高中生物《4.1 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例》課件（一）新人教版必修1.ppt

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●整體感知 細(xì)胞膜位于基本的生命系統(tǒng)的邊緣，細(xì)胞新陳代謝過(guò)程中所需物質(zhì)的輸入和代謝廢物的輸出，都必須經(jīng)過(guò)細(xì)胞膜。細(xì)胞膜之所以能?chē)?yán)格控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，與它的組成成分、結(jié)構(gòu)、特性和功能有密切關(guān)系。物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞與其代謝過(guò)程密切有關(guān)，所以這部分知識(shí)也是后面學(xué)習(xí)有關(guān)細(xì)胞代謝的基礎(chǔ)。,●考點(diǎn)聚焦 本章考查的知識(shí)點(diǎn)主要集中在細(xì)胞膜的成分、結(jié)構(gòu)和特征，物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式及其原理等。題型一般是選擇題，而識(shí)圖作答的非選擇題主要是細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)和功能、滲透作用的相關(guān)題型及物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健?●方法指導(dǎo) 細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與其功能是統(tǒng)一的，所以要理解細(xì)胞膜如何控制物質(zhì)輸入和輸出，首先要掌握和理解細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和特性，以及與此相關(guān)的生命現(xiàn)象及其在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。,第1節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例,1．知識(shí)：(1)舉例說(shuō)明細(xì)胞膜是選擇透過(guò)性膜；(2)了解植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原現(xiàn)象。 2．情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)：探討在探究植物細(xì)胞的吸水和失水的過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)技能及探究性學(xué)習(xí)方法的重要作用。 3．能力：(1)嘗試提出問(wèn)題，作出假設(shè)；(2)進(jìn)行關(guān)于植物細(xì)胞吸水和失水的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作。 4．重點(diǎn)與難點(diǎn)：(1)舉例說(shuō)明細(xì)胞膜是選擇透過(guò)性膜；(2)嘗試提出問(wèn)題，作出假設(shè)。,(一)問(wèn)題探討 1．由于單位時(shí)間內(nèi)透過(guò)玻璃紙進(jìn)入長(zhǎng)頸漏斗的水分子數(shù)量多于從長(zhǎng)頸漏斗滲出的水分子數(shù)量，使得管內(nèi)液面升高。 2．用紗布替代玻璃紙時(shí)，因紗布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通透，因而液面不會(huì)升高。 3．半透膜兩側(cè)溶液的濃度相等時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)透過(guò)玻璃紙進(jìn)入長(zhǎng)頸漏斗的水分?jǐn)?shù)量等于滲出的水分子數(shù)量，液面也不會(huì)升高。