内容正文:
制作:史有志
第一单元 第6讲 细胞的物质输入和输出
在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸,往漏斗内注入蔗糖溶液,然后将漏斗浸入盛有清水的烧杯中,使漏斗内外的液面高度相等。过一段时间后,会出现如图所示现象。
玻璃纸(又叫赛璐玢)是一种半透膜, 可以自由透过它,而 分子则不能。
水分子
蔗糖
扩散:扩散是分子从 处向 处运动的现象。
渗透作用:水分子(或其他溶剂分子)通过 的扩散。
水分渗透方向(总体):
含水量 。
含水量 。
溶液中溶质微粒对水具有的吸引力,叫渗透压。
清水
蔗糖
顺相对含量梯度
相对含量高
相对含量低
半透膜
高
低
现象:水从
浓度低
浓度高
1.如图为一个渗透装置,假设溶质分子或离子不能通过半透膜,实验开始时,液面a和b平齐。下列判断正确的是( )
A.如果甲、乙都是蔗糖溶液,甲的浓度低于乙,则液面a会下降,液面b会上升
B.如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液,两者的质量分数相同,则液面a会下降,液面b会上升
C.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时,甲、乙溶液的浓度相等
D.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时,甲、乙溶液的渗透压一定相等
分析:
在达到渗透平衡后,只要存在液面差,一定存在浓度差
A
成熟的植物细胞就是一个渗透系统
内溶液
外界溶液
半透膜
原生质层
细胞膜
液泡膜
细胞质
细胞液
细胞壁
(全透性)
原生质层相当于半透膜
(2)动植细胞吸水还是失水取决于外界溶液浓度与细胞液浓度的差值
外界溶液浓度>细胞质(液)浓度 细胞失水
外界溶液浓度<细胞质(液)浓度 细胞吸水
(1)动植物细胞是一个渗透系统
动物细胞 成熟植物细胞
半透膜
浓度差
细胞膜
原生质层
细胞质与外界溶液
细胞液与外界溶液
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第二级
第三级
第四级
第五级
(1)质壁分离:
失水
当外界溶液浓度>细胞液浓度时,
植物通过渗透作用失水,体积缩小
条件、外因:
内因:
原生质层收缩性大于细胞壁
现象:液泡体积( );液泡颜色( ),细胞大小基本不变
变小
变深
(2)质壁分离复原及自动复原:
8
讨论:
1、如果将蔗糖溶液换成5g/ml会发生什么变化?
2、如果将蔗糖溶液换成KNO3、尿素、葡萄糖或NaCl又会发生什么现象?
3、盐渍的肉为什么不易变质?
4、糖醋蒜中糖如何进入细胞内?
在判断细胞是否发生质壁分离及复原时规律
1.从细胞角度分析:
①具有中央大液泡的成熟植物细胞才可发生质壁分离现象。
②死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞不发生质壁分离现象。
2.从溶液角度分析:
①在溶质可穿膜的溶液中细胞会发生质壁分离后自动复原现象。
②在溶质不能穿膜的溶液中细胞只会发生质壁分离现象,不能自动复原。
③在高浓度溶液中细胞可发生质壁分离现象,但会因过度失水而死亡不再复原。
质壁分离实验的拓展应用
1)判断细胞的死活
2)测定细胞液浓度范围
3)比较不同植物细胞的细胞液浓度
4)比较未知溶液的浓度大小
5)验证原生质层和细胞壁伸缩性大小
6)鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)
(2017·全国卷Ⅱ)将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中,发现其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积变化趋势如图所示。下列叙述正确的是( )
A.0~4 h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内
B.0~1 h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等
C.2~3 h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压
D.0~1 h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压
C
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氧分子
细胞膜
1.气体分子:O2、CO2、N2
2.脂溶性小分子:乙醇、甘油、苯
1、自由扩散:物质通过简单的扩散作用进出细胞 的方式,也叫 。
相对含量低
相对含量高
特点:
与底物浓度有关
自由扩散物质:
简单扩散
自由扩散
影响因素
细胞内外浓度差等
扩散速率 (V)
细胞内外浓度差
O
2、协助扩散(易化扩散):借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式。
实例:
特点:
①顺浓度梯度运输
②需要转运蛋白参与
③不需要消耗能量
水分子*、葡萄糖、氨基酸顺浓度梯度进入红细胞
转运蛋白
名称 转运对象 特点
载体蛋白 与自身结合部位相适应的分子或离子 每次转运时都会发生自身构象的改变
通道蛋白 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 转运分子不需要与通道蛋白结合
载体蛋白
通道蛋白
跨膜蛋白
协助扩散
影响因素
细胞内外浓度差、转运蛋白的种类和数量等
扩散速率 (V)
细胞内外浓度差
P
P点后,运输速率