内容正文:
第6讲 细胞的物质输入和输出
课标展示
核心素养
1.阐明质膜具有选择透过性。
2.举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞,不需要额外提供能量;有些物质逆浓度梯度进出细胞,需要能量和载体蛋白。
3.举例说明大分子物质可以通过胞吞和胞吐进出细胞。
1.生命观念——运用物质与能量观理解细胞内的物质运输与能量供应的关系。
2.科学思维——运用归纳与演绎法分析不同物质跨膜运输的实例,归纳物质跨膜运输的类型和特点。
3.科学探究——通过“观察质壁分离与复原”实验,掌握探究性实验设计的一般程序。
4.社会责任—渗透作用在生产生活中的应用。
考点一 水进出细胞的原理
1.渗透作用
(1)概念:水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。
(2)渗透作用产生的条件:一是具有半透膜,二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。
2.动物细胞和植物细胞的吸水和失水
(1)动物细胞的吸水和失水
②现象
(2)植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)
①原理
②现象
[基础诊断]
1.渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量浓度。(必修1 P62问题探讨)( × )
2.当外界溶液浓度低时,哺乳动物成熟红细胞一定会吸水涨破。(必修1 P63思考·讨论)( × )
3.红细胞吸水与失水的多少取决于红细胞内外浓度的差值。(必修1 P63思考·讨论)( √ )
4.植物细胞内的液体环境主要指的是细胞质基质中的细胞液。(必修1 P63正文)( × )
[深度拓展]
1.(必修1 P62)渗透与扩散的区别是_________________________。
提示:渗透作用必须有选择透过性膜(半透膜),扩散则不一定需要;扩散适用于各种物质,渗透仅指溶剂分子;因此,渗透是一种特殊的扩散
2.(必修1 P63)原生质层与原生质体的区别是_________________________。
提示:原生质层由细胞膜、液泡膜以及两膜间的细胞质组成,原生质体是指去除植物细胞壁以后所剩下的植物细胞结构
3.对于动植物细胞来说,单位时间内,水分子进出细胞的数量相等时,细胞内外液体的浓度一定相等吗,为什么?_________________________。
提示:不一定。对动物细胞来说,水分子进出细胞的数量相等时,细胞内外溶液的浓度相等。但植物细胞有细胞壁的支持、保护作用,当单位时间内水分子进出植物细胞数量相等时,有可能细胞液浓度大于细胞外溶液浓度
1.溶质能通过半透膜的渗透装置分析
(1)S1和S2是同种溶质,且能透过半透膜,S1溶液浓度大于S2
(2)S1和S2是两种不同的溶质,且只有水和S1能通过半透膜
2.影响渗透作用中液面变化的因素分析
半透膜表面积的大小
半透膜两侧的浓度差
在浓度NB=NC>NA,其他条件相同的情况下,半透膜的表面积越大,单位时间内进出半透膜的水量越多,液面变化越明显
在其他条件相同的情况下,半透膜两侧的浓度差越大,单位时间内进出半透膜的水量越多,液面变化越明显
结果:vB>vC,ΔhB=ΔhC
结果:vB>vC,ΔhB>ΔhC
能力一 围绕渗透作用的原理及应用分析,考查科学思维能力
1.(2022·湖北模拟)某兴趣小组用图甲研究渗透作用,a和b均为蔗糖溶液,c允许单糖通过。图乙为实验结果。下列说法正确的是( )
A.烧杯中蔗糖溶液浓度大于漏斗中蔗糖溶液浓度
B.若t2时刻在烧杯中加入蔗糖酶,则Δh最终将变小
C.t2时刻半透膜两侧蔗糖溶液浓度相同
D.若t2时刻在漏斗中加入蔗糖酶,则Δh将先变大后变小
D [分析图乙,Δh先增加后趋于稳定,说明漏斗中蔗糖溶液浓度大于烧杯中蔗糖溶液浓度,A错误;若t2时刻在烧杯中加入蔗糖酶,蔗糖分解为单糖,烧杯内溶液浓度会升高,由于c允许单糖通过,继而烧杯内溶液浓度会下降,则Δh将先变小后变大,B错误;t2时刻半透膜两侧水分子进出速度相等,但是由于漏斗与烧杯的液面不一样高,所以膜两侧溶液浓度不相等,C错误;若t2时刻在漏斗中加入蔗糖酶,蔗糖被分解为单糖,漏斗内溶液浓度会先上升,由于C允许单糖通过,继而漏斗内溶液浓度会下降,则h将先上升后下降,D正确。]
2.(2022·河南平顶山模拟)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
D [如果甲、乙都是蔗糖溶液,甲的浓度低于乙,则水主要向乙一侧扩散,导致液面a下降,液面b上升,A正确;如果甲、乙分