细胞的吸水和失水

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1、(对应学生用书P29)知识梳理一、细胞的吸水和失水 1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：有一层半透膜；半透膜两侧的溶液具有浓度差。2动物细胞的吸水和失水(1)动物细胞的细胞膜相当于半透膜，两侧具有浓度差，构成渗透系统，故可发生渗透作用，但不能发生质壁分离。 (2)当外界溶液浓度细胞质浓度时，细胞失水皱缩。(4)当外界溶液浓度细胞质浓度时，水分进出平衡。3植物细胞的吸水和失水4质壁分离的原因外因：浓度差；内因：细胞壁的伸缩性小于原生质层。 问题探究1：植物细胞为什么不能吸水涨破？提示：因为植物细胞具有细胞壁。 问题探究2：细

2、胞吸水和失水过程中，吸水力如何变化？提示：细胞吸水时，吸水力逐渐下降；细胞失水时，吸水力逐渐上升。二、物质跨膜运输的其他实例 1无机盐的跨膜运输(1)同种植物对不同离子吸收存在差异。(2)不同植物对同种离子吸收存在差异。(3)人体甲状腺滤泡上皮细胞可以逆浓度梯度从血液中吸收碘。(4)不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异。2物质跨膜运输的特点(1)水分子可以自由通过，一些需要的离子、小分子也可以通过，其他的离子、小分子和大分子则不能通过。 (2)对物质的吸收具有选择性，原因在于细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。问题探究3：生物膜对物质吸收的选择性的主要物质基质是什么？提示：生物膜上载体

3、蛋白的种类和数量。自主检测一、判断题 1渗透作用的发生必须依赖半透膜和膜两侧的浓度差。( )【答案】 2植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成。( )【答案】 3细胞液就是细胞内的液体。( )【答案】 4当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞就会发生质壁分离。( )【答案】 RJ版 生物 新课标高考总复习科目一考试 http:/ 2016年科目一模 拟考试题科目二考试 http:/ 2016年科目二考试技巧、 考试内容、考试视频5水稻和番茄对无机盐离子的吸收具有选择性。( )【答案】 6无机盐离子都是逆浓度梯度跨膜运输的。( )【答案】 二、选择题 7(2011聊城模拟)紫色洋葱鳞片叶外表皮

4、细胞发生质壁分离后，在显微镜下观察到的正确图示是( )【答案】 C8(2012河北质量检测(一)用洋葱鳞叶外表皮做质壁分离实验，下图中符合实验结果的图是( )【解析】 洋葱鳞叶外表皮做质壁分离时，细胞的体积基本不变，细胞液浓度增大。 【答案】 D9(2011绍兴模拟)在一个新鲜萝卜上挖一凹槽，凹槽中放入浓盐水，过一段时间，结果是( )A萝卜变软，凹槽中液体增多B萝卜变软，凹槽中液体减少C萝卜变硬，凹槽中液体增多D萝卜变硬，凹槽中液体减少【解析】 萝卜细胞失水变软，凹槽中液体增加。 【答案】 A10. (2011南通模拟)小明用玻璃槽、饱和蔗糖溶液和清水做成如图所示的实验装置，进行生物膜透性的模

5、拟实验。甲、乙两槽间的隔板中央圆圈为玻璃纸，玻璃纸是一种半透膜，蔗糖分子不能透过，而水分 子能自由通过。几小时后，发现( )A甲槽内水的体积减小B乙槽内溶液的体积减小C甲槽内水的体积无变化D乙槽内溶液的体积无变化【解析】 半透膜具有一定的选择透过性，水分子可以通过，而蔗糖分子不能透过，通过渗透作用，甲槽内水的体积减小。 【答案】 A11如图表示番茄随环境中氧浓度的变化，从培养液中吸收Ca2和Si4的曲线。影响A、B两点与B、C两点吸收量的主要因素分别是( )A离子浓度、载体数量B离子浓度、呼吸作用强度C载体数量、离子浓度D载体数量、呼吸作用强度【解析】 根对无机盐离子的吸收是一个主动运输过程，

