内容正文:
第三单元 细胞的能量供应和利用
第6课 细胞的物质输入和输出
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[课标
要求] 1.基于对不同物质跨膜运输实例的分析,理解细胞内物质运输与能量供应的关系,并归纳跨膜运输的方式与特点。
(生命观念、科学思维)
2.基于对不同物质跨膜运输发生条件的比较,认同不同运输方式需要的条件不同。(科学思维)
3.设计实验探究细胞膜的透性;分析植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验。(科学探究)
4.依据渗透作用原理指导灌溉和施肥。(社会责任)
一、渗透作用
水分子(或其他溶剂分子)从相对含量高的地方向相对含量低的地方通过半透膜扩散的过程。
(2)发生渗透作用的条件:
具有半透膜 ;
半透膜两侧存在浓度差。
(1)渗透作用:
1.概念和原理
一、渗透作用
①漏斗内液面升高的原因是什么?
玻璃纸(赛璐玢):一种半透膜,水分子可以自由通过,蔗糖分子不能通过。
渗透现象分析
单位时间内由清水侧进入蔗糖溶液的水分子多于由蔗糖溶液进入清水的水分子。
②漏斗内的液面不会一直上升的原因是什么?
因为随着漏斗内液面的上升,漏斗内液面与烧杯内液面差产生的静水压会增大,由于静水压的作用,漏斗内的水分子向烧杯扩散的速度会加快,当水分子由蔗糖溶液向清水扩散的速度与由清水向蔗糖溶液扩散的速度相等时,扩散达到平衡状态,漏斗内的液面不再上升。
渗透平衡分析
渗透平衡时力的分析:
△h的液体重力+S1(渗透压力) =S2(渗透压力)
5%蔗糖溶液
10%蔗糖溶液
平衡前:
S表示溶液浓度:
渗透过程:
平衡后:
S1与S2的浓度差越大,高度差就越大。
S2>S1
S2↓,S1↑
S2>S1
S1
S2
(3)渗透压:
溶液中单位体积溶质微粒对水的吸引力。(物质的量浓度)
单位体积溶质微粒越多,对水的吸引力越大,溶液渗透压越高;反之,溶液渗透压越低。
③渗透装置中,当漏斗内溶液不再上升时,半透膜两侧的溶液浓度相同吗?
一、渗透作用
渗透现象分析
不同。渗透作用达到平衡时,水分子通过半透膜的双向扩散速率相等,漏斗内蔗糖溶液的浓度仍高于烧杯中清水的浓度。
从溶液浓度的角度:低浓度 高浓度
从水分子的角度: 相对含量高→相对含量低
(4)扩散的方向:
2.渗透装置的变式分析
液面不变
(1)半透膜只允许水分子通过
一、渗透作用
右侧液面升高
蔗糖侧: n=m⁄C12H22O11
葡萄糖侧:n=m⁄C6H12O6
①c=n⁄V(mol⁄L)
②n=m⁄M(mol)
10%葡萄糖和10%蔗糖的质量浓度相同,但10%蔗糖(二糖)的物质的量浓度的小。
加蔗糖酶
蔗糖被水解为两分子单糖,导致左侧浓度升高,水分子由10%的葡萄糖溶液→10%的蔗糖溶液较多,则左侧液面升高,最终高于右侧
待液面稳定后,将右侧液面高出部分吸走后结果是:
右侧液面继续升高并达到新的平衡
(1)半透膜只允许水分子通过
一、渗透作用
葡萄糖可以透过半透膜
左侧液面先上升后下降,最后液面持平。
一、渗透作用
2.渗透装置的变式分析
(2)溶质能通过半透膜的渗透装置
20%
葡萄糖
右侧液面先上升后下降,最终左侧液面高于右侧液面。
葡萄糖可以通过半透膜,蔗糖不可以
(2)溶质能通过半透膜的渗透装置
一、渗透作用
2.渗透装置的变式分析
渗透作用产生的条件
提出假说
具有半透膜——细胞膜 ;
半透膜两侧存在浓度差——细胞质浓度和外界溶液浓度。
水分子可以跨过细胞膜从低浓度进入高浓度溶液
实验设计思路
将哺乳动物的红细胞放入不同的氯化钠溶液中,一段时间后,观察细胞形态变化
实验结果
1.动物细胞的吸水和失水
实验结论
二、细胞的吸水和失水
动物细胞也是渗透系统
清水中
高浓度NaCl
生理盐水
吸水膨胀
失水皱缩
形态不变
考向2| 动植物细胞的吸水与失水
2.(2022·湖北卷)哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白,硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是( )
A.经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀
B.经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小
C.未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀
D.未经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小
B
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解析:经AgNO3处理的红细胞,水通道蛋白失去活性,但水可以通过自由扩散的形式进出细胞,故其在低渗蔗糖溶液中会吸水膨胀,在高渗蔗糖溶液中会失水皱缩,A正确,B错误;未经AgNO3处理的红细胞,水可通过水通道蛋白快速进出细胞,也可通过自由扩散进出细胞,故其在低渗蔗糖溶液中会迅速吸水膨胀,在高渗蔗糖溶液中会迅速失水变小,C、D正确。
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流程 注释
提出问题 探究起始于问题的提出。问题要有探究的价值,才有意义。
作出假设 假设是对问题所作的尝试性回答。假设不是凭空猜测,