胞液濃度,如下圖，能正確表示水分在三者之間關(guān)系的是〔〕CacbacbacbacbABCD3、田間一次施肥過(guò)多，作物變得枯萎發(fā)黃，俗稱“燒苗〞。其原因是〔〕A、根細(xì)胞從土壤中吸收的養(yǎng)分過(guò)多B、根細(xì)胞不能從土壤中吸水C、根系不能將水向上運(yùn)輸D、根系被肥料分解釋放的熱能燒毀B4、利用高濃度鹽水〔NaCl溶液〕殺菌防腐的原理是〔〕A、鹽水中的Cl－有殺菌防腐的作用B、鹽水中的Na＋不利于細(xì)菌的生活C、鹽水是中性的，不適于細(xì)菌的生活D、由于滲透作用使細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的水分滲出而死亡D5、將成熟的植物細(xì)胞放在溶液中能構(gòu)成一個(gè)滲透系統(tǒng)，主要原因是A．液泡膜內(nèi)外溶液的濃度差B．細(xì)胞內(nèi)原生質(zhì)層可看作一層選擇透過(guò)性膜C．細(xì)胞壁是全透性的D．水分可以自由出入細(xì)胞B6、在“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁別離和質(zhì)壁別離復(fù)原〞實(shí)驗(yàn)中，之所以用已經(jīng)成熟的洋蔥表皮細(xì)胞做實(shí)驗(yàn)材料，是因?yàn)檫@樣的細(xì)胞具有A．伸縮性很小的細(xì)胞壁B．功能完善的細(xì)胞膜C．能夠流動(dòng)的細(xì)胞質(zhì)D．大而醒目的液泡D7、以下屬于滲透作用的是A．水分子通過(guò)細(xì)胞壁B．葡萄糖分子通過(guò)細(xì)胞膜C．K+通過(guò)原生質(zhì)層D．水分子通過(guò)原生質(zhì)層D8、把蠶豆葉表皮浸在7%的尿素溶液中，其細(xì)胞便發(fā)生質(zhì)壁別離，不久這些細(xì)胞又發(fā)生了質(zhì)壁別離復(fù)原，其原因是A．細(xì)胞液溶質(zhì)透出細(xì)胞B．尿素分子進(jìn)入細(xì)胞C．細(xì)胞壁被破壞D．尿素溶液濃度低于細(xì)胞液的濃度15.某同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，甲圖為實(shí)驗(yàn)開始狀態(tài)，乙圖為實(shí)驗(yàn)結(jié)束狀態(tài)。請(qǐng)?jiān)谝覉D所示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的根底上繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，探究蔗糖的水解產(chǎn)物能否通過(guò)半透膜。增添的實(shí)驗(yàn)材料：蔗糖酶溶液、斐林試劑、試管、滴管、水浴鍋等。〔1〕設(shè)計(jì)出繼續(xù)實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)要步驟：①；②?！?〕預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并作出結(jié)論。。解析本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路是首先要考慮將蔗糖用蔗糖酶分解，得到水解產(chǎn)物，其次是檢測(cè)a管內(nèi)有沒(méi)有水解產(chǎn)物；蔗糖分解為葡萄糖和果糖，可用斐林試劑加以確定；三是注意遵循實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的根本要求和原那么。答案〔1〕①向a、b兩管分別參加等量蔗糖酶溶液，水浴加熱〔或隔水加熱〕U型管至適宜溫度，觀察a、b兩管內(nèi)液面的變化②吸取a、b兩管內(nèi)適量液體，分別參加A、B兩試管中，并參加斐林試劑，〔60℃～65℃〕水浴加熱，觀察A、B試管內(nèi)有無(wú)磚紅色沉淀〔2〕如果a、b兩管液面高度差縮小且A、B試管內(nèi)均有磚紅色沉淀，那么蔗糖的水解產(chǎn)物能通過(guò)半透膜；如果a、b兩管液面高度差增大且A試管內(nèi)無(wú)磚紅色沉淀、B試管內(nèi)有磚紅色沉淀，那么蔗糖的水解產(chǎn)物不能通過(guò)半透膜物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例

細(xì)胞的吸水和失水動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水：紅細(xì)胞分別放在不同濃度的外界溶液中所產(chǎn)生的不同變化(脹破、皺縮和保持不變)

植物細(xì)胞的吸水和失水：洋蔥表皮細(xì)胞放在30%的蔗糖溶液中發(fā)生質(zhì)壁別離現(xiàn)象；把別離的細(xì)胞放到清水，可見質(zhì)壁別離復(fù)原現(xiàn)象分析

以上失水和吸水屬于滲透作用，滲透作用是小分子物質(zhì)通過(guò)半透膜由