1、eq blc (avs4alco1(第4章)細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第1節(jié)被動(dòng)運(yùn)輸1水進(jìn)出細(xì)胞的原理1滲透作用及其發(fā)生條件(1)滲透作用發(fā)生的兩個(gè)條件(2)滲透作用的概念水分子(或其他_分子)通過半透膜進(jìn)行的_，稱為滲透作用。2動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水(1)哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞吸水和失水將哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞放入不同濃度的氯化鈉溶液中。當(dāng)氯化鈉溶液濃度小于細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí)，紅細(xì)胞_。當(dāng)氯化鈉溶液濃度大于細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí)，紅細(xì)胞_。當(dāng)氯化鈉溶液濃度等于細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí)，紅細(xì)胞_。(2)動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水水進(jìn)出其他動(dòng)物細(xì)胞的原理與進(jìn)出紅細(xì)胞的原理是一樣的：動(dòng)物細(xì)胞膜相當(dāng)于_，當(dāng)細(xì)胞質(zhì)濃度與外界溶液濃度具有濃度差時(shí)，水分子通

2、過_作用進(jìn)出細(xì)胞。3植物細(xì)胞的吸水和失水(1)成熟植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)：(2)成熟的植物細(xì)胞也是通過_吸水和失水的，當(dāng)_和外界溶液有濃度差時(shí)，細(xì)胞發(fā)生吸水或失水。 答案：1.(1)半透膜濃度差 (2)溶劑擴(kuò)散2.(1)吸水膨脹失水皺縮形態(tài)不變(2)半透膜滲透3.(1)細(xì)胞壁原生質(zhì)層細(xì)胞液(2)滲透作用細(xì)胞液近年來，極端天氣的變化導(dǎo)致全球各地出現(xiàn)旱災(zāi)，使人們前所未有地感受到淡水資源缺乏的危機(jī)。人們不禁把目光投向海水，如果海水能用來澆灌莊稼該有多好啊！實(shí)際上，海桑、紅樹、水椰等植物本身就生長(zhǎng)在海邊的潮間帶中。(1)海桑、紅樹、水椰等植物能在高鹽的環(huán)境中生長(zhǎng)而且從環(huán)境中不斷吸水，它們的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有何特點(diǎn)？

3、答案：細(xì)胞液濃度較高且高于外界溶液濃度。(2)我們?nèi)绾闻袛嘁环N植物是否耐鹽？答案：將該植物用濃鹽水澆灌，若該植物能正常生長(zhǎng)，則該植物是耐鹽植物；若不能正常生長(zhǎng)，則不是耐鹽植物。 不同滲透裝置中水分子運(yùn)動(dòng)情況及液面變化(1)溶質(zhì)不能通過半透膜的情況若S1溶液濃度大于S2溶液濃度，則單位時(shí)間內(nèi)由S2S1的水分子數(shù)多于由S1S2的，外觀上表現(xiàn)為S1溶液液面上升；若S1溶液濃度小于S2溶液濃度，則情況相反，外觀上表現(xiàn)為S1溶液液面下降。在達(dá)到滲透平衡后，若存在如圖所示的液面差h，則S1溶液濃度仍大于S2溶液濃度。因?yàn)橐好娓叩囊粋?cè)形成的壓強(qiáng)，會(huì)阻止溶劑由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴(kuò)散。(2)溶質(zhì)能通過半透膜

4、的情況若S1溶液濃度大于S2溶液濃度，則最初單位時(shí)間內(nèi)由S2S1的水分子數(shù)多于由S1S2的，隨著溶質(zhì)的擴(kuò)散，最終S1和S2溶液濃度相等，外觀上表現(xiàn)為S1溶液液面先上升后下降，最終S1和S2溶液液面持平；若S1溶液濃度小于S2溶液濃度，則情況相反?！纠?】下圖為常見的兩套滲透裝置圖。圖中S1為30%的蔗糖溶液、S2為蒸餾水、S3為30%的葡萄糖溶液；已知葡萄糖能通過半透膜，但蔗糖不能通過半透膜。有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( C )A裝置A漏斗中溶液液面上升速率逐漸下降B裝置A達(dá)到滲透平衡后，則S1溶液濃度仍大于S2溶液濃度C裝置A滲透過程中水分子通過半透膜的方向是S2S1D裝置B中S3溶液液面先上升后下降

