内容正文:
水进出细胞的原理
第3课时
第2单元 细胞的基本结构与物质运输
木每老师
>>>2027届高三生物学一轮复习必修1
1
渗透作用 概念
条件
方向
影响因素
蔗糖溶液
水
渗透方向是宏观方向,不是单个水分子的运动方向。
水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散
水分子从水的相对含量高(溶液浓度低)的一侧向相对含量低(溶液浓度高)的一侧渗透
①有半透膜;②半透膜两侧的溶液有浓度差
01
渗透作用
渗透平衡的原因
溶液S1
溶液S2
△h
S1与S2的浓度差逐渐减小
水分从S1进入S2的动力逐渐减小
S1与S2液面的高度差逐渐增大
水分从S1进入S2的阻力逐渐增大
动力=阻力
渗透平衡
渗透开始时,S2的浓度_____S1的浓度
达到
渗透平衡时,S2的浓度_____S1的浓度
只是S1与S2的________缩小了。
>
>
浓度差
01
渗透作用
渗透作用 概念
条件
方向
影响因素
水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散
水分子从水的相对含量高(溶液浓度低)的一侧向相对含量低(溶液浓度高)的一侧渗透
①有半透膜;②半透膜两侧的溶液有浓度差
半透膜两侧溶液的浓度差
质量分数
渗透作用 概念
条件
方向
影响因素
水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散
水分子从水的相对含量高(溶液浓度低)的一侧向相对含量低(溶液浓度高)的一侧渗透
①有半透膜;②半透膜两侧的溶液有浓度差
半透膜两侧溶液的浓度差
溶质分子能否通过半透膜
假设:葡萄糖分子可通过半透膜而蔗糖分子不能通过半透膜。
渗透作用 概念
条件
方向
影响因素
水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散
水分子从水的相对含量高(溶液浓度低)的一侧向相对含量低(溶液浓度高)的一侧渗透
①有半透膜;②半透膜两侧的溶液有浓度差
半透膜两侧溶液的浓度差
溶质分子能否通过半透膜
溶液体积(溶质总数)
半透膜一侧的溶质越多,吸水越多
渗透作用 概念
条件
方向
影响因素
水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散
水分子从水的相对含量高(溶液浓度低)的一侧向相对含量低(溶液浓度高)的一侧渗透
①有半透膜;②半透膜两侧的溶液有浓度差
半透膜两侧溶液的浓度差
溶质分子能否通过半透膜
溶液体积(溶质总数)
半透膜的面积
A、B两个漏斗中液体体积和浓度相同,所以最终液面高度相同,但是A漏斗的半透膜面积大,吸水快。
外界溶液
蔗糖溶液
细胞质
半透膜
细胞膜
(蔗糖)
(血红蛋白)
02
动物细胞的吸水与失水
植物细胞的细胞壁是全透性的,水分子和溶质分子可以自由通过
细胞膜
细胞质
液泡膜
细胞壁
细胞液
原生质层
03
植物细胞的吸水与失水
(2024山东,4,2分)仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成,内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时,内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等;干旱环境下,内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是 ( )
A.细胞失水过程中,细胞液浓度增大
B.干旱环境下,外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低
C.失水比例相同的情况下,外层细胞更易发生质壁分离
D.干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快,有利于外层细胞的光合作用
03
植物细胞的吸水与失水
B
③原生质
原生质是细胞内生命物质的总称。
①原生层质
成熟的植物细胞内相当于半透膜的结构,由细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质组成,不包括细胞核和液泡内的细胞液。
②原生质体
去除了植物细胞壁后所剩下的具有生物活性的植物细胞结构,包括细胞膜、细胞质、细胞核三部分,常用作植物细胞融合的材料。
一个动物细胞就是一个原生质体。
1.概念辨析:原生质层、原生质体、原生质
03
植物细胞的吸水与失水
2.观察植物细胞的质壁分离与复原
制作临时装片
低倍镜观察
滴加蔗糖溶液
滴加清水
取紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞
0.3g/mL
滴加清水
盖上盖玻片
低倍镜观察
低倍镜观察
中央液泡
的大小 有紫色的
中央大液泡
原生质层
的位置 原生质层
紧贴细胞壁
逐渐变小
(紫色加深)
质壁分离
逐渐胀大
原生质层逐渐
贴近细胞壁
2.观察植物细胞的质壁分离与复原
植物细胞的质壁分离
植物细胞的质壁分离复原
2.观察植物细胞的质壁分离与复原
a
思考1、图示中a部位是真空、空气、清水、还是外界溶液?
思考2、仅凭这幅图能否判断细胞细胞正在发生质壁分离?
思考3、如果将0.3g/ml的蔗糖溶液换成0.5g/ml的蔗糖溶液,能观察到质壁分离吗?
