2.3.1 细胞质膜具有选择透过性-2021-2022学年新教材高中生物必修1分子与细胞【名师导航】同步Word教参(苏教版)

第三节　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 课标内容要求 核心素养对接 阐明质膜具有选择透过性。 1．生命观念——结构与功能相适应，细胞的结构决定细胞通过渗透作用吸水或失水。 2．科学思维——分析与综合，对渗透作用现象进行分析，理解渗透作用原理。 3．科学探究——探究植物细胞的吸水与失水。 一、植物细胞的质壁分离和复原现象 1．选择透过性膜：对物质进出具有选择作用的膜，称为选择透过性膜。 2．原生质层：细胞质膜和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，能选择性地控制物质的进出。 3．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。 4．质壁分离现象：当植物细胞的细胞液渗透压小于外界溶液渗透压时，细胞液中的水分子会透过原生质层进入外界溶液，细胞不断失水，就会发生质壁分离现象。 5．质壁分离复原现象：当已经发生质壁分离的植物细胞处于渗透压小于细胞液渗透压的外界溶液中时，外界溶液中的水分子会透过原生质层进入细胞液，细胞不断吸水，就会发生质壁分离复原现象。 6．质壁分离与复原的原因 (1)原生质层具有选择透过性。 (2)细胞液和外界溶液之间的渗透压差。 (3)原生质层和细胞壁的伸缩性不同(原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大)。 二、细胞质膜对不同物质有不同的通透性 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。 2．离子(如Na＋、K＋)因与水的结合而脂溶性大大降低；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。 3．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。 三、观察植物细胞的质壁分离和复原现象 1．实验材料：成熟的活的植物细胞(如紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞)。 2．实验试剂：质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液、清水。 3．实验过程 (1)制作紫色洋葱鳞片叶外表皮临时玻片标本。 (2)用低倍镜观察鳞片叶外表皮细胞，注意紫色大液泡的相对大小和细胞质的分布情况。 (3)在盖玻片一侧滴加质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引，重复多次，使细胞浸润在蔗糖溶液中。 (4)用低倍镜和高倍镜及时观察，注意紫色大液泡的体积变化、细胞质膜的变化。 (5)像滴加蔗糖溶液一样，在盖玻片一侧滴加清水，在另一侧用吸水纸吸引，重复多次，使细胞浸润在清水中。 (6)再用低倍镜和高倍镜及时观察，同样注意紫色大液泡的体积变化以及细胞质膜的变化。 判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”) 1．动物细胞的细胞质膜相当于半透膜。 (　　) 2．在半透膜两侧的水分子会从溶质相对较少的区域向溶质相对较多的区域扩散。 (　　) 3．细胞质膜和液泡膜称为原生质层。 (　　) 4．植物细胞内的液体环境就是指液泡中的细胞液。 (　　) 5．细胞壁的伸缩性比原生质层大。 (　　) 6．气体分子、脂溶性分子以及极性分子等容易通过细胞质膜。 (　　) 提示：1.√　2.√ 3．×　细胞质膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。 4．×　植物细胞内的液体环境主要是指液泡中的细胞液。 5．×　细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性。 6．×　相对分子质量小的不带电的极性分子容易通过细胞质膜，而其他的极性分子都难以自由通过细胞质膜。 　渗透现象的原理及条件 1．渗透现象的分析 (1)图示 (2)原理分析 (3)分析上图②可知：Δh产生的压强与水和蔗糖溶液产生的渗透压达到平衡，使半透膜两侧水分子的交换速率相等时，液面不再升高。 2．半透膜、选择透过性膜以及生物膜的区别 概念范畴 特点 半透膜 物理学上的概念 物质能否通过半透膜取决于半透膜孔隙直径的大小 选择透过性膜 生物学上的概念 具有生物活性，即使是小分子，只要不是细胞选择吸收的，都不能通过。选择透过性膜可以看成是功能完善的一类半透膜 生物膜 活的生物膜属于选择透过性膜。当细胞死亡后，细胞质膜等生物膜变为全透性 深化探究：1.如果渗透实验中，烧杯内不是清水，而是同浓度的蔗糖溶液，漏斗管内液面还会升高吗？ 提示：漏斗管内液面不会升高，因为半透膜两侧溶液没有浓度差。 2．渗透实验中，液面高度差H会不会一直升高，为什么？ 提示：不会。漏斗管中的液面升高时，液体产生的静水压也随之变大，当静水压增大到和渗透压相等时(以半透膜为界，二者的方向相反，静水压向外、渗透压向内)，单位时间内透过半透膜进出长颈漏斗的水分子数相等。因此，液面高度差H不会一直升高。 3．如果渗透实验中，半透膜的面积增大一倍，其他条件不变，液面高度差H会不会变化？达到H的时间会不会变化？ 提示：半透膜两侧溶液的浓度差不变