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1、物质跨膜运输的实例,一、渗透作用的原理,二、动物细胞的吸水和失水,三、植物细胞的吸水和失水,四、物质跨膜运输的其他实例,水分子（或其它溶剂分子）透过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散,渗透作用的条件：,1、扩散：是两种不同物质在接触时，彼此进入对方的现象,具有半透膜； 半透膜两侧的溶液具有浓度差。,一、渗透作用的原理,2、渗透吸水的原理,通过膜上孔径的大小决定物质分子是否通过,半透膜,蔗糖液,清水,3 渗透作用：,低浓度溶液,水分渗透方向：,高浓度溶液,二、动物细胞的吸水和失水,外界溶液浓度 细胞质浓度 细胞吸水膨胀,外界溶液浓度 = 细胞质浓度 水分进出细胞 处于平衡状态,外界溶液浓度 细
2、胞质浓度 细胞失水皱缩,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 。,细胞膜,渗透作用,三、植物细胞的吸水和失水,细胞壁（全透性）,细胞膜,细胞质,液泡膜,细胞液,原生质层,（选择透过性）,水或一定浓度的溶液,对比分析植物细胞的结构与渗透吸水装置,半透膜,蔗糖液,清水,结论：成熟的植物细胞与外界溶液能够组成一个渗透装置，通过渗透作用的方式吸水和失水,植物细胞吸水和失水的条件,练一练 下列哪些细胞能发生质壁分离并总结发生质壁分 离的条件。 a.叶肉细胞 b.根毛成熟区细胞 c.分生区细胞 d.洋葱表皮细胞 e.干种子细胞 f.动物细胞 g.导管细胞 答案 （1）能发生质
3、壁分离的细胞：a、b、d （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。,提醒 分生区细胞和干种子细胞因无大液泡， 不能发生渗透作用，无质壁分离和复原现象。 若有细胞壁的存在，不管失水还是吸水，细胞体 积变化不大。但动物细胞体积会发生明显变化。,四、物质跨膜运输的其他实例 1.番茄和水稻吸收无机盐离子的比较 科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2+、Mg2+ 和SiO44-的培养液中培养，结果及分析如下：,（1）水稻吸收水的相对速度比吸收Ca2+、Mg2+ , 造成培养液中Ca2+、Mg2+浓度 ；番茄吸收水 的相对速度比吸收Si
4、O44- ，造成培养液中SiO44-浓度 。,大,上升,大,上升,（2）不同植物对 的吸收有差异, 同一种植物对 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 。,同一种无机盐离子,不同种无机盐离子,选择性,（3）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 的过程。,自由扩散,主动运输,相对独立,（2）、微生物吸收无机盐离子的特点 不同微生物对不同无机盐离子的吸收表现出较大 的差异： （1）不同微生物对无机盐离子的吸收有 。 （2）不同微生物对各种无机盐离子的 不同。,选择性,需要量,所有生物膜都是选择透过性膜,高频考点突破 考点一
5、 渗透系统与渗透作用 1.渗透系统的组成（如图）及条件,（1）半透膜可以是生物性的选择透过性膜，如细胞膜，也可以是物理性的过滤膜，如玻璃纸。 （2）半透膜两侧的溶液具有浓度差。浓度差的实质是单位体积溶液中溶质分子数的差，即物质的量浓度之差，即摩尔浓度而不是质量浓度。,1.渗透系统的组成（如图）及条件,注意： 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。如果溶质分子不能通过半透膜,则达到渗透平衡时,一般两侧溶液的浓度并不相等(液面高的一侧溶液浓度高),因为液面高的一侧产生的静水压会阻止溶剂分子由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。 上图中，在达到渗透平衡后
6、，只要存在 液面差h，则S1溶液的浓度仍大于S2溶液的浓度。,水分子的移动方向：双向移动，但水分子数多（低浓度）溶液流向水分子数少（高浓度）溶液。 达到平衡时，水分子出入两种溶液体系的量相等。,1.将新鲜的苔藓植物叶片放入有少 量红墨水、含量为30%的蔗糖溶 液中，在显微镜下观察，你会看 到细胞的状态如图所示，此时部 位的颜色分别是 A.无色绿色 B.红色绿色 C.红色无色 D.红色红色,实例点拨,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 解析 b
7、浓度溶液中，萝卜条质量减小，说明萝 卜条在失水，重新放在浓度小于b的a浓度溶液 中，萝卜条会吸水，质量将增大。,实例点拨,3、如图为渗透作用实验，开始时如图(一)，A代表清水，B、C代表蔗糖溶液，过一段时间后结果如图(二)，漏斗管内液面不再变化，H1、H2表示漏斗管内液面与清水的液面差。下列说法错误的是（ ） A图(二)中B的浓度等于C的浓度 B图(一)中A中水分子扩散到B的速度大于A中水分子扩散到C的速度 C图(二)中A中水分子扩散到B的速度等于B中水分子扩散到A的速度 D图(一)中B浓度大于C的浓度,实例点拨,1.2017湖南岳阳一中模拟如图为一个渗透装置,假设溶质分子或离子不能通过半透膜
8、,实验开始时,液面a和b平齐。下列判断不正确的是 (),A.如果甲、乙都是蔗糖溶液,甲的浓度低于乙,则液面a会下降,液面b会上升 B.如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液,两者的质量分数相同,则液面a会上升,液面b会下降 C.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时,甲、乙溶液的浓度不一定相等 D.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时,甲、乙溶液的渗透压一定相等,针对训练,【解题思路】甲的浓度低于乙,则水分子由甲运输到乙,因此液面a会下降,液面b会上升,A项正确;质量分数相同的葡萄糖溶液与蔗糖溶液,由于蔗糖的相对分子质量大于葡萄糖,故葡萄糖的物质的量浓度大于蔗糖,即甲的渗透压大于乙,因此液面a会上升,液面