,(二)思考與討論 1．紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物一般不能透過(guò)細(xì)胞膜。 2．紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于“問(wèn)題探討”中的半透膜。 3．當(dāng)外界溶液的濃度低于紅細(xì)胞內(nèi)部的濃度時(shí)，紅細(xì)胞一般會(huì)因持續(xù)吸水而脹破。 4．紅細(xì)胞吸水或失水的多少主要取決于紅細(xì)胞內(nèi)外濃度的差值。一般情況下，差值較大時(shí)吸水或失水較多。,(三)資料分析 1．在培養(yǎng)過(guò)程中，水稻吸收水分及其他離子較多，吸收Ca2＋、Mg2＋較少，結(jié)果導(dǎo)致水稻培養(yǎng)液里的Ca2＋、Mg2＋濃度增高。 2．不同作物對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收是有差異的。 3．水分子跨膜運(yùn)輸是順相對(duì)含量梯度的，其他物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸并不都是這樣，這取決于細(xì)胞生命活動(dòng)的需要。 4．細(xì)胞對(duì)物質(zhì)的吸收是有選擇的。這種選擇性具有普遍性。,一、動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水 1．滲透作用產(chǎn)生的條件 (1)有一層________； (2)半透膜兩側(cè)的溶液具有________。 2．動(dòng)物細(xì)胞吸水和失水的條件 (1)外界溶液濃度________細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí)，細(xì)胞吸水膨脹。 (2)外界溶液濃度大于細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí)，細(xì)胞________。 (3)外界溶液濃度等于細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí)，水分進(jìn)出細(xì)胞處于________。,二、植物細(xì)胞的吸水和失水 1．原生質(zhì)層包括________、________以及兩層膜之間的________，在植物細(xì)胞中，可把原生質(zhì)層看作一層________。 2．成熟植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離的條件是____________________。發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原的條件是____________________。,三、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例 1．對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收實(shí)例 (1)水稻和番茄對(duì)同一離子的吸收量________。 (2)水稻和番茄對(duì)________的吸收量不同。 (3)人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞可以________從血液中吸收碘。 (4)不同微生物對(duì)不同礦物質(zhì)的吸收表現(xiàn)出較大的________。 2．細(xì)胞膜和其他生物膜都是________膜，可以讓________自由通過(guò)，一些________也可以通過(guò)，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過(guò)。,答案：一、1.(1)半透膜 (2)濃度差 2．(1)低于 (2)失水皺縮 (3)動(dòng)態(tài)平衡 二、1.