内容正文:
第4章 细胞的物质输入和输出
提出假说
课标要求
概念:细胞的生存需要能量和营养物质,并通过分裂实现增殖活动
物质通过被动运输、主动运输等方式进出细胞,以维持细胞的正常代谢活动。
(1)阐明质膜具有选择透过性。
(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。
(3)举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。
活动要求
通过模拟实验探究膜的透性。尝试制作真核细胞的模型。
观察植物细胞的质壁分离和复原。
核心知识.答题必备
1.渗透作用发生的两个条件:一是具有半透膜,二是存在浓度差。2.原生质层包括细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。3.植物细胞发生质壁分离的原因:(1)外界溶液浓度大于细胞液浓度;(2)原生质层的伸缩性大于细胞壁。4.只有活的成熟植物细胞才可以发生质壁分离,动物细胞和根尖分生区细胞不发生质壁分离。5.成熟植物细胞在一定浓度的KNO3、尿素等溶液中,会发生先质壁分离后质壁分离自动复原的现象。6.自由扩散既不需要转运蛋白,也不需要能量,气体及脂溶性物质以自由扩散的方式运输。7.协助扩散需要转运蛋白,但不需要能量,如红细胞吸收葡萄糖。
8.主动运输时物质逆浓度梯度进行跨膜运输。9.主动运输既需要能量,又需要载体蛋白,无机盐离子主要以主动运输的方式出入细胞。10.大分子物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐。11.胞吞、胞吐也是一种跨膜运输方式,需要消耗能量,不需要转运蛋白,需要膜上蛋白质的参与。12.胞吞、胞吐的结构基础是生物膜的流动性。13.影响跨膜运输的因素有物质浓度、O2浓度、温度等。
核心知识.答题必备
一、水进出细胞的原理
注意:这里的浓度是溶质物质的量浓度,不是溶质的质量浓度。例如向两烧杯水中,各加入1g葡萄糖和1g蔗糖完全溶解后,葡萄糖溶液的物质的量浓度大于蔗糖溶液物质的量浓度
1)概念:
3) 发生条件:
具有半透膜;半透膜两侧的溶液具有浓度差
4)对渗透作用的理解
溶液A浓度大于溶液B,水分子净移动方向:
溶液A浓度小于溶液B,水分子净移动方向:
5)渗透作用装置的分析
a. 水分子能通过半透膜,而蔗糖分子无法通过。
b. 单位体积的液体中,蔗糖溶液中的水分子少于清水
中的水分子,所以水分子由清水移向蔗糖溶液的速
率大于反向移动速率,从而导致长颈漏斗内的液体
总量增多、液面升高,直至达到动态平衡。
水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散,称为渗透作用。
2) 渗透的方向:
1. 渗透作用
注意:1.液面稳定时,处于动态平衡,两者之间还是有水分子进出,只不过数目基本相同。2.液面稳定后,只要存在液面差,原高浓度的溶液仍大于原低浓度的溶液
关于半透膜:一些物质能透过另一些物质不能透过的多孔性薄膜,比如动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜
水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透
从B A移动
从A B 移动
烧杯清水浓度
>
蔗糖溶液渗透压
烧杯清水渗透压
>
蔗糖溶液浓度
渗透压的大小取决于单位体积溶质微粒数目的多少
蔗糖溶液
清水
蔗糖溶液对清水的渗透压(F1)
水柱产生的静水压(F2)
达到渗透平衡,此时半透膜两侧水分子交换速率相等,液面不再升高
渗透平衡后,漏斗内溶液浓度依旧高于烧杯内溶液浓度
一、水进出细胞的原理
1. 渗透作用
如果在漏斗中加入蔗糖酶,液面会怎么变化(前提半透膜允许单糖分子通过)?
先升高,后下降,最终内外液面平齐。
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1.右图表示在U型管底部中央放置一半透膜(不允许溶质分子透过)。A液和B液原先体积相同,由于浓度不同,后来产生一个高度差ΔH。请问ΔH主要取决于( )
A.A液和B液的溶质分子大小
B.A液和B液所在管的粗细
C.A液和B液的溶剂是否相同
D.A液和B液的浓度差大小
半透膜两侧溶液的浓度差越大,水分子透过的数量越多,产生的液柱高度差越大。
√
外界溶液浓度<细胞质浓度,细胞就通过渗透作用_____________;
外界溶液浓度>细胞质浓度,细胞就通过渗透作用 ;
外界溶液浓度=细胞质浓度⇒细胞_______________。
(1)条件
“半透膜”
浓度差:
:____________________________
细胞膜相当于半透膜
与外界溶液之间具有浓度差
细胞质
(2)原理与现象
失水皱缩
吸水膨胀
形态不变
将哺乳动物的红细胞放入不同浓度的氯化钠溶液中时
注意:在该条件下水分进出细胞处于动态平衡
水进出其他动物细胞的原理与进出红细胞的原理是一样的,都是通过渗透作用
2. 动物细胞的吸水和失水
蔗糖溶液
细胞质
细胞膜
细胞外液
半透膜
清水
a. 当细胞液