5、，最終液面持平解析：裝置A中，30%的蔗糖溶液濃度蒸餾水，所以漏斗中溶液液面上升，但隨著液面差h的增大，液面上升速率逐漸下降，A正確；裝置A達(dá)到滲透平衡后，由于漏斗中溶液存在勢(shì)能，所以S1溶液濃度仍大于S2溶液濃度，B正確；裝置A滲透過程中水分子通過半透膜的方向是雙向的，但S2S1的明顯多于S1S2的，C錯(cuò)誤；由于葡萄糖能通過半透膜，所以裝置B的現(xiàn)象是S3溶液的液面先上升后下降，最終S3和S2溶液液面持平，D正確。【例2】將5個(gè)大小相同的馬鈴薯幼根與5個(gè)大小相同的物種A的幼根分別放入甲戊5種不同濃度的蔗糖溶液中，數(shù)小時(shí)后，取出稱重，質(zhì)量變化量如圖所示。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說法不正確的是( C )A

6、與馬鈴薯幼根細(xì)胞液等滲的溶液是甲溶液B馬鈴薯比物種A更耐旱C物種A幼根的細(xì)胞在甲濃度溶液中一定會(huì)發(fā)生明顯的質(zhì)壁分離D在這5種蔗糖溶液中，濃度最大的是乙溶液解析：在甲溶液中，馬鈴薯幼根細(xì)胞的質(zhì)量不變，說明馬鈴薯的幼根細(xì)胞吸水和失水處于動(dòng)態(tài)平衡，甲溶液是馬鈴薯幼根細(xì)胞液的等滲溶液，A正確；由圖可知，馬鈴薯的幼根細(xì)胞吸水能力比物種A的強(qiáng)，所以馬鈴薯更耐干旱，B正確；不同幼根細(xì)胞的發(fā)育程度不同，因此物種A幼根的細(xì)胞在甲濃度溶液中不一定發(fā)生明顯的質(zhì)壁分離，C錯(cuò)誤；在這5種蔗糖溶液中，乙溶液中的馬鈴薯幼根細(xì)胞和物種A幼根細(xì)胞的質(zhì)量減少量均最大，說明乙溶液的濃度最大，D正確。2探究植物細(xì)胞的吸水和失水1實(shí)驗(yàn)

7、原理(1)成熟的植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層_。 (2)_具有一定的濃度，細(xì)胞能滲透吸水和失水。 (3)原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性_(填“小”或“大”)。 2探究植物細(xì)胞的吸水和失水過程(1)探究過程提出問題_實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)_分析結(jié)果，得出結(jié)論_進(jìn)一步探究。 (2)假設(shè)：_相當(dāng)于一層半透膜。 (3)預(yù)期結(jié)果：由于原生質(zhì)層相當(dāng)于一層_，水分子可以自由透過，而蔗糖分子不能透過。因此，在蔗糖溶液中植物細(xì)胞的中央液泡會(huì)_，發(fā)生_。 (4)實(shí)驗(yàn)步驟(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)果試劑中央液泡變化原生質(zhì)層位置變化細(xì)胞大小蔗糖溶液變小脫離細(xì)胞壁基本不變清水逐漸恢復(fù)恢復(fù)原位基本不變(6)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)果相同，說明假