9、b会下降,B项正确;当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时,甲、乙溶液的浓度不一定相等,因为液面高的一侧形成的静水压会阻止溶剂分子由低溶度溶液向高浓度溶液扩散,C项正确;由C选项的分析可知,渗透作用达到平衡时,甲、乙溶液的渗透压不一定相等,D项错误。 【参考答案】 D,2.如图所示,P1、P2为半透膜制成的结构,且在如图的小室内可自由滑动。A室内溶液浓度为2 mol/L,B室内溶液浓度为1.5 mol/L,C室内溶液浓度为1.5 mol/L,实验开始后,P1、P2的移动情况是 ( ),A.P1向右、P2不动B.P1向左、P2向左 C.P1向右、P2向右D.P1向左、P2不动,C,实验强化在平时 观察
10、植物细胞的质壁分离及复原 原理：成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。,1、植物细胞渗透吸水和失水证据,考点二 植物细胞的吸水和失水,流程,2、植物细胞渗透吸水和失水证据,外界溶液浓度 细胞液浓度,质壁分离,洋葱鳞片叶 外表皮（紫色）,外界溶液浓度细胞液浓度,质壁分离复原,细胞壁,液 泡,原生质层,间 隙 （充满外界溶液）,3.质壁分离的原因分析 （1）原因,观察质壁分离的三个指标,特别提醒 1、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。 2、若用50%（或0.5g/ml）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
11、死亡。 3、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。,实验拓展应用 (1)判断成熟植物细胞是否有生物活性:,(2)测定细胞液浓度范围:,(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度:,(4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液):,针对训练,1.2016赣南五校联考某同学在实验室中做“观察洋葱表皮细胞的质壁分离和复原”实验时,在实验室老师的帮助下,进行了一系列的创新实验,实验步骤和现象如下表。下列有关推断或解释不正确的是 (),A.X为质壁分离,因为细胞渗透失水 B.Y为质壁分离,可能导致细胞失水过多而死 C.Z为细胞稍增大,细胞液
12、颜色逐渐变浅 D.组无变化是因为细胞吸水量等于失水量,构建知识网络,1.判断下面说法的正误,正确的打“”,错误的打“”。 (1)发生渗透作用的两个条件是存在半透膜、膜两侧存在质量浓度差。 ( ) (2)2014四川高考质壁分离过程中水分子的扩散只能单向进行。 ( ) (3)2013北京高考成熟植物细胞在高渗溶液中发生质壁分离是因为细胞壁具有选择透过性。 ( ) (4)紫色洋葱的外表皮细胞能在一定浓度的蔗糖溶液中发生质壁分离的必要条件是细胞壁的伸缩性小于原生质层。 ( ),随堂练习,【解析】发生渗透作用时,膜两侧存在的“浓度差”指物质 的量浓度而不是质量浓度。,(5)离子与水分子一样,都是顺相对
13、含量梯度跨膜运输。 ( ) (6)细胞膜是半透膜,对物质的跨膜运输具有选择性。 ( ) (7)同一细胞对不同离子的吸收量不同,体现了细胞膜的选择透过性。 ( ) (8)用培养液培养植物,一段时间后培养液中离子的浓度都比初始浓度低。 ( ),2.2013福建高考为探究茉莉酸(植物生长调节剂)对离体培养的成熟胡杨细胞质壁分离的影响,将细胞分别移至不同的培养液中继续培养3天,结果如表。下列叙述错误的是 ( ),注:“+”表示有添加,添加后NaCl浓度为100 mmolL-1,茉莉酸浓度为10-3 mgL-1;“-”表示无添加。 A.胡杨细胞通过渗透作用吸水和失水 B.质壁分离的胡杨细胞液泡体积变小
14、C.NaCl为自变量,茉莉酸为因变量 D.茉莉酸对NaCl引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用,C,3.如图,容器A中含0.02 molL-1蔗糖和0.03 molL-1尿素;容器B中含0.01 molL-1蔗糖和0.05 molL-1尿素。A、B间隔一层半透膜。第一种情况:半透膜只允许水分子通过;第二种情况:半透膜允许水分子和尿素分子通过。当达到动态平衡时,这两种情况下液面高度的变化情况是 ( ),A.一样高,A高于B B.B高于A,不能确定 C.B高于A,A高于BD.一样高,不能确定,C,4.2014新课标全国卷将某植物花冠切成大小和形状相同的细条,分为a、b、c、d、e和f组(每组的细条数相等),取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度,结果如图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换,则 ( ),A.实验后,a组液泡中的溶质浓度比b组的高 B.浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组的 C.a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组 D.使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.40.5 molL-1之间,D,