細(xì)胞膜 液泡膜 細(xì)胞質(zhì) 半透膜 2．細(xì)胞液的濃度小于外界溶液濃度 細(xì)胞液的濃度大于外界溶液濃度 三、1.(1)不同 (2)不同離子 (3)逆濃度梯度 (4)差異 2．選擇透過(guò)性膜 水分子 離子和小分子,1.動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水 我們?cè)谟貌溉閯?dòng)物的紅細(xì)胞制備細(xì)胞膜時(shí)，加入的清水能使燒杯中的紅細(xì)胞漲破。這是由于紅細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)的濃度大于外界溶液濃度，單位體積細(xì)胞核內(nèi)的水分子數(shù)少于外界溶液。由于細(xì)胞內(nèi)外水分子數(shù)不平衡，水分又能通過(guò)細(xì)胞膜，而細(xì)胞內(nèi)的大分子物質(zhì)等不能通過(guò)細(xì)胞膜，水分子趨向平衡的運(yùn)動(dòng)，使紅細(xì)胞吸水。,若將紅細(xì)胞放入一種高濃度溶液中呢？結(jié)果必然是細(xì)胞失水而皺縮。若將紅細(xì)胞放入與細(xì)胞質(zhì)的濃度相同的溶液中呢？結(jié)果是細(xì)胞既不吸水，也不失水，紅細(xì)胞不變形。我們靜脈注射用的生理鹽水的濃度，就是與血漿的濃度相等。 2．植物細(xì)胞的吸水和失水 (1)滲透作用 把蠶豆種皮或豬膀胱(近似于半透膜，只容許水等小分子通過(guò)，蔗糖等大分子不能通過(guò))緊縛在漏斗上，向漏斗內(nèi)注入蔗糖溶液，然后把整個(gè)裝置浸入盛有清水的燒杯中，使漏斗內(nèi)外的液面相等(下圖)。,由于蠶豆種皮或豬膀胱近似半透膜，所以這個(gè)裝置就成為一個(gè)滲透系統(tǒng)。在這個(gè)滲透系統(tǒng)中，水的移動(dòng)方向決定于半透膜兩邊的溶液濃度高低：低濃度溶液中的水，總是流向濃度較高的溶液。因此，燒杯中的清水就逐漸滲入漏斗內(nèi)，漏斗管內(nèi)的液面上升，膜的靜水壓也逐漸升高。隨著水分逐漸進(jìn)入漏斗管內(nèi)，液面越是上升，靜水壓也就越大，從而壓迫水分從漏斗向燒杯內(nèi)移動(dòng)的速度也越快，以致使膜內(nèi)外水分進(jìn)出的速度越來(lái)越接近，直到完全相等。這時(shí)候，膜內(nèi)外水分子運(yùn)動(dòng)達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡。這種水分子(或其他溶劑分子)通過(guò)半透膜的擴(kuò)散，叫做滲透作用。,很顯然，一個(gè)滲透裝置中必須具有半透膜并且半透膜兩側(cè)的溶液具濃度差。 (2)植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng),一個(gè)成熟的植物細(xì)胞的細(xì)胞壁主要由纖維素分子組成，分子間空隙較大，所以它是一切溶劑、溶質(zhì)都能通過(guò)的結(jié)構(gòu)。如上圖所示。細(xì)胞膜、液泡膜的結(jié)構(gòu)與細(xì)胞壁完全不同，它們是選擇透過(guò)性膜，水分子可以自由通過(guò)。我們可以把細(xì)胞膜、液泡膜以及兩膜之間的其他原生質(zhì)當(dāng)做一層選擇透過(guò)性膜，“膜”內(nèi)的細(xì)胞液有一定濃度。這樣，細(xì)胞液就通過(guò)這層選擇透過(guò)性膜與外界環(huán)境中的溶液發(fā)生滲透作用。 注意：水分子通過(guò)細(xì)胞膜的過(guò)程是一種擴(kuò)散作用。當(dāng)膜兩側(cè)溶液濃度不相等時(shí)，水分子就要從低濃度一邊穿過(guò)細(xì)胞膜到達(dá)高濃度一邊，但其他分子是不能自由通過(guò)細(xì)胞膜的。,1(2008·廣東高考)觀(guān)察在0.3g/ml蔗糖溶液中的洋蔥表皮細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)中央液泡逐漸變小，說(shuō)明 ( ) A．細(xì)胞壁相當(dāng)于一層半透膜 B．