第五讲 物质跨膜运输的实例课时安排：1课时教学目标：1举例说出细胞膜是选择透过性膜。2尝试提出问题，作出假设。3进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。本讲重点：举例说出细胞膜是选择透过性膜。本讲难点：尝试提出问题，作出假设。考点点拨：一、相关知识（一）基本概念细胞吸水、细胞失水、吸水膨胀、失水皱缩、动态平衡、半透膜、渗透作用、浓度差、原生质层、选择透过性膜、成熟的植物细胞、中央液泡、外界溶液、细胞液、物质跨膜运输、顺相对含量梯度、质壁分离、质壁分离复原（二）知识网络动物细胞的吸水与失水植物细胞的吸水与失水吸水：外界溶液的浓度小于细胞液的浓度失水：外界溶液的浓度大于细胞液的浓度物质跨膜运输的其他实例细胞壁全透性原生质层选择透过性细胞液具有一定浓度条件：同动物细胞验证实验质壁分离和质壁分离复原结构物质跨膜运输的实例渗透现象及其讨论（三）疑难解析1渗透吸水的原理（1）渗透作用：渗透作用是指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。（2）发生渗透作用的条件：一是具有半透膜，二是半透膜两侧具有浓度差，即一个完整的渗透系统，由两个溶液体系（A和B），以及在两者中间的半透膜组成。（3）原理：当溶液AB时，水分就通过半透膜由B流向A；当溶液AB时，水分就通过半透膜由A流向B；当溶液AB时，则处于动态平衡状态。2注意区别几组易混淆的概念（1）渗透与扩散：扩散即自由扩散，是指物质从相对含量多的地方到相对含量少的地方的自由运动。习惯上，多指非溶剂物质的运动。渗透作用是指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。可见，渗透是扩散的一种特殊方式。（2）半透膜与选择透过性膜：前者是指某些物质可以透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。能否通过半透膜往往取决于分子体积的大小。成熟的植物细胞模式图后者是指细胞膜等生物膜，由于膜上有载体等结构，且不同膜上载体的种类和数量不同，因此对物质吸收与否和吸收多少具有选择性。当细胞死亡时，细胞膜等生物膜的选择透过性变为全透性。3植物细胞的质壁分离和复原成熟的植物细胞是一个渗透系统4植物细胞渗透作用的验证：质壁分离和复原的实验当外界溶液的浓度细胞液的浓度时，细胞失水；当外界溶液的浓度细胞液的浓度时，细胞吸水。5细胞膜是一种选择透过性膜（1）水分子可以自由通过。（2）被选择的一些离子、小分子也可以通过。（3）其他离子、小分子和大分子不能通过。（4）其他生物膜也具有该特性。三 考点例析例：(06上海卷)将相同的四组马铃薯条分别浸入四种溶液，一小时后测定薯条质量变化的百分率，结果如右表。下列叙述中正确的是AA的浓度最低B的浓度较低C的浓度最高D可能是蒸馏水四 自我检测1下列物质中，易通过细胞膜的是（）A淀粉 B甘油 C蛋白质 D糖类2利用高浓度的盐水杀菌的原理是（）A盐水中的氯有杀菌的作用 B高浓度盐水中水分不足，不利于细菌生长C由于渗透作用，细菌脱水死亡 D钠有杀菌作用3自马铃薯中用打孔器打出两圆柱体块P和Q，P在蒸馏水中放1h，Q在与马铃薯细胞液等渗的盐溶液中放1h，测定处理的圆柱体是否与原来的孔刚好合适的是AP不合适，但Q刚好合适 BP不合适，Q也不合适CP精确的合适，Q也精确的合适 DP精确的合适，但Q不精确的合适4食醋中的醋酸分子是活细胞不选择的小分子物质，蔗糖是被选择的大分子物质，用醋酸和蔗糖可将鲜蒜腌制成糖醋蒜，是因为（）A醋酸和蔗糖分子都存在于活细胞间隙中B醋酸和蔗糖分解后被细胞吸收C腌制时间长，两种物质缓慢渗入细胞中 D醋酸杀死细胞，使细胞膜失去选择透过性5把体积相同的10%的葡萄糖溶液和10%的蔗糖溶液用半透膜隔开，其水分子运动的特点是 （）A.