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1、一、水分的跨膜运输一、水分的跨膜运输二、无机盐离子的跨膜运输二、无机盐离子的跨膜运输（一）（一）渗透作用的渗透作用的现象与原理现象与原理 自自由由扩扩散散：自自由由扩扩散散是是指指物物质质从从相相对对含含量量多多的的地方向相对含量较少的地方的运动地方向相对含量较少的地方的运动。 渗渗透透作作用用：渗渗透透作作用用是是指指水水（或或其其他他溶溶剂剂性性的的分分子子，如如酒酒精精，苯苯等等有有机机溶溶剂剂）通通过过半半透透膜膜，顺顺相相对对含含量量梯梯度度（从从低低浓浓度度到到高高浓浓度度一一侧侧）的的扩散扩散 现象。 综上所述，从广义上面讲：“渗渗透透作作用用”实实质上是质上是“自由扩散自由扩散
2、”的一种特殊形式的一种特殊形式 。 渗透作用与自由扩散的辨析渗透作用与自由扩散的辨析考点考点1 1：渗透作用：渗透作用 1 1渗透作用发生的条件渗透作用发生的条件 (1)(1)具有具有 。 (2)(2)半透膜两侧的溶液具有半透膜两侧的溶液具有 。半透膜半透膜浓度差浓度差 2 2渗透作用发生的原理渗透作用发生的原理 (1)(1)宏观：由宏观：由低浓度低浓度溶液向溶液向高浓度高浓度溶液扩散溶液扩散 (2)(2)微观：单位体积的水分子由多向少扩散微观：单位体积的水分子由多向少扩散 (3) (3)特点：顺特点：顺相对相对含量含量梯度运输。梯度运输。A. A. 甲高于乙甲高于乙 B. B. 乙高于甲乙高
3、于甲 C. C. 先甲高于乙，后乙高于甲先甲高于乙，后乙高于甲D. D. 先甲低于乙，后乙低于甲先甲低于乙，后乙低于甲 例例1 1、把体积和质量分数相同的葡萄糖和蔗糖溶液用半把体积和质量分数相同的葡萄糖和蔗糖溶液用半透膜（允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过）隔开透膜（允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过）隔开（如图），开始和一段时间后液面情况是（如图），开始和一段时间后液面情况是 4、渗透作用的应用（1）判断溶液浓度大小 （实验现象及结论）（2）验证渗透作用发生的条件 （自变量的设置）（3）探究某些物质能否通过半透膜 （以淀粉和碘为例） (1)(1)当外界溶液浓度细胞质浓度时，细胞当外界溶液
4、浓度细胞质浓度时，细胞 。 (2)(2)当外界溶液浓度细胞质浓度时，细胞当外界溶液浓度细胞质浓度时，细胞 。 (3)(3)当当 时，水分进出平衡。时，水分进出平衡。吸水吸水失水失水外界溶液浓度细胞质浓度外界溶液浓度细胞质浓度 1 1动物细胞的吸水和失水动物细胞的吸水和失水 正常状态正常状态正常状态正常状态清水清水盐水盐水0.9%0.9%生理盐水生理盐水（二）动物细胞的水分跨膜运输（二）动物细胞的水分跨膜运输1 1动物细胞的吸水和失水动物细胞的吸水和失水 细胞膜细胞膜液泡膜液泡膜细胞质细胞质液泡液泡细胞核细胞核细胞壁细胞壁 原生质层原生质层（半透膜）（半透膜）（全透性，伸缩性小）（全透性，伸缩性
5、小）成熟的植物细胞成熟的植物细胞（三）植物细胞的水分跨膜运输（三）植物细胞的水分跨膜运输探究植物细胞的吸水和失水探究植物细胞的吸水和失水提出问题提出问题得出结论得出结论分析结果分析结果 进行试验进行试验设计实验设计实验作出假设作出假设植物细胞是如何通过渗透作用完成水分运输的？植物细胞是如何通过渗透作用完成水分运输的？植物细胞的原生质层相当于半透膜植物细胞的原生质层相当于半透膜正常情况下的细胞正常情况下的细胞正常情况下的细胞正常情况下的细胞发生质壁分离发生质壁分离发生质壁分离发生质壁分离（1 1）原因）原因原生质层具半透性且其伸缩性比原生质层具半透性且其伸缩性比细胞壁大细胞壁大内因：内因：外因：
