第4讲 物质的跨膜运输
1.物质出入细胞的方式(Ⅱ) 2．实验：通过模拟实验探究膜的透性 3．实验：观察植物细胞的质壁分离和复原 1.理解细胞内物质运输与能量供应的关系（生命观念） 2.分析不同物质跨膜运输实例，归纳跨膜运输的方式与特点；模型与建立：建立渗透作用的实验模型（科学思维） 3.设计实验探究膜的透性；分析植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验（科学探究） 4.根据渗透作用和物质运输的原理指导灌溉和施肥（社会责任） 细胞的吸水和失水
1．渗透
(1)概念：在细胞膜等结构的两侧，较多的水分子从溶质分子相对较少的区域向溶质分子相对较多的区域扩散的现象，称为渗透。
(2)明确渗透系统的组成及条件
①具有半透膜。半透膜可以是生物性的选择透过性膜，如细胞膜，也可以是物理性的过滤膜，如玻璃纸。
②半透膜两侧的溶液具有浓度差。浓度差的实质是单位体积溶液中溶质分子数的差，即物质的量浓度之差，而不是质量分数浓度差。
(3)常见渗透装置图分析
①水分的流动判断：当溶液浓度S1>S2时，水分就通过半透膜由S2流向S1；当溶液浓度S1 ②在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差Δh，则S1溶液浓度仍大于S2。因为液 1 面高的一侧形成的压强，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。 2．动物细胞的吸水和失水 (1) (2)原理和现象 ①外界溶液浓度<细胞质浓度?细胞吸水膨胀。 ②外界溶液浓度>细胞质浓度?细胞失水皱缩。 ③外界溶液浓度＝细胞质浓度?水分进出细胞处于动态平衡。 3．植物细胞的吸水和失水 (1)成熟植物细胞的结构 (2)原理和现象 ①外界溶液浓度＞细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。 ②外界溶液浓度＜细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原现象。 (人教版教材必修1 P61“与生活的联系”)为什么吃比较咸的食物口唇感觉比较干？ [提示] 这是因为与细胞内液体相比，外界溶液浓度高，口腔上皮细胞失水导致的。 1．渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量百分比浓度。(×) [提示] 该浓度是指物质的量浓度。 2．植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质和细胞核。(×) [提示] 原生质层包括细胞膜、液泡膜及两膜之间的细胞质。 3．将动物细胞放入一定浓度的外界溶液中，不能发生渗透作用。(×) [提示] 动物细胞的细胞膜相当于半透膜，将动物细胞放入一定浓度的外界溶液中，能发生渗透作用。 4．质壁分离过程中水分子扩散只能单向进行。(×) [提示] 质壁分离过程中水分子扩散是双向进行的。 2 5．成熟的植物细胞发生质壁分离过程中，细胞的吸水能力逐渐减小。(×) [提示] 发生质壁分离过程中，细胞的吸水能力逐渐变大。 1．如图甲是一个典型的渗透装置，作为成熟植物细胞也应符合渗透系统的全部条件。请指出图乙中与图甲a、b、c对应的分别是什么？ 甲 乙 [提示] a对应①细胞液，b对应⑥原生质层，c对应外界溶液。 2．对于植物细胞来说，单位时间内，水分子进出细胞的数量相等时，细胞内外液体的浓度一定相等吗？ [提示] 不一定。植物细胞有细胞壁的支持、保护作用，当单位时间内水分子进出植物细胞数量相等时，有可能细胞液浓度大于细胞外溶液浓度。 3．酶的特性可通过实验进行验证。现有质量分数为10%的淀粉溶液、质量分数为10%的蔗糖溶液、质量分数为10%麦芽糖溶液、蔗糖酶溶液、清水、半透膜(只允许水分子通过)，长颈漏斗、烧杯、底部中央可放置半透膜的U形管各一个。请根据渗透作用的原理，选用一套装置设计实验，实验现象能支持酶的催化作用具有专一性，要体现等量原则等实验设计的基本原则。请写出最合理的实验思路及实验预期。 [提示] 实验思路：在底部中央放置半透膜的U形管两侧分别加入等量的蔗糖溶液和麦芽糖溶液，再在两侧各加入等量的蔗糖酶溶液，适宜温度下放置一段时间后，观察两侧液面的变化。 实验预期：蔗糖溶液一侧液面明显升高，则支持酶的催化作用具有专一性(或麦芽糖溶液一侧液面明显降低，则支持酶的催化作用具有专一性)。 考查渗透作用的原理及条件 1．(2019·大兴期末测试)某同学制作了如图1所示的渗透作用装置，S1和S2分别为漏斗内外不同浓度的蔗糖溶液。实验开始后，长颈漏斗内液面的变化如图2所示，渗透平衡时 3
高考生物一轮复习 第2单元第4讲 物质的跨膜运输学案 苏教版必修1