8、設(shè)是成立的。答案：1.(1)半透膜(2)細(xì)胞液(3)大2.(1)作出假設(shè)記錄結(jié)果表達(dá)和交流(2)原生質(zhì)層(3)半透膜變小質(zhì)壁分離(4)洋蔥鱗片葉外表皮紫色吸水紙?jiān)|(zhì)層吸水紙中央液泡1為什么本實(shí)驗(yàn)不選擇細(xì)菌和動(dòng)物細(xì)胞，而選擇有大液泡并有顏色的植物細(xì)胞？答案：一般不選擇細(xì)菌細(xì)胞，它能發(fā)生質(zhì)壁分離，但現(xiàn)象不明顯。不能選擇動(dòng)物細(xì)胞，它無細(xì)胞壁，不能發(fā)生質(zhì)壁分離。選擇有大液泡并有顏色的植物細(xì)胞是因?yàn)橘|(zhì)壁分離易于發(fā)生且便于在顯微鏡下觀察。2質(zhì)壁分離后在細(xì)胞壁和細(xì)胞膜之間的是什么液體，為什么？答案：是濃度降低的外界溶液，因?yàn)榧?xì)胞壁是全透性的，且有水分子通過原生質(zhì)層滲出來。3若用0.5 g/mL的蔗糖溶液做

9、實(shí)驗(yàn)，洋蔥表皮細(xì)胞能發(fā)生質(zhì)壁分離但不能再復(fù)原，為什么？答案：因?yàn)榧?xì)胞過度失水會(huì)死亡。1質(zhì)壁分離及復(fù)原實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)(1)本實(shí)驗(yàn)存在兩組對(duì)照實(shí)驗(yàn)第一組eq blc(avs4alco1(o(,sup7(實(shí)驗(yàn)組)經(jīng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3 g/mL的蔗糖溶液處理后發(fā)生質(zhì)壁分離的洋蔥鱗片葉外表,皮細(xì)胞,o(,sup7(對(duì)照組)自然狀態(tài)下的洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞)第二組eq blc(avs4alco1(o(,sup7(實(shí)驗(yàn)組)用清水處理后發(fā)生了質(zhì)壁分離復(fù)原的細(xì)胞,o(,sup7(對(duì)照組)發(fā)生了質(zhì)壁分離的洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞)(2)引發(fā)質(zhì)壁分離的原因2細(xì)胞是否發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原的判斷方法(1)從細(xì)胞角度分析具有中央

10、液泡的成熟植物細(xì)胞才可發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原。死細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞及未成熟的植物細(xì)胞(如根尖分生區(qū)細(xì)胞)不發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原。(2)從溶液角度分析在溶質(zhì)可穿過膜的溶液(如KNO3、甘油等)中，細(xì)胞可先發(fā)生質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原。在溶質(zhì)不能穿過膜的溶液中，細(xì)胞只會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離，不能發(fā)生自動(dòng)復(fù)原。在高濃度溶液中，細(xì)胞可發(fā)生質(zhì)壁分離，但很可能會(huì)因過度失水而死亡，不能再自動(dòng)復(fù)原。3質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)的拓展應(yīng)用(1)判斷成熟植物細(xì)胞的死活(2)測(cè)定細(xì)胞液濃度范圍(3)比較不同的成熟植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度(4)鑒別不同種類的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液) 【例3】以紫色洋蔥鱗片葉外表皮為材料觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象，

11、下列敘述錯(cuò)誤的是( C )A實(shí)驗(yàn)時(shí)要觀察細(xì)胞的大小、中央液泡的大小和原生質(zhì)層的位置B從蓋玻片的一側(cè)滴加蔗糖溶液，在蓋玻片另一側(cè)用吸水紙吸引C用高濃度的乙醇代替蔗糖溶液，細(xì)胞質(zhì)壁分離后會(huì)發(fā)生自動(dòng)復(fù)原D紫色洋蔥鱗片葉外表皮不同部位觀察到的質(zhì)壁分離程度可能不同解析：質(zhì)壁分離指的是原生質(zhì)層與細(xì)胞壁的分離，實(shí)驗(yàn)過程中需要觀察細(xì)胞的大小、中央液泡的大小和原生質(zhì)層的位置，A正確；從蓋玻片的一側(cè)滴加蔗糖溶液，在蓋玻片另一側(cè)用吸水紙吸引，重復(fù)幾次使植物細(xì)胞浸潤(rùn)在蔗糖溶液中，B正確；高濃度的乙醇對(duì)植物細(xì)胞有毒害作用，會(huì)殺死植物細(xì)胞，因此用高濃度的乙醇代替蔗糖溶液不能觀察到質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象，C錯(cuò)誤；紫色洋蔥鱗片葉

