内容正文:
第7讲 细胞物质的输入与输出
【核心素养目标】
课标要求 核心素养要求
1.阐明细胞膜具有选择透过性
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、胞吐进出细胞 1.从细胞的整体协作关系,认可生物膜能够对物质出入进行控制,是以细胞中多种结构和生理过程为基础的。建立生命结构与功能相适应的观点(生命观念)
2.利用物质跨膜运输的相关原理,对其他成分物质出入细胞的方式进行推理和判断(科学思维)
3.通过观察植物细胞的质壁分离与复原以及模拟探究膜透性的实验,掌握探究性实验设计的一般程序(科学探究)
4.渗透作用在生产生活中的应用(社会责任)
一、细胞的吸水与失水
1.概念:水分子(或其他溶剂分子)通过 的 ,称为渗透作用。
2.渗透装置
【思考】:
(1)漏斗的液面为什么会上升?
单位时间由烧杯中通过半透膜进入漏斗中的水分子数>单位时间由漏斗中通过半透膜进入烧杯中的水分子数。
(2)液面会不会一直上升?在什么条件下液面不再上升?
不会,液面上升到一定程度就会产生一个静水压(图中Δh),当该压力和漏斗中的吸水能力(渗透压)相等时液面不再上升。
半透膜
扩散
3.渗透作用发生的条件
(1)具有 。
(2)半透膜两侧的溶液存在 。
半透膜
浓度差
注意:①半透膜是指有些物质(如水分子)可以通过,有些物质(如蔗糖分子)不能通过的多孔性薄膜,无生物活性,物质能否通过取决于微粒的大小,如:玻璃纸、膀胱膜、鱼鳔、卵壳膜;而选择透过性膜是具有活性的生物膜,不同物质的通过性不仅取决于分子大小,还与细胞的需求有关。
②渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度。
③渗透实验中水分子的移动是一直双向进行的。
【思考与讨论】
图A、图B分别表示渗透作用装置,据图回答下列问题:
(1)图A中渗透达到平衡,半透膜两
侧_____(填“有”或“没有”)水分子
的进出。
(2)图A中,若S1、S2中溶质不能通
过半透膜,则Δh不变时,S1、S2溶液
浓度的大小关系为S1_______S2(填“>”“<”或“=”)。
有
>
(3)在图B所示的U型玻璃管内,左右管内分别装入质量分数相等的葡萄糖、麦芽糖溶液。初始时两管中液面相平,假设溶质分子不能透过半透膜。
①一段时间后,两管中液面的变化为左管液面_______,右管液面_______(填“升高”“降低”或“不变”)。
②液面高度稳定后再同时向两管内加入等量的麦芽糖酶,两管中液面的变化分别为左管液面______,右管液面_______(填“升高”“降低”或“不变”)。
升高
降低
降低
升高
【拓展】渗透作用的应用
(1)比较不同溶液浓度大小:
漏斗内 烧杯内
溶液浓度 M N
现象及
结论 ①若漏斗内液面上升,则________
②若漏斗内液面不变,则M = N
③若漏斗内液面下降,则________
M > N
M < N
(2)验证渗透作用发生的条件:
(3)探究物质能否通过半透膜(以碘和淀粉为例)
烧杯内盛
淀粉溶液 漏斗内
盛碘液 结论
变蓝 不变蓝 碘____通过半透膜,而淀粉______
不变蓝 变蓝 淀粉____通过半透膜,而碘______
变蓝 变蓝 淀粉和碘都____通过半透膜
不变蓝 不变蓝 淀粉和碘都______通过半透膜
能
不能
不能
不能
能
能
例1.[不定选]图为渗透实验装置,蔗糖不能透过半透膜,渗透平衡时烧杯中液面高度为a,漏斗中液面高度为b,液面差为m。有关叙述正确的是 ( )
A.达到平衡时,水分子进出半透膜的速率相等
B.若向漏斗中滴入清水,则重新平衡时m将增大
C.若向漏斗中加入蔗糖分子,则重新平衡时m将增大
D.把m段内的液体吸出后,重新平衡时m将减小
ACD
二、动物细胞的吸水和失水
1.原理:①“半透膜”:___________
②浓度差:_______与外界溶液具有浓度差
2. 现象
(1)外界溶液浓度 细胞质浓度⇒细胞吸水膨胀;
(2)外界溶液浓度>细胞质浓度⇒细胞 ;
(3)外界溶液浓度=细胞质浓度⇒水分处于进出平衡状态,细胞形态不变。
细胞膜
细胞质
<
失水皱缩
三、成熟植物细胞的吸水和失水
全透性
小
细胞质
1.原理:
(1)当外界溶液浓度_____细胞液浓度时,细胞失水,发生 现象。
(2)当外界溶液浓度_____细胞液浓度时,细胞 ,失水的细胞发生__________
______现象。
(3)当外界溶液浓度=细胞液