洋蔥表皮細(xì)胞是活的 C．此時(shí)蔗糖溶液濃度小于細(xì)胞液濃度 D．細(xì)胞壁收縮導(dǎo)致中央液泡失水 解析：題中所示情況說(shuō)明該細(xì)胞正在進(jìn)行質(zhì)壁分離。質(zhì)壁分離的細(xì)胞，其細(xì)胞壁是全透性的；細(xì)胞壁收縮的程度較小，且中央液泡失水的原因在于外界蔗糖溶液的濃度大于細(xì)胞液濃度。 答案：B,根毛區(qū)細(xì)胞從土壤溶液中吸收水分的主要原因是( ) A．細(xì)胞壁是由親水性物質(zhì)構(gòu)成的 B．細(xì)胞液濃度低于土壤溶液濃度 C．細(xì)胞液濃度高于土壤溶液濃度 D．細(xì)胞液濃度等于土壤溶液濃度 答案：C 解析：由于題目給出的細(xì)胞是根毛區(qū)細(xì)胞，是成熟的植物細(xì)胞，是靠滲透作用吸水的。成熟的植物細(xì)胞與外界環(huán)境溶液構(gòu)成一個(gè)滲透系統(tǒng)，水分進(jìn)出細(xì)胞決定于細(xì)胞液和外界環(huán)境溶液的濃度差。在正常情況下，細(xì)胞液濃度大于外界溶液濃度，細(xì)胞表現(xiàn)吸水。,水分子是順相對(duì)含量的梯度跨膜運(yùn)輸?shù)?，而其他物質(zhì)大部分不是如此跨膜運(yùn)輸。若所有的物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞都與水分子一樣，細(xì)胞內(nèi)外的所有物質(zhì)都達(dá)到一種平衡，那么細(xì)胞就失去了新陳代謝等生命活動(dòng)所需要的一種特殊物質(zhì)環(huán)境，也就不能完成各種生命活動(dòng)了。 從教材的資料分析中得知，番茄和水稻能從培養(yǎng)液中選擇性地吸收離子，而人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞具有很強(qiáng)的攝取碘的能力，即動(dòng)植物細(xì)胞對(duì)物質(zhì)的吸收具有選擇性，這是由細(xì)胞膜的特性決定的。,細(xì)胞膜是一層選擇透過(guò)性膜，水分子可以自由通過(guò)，一些離子和小分子也可以通過(guò)，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過(guò)。由于水分子可以自由通過(guò)生物膜，當(dāng)細(xì)胞內(nèi)外溶液存在濃度差時(shí)，即水分子數(shù)不平衡時(shí)，通過(guò)吸水或失水過(guò)程使細(xì)胞內(nèi)外水分子數(shù)趨向平衡。,2下列物質(zhì)中，跨膜運(yùn)輸是順相對(duì)含量梯度的是( ) A．蛋白質(zhì) B．淀粉 C．K＋ D．水 解析：細(xì)胞膜是一層選擇透過(guò)性膜，水分子可以自由通過(guò)，一些小分子和離子也可以通過(guò)，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過(guò)。由于水可以自由通過(guò)生物膜，水分子的跨膜運(yùn)輸是順相對(duì)含量梯度的，而其他分子和離子一般不能，尤其是蛋白質(zhì)等大分子，不能這樣通過(guò)生物膜。 答案：D,細(xì)胞膜在功能上的特性是 ( ) A．具有一定的流動(dòng)性 B．具有選擇透過(guò)性 C．具有滲透性 D．具有半透性 答案：B 解析：細(xì)胞膜的功能之一是與細(xì)胞的內(nèi)、外物質(zhì)交換有關(guān)。細(xì)胞膜讓水分子自由通過(guò)，細(xì)胞要選擇吸收的離子、小分子也能通過(guò)，而其他的離子、小分子、大分子則不能通過(guò)。由此可見(jiàn)，細(xì)胞膜在功能上的特性是具有選擇透過(guò)性。,探究原理 當(dāng)細(xì)胞液的濃度小于外界溶液的濃度時(shí)，細(xì)胞液中的水分子就透過(guò)原生質(zhì)層進(jìn)入到外界溶液中，使細(xì)胞壁和原生質(zhì)層都出現(xiàn)一定程度的收縮。