2018-2019学年高中生物 第四章 细胞的物质输入和输出 专题4.1 物质跨膜运输的实例（基础版）（预）新人教版必修1

1、专题4.1 物质跨膜运输的实例【学习目标】1举例说出细胞膜是选择透过性膜2尝试提出问题，作出假设3总结关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作【知识点梳理】1.当外界溶液浓度比细胞质浓度 时，细胞吸水膨胀；当外界溶液浓度比细胞质浓度 时，细胞失水皱缩；当外界溶液浓度与细胞质浓度 时，水分进出细胞处于动态平衡。2.活细胞吸水或失水的多少取决于 。3.根据“水分进出哺乳动物红细胞”实验，请回答：（1）红细胞内的血红蛋白等有机物 （能/不能）透过细胞膜。（2）红细胞的细胞膜相当于一层 。（3）当外界溶液浓度低时，红细胞将会发生 。（4）红细胞内外溶液浓度的差值较大时， 或 较多。4.植物细胞的原生质层由 、 和 三层组成。5.植物细胞的原生质层相当于一层 。当 浓度小于外界溶液浓度时，细胞通过 失水，细胞壁和原生质层发生分离，此现象称为 。发生质壁分离的细胞，当 浓度大于外界溶液浓度时，细胞通过 吸水，细胞壁和原生质层慢慢恢复成原来状态，此现象称为 。6.植物细胞的质壁分离和复原证明水分子是可以出入 的物质；而且水分子进出细胞的方向取决于 两边溶液的浓度，细胞吸水和失水是水分子顺 进行跨膜运输

2、的过程。同时也证明 是选择透过性膜，因为，蔗糖分子并未如水分子那样进出细胞膜。提示：1.低 高 相同 2.细胞液和外界溶液之间的浓度差 3.（1）能 （2）半透膜 （3）持续吸水膨胀（4）吸水 失水 4.细胞膜 液泡膜 两层膜之间的细胞质 5.半透膜 细胞液 渗透作用 质壁分离细胞液 渗透作用 质壁分离复原 6.细胞膜（原生质层） 细胞膜 相对含量梯度 细胞膜（原生质层）【自主探究】【活动一】渗透作用1分析教材P60渗透装置示意图，并思考以下问题：什么是半透膜？漏斗内的液面为什么会升高？会持续不断上升吗？液面高度稳定之后，半透膜的两侧有水分子出入吗？半透膜两侧溶液浓度相等吗？用一层纱布代替玻璃纸，漏斗内液面还会升高吗？如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？2归纳总结：（1）渗透作用的概念：是指水分子等溶剂分子透过_，从相对含量_的地方向相对含量_的地方（即 浓度溶液向 浓度溶液）的扩散。（2）渗透作用发生的条件：具有_；_。3应用：有两瓶蔗糖溶液，一瓶10%，一瓶20%，可是标签掉了，请用渗透作用的原理，设计实验将它们区分？请简要设计实验思路并预测判断结果。实验思路：

3、预测判断结果：【活动二】 探究细胞的吸水和失水（一）动物细胞的吸水和失水感受实例：吃比较咸的食物时，例如食用腌制的咸菜、连续嗑带盐的瓜子等，口腔和唇的黏膜会有干燥难受感觉。原因是：动物细胞是一个_系统，其细胞膜相当于_，细胞质是动物细胞内的液体环境，当 时，就会发生细胞的失水。（二）植物细胞的吸水和失水。实例分析：把白菜剁碎准备做馅时，常常要放一些盐，过一段时间后也可见有水分渗出；对农作物施肥过多，会造成_现象。1.提出问题：植物细胞在什么情况下吸水或失水（原生质层相当于一层半透膜吗？）2.作出假设：当植物细胞外界溶液的浓度大于细胞液的浓度时,细胞会失水; 当植物细胞外界溶液的浓度小于细胞液的浓度时,细胞会吸水（原生质层相当于一层半透膜）3.验证假设：植物细胞的质壁分离与复原实验质壁分离的“质”指_；“壁”指_。4.实施实验：（1）制作临时装片并观察：在载玻片中央滴一滴清水撕取紫色洋葱的 表皮在水滴中展平，盖上盖玻片低倍镜观察 及 。（2）观察质壁分离及质壁分离的复原观察质壁分离： 方法：引流法a 在盖玻片的一侧滴入质量浓度为 的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引，重复几次，使洋葱

