内容正文:
第二单元 细胞的结构和功能
第3讲 细胞的物质输入和输出
[固考基·重温教材]
一、细胞的吸水和失水
1.渗透作用
2.动物细胞的吸水和失水
(1)条件
①半透膜
细胞膜
②浓度差
细胞质与外界溶液之间存在浓度差
(2)现象
①外界溶液浓度 细胞质浓度时,细胞失水皱缩
②外界溶液浓度 细胞质浓度时,细胞吸水膨胀
③外界溶液浓度 细胞质浓度时,水分子进出细胞处于动态平衡
3.植物细胞的吸水和失水
(1)条件
①半透膜
原生质层:细胞膜+液泡膜+两层膜间细胞质
②浓度差
细胞液与外界溶液之间存在浓度差
(2)现象
①外界溶液浓度 细胞液浓度时,细胞失水,质壁分离
②外界溶液浓度 细胞液浓度时,细胞吸水,质壁分离复原
③外界溶液浓度 细胞液浓度时,水分进出细胞平衡,
细胞维持原来形态
二、探究植物细胞的吸水和失水实验
1.植物细胞可看作一个渗透系统
2.实验材料
紫色洋葱鳞片叶外表皮
①死细胞、动物细胞不发生质壁分离现象。
②未成熟的植物细胞(如根尖分生区等细胞)不具有大液泡,则不易发生质壁分离现象。
③细菌细胞也能发生质壁分离现象,但不明显。
3.引流法
从盖玻片一侧滴入蔗糖溶液,在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引,并反复几次。
4.实验现象
5.细胞发生质壁分离需具备的条件
活的(前提条件)成熟的(具有大液泡)植物细胞(具有细胞壁)。
6.植物细胞发生质壁分离的主要原因
(1)外因:
(2)内因
原生质层相当于一层半透膜
细胞壁的伸缩性小于原生质层
导致渗透失水
导致质壁分离
外界溶液浓度 细胞液浓度。
三、实验:植物细胞质壁分离及复原
1.实验原理:
成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用
2.实验步骤及实验现象
由大变小
由浅变深
由小变大
分离
由小变大
由深变浅
由大变小
恢复原来的位置
项目 质壁分离 质壁分离复原
液泡
细胞液颜色
细胞吸水力
原生质层与细胞壁
水通过的途径 细胞液 液泡膜 细胞质基质
细胞膜 细胞外
[考点研析]
1、对细胞质壁分离自动复原现象的溶液分析
①在较高浓度的溶液中成熟植物细胞可发生质壁分离。
②发生质壁分离后可自动复原:硝酸钾溶液、NaCl溶液、尿素溶液、甘油、乙二醇等则可通过原生质层进入细胞液,使细胞液浓度升高,细胞吸水
③盐酸、酒精、醋酸等能杀死细胞,不适于做质壁分离溶液
④在细胞壁与原生质层之间的溶液:外界溶液
3.质壁分离及复原实验的拓展应用
(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
4.细胞吸水和失水原理的应用
(1)合理灌溉:降低了土壤溶液的浓度,有利于水分的吸收。
(2)盐碱地中的植物不易存活或一次施肥过多易造成“烧苗”现象:土壤溶液浓度过高,根细胞失水。
(3)糖渍、盐渍食品不易变质:在食品外部和内部形成较高的渗透压,使微生物不能生存和繁殖。
(4)医用的生理盐水浓度为0.9%的NaCl溶液:可以使人体细胞保持正常的形态和功能。
[命题探究]
1.如图为渗透作用实验,此半透膜只允许水分子和单糖分子通过,向a侧加入质量分数为5%的蔗糖溶液,向b侧加入质量分数为5%的葡萄糖溶液,初始状态如图,则刚开始时和最终时的液面高低分别为
A.a高于b,a高于b B.a高于b,a低于b
C.a低于b,a高于b D.a低于b,a低于b
C
2.(2020·湖北部分重点中学联考)如图甲为渗透作用装置吸水示意图,图乙表示图甲中漏斗内液面上升的高度与时间的关系,图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性)。下列相关叙述中,错误的是
A.图甲中的渗透作用发生需要两个条件:有半透膜c以及a与b之间具有浓度差
B.图乙中液面不再上升时半透膜两侧的溶液浓度不同
C.图丙中①②③组成原生质层
D.如果丙细胞没有细胞壁支持,置于清水中也会发生吸水涨破的现象
C
3.(2019·浙江4月选考)哺乳动物细胞在0.9% NaCl溶液中仍能保持其正常形态。将兔红细胞置于不同浓度NaCl溶液中,一段时间后制作临时装片,用显微镜观察并比较其形态变化。下列叙述正确的是
A.在高于0.9% NaCl溶液中,红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离
B.在0.9% NaCl溶液中,红细胞形态未变是由于此时没有水分子进出细胞
C.在低于0.9% NaCl溶液中,红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂
D.渗透作用是指水分子从溶液浓度较高处向溶液浓度较低处进行的扩散
C
4.(2020·福建师大附中月考)取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干,去除主脉后剪成大小相同的小块,随机分成三等份,之后分