由于原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大，當(dāng)細(xì)胞不斷失水時(shí)，原生質(zhì)層就會(huì)與細(xì)胞壁逐漸分離開(kāi)來(lái)，也就是逐漸發(fā)生了質(zhì)壁分離。當(dāng)細(xì)胞液的濃度大于外界溶液的濃度時(shí)，外界溶液中的水分就通過(guò)原生質(zhì)層進(jìn)入到細(xì)胞液中，發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞的整個(gè)原生質(zhì)會(huì)慢慢地恢復(fù)成原來(lái)的狀態(tài)，使植物細(xì)胞逐漸發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。,探究過(guò)程及結(jié)論,進(jìn)一步探究 1．若用人的口腔上皮細(xì)胞或動(dòng)物細(xì)胞代替洋蔥表皮細(xì)胞，重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)，結(jié)果會(huì)怎樣？ 人和動(dòng)物細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞壁，將它們放入高濃度蔗糖溶液中時(shí)會(huì)失水皺縮，放入清水中會(huì)吸水漲破，但不能發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原。 2．用死的洋蔥表皮細(xì)胞做質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)，會(huì)成功嗎？ 不會(huì)。因?yàn)樗兰?xì)胞的原生質(zhì)層已失去選擇透過(guò)性，大部分分子可以自由通過(guò)，所以不會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原。,注意：①洋蔥鱗片葉紫色的外表皮細(xì)胞，是有大液泡的成熟細(xì)胞，細(xì)胞液中有紫色的花青素，在顯微鏡下，紫色大液泡十分明顯。質(zhì)壁分離后，液泡明顯縮小，因而質(zhì)壁分離現(xiàn)象清晰可見(jiàn)。根據(jù)這個(gè)道理，也可選用水綿等其他有色的細(xì)胞。如果選用無(wú)色的細(xì)胞，也可使用活體染料將其染色。以上所指細(xì)胞都是活細(xì)胞，因?yàn)橹挥谢罴?xì)胞的原生質(zhì)層才具有選擇透過(guò)性，否則將不會(huì)出現(xiàn)質(zhì)壁分離與復(fù)原現(xiàn)象。 ②使用的溶液濃度不能過(guò)大。如果過(guò)大，會(huì)使細(xì)胞在短時(shí)間內(nèi)過(guò)度失水而死亡。觀(guān)察到質(zhì)壁分離現(xiàn)象后，要盡快滴加清水使其復(fù)原，否則，質(zhì)壁分離的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，也會(huì)造成細(xì)胞死亡。,③在觀(guān)察質(zhì)壁分離現(xiàn)象時(shí)，要在顯微鏡下找到處于鱗片葉外表皮邊緣的細(xì)胞，因?yàn)檫@里的細(xì)胞最先接觸蔗糖溶液，因而也會(huì)先出現(xiàn)質(zhì)壁分離。同理，觀(guān)察質(zhì)壁分離復(fù)原時(shí)，也應(yīng)如此。 ④通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們可以間接地看到原來(lái)看不見(jiàn)的細(xì)胞膜(細(xì)胞質(zhì)的外圍邊界)。如果使用不同濃度梯度的溶液，分別做多個(gè)裝片的實(shí)驗(yàn)，可以測(cè)定出細(xì)胞液的濃度。 ⑤如果使用質(zhì)量濃度為0.1g/mL的硝酸鉀溶液做質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)，也能成功。這是由于K＋和NO都是植物能吸收的，低濃度下對(duì)細(xì)胞無(wú)毒害，且隨著K＋和NO的吸收，細(xì)胞液濃度會(huì)變大，細(xì)胞又會(huì)通過(guò)滲透作用吸水，從而自動(dòng)復(fù)原。