6、需要载 体和ATP。A、B点是在同等氧浓度下得到的，ATP相同，其差异只能是因为相应载体数量的不同。B、C点的差别则是由于氧浓度不同造成的，因而影响因素是呼吸作用强度。 【答案】 D三、非选择题 12(2011绍兴模拟)如图表示某洋葱鳞片叶表皮细胞处于三个不同生理状态，请回答：(1)图中细胞的细胞液浓度依次是_。(2)如图所示三个细胞是由于处于不同浓度的溶液中所致，则A图与B图细胞所处的外界溶液浓度是_。(3)假设将洋葱鳞片叶表皮细胞制成装片，并使之处于高渗溶液中而发生质壁分离，用显微镜观察一个细胞的质壁分离发生过程，发现该 细胞形态的顺序将如上图所示的_。【答案】 (1)C A B (2)A

7、 B (3)B A C(对应学生用书P31)考点1 渗透作用的原理与细胞的渗透吸水与失水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。2动物细胞构成渗透系统可发生渗透作用动物细胞膜相当于一层半透膜。外界溶液浓度外界溶液浓度时，吸水，质壁分离复原。典例1 (2011绍兴模拟)某实验小组要对“低温是否会影响物质的跨膜运输”进行实验探究，设计了如下低温会影响物质的跨膜运输且运输速率减慢的实验。实验步骤： 组

8、装渗透装置两套，分别编号为1、2。在两组烧杯中分别加入等量的水，在长颈漏斗中分别加入等量的同一浓度的蔗糖溶液，保持管内外液面高度相等。 对两组装置进行不同处理：1组用水浴锅加热至37，2组的烧杯外加冰块降温。 两组装置同时开始实验，几分钟后观察记录漏斗内的液面高度变化。请分析回答下列问题： (1)本实验是通过测定水分子通过膜的扩散即_作用速率来进行探究的。 (2)此实验的自变量是_；为了直观地表示相对速率，用_作为因变量。(3)该实验可能的结果与结论：若1组漏斗液面比2组高，则说明_。_。_。【答案】 (1)渗透(2)渗透系统所处的不同环境温度漏斗液面高度的变化 (3)低温会影响物质的跨膜运输

9、且运输速率减慢若2组漏斗的液面比1组高，则说明低温会影响物质的跨膜运输且运输速率加快 若1、2组漏斗的液面高度相同，则说明温度高低并不影响物质的跨膜运输渗透系统的应用1比较不同溶液浓度大小漏斗内烧杯内溶液浓度MN现象及结论若漏斗内液面上升，则MN 若漏斗内液面不变，则MN 若漏斗内液面下降，则M细胞液乙的浓度时，细胞发生渗透失水，当细胞液乙的浓度溶液甲的浓度时，细胞发生渗透吸水D当溶液甲的浓度细胞液乙的浓度时，细胞处于动态平衡状态，不发生水分子的移动【解析】 渗透作用是水分子通过半透膜的扩散，当溶液甲的浓度细胞液乙的浓度时，水分子仍进行扩散，只是水分处于进出平衡状态。 【答案】 D2(2011

10、盐城模拟)如图所示，溶液X中含有绿色染料，溶液Y中含有红色染料，溶液Z中含有蓝色染料。实验开始时，两支漏斗中溶液液面的高度一样。10 min后观察的结果是：溶液X液面上升，溶液Y液面下降；溶液X中只有绿色染料，溶液Y中含有红色和蓝色染料，溶液Z中含有绿色和蓝色染料。下列有关叙述中，正确的是( )A溶液Z的浓度最高B溶液Y的浓度最低C溶液Y中的溶质分子能够通过半透膜进入溶液X中D溶液X中的溶质分子不能够通过半透膜进入溶液Z中【解析】 溶液X液面上升，且只有绿色染料，表明Z中的溶剂进入了X，溶质没有进入X，溶液X的浓度较高；溶液Y液面下降，且Y中含有红色和蓝色染料，表明Z中的蓝色染料进入了Y，溶液

