内容正文:
第4章细胞的物质输入和输出
第1节被动运输
掌控着道道阀门,驱动着各式舟车。
输入输出中忙碌,被动主动间选择。
生物大分子铸就,神奇的生命之膜。
(1)
问题探讨
讨论:
1.漏斗管内的液面为什么会升高?如果漏斗管足够长,管内的液面会无限升高吗?为什么?
2.如果用一层纱布代替玻璃纸,还会出现原来的现象吗?
3.如果烧杯中的水不是清水,而是同样浓度的蔗糖溶液,结果会怎样?
蔗糖溶液中水的相对含量比烧杯中低,烧杯中的水扩散到漏斗中的速度比漏斗扩散到烧杯更快, 使漏斗中水量增加, 液面上升。
管内液面升高到一定高度后,水柱产生的压力加快漏斗中水分向外扩散的速速,最终达到平衡,液面将不再上升。
不会,纱布不是半透膜,蔗糖分子和水分子都能通过。
单位时间进出半透膜水分子量相同,故漏斗管液面不变。
一、水进出细胞的原理——渗透作用
1、概念:
3、发生渗透作用的条件:
①有半透膜
②半透膜两侧存在浓度差
2、水分子渗透方向:
①从溶质的角度分析:
②从水分子自身的角度分析:
低浓度溶液→高浓度溶液
高含量一侧→低含量一侧
水分子可以通过半透膜进行双向扩散,直到水分子进出速率达到动态平衡
4.渗透作用结果:
水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散,称为渗透作用。
1、如图实验装置,半透膜允许单糖透过,烧杯和倒置的长颈漏斗中分别装入不同浓度的蔗糖溶液,实验开始时漏斗内外液面相平,达到渗透平衡时液面差为∆h,下列说法错误的是( )
A.达到渗透平衡时,S1和S2溶液浓度的大小关系为S1>S2
B.若此时在漏斗管内加入少量蔗糖酶(蔗糖酶数量对实验的影响忽略不计),则漏斗管内液面先上升后又下降
C.若吸出漏斗管内∆h以内的液体,则重新平衡时,∆h的高度不变
D.内外液面达到平衡时,水分子从S1到S2与从S2到S1的扩散速率相等
小试牛刀
C
2、如图为渗透作用实验,实验开始时如图甲所示,A代表清水,B、C代表蔗糖溶液。一段时间以后,当漏斗内的液面不再变化时(如图乙所示),h1、h2分别表示两个漏斗液面与烧杯液面的高度差。下列说法错误的是( )
A.图甲中B的浓度高于C的浓度
B.图乙中B的浓度等于C的浓度
C.图甲中A的水分子扩散到B中的速度大于A中的水分子扩散到C中的速度,即使达到渗透平衡,B的浓度仍高于A
D.图乙中A的水分子扩散到B中的速度等于B中的水分子扩散到A中的速度
B
3、某同学设计的实验装置如图所示,开始向U型管两侧分别加人等量的1mol/L的蔗糖溶液和lmol/L的麦芽糖溶液,平衡后分别加入等量的蔗糖酶溶液(对U型管中溶液浓度和体积的影响可忽略),图中膀胱膜允许单糖分子通过。下列分析正确的是( )
A.该装置不能发生渗透作用 B.加酶前两侧的渗透压不等
C.最终右侧渗透压高于左侧 D.最终平衡后液面左高于右
C
(一)、水进出哺乳动物红细胞的原理
思考讨论
1.红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过半透膜吗?这些有机物相当于“问题探讨”所示装置中的什么物质?
2.红细胞的细胞膜是否相当于一层半透膜?
血红蛋白是大分子有机物,不能透过细胞膜。它相当于装置中的蔗糖分子。
是
3.当外界溶液浓度低时,红细胞一定会由于吸水涨破吗?
主要取决于红细胞内外浓度的差值,一般情况下,浓度差越大,细胞吸水或失水越多。
生理盐水浓度与血浆浓度基本一致,可以维持血细胞正常形态。
不一定。
4.红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件?
5.临床输液为什么用生理盐水?
①外界溶液溶质的浓度 < 细胞质浓度
②外界溶液溶质的浓度 > 细胞质浓度
③外界溶液溶质的浓度 = 细胞质浓度
失水皱缩
形态不变
吸水膨胀
动物细胞与外界溶液构成一个渗透系统
①半透膜:细胞膜
②浓度差:细胞质与外界溶液
水分又是怎样进出植物细胞的呢?
细胞膜
细胞质
液泡膜
细胞壁
成熟植物细胞模式图
原生质层
能否把整个原生质层看作是一层半透膜呢?
(全透性)
(二)、水进出植物细胞的原理
成熟的植物细胞中央液泡占据了细胞大部分空间,那么这个细胞中的液体环境主要是指?
细胞液
(二)、水进出植物细胞的原理
探究实践
提出问题
作出假设
实施实验
设计实验
表达交流
分析结果
水分进出植物细胞是通过渗透作用吗?
原生质层是否相当于一层半透膜?
原生质层相当于一层半透膜
设计思路:如果原生质层相当于一层半透膜,当外界溶液的溶度高于细胞液的浓度时,