,⑥實(shí)驗(yàn)中使用的蔗糖溶液濃度較大，因此，觀(guān)察前要用吸水紙吸去多余的溶液，以免污染載物臺(tái)和物鏡，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，要用干凈的擦鏡紙將目鏡、物鏡擦干凈，用干布將載物臺(tái)擦干凈。,3用質(zhì)量濃度為0.5g/mL的蔗糖溶液做質(zhì)壁分離及復(fù)原實(shí)驗(yàn)，質(zhì)壁分離明顯，但不能復(fù)原。經(jīng)檢查，操作步驟都正確。分析造成此實(shí)驗(yàn)失敗的原因是__________________，致使________________。 解析：該題重點(diǎn)考查使用試劑的濃度對(duì)細(xì)胞質(zhì)壁分離的影響。題中“操作步驟都正確”一句，給我們限定了查找原因的范圍，因而不必從操作步驟上動(dòng)腦筋，而“質(zhì)壁分離明顯”則是給我們的提示。因?yàn)槭褂玫?.5g/mL的蔗糖溶液濃度過(guò)高，使細(xì)胞在短時(shí)間內(nèi)大量失水，因而質(zhì)壁分離明顯，但細(xì)胞因嚴(yán)重失水而死亡，所以不再出現(xiàn)質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。 答案：蔗糖溶液的濃度太高 細(xì)胞嚴(yán)重失水而死亡,(2009·臨沂)將洋蔥細(xì)胞放入大于細(xì)胞液濃度的KNO3溶液中，一段時(shí)間后用顯微鏡觀(guān)察發(fā)現(xiàn)該細(xì)胞未發(fā)生質(zhì)壁分離，其原因是可能該細(xì)胞 ( ) ①是死細(xì)胞 ②大量吸水 ③是根尖分生區(qū)細(xì)胞 ④大量失水 ⑤質(zhì)壁分離后又自動(dòng)復(fù)原 A．①②③ B．①③⑤ C．②③⑤ D．②④⑤ 答案：B 解析：如果是死細(xì)胞，則不可能發(fā)生質(zhì)壁分離。也可能是觀(guān)察時(shí)質(zhì)壁分離后又自動(dòng)復(fù)原了。,,1.原生質(zhì)與原生質(zhì)層 (1)從存在范圍看：原生質(zhì)是動(dòng)植物細(xì)胞都具有的，而原生質(zhì)層僅存在于成熟的植物細(xì)胞中。,(2)從組成結(jié)構(gòu)看：原生質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)的生命物質(zhì)，包括細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核三部分，而原生質(zhì)層不包括細(xì)胞核和液泡內(nèi)的細(xì)胞液兩部分，細(xì)胞核盡管在原生質(zhì)層內(nèi)占據(jù)一定位置，但它不屬于原生質(zhì)層的組成部分，因此在成熟的植物細(xì)胞內(nèi)相當(dāng)于半透膜的原生質(zhì)層是由細(xì)胞膜、液泡膜以及兩膜之間的細(xì)胞質(zhì)所組成的，而不是由細(xì)胞膜、液泡膜以及兩膜之間的原生質(zhì)所組成。 特別提醒：原生質(zhì)是“物質(zhì)”范疇的一個(gè)概念，指細(xì)胞內(nèi)的生命物質(zhì)；而原生質(zhì)層是側(cè)重于“結(jié)構(gòu)”的一個(gè)概念。,2．半透膜與選擇透過(guò)性膜的異同 半透膜是指某些物質(zhì)可以透過(guò)，而另一些物質(zhì)不能透過(guò)的多孔性薄膜(如動(dòng)物的膀胱，腸衣等)。能否通過(guò)半透膜往往取決于分子的大小。而選擇透過(guò)性膜是指細(xì)胞膜等生物膜，生物膜的特點(diǎn)是膜上具有載體，且不同生物的細(xì)胞膜上載體的種類(lèi)和數(shù)量不同，構(gòu)成了對(duì)不同物質(zhì)吸收與否和吸收多少的選擇性。細(xì)胞死亡后，細(xì)胞膜便失去了選擇透過(guò)性，變?yōu)槿感缘?。因此半透膜與選擇透過(guò)性膜是兩類(lèi)不同的膜。,它們的相同點(diǎn)是：都可以讓水分子自由通過(guò)，都不允許大分子物質(zhì)通過(guò)。 