4、鳞片叶表皮完全浸润在蔗糖溶液中。b 观察细胞的 是否逐渐变小， 在什么位置， 是否变化。观察质壁分离的复原： 方法：引流法 a 在盖玻片的一侧（与滴蔗糖的一侧相反）滴入 ，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引，重复几次，使洋葱鳞片叶表皮完全浸润在清水中。b 观察细胞的 是否逐渐变大， 在什么位置， 是否变化。5.实验结果：（1）画出质壁分离的实验结果，并标注出细胞壁、原生质层（2）完成下列表格中央液泡大小原生质层位置细胞大小蔗糖溶液清水6.得出结论：当_，发生质壁分离。当_，发生质壁分离的复原。【活动三】 物质跨膜运输的其他实例问题：细胞的吸水与失水是水分子顺相对含量的梯度进行跨膜运输的过程。那么其他物质的跨膜运输是怎样的呢？1. 参照插图阅读教材P63文字，进行资料分析，回答下列问题：（1）水稻培养液里的Ca2+和Mg2+浓度为什么会增高？ （2）不同作物对无机盐的吸收有差异吗？（3）水分子跨膜运输是顺_的，其他物质的跨膜运输并不都是这样，这取决于_。（4）细胞对物质的吸收有选择吗？如果有，这种选择性有普遍性吗？（微生物实例）2. 归纳与总结：（1）物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的。既有

5、_梯度的，也有_梯度的，这取决于细胞生命活动的需要，即细胞对于物质的输入和输出有_。由此可见细胞膜和生物膜都是_。（2）选择透过性膜：_可以自由通过；_也可以通过，而细胞生命活动不需要的离子、小分子、大分子物质_。提示：【活动一】1.小分子物质通过而较大分子物质不能通过的多孔性薄膜因为漏斗中蔗糖溶液浓度大于清水。 不会。有，达到了动态平衡；不相等不会，因为没有了半透膜不会升高，没有浓度差。2. （1）半透膜 多 少 低 高 （2）半透膜；两侧有浓度差3. 思路：在渗透装置中，半透膜两侧分别装入两瓶溶液，一段时间后观察。预期结果：如果液面上升，则内为20%，外为10%；如果液面下降，则内为10%，外为20%【活动二】 渗透 半透膜 外界溶液浓度大于细胞质浓度“烧苗” 3. 原生质层 细胞壁 4.外 中央液泡的大小 原生质层的位置 0.3g/mL 中央液泡 原生质层 细胞大小 清水 中央液泡 原生质层 细胞大小 5.略（2）逐渐变小 脱离细胞壁 基本不变 逐渐恢复 恢复原来位置 基本不变外界溶液细胞液浓度、外界溶液细胞液浓度【活动三】1.吸收水多，吸收Ca2+和Mg2+较少有相对含量梯度

6、细胞对物质的选择性 有，有2. 顺、逆、选择性、选择透过性膜水分子、一些离子和小分子、不能通过【课前检测】1能在30蔗糖溶液中发生质壁分离的细胞是( D )A动物的上皮细胞 B人的红细胞 C根尖的分生组织 D成熟的植物细胞2将菠菜叶表皮细胞和人的口腔上皮细胞制成装片，从盖玻片的一侧滴人30的蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸，重复几次后，分别放在显微镜下观察，其结果是( D )A前者发生质壁分离，后者也发生质壁分离 B前者发生质壁分离，后者破裂C前者发生质壁分离，后者质壁分离复原 D前者发生质壁分离，后者皱缩3用紫色洋葱鳞片叶表皮细胞做质壁分离的实验，若发生质壁分离前观察的细胞如下图甲，则发生质壁分离时所观察到的细胞是乙图中的( A )4.下列现象中属于渗透作用的是（D ）。 A. 水分子通过细胞壁 B.葡萄糖分子通过半透膜 C.K+通过半透膜 D. 水分子通过半透膜5.现有01 g/mL和03 g/mL的两种蔗糖溶液，随机装入下图所示的烧杯和长颈漏斗内，漏斗口封有半透膜，一段时间后，容易观察到的现象和推测的结果分别是（ C ）A烧杯液面上升，烧杯中的液体为01 g/mL的蔗糖溶液B漏斗颈液面上升，漏斗内装的液体为01 g/mL的蔗糖溶液C烧杯液面下降，烧杯中的液体为01 g/mL的蔗糖溶液D漏斗颈液面下降，漏斗内装的液体为03 g/mL的蔗糖溶液6如图表示渗透装置及实验结果，其中A、B两个漏斗规格相同，漏斗中起始液面相同，下列有关分析正确的是（C ）该实验可以将半透膜换成纱布该实验不是对比实验若A、B中均为蔗糖溶液，则两者起始浓度A小于B若A、B中均为蔗糖溶液，则两者当前浓度不同A B C D5

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