内容正文:
物质通过多种方式出入细胞
学习目标
1.通过渗透作用发生的条件,总结植物细胞与动物细胞的吸水和失水原因;
2.通过学习活动观察植物细胞质壁分离及质壁分离复原现象,阐明植物细胞质壁分离和质壁分离复原的 内在原因和外在条件;
3.理解质壁分离及复原现象的拓展应用。
学习过程
新课导入
细胞是一个开放的系统,每时每刻都与环境进行着物质的交换,细胞膜能够对进出细胞的物质进行选择。 思考:这么多种类的物质进出细胞的方式都一样吗?
新知讲解
内容一:细胞的失水与吸水
1.扩散
(1)概念:分子或离子从高浓度处向低浓度处运动的现象。(单位体积分子数多处向单位体积分子数少处 运动的现象)
(2)结果:扩散使得该分子或离子分布均匀,直到平衡,此后分子仍在继续运动,维持着平衡的状态。
2.渗透作用
(1)概念:水分子透过半透膜的扩散,称为渗透作用。
(2)条件:
①半透膜(一些物质能透过,而另一些物质不能透过的多孔性薄膜);
②膜两侧的溶液具有浓度差。
(3)原理:
溶液A 浓度大于溶液B ,水分子从B 向A 移动;溶液A 浓度小于溶液B ,水分子从A 向B 移动。
(4)扩散方向:
水分子从低浓度溶液向高浓度溶液;水分子数相对较多的一侧进入水分子数相对较少的一侧。
思考:红细胞生活于血浆中,正常红细胞形态的维持与血浆的渗透压密切相关,而血浆渗透压的大小 90% 和Na+ 、Cl− 有关,在医院给病人输液时需使用 0.9%的NaCl 溶液,为什么?
3.动物细胞的失水和吸水
思考 1 :当外界溶液溶质的浓度低时,红细胞一定会由于吸水而涨破吗?
思考 2 :红细胞吸水或失水取决于什么条件?
4.植物细胞的失水和吸水
u 内容二:观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象
思考 1 :若用0.5g / mL 的蔗糖溶液做实验,能发生质壁分离但不能再复原,为什么?
思考 2 :若用硝酸钾或甘油溶液做实验,能发生质壁分离及质壁分离的复原吗?有什么需要注意的?原理 分别是什么?
质壁分离实验的拓展应用:
课堂小结
学习过程答案 略
一、单选题(本题共 5 小题)
1.渗透作用是水出入细胞的一种运输方式,渗透作用发生的条件是( )
A .半透膜 B .浓度差
C .全透膜和浓度差 D .半透膜和浓度差
【答案】D
【解析】渗透作用产生必须具备两个条件:半透膜和半透膜两侧的溶液具有浓度差。综上所述,D 正确, ABC 错误。
故选 D。
2.某实验小组依次用高浓度的蔗糖溶液和清水对同一黑藻叶片进行处理,某一时刻观察到叶肉细胞状态如图。 下列相关叙述错误的是( )
A .图中箭头所指的结构是黑藻叶肉细胞的细胞壁
B .叶绿体位置可用于判断质壁分离是否发生
C .此时黑藻叶肉细胞正处于高浓度的蔗糖溶液中
D .清水中黑藻叶肉细胞不会吸水过多而涨破 【答案】C
【解析】A、细胞壁位于植物细胞的最外层,起到支持和保护的作用,图中箭头所指的结构是黑藻叶肉细胞 的细胞壁,A 正确;
B、叶肉细胞中的绿色叶绿体起到了显著的指示作用,叶绿体位置可用于判断质壁分离是否发生,B 正确;
C、根据图片信息,此时黑藻叶肉细胞可能处于高浓度的蔗糖溶液中发生质壁分离,也可能黑藻叶肉细胞 处于清水中发生质壁分离的复原,C 错误;
D、由于有细胞壁的支持和保护作用,清水中黑藻叶肉细胞不会吸水过多而涨破,D 正确。 故选 C。
3.如图是三个相邻的植物细胞之间水分流动方向示意图,图中三个细胞的细胞液浓度最低的是( )
A .甲 B .乙 C .丙 D .无法确定
【答案】A
【解析】甲细胞中的水可以流向乙和丙,说明甲细胞细胞液浓度小于乙和丙;乙细胞中的水可以流向丙,
说明乙细胞细胞液浓度小于丙,综合分析,细胞液浓度为甲< 乙< 丙,故甲细胞的细胞液浓度最低,A 正 确。
故选 A。
4.某生物兴趣小组在观察某植物细胞的质壁分离和复原实验中,看到了一个如图所示的细胞,下列有关说法 正确的是( )
A .图中①、②都具有选择透过性,可以看做一层半透膜
B .若此时细胞仍保持活性,则细胞液浓度小于外界溶液浓度
C .若此时细胞达到渗透平衡,则仍会有水分子进出细胞膜
D .图中细胞与发生质壁分离前相比,细胞体积明显变小 【答案】C
【解析】A 、分析图中,①是细胞壁,具有全透性,不能看做一层半透膜,A 错误;
B、图中细胞有可能正在质壁分离,也有可能正在质壁分离复原,故无法判断细胞液与外界溶液浓度的大 小,B 错误;
C、水分子可以自由通过半透膜,故细胞达到渗透平衡时,仍会有水分子进出细胞膜,C 正确;
D、细胞发生质壁分离后,液泡体积变小,细胞体积基本不变,D 错误。
故选 C。
5.在“观察植物细胞质壁分离和复原 ”实验中,洋葱表皮细胞从a 状态变化为b 状态,此过程中( )
A .细胞失水,细胞液浓度变大 B .细胞失水,细胞液浓度变小
C .细胞吸水,细胞液浓度变大 D .细胞吸水,细胞液浓度变小
【答案】A
【解析】据图可知,洋葱表皮细胞从a 状态变化为b 状态是质壁分离的过程,该过程中细胞失水,细胞液浓 度变大,A 符合题意。
故选 A。
二、非选择题(本题共 1 大题)
6.下图是处于不同生理状态的 3 个洋葱鳞片叶表皮细胞,请据图回答:
(1)图 A 细胞处于何种状态? 1 。
(2)图中各细胞的细胞液浓度依次是 2 > 3 > 4 。
(3)如果将洋葱鳞片叶表皮细胞制成装片,并使之处于高渗溶液中而发生质壁分离。用显微镜观察一个 细胞质壁分离的发展过程,发现该细胞形态的变化顺序将如上图所示的 5 → 6 → 7 。
【答案】1、质壁分离 2、 C 3 、A 4、B 5、B 6、A 7 、C
【解析】(1)根据题意和图示分析可知:图 A 细胞原生质层与细胞壁逐渐分离开来,处于质壁分离状态。
(2)细胞失水时,液泡逐渐缩小,细胞液浓度逐渐增大,所以图中各细胞的细胞液浓度从大到小依次是
C > A > B 。
(3)如果将洋葱鳞片叶表皮细胞制成装片,并使之处于高渗溶液中而发生质壁分离。由于细胞不断失水, 导致质壁分离越来越明显,所以用显微镜观察一个细胞质壁分离的发展过程,发现该细胞形态的变化顺序 将如图所示为B→ A → C 。
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