它們的不同點(diǎn)是：只要分子比半透膜的孔徑小，就能通過(guò)半透膜；而對(duì)選擇透過(guò)性膜來(lái)說(shuō)，即便是小分子，只要不是細(xì)胞所要選擇吸收的，也不能通過(guò)。 特別提醒：選擇透過(guò)性膜是生理學(xué)上的概念，它具有生物活性；半透膜是物理學(xué)上的概念，物質(zhì)的透過(guò)與不透過(guò)，取決于半透膜孔隙的直徑大小。,3．滲透與擴(kuò)散 滲透是指水分子或其他溶劑分子透過(guò)半透膜向溶質(zhì)濃度大的一方做分子運(yùn)動(dòng)，使膜兩邊溶質(zhì)濃度達(dá)到均衡的現(xiàn)象。例如，具有液泡的成熟植物細(xì)胞，當(dāng)細(xì)胞液的濃度大于細(xì)胞外界溶液濃度時(shí)，細(xì)胞就通過(guò)滲透作用吸水；當(dāng)細(xì)胞液的濃度小于細(xì)胞外界溶液濃度時(shí)，細(xì)胞就通過(guò)滲透作用失水。,擴(kuò)散是指物質(zhì)從密度大的空間自然向密度小的空間運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。例如，水、氧氣、二氧化碳、甘油等物質(zhì)通過(guò)半透膜的擴(kuò)散方式都屬于自由擴(kuò)散。 滲透是擴(kuò)散的一種特殊形式?？梢哉f(shuō)，滲透?jìng)?cè)重于液體的擴(kuò)散。如：水分子通過(guò)半透膜的方式既可說(shuō)是自由擴(kuò)散，又可說(shuō)是滲透，但氧氣、二氧化碳、甘油等物質(zhì)通過(guò)膜只能說(shuō)是自由擴(kuò)散，而不能說(shuō)是滲透。,1.在生產(chǎn)生活的應(yīng)用： (1)對(duì)農(nóng)作物合理灌溉，既滿(mǎn)足作物對(duì)水分的需要，同時(shí)也降低了土壤溶液濃度，促進(jìn)水分的吸收。 (2)鹽堿地中植物更易缺水或不易存活；一次施肥過(guò)多，會(huì)造成“燒苗”現(xiàn)象。這是因?yàn)橥寥廊芤簼舛冗^(guò)高，甚至超過(guò)根細(xì)胞液濃度，這樣，根就不易吸水或因失水而造成“燒苗”現(xiàn)象。,(3)糖漬、鹽漬食品(如鹽漬新鮮魚(yú)、肉)不變質(zhì)的原因是形成了很高濃度的溶液，使微生物(如細(xì)菌)不能在上面生存、繁殖，從而能較長(zhǎng)時(shí)間的保存。 (4)醫(yī)用的生理鹽水濃度為0.9%，是為了維持組織細(xì)胞正常的形態(tài)。 2．在科學(xué)研究中的應(yīng)用： 根據(jù)滲透作用原理可知，水是由低濃度溶液向高濃度溶液滲透，這一原理在科學(xué)研究中可用于：①鑒定溶液濃度的高低 ②驗(yàn)證細(xì)胞的死活(死細(xì)胞不會(huì)發(fā)生滲透作用) ③測(cè)定細(xì)胞液的濃度。,將同一植物細(xì)胞依次浸于蒸餾水、質(zhì)量濃度為0.3 mol/L蔗糖溶液和質(zhì)量濃度為0.5 mol/L尿素溶液中，觀(guān)察原生質(zhì)體的體積隨時(shí)間的變化關(guān)系，結(jié)果如曲線(xiàn)所示(細(xì)胞壁與原生質(zhì)層將要分離時(shí)，原生質(zhì)的體積為100)，據(jù)圖回答：,(1)A、B、C中表示細(xì)胞在蒸餾水中的是 ，表示在質(zhì)量濃度為0.3 mol/L蔗糖溶液中的是 ，在尿素溶液中的是 。 (2)ef段的細(xì)胞液濃度變化為 。 (3)試簡(jiǎn)要分析B、C曲線(xiàn)差異的原因。,解析：由圖中所給的曲線(xiàn)信息分析可知，A曲線(xiàn)表示細(xì)胞發(fā)生了滲透吸水，說(shuō)明所處的環(huán)境是蒸餾水；B曲線(xiàn)表示細(xì)胞體積先變小后又恢復(fù)原狀，說(shuō)明細(xì)胞開(kāi)始時(shí)發(fā)生質(zhì)壁分離，后自行復(fù)原，所以周?chē)沫h(huán)境是尿素溶液；C曲線(xiàn)表示細(xì)胞發(fā)生了質(zhì)壁分離，并保持一定的狀態(tài)，此時(shí)細(xì)胞內(nèi)外滲透壓達(dá)到平衡，說(shuō)明細(xì)胞周?chē)h(huán)境為蔗糖溶液。