思考4、用0.5g/ml的蔗糖溶液观察到质壁分离现象后,过了一段时间,将蔗糖溶液换成清水,理论上会发生质壁分离的复原,但实际却没有发生,可能是什么原因?
思考5、某学生将3%的KNO3溶液滴加在载玻片上的洋葱表皮上,观察到了植物细胞的质壁分离现象,1小时后企图再次观察时却发现细胞质壁分离自动复原了,如何解释?
质壁分离
C细胞液 < C外界溶液
失水
C细胞液 > C 外界溶液
吸水
质壁分离复原
外界溶液
不能,也可能正在发生质壁分离的复原
能,且更快
细胞死亡,原生质层失去选择透过性
★★★拓展思考
(2025北京,15,2分)“探究植物细胞的吸水和失水”实验中,在清水和0.3 g/mL蔗糖溶液中处于稳定状态的细胞如图。以下叙述错误的是( )
A.图1,水分子通过渗透作用进出细胞
B.图1,细胞壁限制过多的水进入细胞
C.图2,细胞失去的水分子是自由水
D.与图1相比,图2中细胞液浓度小
03
植物细胞的吸水与失水
D
思考6、用紫色洋葱鳞片叶内表皮为实验材料,能观察到质壁分离现象吗?
思考7、用紫色洋葱鳞片叶内表皮为实验材料,若要观察到明显的质壁分离现象,可如何操作?
★★★拓展思考
思考8、还有什么材料可用于观察质壁分离和复原现象?
黑藻
★★★拓展思考
2.(2025浙江1月选考)某同学利用幼嫩的黑藻叶片完成“观察叶绿体和细胞质流动”实验后,继续进行“质壁分离”实验,示意图如下。
下列叙述正确的是( )
A.实验过程中叶肉细胞处于失活状态
B.①与②的分离,与①的选择透过性无关
C.与图甲相比,图乙细胞吸水能力更强
D.与图甲相比,图乙细胞体积明显变小
C
03
植物细胞的吸水与失水
判断成熟植物细胞的死活
测定细胞液浓度范围
待测成熟植物细胞
一定浓度
蔗糖溶液
镜检
发生质
壁分离
无质壁
分离
活细胞
死细胞
待测成熟植物细胞
一系列浓度梯度的蔗糖溶液
镜检
细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的两蔗糖溶液浓度之间
1
2
04
渗透原理的应用
20
3
比较不同植物细胞的细胞液浓度
比较未知浓度溶液的浓度大小
不同植
物细胞
同一浓度蔗糖溶液
镜检
是否质壁分离;发生质壁分离所需时间越短,细胞液浓度越小,反之则细胞液浓度越大
同一植物的
相同成熟细胞
未知浓度的溶液
镜检
发生质壁分离所需时间越短,未知溶液的浓度越大,反之则未知溶液的浓度越小
4
04
渗透原理的应用
21
1.(2022全国甲)植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞,分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中,当水分交换达到平衡时观察到:①细胞a未发生变化;②细胞b体积增大;③细胞c发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换,下列关于这一实验的叙述,不合理的是( )
A.水分交换前,细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度
B.水分交换前,细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c
C.水分交换平衡时,细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度
D.水分交换平衡时,细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度
C
04
渗透原理的应用
6
农业生产中的水肥管理
7
生活中杀菌、防腐、腌制食品
5
鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)
成熟植
物细胞
不同种
类溶液
镜检
发生质壁分离,不能自动复原
质壁分离
后自动复原
溶质不能透过半透膜
溶质能透过半透膜(如KNO3溶液)
04
渗透原理的应用
23
解释教材中相关的生物学现象:
①当吃咸的食物时,你的口腔和唇的黏膜有什么感觉?为什么?
②白菜剁馅时,常常要放一些盐,为什么稍后有水渗出?
③对农作物施肥过多,为什么会造成“烧苗”?
④说出萎蔫的菜叶浸泡在清水中能够变得硬挺的原因。
⑤解释果脯在腌制过程中慢慢变甜。
⑥不同饮料的浓度不同,浓度高的饮料能解渴吗?
04
渗透原理的应用
2.( 2024湖南,14,4分)(不定项)缢蛏是我国传统养殖的广盐性贝类之一,自身存在抵抗外界盐度胁迫的渗透调节机制。缢蛏体内游离氨基酸含量随盐度的不同而变化,图为缢蛏在不同盐度下鲜重随培养时间的变化曲线。下列叙述错误的是( )
A.缢蛏在低盐度条件下先吸水,后失水直至趋于动态平衡
B.低盐度培养8~48 h,缢蛏通过自我调节以增加组织中的溶质含量
C.相同盐度下,游离氨基酸含量高的组织渗透压也高
D.缢蛏组织中游离氨基酸含量的变化与细胞呼吸有关
04
渗透原理的应用
B
Lavf58.28.100
Lavf57.58.101
Lavf57.58.101
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