11、Y的浓度较低，则溶液Y的浓度最低。【答案】 B3某同学进行实验，甲图为实验开始状态，乙图为实验结束状态。请在乙图所示实验结果的基础上继续实验，探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。增添的实验材料：蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。 (1)设计出继续实验的简要步骤：_；_。(2)预测实验现象并作出结论。_。【答案】 (1)向a、b两管分别加入等量蔗糖酶溶液，水浴加热(或隔水加热)U型管至适宜温度，观察a、b两管内液面的变化 吸取a、b两管内适量液体，分别加入A、B两试管中，并加入斐林试剂，(6065)水浴加热，观察A、B试管内有无砖红色沉淀(2)如果a、b两管液面高度差缩小且A、B试管内均

12、有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物能通过半透膜；如果a、b两管液面高度差增大且A试管内无砖红色沉淀、B试管内有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物不能通过半透膜2植物对水分和离子吸收的关系相对独立(1)区别比较项 目水分的吸收与运输离子的吸收过程主要通过渗透作用完成 通过主动运输完成动力浓度差，蒸腾作用，不 消耗ATP根细胞呼吸产生的ATP条件必须具有渗透系统 半透膜两侧溶液存在 浓度差由根细胞提供运输的 动力 具备载体 方向水分从溶液浓度低的一 侧向高的一侧渗透离子从土壤吸收进入植 物体影响因 素细胞液与外界溶液的浓 度差含氧量 温度 细胞膜上载体的种类 和数量 选择性无有(2)联系无机盐离子必须溶解在

13、水中呈离子状态，才能被细胞吸收。吸收离子的多少可以调节细胞液的浓度，影响对水分的吸收。无机盐离子被吸收后随水分在导管中运输，蒸腾作用在促进水分运输的同时也促进矿质元素离子的运输。典例2 (2010南通)用完全相同的培养液，在相同条件下分别培养水稻和番茄幼苗。在二者吸水速率几乎相同的情况下，72小时后培养液中部分离子浓度发生了如下表的变化(表中数据为72小时后溶液中部分离子浓度占开始时的百分比)。分析下表能得出的结论是(多选)( )【解析】 不同植物用完全相同的培养液培养72小时后培养液中某种离子浓度不相同，说明不同植物对同种离子的吸收具有选择性；植物对离子吸收的选择性与细胞膜上载体的种类和数量

14、多少有关，与溶液 中离子的浓度并不呈正相关；培养过水稻的培养液中Ca2浓度高、SiO浓度低，而培养过番茄的培养液中Ca2浓度低、SiO浓度高，故C项正确 【答案】 ABC举一反三 1(2010临沂质检)下图中正确表示水稻呼吸强度与K吸收量关系的是( )【解析】 水稻吸收K的方式为主动运输，在此过程中，要消耗能量(由呼吸作用提供)，还需要水稻根细胞膜上载体的协助。因此在一定范围内K吸收量随呼吸强度的增加而增加，但K吸收量达到一定值后就不再随呼吸强度的增加而变化了，这时的限制因素是膜上的载体的 数量，当运载K的载体饱和时，K的吸收量便不再增加了。【答案】 C3(2011南京模拟)用打孔器取同一萝卜

15、5厘米长的萝卜条。分成4组，其中3组分别置于20、60和80 g/L的KNO3溶液中，测量结果如图。预计在40 g/L的KNO3溶液中的测量结果最可能是图中的( )【答案】 C典例3 (2011课标)撕取紫色洋葱外表皮，分为两份，假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致，一份在完全营养液中浸泡一段时间，浸泡后的外表皮称为甲组；另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间 ，浸泡后的外表皮称为乙组。然后，两组外表皮都用浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液处理，一段时间后表皮细胞中的水分不再减少。此时甲、乙两 组细胞水分渗出量的大小，以及水分运出细胞的方式是( )A甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，主动运输B甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高，主动运输C甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低，被动运输D甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，被动运输【解析】 本题考查了植物细胞的吸水与失水及水分进出细胞的