12、外表皮不同部位細(xì)胞液的濃度可能不同，因此觀察到的質(zhì)壁分離程度可能不同，D正確。3自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散1被動(dòng)運(yùn)輸像水分子一樣，物質(zhì)以_方式進(jìn)出細(xì)胞，不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式稱為被動(dòng)運(yùn)輸。被動(dòng)運(yùn)輸又分為_和_兩類。2概念物質(zhì)通過簡(jiǎn)單的_作用進(jìn)出細(xì)胞的方式，叫作自由擴(kuò)散，也叫簡(jiǎn)單擴(kuò)散。借助細(xì)胞膜上的_進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)擴(kuò)散方式，叫作協(xié)助擴(kuò)散，也叫易化擴(kuò)散。轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可分為_和_兩種類型。載體蛋白只容許與_分子或離子通過，而且每次轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)都會(huì)發(fā)生_的改變。通道蛋白只容許與_分子或離子通過。分子或離子通過通道蛋白時(shí)，不需要與通道蛋白結(jié)合。過去人們普遍認(rèn)為，水分子都是通過_進(jìn)出細(xì)胞

13、的，但后來的研究表明，水分子更多的是借助細(xì)胞膜上的水通道蛋白以_的方式進(jìn)出細(xì)胞的。3圖解4特點(diǎn)自由擴(kuò)散與協(xié)助擴(kuò)散都是_梯度進(jìn)行跨膜運(yùn)輸?shù)?，不消耗能量，膜?nèi)外_會(huì)直接影響物質(zhì)運(yùn)輸?shù)乃俾?，但協(xié)助擴(kuò)散的物質(zhì)運(yùn)輸速率還與_有關(guān)。答案：1.擴(kuò)散自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散2.擴(kuò)散轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白載體蛋白通道蛋白自身結(jié)合部位相適應(yīng)的自身構(gòu)象自身通道的直徑和形狀相適配、大小和電荷相適宜的自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散3.協(xié)助通道蛋白4.順濃度物質(zhì)濃度梯度的大小轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量觀察教材P66圖44，回答下列問題。(1)圖示中不同顏色的圓點(diǎn)多少表示什么？答案：表示細(xì)胞內(nèi)外兩種物質(zhì)的濃度大小。(2)由圖示分析，自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散需要消耗能量嗎？為什

14、么？答案：都不需要消耗能量，因?yàn)槎叨际琼樜镔|(zhì)濃度梯度進(jìn)行跨膜運(yùn)輸?shù)摹?3)試從物質(zhì)運(yùn)輸動(dòng)力的角度，分析自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散被稱為被動(dòng)運(yùn)輸?shù)脑?。答案：自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散的物質(zhì)運(yùn)輸動(dòng)力都是物質(zhì)濃度差，即都是順濃度梯度進(jìn)行的，不需要消耗能量，所以統(tǒng)稱為被動(dòng)運(yùn)輸。1自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散概念圖2影響被動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊蛩?1)自由擴(kuò)散的運(yùn)輸動(dòng)力是兩側(cè)溶液的濃度差，在一定濃度范圍內(nèi)，隨物質(zhì)濃度的增大，其運(yùn)輸速率與物質(zhì)濃度成正比。(2)協(xié)助擴(kuò)散需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助，在物質(zhì)濃度較低時(shí)，隨物質(zhì)濃度的增大，運(yùn)輸速率也逐漸增大。當(dāng)物質(zhì)濃度達(dá)到一定時(shí)，由于受膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量的限制，運(yùn)輸速率不再隨濃度的增大而增大?！纠?】研究發(fā)現(xiàn)，水分子進(jìn)入植物細(xì)胞的兩種方式如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是( B )A根毛細(xì)胞的吸水能力與其細(xì)胞液中水的相對(duì)含量有關(guān)B