6、外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度外界溶液浓度大于细胞液浓度2.2.2.2.质壁分离的原因分析质壁分离的原因分析质壁分离的原因分析质壁分离的原因分析（2 2）表现）表现植物细胞由坚挺植物细胞由坚挺萎蔫萎蔫宏观：宏观：微观：微观： 质壁分离质壁分离液泡体积（大液泡体积（大小）小）细胞液颜色（浅细胞液颜色（浅深深）原生质层与细胞壁分离原生质层与细胞壁分离在质壁分离和复原的实验中，如果没有细胞壁，结在质壁分离和复原的实验中，如果没有细胞壁，结在质壁分离和复原的实验中，如果没有细胞壁，结在质壁分离和复原的实验中，如果没有细胞壁，结果会有什么不同吗？果会有什么不同吗？果会有什么不同吗？果会有什么不同吗？
7、(2)(2)滴加蔗糖溶液和清水时，必须在实验桌上进行，滴加蔗糖溶液和清水时，必须在实验桌上进行， 不能在显微镜的载物台上进行。不能在显微镜的载物台上进行。(1)(1)实验成功的关键是实验材料的选择，必须选择有实验成功的关键是实验材料的选择，必须选择有 大液泡并有颜色的植物细胞，便于在显微镜下观大液泡并有颜色的植物细胞，便于在显微镜下观 察现象。察现象。(3)(3)本实验所用的方法为引流法，采用了自身对照。本实验所用的方法为引流法，采用了自身对照。物质跨膜运输的实例物质跨膜运输的实例1一、水分的跨膜运输一、水分的跨膜运输21、渗透现象与原理、渗透现象与原理32、动物细胞的水分运输、动物细胞的水分
8、运输43、植物细胞的水分运输、植物细胞的水分运输总结：都是从低浓度总结：都是从低浓度高浓度运输高浓度运输总结：顺含量梯度运输总结：顺含量梯度运输总总结结：需需要要有有半半透透膜膜（动动物物为为细细胞胞膜膜；植植物为原生质层）物为原生质层）1二、无机盐离子的跨膜运输二、无机盐离子的跨膜运输特点：根据细胞需要进行选择运输特点：根据细胞需要进行选择运输特点：非顺含量梯度特点：非顺含量梯度(4)(4)当以植物细胞可吸收的物质作溶质当以植物细胞可吸收的物质作溶质( (如甘油、尿如甘油、尿素、素、KNO3KNO3、乙二醇等、乙二醇等) )时，可出现质壁分离及自动复时，可出现质壁分离及自动复原现象。原现象。
9、 (3)(3)本实验选用本实验选用0.3 0.3 g/mLg/mL的蔗糖溶液的蔗糖溶液( (此浓度下既明此浓度下既明 显出现质壁分离，又不致杀死细胞显出现质壁分离，又不致杀死细胞) )。盐酸、酒。盐酸、酒 精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于做质壁分离精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于做质壁分离 的溶液。的溶液。 将紫色洋葱表皮细胞放入一定浓度硝酸钾溶液将紫色洋葱表皮细胞放入一定浓度硝酸钾溶液 中，在显微镜下观察发现开始液泡颜色逐渐变中，在显微镜下观察发现开始液泡颜色逐渐变 深，后来又逐渐变浅，能够反映细胞液含水量深，后来又逐渐变浅，能够反映细胞液含水量 随时间变化的图是随时间变化的图是 ( )(
