2.3.1 细胞质膜具有选择透过性-2020-2021学年新教材高中生物必修1新课标辅导【精讲精练】苏教版（word）

第3节　物质进出细胞的运输方式 第1课时　细胞质膜具有选择透过性 课标要求 素养要求 等级水平 阐明细胞质膜具有选择透过性 1.科学思维：通过探究“植物细胞的吸水和失水”，说明水分子进出植物细胞的原理，阐释原生质层的选择透过性与质壁分离及其复原的关系。 2.科学探究：通过实验观察植物细胞的质壁分离和复原，提高实验设计和实验结果分析的能力。 水平一 水平二 知识点一　水进出细胞的原理——渗透作用 ◎新知梳理　素养奠基 1．渗透吸水或失水 (1)渗透吸水或失水是水分子进出细胞的一种方式。 (2)渗透现象 细胞内外渗透压的关系 现象 细胞内液体渗透压>外界溶液渗透压(低渗溶液) 细胞吸水 细胞内液体渗透压<外界溶液渗透压(高渗溶液) 细胞失水 细胞内液体渗透压＝外界溶液渗透压(等渗溶液) 处于动态平衡 2.渗透作用 (1)渗透装置 蔗糖分子不能透过半透膜，而在半透膜两侧的水分子却会从溶质分子相对较少的区域向溶质分子相对较多的区域扩散。 (2)渗透作用发生的条件 ①对物质的进出有选择作用的膜，称为选择透过性膜。 ②膜两侧的溶液具有渗透压差。 3．植物细胞的质壁分离和复原现象 (1)原生质层：植物细胞的细胞质膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层，与半透膜类似，具有选择透过性。 (2)渗透压：成熟的植物细胞内的液体环境主要是指液泡中的细胞液，细胞液的渗透压能随外界溶液渗透压的变化而变化。 (3)原理和现象 ①原生质层具有选择透过性。 ②细胞液和外界溶液之间具有渗透压差 细胞内外渗透压的关系 现象 细胞液渗透压<外界溶液渗透压(高渗溶液) 细胞不断失水，发生质壁分离现象 细胞液渗透压>外界溶液渗透压(低渗溶液) 已发生质壁分离的细胞不断吸水，发生质壁分离复原现象 ③原生质层与细胞壁的伸缩性不同：原生质层比细胞壁的伸缩性大。 4．细胞质膜对不同物质的通透性不同 (1)一般来说，气体分子(如O2、CO2、N2)、相对分子质量小的不带电的极性分子(如尿素、乙醇)、脂溶性分子等容易通过细胞质膜；离子(如K＋、Na＋)、相对分子质量大的不带电的极性分子(如葡萄糖)和各种带电的极性分子都难以自由通过细胞质膜。 (2)细胞内的其他细胞器膜和细胞质膜一样，都是选择透过性膜。 【判断正误】 1．具有渗透压差的溶液之间一定会发生渗透作用。(×) 提示：发生渗透作用的条件有两个：一是具有半透膜，二是膜两侧的溶液具有渗透压差。 2．渗透作用的发生必须依赖半透膜和膜两侧溶液的渗透压差。(√) 3．达到渗透平衡状态时，半透膜两侧的水分子进行的是双向运动。(√) 4．成熟红细胞在低渗溶液中一定会吸水涨破。(×) 提示：成熟红细胞在低渗溶液中会吸水膨胀，达到一定程度后才会涨破。 ◎探究学习　素养形成 1．根据材料P79渗透装置“问题探讨”，思考讨论下列问题： (1)漏斗内液面升高的原因是什么？漏斗内的液面会一直上升吗？为什么？ 答案　单位体积的清水中水分子数大于蔗糖溶液中的水分子数，单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子多于由蔗糖溶液进入清水的水分子。但漏斗内的液面不会一直上升。因为随着漏斗内液面的上升，漏斗内液面与烧杯内液面差产生的静水压会增大，由于静水压的作用，漏斗内的水分子向烧杯扩散的速度会加快，当水分子由蔗糖溶液向清水扩散的速度与由清水向蔗糖溶液扩散的速度相等时，扩散达到平衡状态，漏斗内的液面不再上升。 (2)渗透装置中，当漏斗内溶液不再上升时，半透膜两侧的溶液渗透压相同吗？ 答案　不同。渗透作用达到平衡时，水分子通过半透膜的双向扩散速率相等，漏斗内蔗糖溶液的渗透压仍高于烧杯中的清水。 (3)如果用纱布代替玻璃纸，漏斗液面还会升高吗？如果烧杯内不是清水，而是等渗的蔗糖溶液，漏斗液面还会升高吗？ 答案　不会，因为纱布是全透性的，水分子和蔗糖溶液都能通过。如果烧杯内是等渗的蔗糖溶液则液面不会升高，因为半透膜两侧溶液没有渗透压差。 (4)根据以上的探讨，思考发生渗透作用需要具备哪些条件？ 答案　半透膜和渗透压差。 2．动物细胞的吸水和失水 根据水分进出哺乳动物红细胞的状况，分析下列问题： (1)红细胞内的血红蛋白等大分子有机物能透过细胞质膜吗？ 答案　红细胞内的血红蛋白等有机物一般不能透过细胞质膜。 (2)判断水分进出哺乳动物红细胞的现象是否属于渗透现象并说明理由。 判断：是。理由：水分进出哺乳动物红细胞的实验中，具备了渗透作用发生的两个条件：①半透膜(红细胞的细胞质膜)，②细胞质膜两侧存在渗透压差。 【归纳总结】 渗透作用的原理 (1)渗透装置图解 (2)当液面上升到一定程度时，液面不再升高的原因。 分析下图可知：漏斗中的液面高于水槽中的液面，液面差为H1，由于水槽中与漏斗中的液体具有浓度差，即具有渗透压差，所以水分子