内容正文:
2.3 细胞的物质输入和输出
渗透作用的原理及应用
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命题·规律探究
考点·自主梳理
重点·疑难突破
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1.渗透作用
(1)概念:指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散过程,是自由扩散的一种形式。
(2)发生条件
半透膜
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。
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(3)现象分析
①漏斗内液面上升的原因:单位时间内由清水进入蔗糖溶液中的水分子数___________由蔗糖溶液进入清水中的水分子数。
多于
水分子是双向移动的
②漏斗内液面停止上升的原因:随着液面的不断上升,漏斗内液体的压强越来越大,从而使水分子从漏斗内移向烧杯的速度加快,水分子进出漏斗的速率越来越接近,直至完全相等,漏斗内液面不再升高,此时水分子的进出达到___________。
提醒 若渗透平衡后,半透膜两侧液面仍存在液面差,则半透膜两侧溶液就存在浓度差,液面差越大,浓度差就越大,且液面高的一侧溶液浓度高。
相对平衡
如图中的渗透装置,若将U形管中的b由清水换成与蔗糖溶液等质量浓度的葡萄糖溶液,开始时的液面高度为a,如果半透膜允许葡萄糖通过不允许蔗糖通过,则玻璃管中a液面会发生怎样的变化( )
A、上升 B、下降
C、上升后下降 D、下降后上升
E、不变(不上升也不下降)
D
葡萄糖分子由b移动到a侧,降低了a和b之间的浓度差,水分子有回流的现象
在一个U形管底部的中间装上半透膜(允许水分子和单糖分子通过,二糖不能通过),向U形管中添加溶液使A、B两侧初始液面持平。下列分析正确的是( )
A.若在A侧添加清水,B侧添加蔗糖溶液,一段时间后两侧溶液的浓度相同B.若在A、B侧分别添加相同质量的蔗糖和葡萄糖溶液,则B侧液面变化过程为先下降然后维持平衡,最终A侧液面高于B侧C.在A、B侧添加等量且不同浓度的蔗糖溶液,若A侧蔗糖溶液的浓度低于B侧的浓度,当液面不再变化时,B侧的渗透压较大D.在A、B侧添加等量且不同浓度的蔗糖溶液,若A侧蔗糖溶液的浓度高于B侧的浓度,在A侧再加入微量的蔗糖酶,最终A侧液面上升
C
A液面开始时上升,加酶后,再上升后又下降
B液面先上升后下降
②现象
2.动、植物细胞的吸水和失水
(1)动物细胞的吸水和失水
①
细胞膜
细胞质与外界溶液
半透膜 浓度差 细胞状态
________相当于一层半透膜 外界溶
液浓度 > 细胞质的浓度 _______________
< ______________
= 不变
细胞膜
皱缩
膨胀
(2)植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)
①条件:成熟植物细胞具有中央大液泡。
②原理:
③现象:
半透膜 浓度差 细胞状态
________相当于一层半透膜 外界溶
液浓度 > 细胞液的浓度
<
= 不变
原生质层
质壁分离
吸水但不会涨破
1.半透膜和选择透过性膜的区别
物质跨膜运输的方式及影响因素
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命题·规律探究
考点·自主梳理
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1.物质进出细胞的方式
不需
不需
、生长素的极性运输
需膜上蛋白质的参与
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胞吞
膜转运蛋白
①载体蛋白
载体蛋白只容许与自身结合部分相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变
②通道蛋白
通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。
通道蛋白
载体蛋白
(水通道蛋白和离子通道蛋白)
3.影响物质出入细胞的因素的曲线分析
影响物质跨膜运输的因素
(1)物质浓度(在一定的范围内)
自由扩散
协助扩散或主动运输
转运蛋白的数量有限或能量供应不足
(2)氧气浓度(哺乳动物成熟红细胞的主动运输与O2浓度无关)
自由扩散或协助扩散
主动运输
(3)温度
如果改成呼吸作用强度
“三看法”快速判定物质出入细胞的方式
(1)探究是主动运输还是被动运输
探究物质跨膜运输的实验设计
(2)探究是自由扩散还是协助扩散
实验:观察植物细胞的质壁分离和复原
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命题·规律探究
考点·自主梳理
重点·疑难突破
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1.实验原理
半透膜
大
细胞液
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2.4 实验流程
制作紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片
低倍显微镜下观察
①表皮细胞中有个紫色的中央大液泡
②原生质层紧贴细胞壁
0.3g/ml的蔗糖溶液
吸水纸吸引
重复几次
低倍显微镜下观察
①紫色的中央大液泡逐渐变小(紫色加深)
②原生质层与细胞壁逐渐分离
滴放清水
吸水纸吸引
低倍显微镜下观察
①表皮细胞中紫色的中央大液泡逐渐变大
②原生质层逐渐贴近细胞壁
重复几次
实验:观察植物细胞的质壁分离和复原
有大液