因浓度相同，水分子移动处于平衡状态B.水分子由葡萄糖溶液向蔗糖溶液中移动比由蔗糖溶液向葡萄糖溶液中移动的多C.水分子总的移动趋势是由蔗糖溶液向葡萄糖溶液中移动D.水分子不移动6向猪膀胱膜注入一半的30%蔗糖溶液，扎紧入口，然后将其侵入5%的蔗糖溶液中，每隔10分钟称一次重量（W），下列坐标图像中，能正确表示测定结果的是（）7下列现象中，属于渗透作用的是（）A蔗糖放入水中，溶解后使水变甜 B新鲜萝卜放在清水中变硬C干大豆种子，没在水中逐渐胀大 D春天放在空气中的NaCl的潮解8. 若用30%的蔗糖溶液来处理细胞，细胞没有出现质壁分离现象。下列解释中不可能的是（）A实验材料是根尖分生区细胞 B实验材料是动物细胞C实验材料是死细胞 D实验材料是原生质体9U型管中装有两种不同的溶液R及S，并为一半透性膜(X)隔开(如下图)。与S相比，R为低渗溶液(即浓度较低)。图a中黑色的深浅即代表浓度高低。当图a中的U形管内已达到平衡时，溶液表面是一样高还是不一样高？渗透压是相等还是不相等（）A右侧较高，两溶液等渗 B右侧较高，且右侧为高渗，即浓度较高C左侧较高，且右侧为低渗，即浓度较低 D两侧高度相等，且为等渗10将人类的红血球置于不同浓度蔗糖液中，浸泡半小时之后的结果如下图。依照血球外形的变化判断蔗糖液的浓度，由高到低排列，正确的是（）A甲乙丙丁 B丁甲乙丙 C丙丁甲乙 D丙乙丁甲11右下图表示某植物相邻的3个细胞，图中的箭头表示细胞的吸水方向,则这三个细胞的细胞液浓度依次为（ ）ANMW BWNMCMNW DWMN12实验装置如右图所示，一段时间后，含液体3的半透膜袋萎缩，而含液体1的半透膜袋坚挺硬实，请推断实验开始时-3种液体的浓度是(下表中的“高”表示高浓度蔗糖溶液；“低”表示低浓度蔗糖溶液) 液体1 液体2 液体3 A高低水 B 水 高 低 C 低 水 高 D 水 低 高13施肥过多,出现烧苗的主要原因是（ ）A土壤溶液中温度过高,细胞死亡 B土壤溶液中,矿质元素含量太高,使细胞中毒C细胞液的浓度大于土壤溶液浓度,细胞严重失水 D土壤溶液浓度大于细胞液的浓度,细胞严重失水14将同一植物细胞依次浸于蒸馏水、0.3 molL蔗糖和0.5 molL尿素溶液中，观察原生质体的体积随时间的变化，结果如下图所示：(1)A、B、C中，表示细胞在蒸馏水中的是 ，表示在0.3 molL蔗糖溶液中的是 。(2)ef段的细胞液浓度变化为 。(3) 试简要分析B、C曲线差异的原因： 。15下图是有关物质扩散的图解。(1)设计一个实验，证明图解是成立的。(要求：直接在装置I和装置的括号内，填上适当的溶液或试剂的代号，以表明你的设计)可供选择的溶液及试剂：淀粉溶液 葡萄糖溶液蒸馏水 I2-KI溶液 少量班氏试剂(班氏试剂能跨膜扩散，葡萄糖遇班氏试剂形成砖红色沉淀)(2)根据你的设计方案，预测一段时间后，两个透析袋内的颜色变化：装置_；装置_。(3)若想明显观测到水分子扩散的结果，装置应如何改进?_。