内容正文:
第二节 细胞膜的物质运输功能
目标导航 1.阅读材料,说出水和无机盐在细胞内的存在状态及作用。2.结合观察植物细胞质壁分离和复原的实验以及模式图,概述物质进出细胞的方式及区别。
一、穿膜运输(阅读P48-50)
1.实验
(1)成熟的植物细胞放到一定浓度的溶液中构成一个渗透系统。
(2)原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大。
(3)当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水,发生质壁分离。
(4)当细胞液浓度大于外界溶液的浓度时,细胞吸水,发生质壁分离复原。
2.水
(1)存在形式
自由水:细胞中绝大部分的水是以游离状态存在的,可以自由流动,叫做自由水。
结合水:一部分水与细胞内的其他物质相结合,不能自由流动,叫做结合水。
(2)水的功能
①自由水是细胞内的良好溶剂,作为各种代谢反应的介质。
②结合水是构成细胞的结构成分。
3.运输方式
有些物质进出细胞是直接穿过细胞膜结构完成的,称为穿膜运输,它包括被动运输和主动运输。
(1)被动运输
类型
概念
实例
单纯扩散
物质通过简单的扩散作用进出细胞
水、CO2、甘油、乙醇等
协助扩散
进出细胞的物质借助载体的扩散
葡萄糖进入红细胞
(2)主动运输
可以逆着物质的密度进行,不仅需要载体协助,而且消耗细胞代谢产生的能量。
4.细胞膜的功能特点[来源:学科网][来源:学+科+网]
选择透过性,是指水分子、被选择吸收的小分子和离子可以通过细胞膜,而其他的离子、小分子及大分子物质不能通过。
5.无机盐
主要是以离子状态存在,也有一部分以化合物的形式存在,无机盐作为细胞的结构成分,对细胞生命活动的进行具有重要的调节作用。
二、膜泡运输(阅读P51)
1.含义:某些大分子和颗粒物质进出细胞的方式
2.方式
判断正误:
(1)质壁分离实验可以用洋葱表皮细胞,也可以用口腔上皮细胞。( )
(2)发生质壁分离时细胞外界的浓度高。( )
(3)当外界溶液与细胞液浓度相同时,水分不进不出。( )
(4)细胞壁的伸缩性比原生质层大。( )
(5)穿膜运输包括被动运输和主动运输。( )
(6)物质通过简单的扩散作用进出细胞叫单纯扩散。( )
(7)大分子和颗粒物质可以通过协助扩散进出细胞。( )
(8)协助扩散需要能量和载体的协助。( )
(9)主动运输可以逆物质的浓度进行。( )
(10)膜泡运输包括内吞和外排两种。( )
(11)所有物质穿过细胞膜均需要载体。( )
(12)CO2穿膜的方式为单纯扩散。( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)√ (7)× (8)× (9)√ (10)√ (11)× (12)√
一、质壁分离和质壁分离复原实验
1.质壁分离与复原是植物细胞吸水和失水的实验证据
(1)实验原理
①成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。
②细胞液具有一定的浓度,与外界溶液形成浓度差。
③原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大。
(2)材料器具
紫色洋葱鳞片叶或紫鸭跖草;质量深度为0.3g/mL的蔗糖溶液、清水;显微镜、镊子、刀片、载玻片、盖玻片、滴管、吸水纸。
(3)实验过程
(4)实验结论
①当细胞液浓度<外界溶液浓度时,细胞失水,原生质层和细胞壁分离,发生质壁分离。
②发生质壁分离的细胞,当细胞液浓度>外界溶液浓度时,细胞吸水,发生质壁分离复原。
(5)实验操作中注意的问题
①实验成功的关键之一是实验材料的选择。要选取成熟的、液泡带有一定颜色的植物组织进行实验,便于观察实验现象。
②滴加蔗糖溶液或清水时,应在载物台上操作。
③选用的蔗糖溶液浓度要适宜。过低,不足以引起质壁分离或质壁分离所需时间过长;过高,可能造成植物细胞失水过多、过快而死亡。
④当溶质分子为葡萄糖、KNO3、乙二醇等时,细胞主动或被动吸收溶质微粒而使细胞液的浓度增加,从而使细胞发生质壁分离后能够自动复原。
2.质壁分离的原因和表现
(1)原因
(2)表现
1.质壁分离及复原的质指的是什么?壁指的是什么?
答案 原生质层。细胞壁。
2.实验成功的关键是实验材料的选择,为什么本实验不选择细菌和动物细胞,而选择有大液泡并有颜色的植物细胞?
答案 一般不选择细菌细胞,它能发生质壁分离,但现象不明显。不能选择动物细胞,它无细胞壁,不能发生质壁分离现象。选择有大液泡并有颜色的植物细胞,因为质壁分离现象易于发生且便于在显微镜下观察。
3.本实验选用的蔗糖溶液浓度要适宜,如果选用的蔗糖溶液浓度过低或者过高会出现什么现象?
答案 过低,不足以引起质壁分离或质壁分离所需时间过长;过高,则造成植物细胞失水过多过快而死亡。原生质层的选择透过性是发生质壁分离和复原的内在前提,死亡的细胞既不会发生质壁分离,也不会发生质壁分离复原。
4.发生质壁分离复原需要将植物再置于低浓度的蔗