内容正文:
第6讲 细胞的物质输入和输出
第二单元 细胞的基本结构与物质的输入和输出
课标要求 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、胞吐进出细胞
考点一 水进出细胞的原理
1.渗透系统
(1)组成: 一个完整的渗透系统,由两个溶液体系以及两者之间的半透膜组成。
水(或其他溶剂)分子通过半透膜的扩散。
①渗透作用:
溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度。
水分子从水的相对含量高(浓度低)一侧向相对含量低(浓度高)的一侧渗透。
②渗透的方向:
【注意】水分子的移动方向是双向移动,
但最终结果是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数较 。
多
实质是指 ,如质量分数为10%的葡萄糖溶液和质量分数为10%的蔗糖溶液的质量浓度 ,但质量分数为10%的蔗糖溶液的渗透压 ,故水可通过半透膜由 溶液向 溶液扩散。
相等
小
渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度。
渗透压
蔗糖
葡萄糖
(2)渗透作用产生的条件
条
件
有一层______
半透膜两侧的溶液具有______
浓度差
半透膜
2.动、植物细胞的吸水和失水
(1)动物细胞的吸水和失水
原理
“半透膜”
————
浓度差
间具有浓度差
细胞膜
细胞质与外界溶液
细胞质: 指细胞中细胞膜以内、细胞核以外的全部物质。
(1)动物细胞的吸水和失水
②现象
a.外界溶液浓度<细胞质浓度⇒细胞 。
b.外界溶液浓度>细胞质浓度⇒细胞 。
c.外界溶液浓度=细胞质浓度⇒ 。
(2)植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)
①条件: 。
失水皱缩
吸水膨胀
水分进出平衡
注意: 细胞是否涨破主要取决于细胞内外的浓度差的大小。
注意: 动态平衡时并不是没有水分子进出
成熟植物细胞具有中央大液泡
②原理
③现象
a.当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时,细胞就通过 失水,植物细胞就发生 现象。
b.将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中,此时细胞液的浓
度 外界清水,植物细胞就吸水,发生 现象。
渗透作用
质壁分离
质壁分离的复原
高于
(伸缩性小)
原生质层: 成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质。
(不包括细胞核和细胞液)
(伸缩性小)
④质壁分离的原因
a.外因: ________浓度<外界溶液浓度,细胞通过渗透作用失水。
b.内因: 细胞壁的伸缩性______原生质层的伸缩性。
细胞液
小于
[特别提醒]
(1)能发生质壁分离的细胞是活的成熟的含有中央液泡的植物细胞,并且液泡中有颜色便于观察。动物细胞无细胞壁,不可能发生质壁分离。
(2)由于细胞壁是全透性的,质壁分离时,细胞壁与细胞膜之间充满的是 。
外界溶液
(3)蔗糖溶液浓度不能过高(如0.5 g/mL),否则会因为失水过多而死亡。
(4)如果用可穿膜的物质(尿素、脂肪酸、甘油、乙二醇、KNO3等)溶液实验时,会出现 。
质壁分离并自动复原
(因为细胞失水质壁分离的同时,会通过自由扩散或主动运输吸收该类物质;当细胞液浓度大于外界溶液时,细胞开始吸水,质壁分离复原)。
(5)细胞液浓度越大,细胞吸水能力越强。
(细胞随着质壁分离的进行,吸水能力不断增强)
应用: 部分植物为抵抗外界高浓度的不良环境,细胞会通过增加细胞液浓度,从而增加吸水能力。
(6)当植物吸水时,由于外面有细胞壁,不会因吸水而涨破。
植物细胞失水时,由于细胞壁的保护作用,细胞体积几乎不变。
(7)渗透平衡的实质:
渗透平衡只意味着半透膜两侧的水分子移动到达平衡状态,
既不可看作没有水分子移动,
也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。
【检测】分析命题热图,明确答题要点
如图表示正在进行质壁分离的紫色洋葱
细胞,请分析:
(1)b的颜色和大小如何发生变化?
(2)c处的浓度与细胞外的浓度 。
(3)当停止质壁分离时,b与c的浓度 。
颜色逐渐加深;b逐渐变小。
相等
相等
(1)溶质不能通过半透膜的情况
①若S1