,答案：(1)A C B (2)細(xì)胞液濃度逐漸升高，最后與外界溶液濃度持平而進(jìn)入相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài) (3)B、C曲線(xiàn)差異的原因是：①尿素分子可緩慢進(jìn)入細(xì)胞液，使細(xì)胞液濃度增大，細(xì)胞開(kāi)始由失水變?yōu)槲敝疗胶?；②蔗糖分子不能進(jìn)入細(xì)胞，在蔗糖溶液中細(xì)胞失水，原生質(zhì)層收縮，使細(xì)胞液濃度升高，之后失水減慢，直至平衡。,1．下列現(xiàn)象屬于滲透作用的是 ( ) A．蔗糖在水中溶解后使水變甜 B．春天放在空氣中食鹽潮解 C．小麥種子浸在水中逐漸脹大 D．新鮮菜葉放在水中變硬 答案：D 解析：滲透作用發(fā)生的條件有二：①是有半透膜②是半透膜兩側(cè)有濃度差。四個(gè)選項(xiàng)中，只有D項(xiàng)符合題意。,2．一次施肥過(guò)多，作物會(huì)變得枯萎發(fā)黃，俗稱(chēng)“燒苗”，其原因是 ( ) A．根系細(xì)胞呼吸過(guò)強(qiáng)，影響根對(duì)水分的吸收 B．土壤溶液濃度大于細(xì)胞液濃度 C．土壤溶液濃度小于細(xì)胞液濃度 D．土壤溶液濃度等于細(xì)胞液濃度 答案：B 解析：“燒苗”是因?yàn)橥寥廊芤簼舛却笥诩?xì)胞液濃度，從而使植物失水。,3．成熟植物細(xì)胞的原生質(zhì)層可以看做是一層選擇透過(guò)性膜，它包括 ( ) A．細(xì)胞膜、液泡膜、兩層膜間的細(xì)胞質(zhì) B．細(xì)胞膜、液泡膜、核膜 C．細(xì)胞膜、核膜、兩層膜間的細(xì)胞質(zhì) D．液泡膜、核膜、兩層膜間的細(xì)胞質(zhì) 答案：A 解析：原生質(zhì)層包括“兩膜”(細(xì)胞膜、液泡膜)和“一質(zhì)”(兩層膜間的細(xì)胞質(zhì))。,4．當(dāng)成熟的植物細(xì)胞吸水時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象是( ) A．質(zhì)壁分離 B．質(zhì)壁分離復(fù)原 C．液泡變大 D．細(xì)胞液濃度增大 答案：C 解析：成熟的植物細(xì)胞吸水時(shí)，細(xì)胞液濃度減小，液泡體積增大。,5．蠶豆葉片是觀(guān)察氣孔的優(yōu)良材料，尤其是下表皮氣孔數(shù)目較多，氣孔是各種氣體進(jìn)出葉片的通道。如圖所示為氣孔結(jié)構(gòu)示意圖，氣孔兩側(cè)的細(xì)胞稱(chēng)為保衛(wèi)細(xì)胞，決定著氣孔的開(kāi)閉。有人提出氣孔的開(kāi)閉與保衛(wèi)細(xì)胞的吸水和失水有關(guān)。 請(qǐng)你根據(jù)試題中所給的材料和用具設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，探究保衛(wèi)細(xì)胞吸水和失水與氣孔開(kāi)閉之間的關(guān)系，并得出相應(yīng)結(jié)論。,(1)材料用具：顯微鏡，鑷子，刀片，吸管，載玻片，蓋玻片，吸水紙，蒸餾水，0.3g·mL-1的蔗糖溶液。 (2)實(shí)驗(yàn)步驟： 步驟1 取載玻片2片，分別在中央滴加蒸餾水和蔗糖溶液各一滴； 步驟2…… 步驟3…… (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論：① ，② 。,答案：(2)步驟2 用鑷子撕取蠶豆葉片下表皮兩塊，分別置于載玻片中央的液滴中，蓋上蓋玻片；步驟3 將裝片分別置于顯微鏡下觀(guān)察。 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論： ①如果蒸餾水中氣孔開(kāi)放，蔗糖溶液中氣孔關(guān)閉，說(shuō)明失水使氣孔關(guān)閉，吸水使氣孔開(kāi)放 ②如果蒸餾水中氣孔關(guān)閉，蔗糖溶液中氣孔開(kāi)放，說(shuō)明失水使氣孔開(kāi)放，吸水使氣孔關(guān)閉。,