内容正文:
专题3:细胞代谢
1
细胞代谢
物质输入与输出
酶
ATP
细胞呼吸
光合作用
考点1 细胞的物质输入与输出
水进出细胞的原理
渗透作用
动物细胞和植物细胞的吸水和失水
观察植物细胞的质壁分离和复原(实验)
物质进出细胞的方式及影响因素
物质进出细胞方式比较
影响因素分析
探究物质跨膜运输方式的实验设计思路
渗透作用
水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。
含义
产生条件
半透膜两侧的溶液具有浓度差
有一层半透膜
水分子流动方向判断
当S1浓度>S2浓度时,水分子从S2流向S1;
当S1浓度<S2浓度时,水分子从S1流向S2。
当达到渗透平衡后,若存在如上的页面差🔺h,则S1浓度仍大于S2浓度。因为液面高的一侧形成的压强会阻止溶剂由低浓度向高浓度一侧扩散。
溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目;溶质微粒越多,即溶液浓度越高,对水的吸引力越大。
①渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度,实质是指渗透压,如质量分数为10%的葡萄糖溶液和质量分数为10%的蔗糖溶液的质量浓度相等,但质量分数为10%的蔗糖溶液的渗透压小,故水可通过半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。
②渗透系统的溶液物质的量浓度相同时,渗透压也不一定相同。如浓度均为1mol/l的蔗糖溶液和NaCl溶液,蔗糖溶液的渗透压小,故水可通过半透膜由蔗糖溶液向NaCl溶液移动。
③水分子由低浓度溶液流向高浓度溶液是表观现象,实际上水分子是双向移动的,只是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数较多。当漏斗内液面停止上升时,水分子的进出达到相对平衡。
渗透系统
1.如图为一个渗透装置,假设溶质分子或离子不能通过半透膜,实验开始时,液面a和b平齐。下列判断不正确的是
A.如果甲、乙都是蔗糖溶液,甲的浓度低于乙,则液面a会下降,液面b会上升
B.如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液,两者的质量分数相同,则液面a会上升,液面b会下降
C.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时,甲、乙溶液的浓度不一定相等
D.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时,甲、乙溶液的渗透压一定相等
2.将家兔红细胞置于不同浓度的溶液中,水分子的跨膜运输示意图如图(箭头方向表示水分子的进出,箭头粗细表示水分子出入的多少)。下列叙述不正确的是
A.一段时间后,甲细胞的吸水能力会增强
B.图中乙细胞不能发生渗透作用
C.光学显微镜下无法观察到图中乙细胞有水分子的进出
D.可用家兔、鸡等常见生物材料的红细胞制备纯净的细胞膜
√
√
动物细胞和植物细胞的吸水和失水
动物细胞
半透膜:细胞膜
浓度差:细胞质与外界溶液间
吸水膨胀
失水皱缩
形态不变
现象
植物细胞
半透膜:原生质层
浓度差:细胞液与外界溶液间
细胞膜
液泡膜
两膜间的细胞质
大于
小于
等于
现象
失水,细胞液对水的吸引力增加
吸水,细胞液对水的吸引力减少
水分子进出细胞达到平衡
水分子进出细胞达到平衡
吸水易涨破,
细胞质对水的吸引力减少
失水,细胞质对水的吸引力增加
观察植物细胞的质壁分离和复原(实验)
1、实验原理
2、实验步骤
3、现象与结论
①从细胞角度分析
a.死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离及复原现象。
b.有中央大液泡成熟的植物活细胞可发生质壁分离及复原现象。
②从溶液角度分析
a.在一定浓度(溶质不能透过膜)的溶液中只会发生质壁分离现象,不能自动复原。
b.在一定浓度(溶质可透过膜)的溶液(如KNO3、乙二醇、甘油等)中可发生质壁分离后自动复原现象;盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞,不适于做质壁分离实验的溶液。
c.本实验选用0.3 g/mL的蔗糖溶液。若质量浓度过高,会使细胞在短时间内因失水过多而死亡,质壁分离后不能复原;
(2) 本实验存在的两组实验均为自身对照。
4、分析质壁分离发生的条件
吸水纸作用:引流
细胞质壁分离和复原现象的应用
(1)判断成熟植物细胞的死活
(2)测定细胞液浓度范围
(3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度
(4)比较未知浓度溶液的浓度大小
(5)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)
1.正确的实验往往能达到特定的目的。下列各项中,不能通过植物细胞质壁分离实验达到相关实验目的的是
A.判断成熟的植物细胞的死活
B.原生质层比细胞壁的伸缩性大
C.成熟的植物细胞能进行渗透吸水
D.水分子可以通过通道蛋白进入细胞
√
2.图1为研究渗透作用的实验装置示意图,图2表示紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞处在某浓度的外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性),请回答下列问题:
(1)图1中的渗透作用发生需要两个条件:①有半透膜,②________________________________________。当液面上升到最大高度后处于静止状态时,_____(填“有”或“无