(4)透析袋价格昂贵，请提供两种能替代透参考答案1解析：细胞膜是一种选择透过性膜，细胞要选择吸收的离子、小分子易通过细胞膜，该题中A、C、D都是大分子，只有甘油是小分子且溶于脂类，所以，易通过细胞膜。答案：B 2解析：生物细胞的生活环境需要有一定浓度的溶液作为介质，如人体内的细胞的内环境中的无机盐浓度为0.9，高于或低于这一浓度细胞就不能很好地生活：甚至死亡。对于细菌来说，同样也需要一定的无机盐浓度，若用高浓度的盐水浸泡细菌，就会使细菌失水而死亡。答案：C 3解析：P放在蒸馏水中1h后，由于外界清水的浓度小于细胞液的浓度，P的细胞便因吸水而膨胀，从而不能正好放人原来的孔；Q放在与马铃薯等渗的盐溶液中1h后，我们理解渗透是细胞液的浓度等于外界盐溶液的浓度，外界的盐溶液起了维持细胞的形态和功能的作用，从而Q能正好放入原来的孔。答案：A 4解析：细胞膜的生理功能是活细胞具有的，只有活细胞，才有选择性，通常情况下，不被选择的离子小分子等，多对细胞有害，所以较长时间就会将细胞杀死，从而使细胞失去选择透过性，醋酸和蔗糖分子就均进入细胞内。答案：D 5解析：利用水势的定义解题，蔗糖分子量大，微粒少，答案：C6解析： 猪的膀胱膜是一种半透膜，在膜两侧存在浓度差时，可发生渗透现象。但膜外浓度小于膜内浓度时，水向膜内净流入，因此膜内液体量增加，直至达到膜两侧渗透压平衡为止。答案 B7解析：新鲜萝卜说明是成熟植物细胞。放入清水中变硬是吸收水分引起的，而成熟植物细胞依靠渗透作用吸水，干种子主要依靠亲水性物质引起吸胀作用吸水，因为干种子没有液泡，NaCl的潮解是一个简单的吸收周围环境的水分子的过程，不需经过复杂的通过半透膜的运动。解答该题的关键要掌握渗透作用的原理，要理解完备的渗透装置必备的两个基本条件：半透膜和半透膜两侧具有浓度差。答案：B 8解析：动物细胞无细胞壁、死细胞无质壁分离现象，答案：A9解析：等渗后水分子的运动处于平衡状态，答案：A10解析：细胞吸水过多会破裂，吸水条件是细胞外浓度低于细胞内溶液浓度，答案：D11解析：水份总是有浓度高（水分子的浓度）的地方向浓度低的地方扩散，答案：B12解析： 本题考查渗透作用原理的具体应用。根据实验现象，液体2的浓度应介于液体1和3之间，再根据选择项分析，液体2应为低浓度蔗糖，否则无法解释1、2、3浓度为什么会由高到低。答案：A 13解析：施肥过多使土壤溶液的浓度过高，植物细胞通过渗透作用失水造成“烧苗” ，答案：D14解析：植物细胞在发生质壁分离时，细胞液的浓度会逐渐上升，以使其渗透压和外界溶液渗透压平衡，此时细胞体积缩小。但有些小分子的物质如尿素等开始时会使植物细胞发生质壁分离现象，但随着它逐渐进入细胞内部，细胞内的渗透压会逐渐升高，细胞又会吸水而开始复原的过程。答案 （1）A C （2）细胞液浓度逐渐升高，最后与外界溶液浓度持平而进入相对稳定状态 （3）B曲线是处于尿素溶液中的植物细胞，C曲线是蔗糖溶液曲线。尿素分子可缓缓进入细胞液，提高细胞液浓度，当其等于尿素溶液浓度时，细胞开始由失水变为吸水，直至平衡 蔗糖分子不能进入细胞，在蔗糖溶液中细胞失水，原生质层收缩，使细胞液浓度升高，失水减慢，直至平衡 解题警示 虽然外界溶液大于细胞内溶液时可发生质壁分离现象，但不同物质最后因能否进入细胞内而对后续结果有不同的影响。15解析：本题考查渗透作用的条件及识图问题。答案：(1)参考方案1参考方案2 (2)方案1：装置袋内溶液变蓝；装置袋内溶 液变红。方案2：装置工袋内溶液呈碘液的黄色(不变色)；装置袋内溶液变红 (