10、)C（20082008上海卷，上海卷，2020）在保持在保持 细胞存活的条件下，蔗糖溶液细胞存活的条件下，蔗糖溶液 浓度与萝卜条质量变化的关系浓度与萝卜条质量变化的关系 如右图。若将处于如右图。若将处于b b浓度溶液中浓度溶液中 的萝卜条移入的萝卜条移入a a浓度溶液中，则该萝卜条的质量浓度溶液中，则该萝卜条的质量 将将 ( )( ) A. A.不变不变 B.B.增大增大 C.C.减小减小 D.D.先增后减先增后减 解析解析 b b浓度溶液中，萝卜条质量减小，说明萝浓度溶液中，萝卜条质量减小，说明萝 卜条在失水，重新放在浓度小于卜条在失水，重新放在浓度小于b b的的a a浓度溶液浓度溶液 中，
11、萝卜条会吸水，质量将增大。中，萝卜条会吸水，质量将增大。B2.2.2.2.质壁分离与复原的应用质壁分离与复原的应用质壁分离与复原的应用质壁分离与复原的应用证明成熟植物细胞发生渗透作用；证明成熟植物细胞发生渗透作用； 判断细胞的死活判断细胞的死活测定细胞液浓度范围测定细胞液浓度范围 测比较不同植物细胞的细胞液浓度测比较不同植物细胞的细胞液浓度鉴别不同种类的溶液鉴别不同种类的溶液( (如如KNOKNO3 3和蔗糖溶液和蔗糖溶液) )比较一系列溶液的浓度的大小比较一系列溶液的浓度的大小考点考点3 3：物质跨膜运输的其他实例：物质跨膜运输的其他实例1 1对无机盐的吸收实例对无机盐的吸收实例 K+M2+
12、Ca2+SiO44-水稻水稻17%105%117%19.5%番茄番茄19.1%85%59.6%118%1 1、（、（20112011全国卷）将紫色洋葱在完全营养液中浸泡全国卷）将紫色洋葱在完全营养液中浸泡 一段时间，撕取外表皮，先用浓度为一段时间，撕取外表皮，先用浓度为0.3g/mL0.3g/mL的的 蔗糖溶液处理，细胞发生质壁分离后，立即将外蔗糖溶液处理，细胞发生质壁分离后，立即将外 表皮放入蒸馏水中，直到细胞中的水分不再增加。表皮放入蒸馏水中，直到细胞中的水分不再增加。 在该实验中，蔗糖溶液处理前外表皮细胞液的浓在该实验中，蔗糖溶液处理前外表皮细胞液的浓 度为甲，细胞中的水分不再增加时外表
13、皮细胞液度为甲，细胞中的水分不再增加时外表皮细胞液 的浓度为乙，则甲、乙的关系，以及实验过程中的浓度为乙，则甲、乙的关系，以及实验过程中 水分进细胞的方式为水分进细胞的方式为( )( ) A A甲甲 乙，被动运输乙，被动运输 C C甲甲 乙，主动运输乙，主动运输 D D甲甲= =乙，主动运输乙，主动运输B B 高考链接高考链接2 2、（、（1111年重庆卷）图为某种植物幼苗（大小、长势相同）年重庆卷）图为某种植物幼苗（大小、长势相同）均分为甲、乙两组后，在两种不同浓度均分为甲、乙两组后，在两种不同浓度KNOKNO3 3溶液中培养溶液中培养时鲜重的变化情况（其它条件相同且不变时鲜重的变化情况（其
14、它条件相同且不变),),下列有关叙下列有关叙述，错误的是述，错误的是( )( )A A3h3h时，两组幼苗均已时，两组幼苗均已 出现萎蔫现象，直接出现萎蔫现象，直接 原因是蒸腾作用和原因是蒸腾作用和 根细胞失水根细胞失水B B6h6h时，甲组幼苗因根系时，甲组幼苗因根系 开始吸收开始吸收K K+ +、NONO3 3，吸，吸 水能力增强，使鲜重逐渐提高水能力增强，使鲜重逐渐提高C C12h12h后，若继续培养，甲组幼苗的鲜重可能超过后，若继续培养，甲组幼苗的鲜重可能超过 处理前，乙组幼苗将死亡处理前，乙组幼苗将死亡D D实验表明，该植物幼苗对水分和矿质元素的吸收实验表明，该植物幼苗对水分和矿质元素的吸收 是两个相对独立的过程是两个相对独立的过程B B
