資源簡介

4.1被動運輸
擴散：物質分子從高濃度向低濃度區域轉移直到均勻分布的現象。
滲透作用：水分子（或其他溶劑分子）通過半透膜的擴散。
滲透作用的條件：具有半透膜；半透膜兩側溶液具有濃度差（物質的量濃度）。
滲透作用的方向：水分子（或其他溶劑分子）從相對含量高的一側向相對含量低的一側滲透，也可以說是從低濃度溶液到高濃度溶液。
滲透裝置中，燒杯中盛有的是清水，漏斗中注入的是蔗糖溶液。
（1）漏斗管內液面上升的原因：燒杯中的水擴散到漏斗中的速度比漏斗中的水擴散到燒杯中的速度更快。
（2）管內液面不會無限升高的原因：管內液面上升到一定高度之后，管中的水柱產生的壓力將加快漏斗中水分子向外擴散的速度，最終達到平衡，液面不再上升。
（3）當管內液面不再上升時，是否存在水分子從長頸漏斗進入燒杯的情況？存在，水分子通過半透膜進出長頸漏斗達到動態平衡。
6.滲透現象相關分析
（1）滲透裝置中液面高度差的大小與半透膜兩側溶液的濃度差有關，濃度差越大，高度差越大。
（2）無論何種溶液，只要滲透裝置最終有液面高度差，液面高的一側，初始濃度高，最終濃度還是高于另一側。即最初溶液濃度S1>S2，最終S1>S2
（3）若長頸漏斗內液體換為等濃度的葡萄糖溶液（半透膜允許葡萄糖分子通過），則觀察到長頸漏斗內液面變化為先上升后下降，最終與燒杯內液面相平，S1S2的濃度大小關系為S1=S2。
（4）若在長頸漏斗中加入蔗糖酶，則觀察到長頸漏斗內液面先上升后平衡（半透膜不允許單糖分子通過），先上升后下降，最終與燒杯內液面相平（半透膜允許單糖分子通過）
（5）相同質量分數的蔗糖溶液與葡萄糖溶液的物質的量濃度比較大的是葡萄糖溶液。
7.動物細胞通過滲透作用吸水和失水。
（1）當外界溶液溶質的濃度比細胞質的濃度低時，細胞 吸水膨脹；當外界溶液溶質的濃度比細胞質的濃度高時，細胞失水皺縮；當外界溶液溶質的濃度與細胞質的濃度相同時，細胞形態不變，此時進入細胞水分子和出細胞的水分子，動態平衡
（2）水進出動物細胞：細胞膜相當于半透膜，半透膜兩側的溶液是指細胞質和外界溶液。動物細胞吸水和失水取決于細胞內外溶液的濃度差，
（3）生理鹽水（質量分數為0.9%的氯化鈉溶液）的濃度與血漿濃度基本一致，血細胞不會因為過度吸水或失水而出現形態或功能上異常。
8.成熟的植物細胞通過滲透作用吸水和失水
（1）植物細胞壁是全透性的，作用是保護和支持細胞，伸縮性比較小。
（2）成熟植物細胞由于中央液泡占據了細胞的大部分空間，將細胞質擠成一薄層，所以細胞內的液體環境主要指的是液泡里的細胞液。
（3）原生質層指細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質，相當于一層半透膜。
9.探究植物細胞的吸水和失水（觀察植物細胞的質壁分離及質壁分離復原）
（1）實驗選用紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞進行觀察，是因為其細胞液呈紫色，易觀察液泡的大小變化；選用質量分數為0.3g/mL的蔗糖溶液，是因為在該溶液中細胞能失水發生質壁分離，又不至于是失水過多導致細胞死亡。
（2）本實驗三次用到了低(低/高）倍顯微鏡，分別是正常形態、發生質壁分離、發生質壁分離復原的細胞，主要觀察中央液泡的大小、細胞大小、原生質層的位置。本實驗的對照實驗方式是前后自身對照。
（3）實驗結論：植物細胞的原生質層相當于一層半透膜，植物細胞也是通過滲透作用吸水和失水的。
（4）當細胞液的濃度小于外界溶液的濃度時，細胞液中的水就透過原生質層進人外界溶液中，使細胞壁和原生質層都出現一定程度的收縮。當細胞不斷失水時，由于原生質層比細胞壁的伸縮性大，原生質層就會與細胞壁逐漸分離開來，也就是逐漸發生了質壁分離。
（5）當細胞液的濃度大于外界溶液的濃度時，外界溶液中的水就透過原生質層進人細胞液中，整個原生質層就會慢慢地恢復成原來的狀態，使植物細胞逐漸發生質壁分離的復原。
（6）質壁分離的外因是細胞液濃度小于外界溶液濃度
質壁分離的內因是細胞壁伸縮性小于原生質層伸縮性
實驗注意事項
（1）發生質壁分離的條件：①細胞是活的；②細胞有中央大液泡、細胞壁；③外界濃度大于細胞液濃度（活的、成熟的、植物細胞）；干種子、根尖分生區細胞（無中央大液泡）通過親水性物質(蛋白質、淀粉、纖維素)吸水，即吸脹吸水。
（2）“質”指原生質層，“壁”指細胞壁
（3）實驗過程中細胞大小基本不變
（4）細胞發生質壁分離后，細胞壁與細胞膜之間的空隙充滿的是外界溶液。
（5）若用洋蔥鱗片葉內表皮細胞可以發生質壁分離，若想觀察明顯可以選用有顏色的外界溶液，此時顏色比較深的區域是細胞壁與細胞膜之間；黑藻也可用于觀察植物細胞的質壁分離，因為細胞質中含有較多綠色的葉綠體，也可以明顯觀察到質壁分離現象
（6）0.5 g/mL蔗糖溶液（即高濃度蔗糖溶液）中，細胞迅速發生質壁分離，置于清水中不再發生質壁分離復原，因為短時間內失水過多而死亡；鹽酸或酒精溶液中，無法觀察到質壁分離現象，因為鹽酸或酒精會殺死細胞，使原生質層失去選擇透過性
（7）1 mol/L KNO3等無機鹽溶液(或:尿素、甘油、乙二醇）中先質壁分離，后自動復原，這些溶質分子從一開始就會因為主動運輸或被動運輸進入到細胞液中。
隨著質壁分離程度的增大，紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的液泡顏色變淺，細胞液濃度增大，吸水能力增強，失水能力減弱，隨著質壁分離復原，細胞液濃度減小，吸水能力減弱，失水能力增強。
圖中1是細胞壁，2是細胞膜，3是細胞質，4是細胞核，5是液泡膜。圖中細胞液濃度與外界溶液濃度關系為等于、大于或小于。該細胞可能正在發生質壁分離，可能正在發生質壁分離復原，可能處于動態平衡。
實驗過程中用到了引流的方法，用吸水紙吸引的目的是讓蓋玻片下洋蔥鱗片葉表皮細胞浸潤在蔗糖溶液（清水）中，使細胞發生質壁分離（質壁分離復原）
（11）實驗視野中，不同細胞質壁分離程度可能不同，若發現質壁分離不能復原，可能是因為質壁分離時間過長或所用蔗糖溶液濃度過大，細胞失水過多而死亡。
11.質壁分離與復原實驗的拓展應用
（1）判斷成熟植物細胞的死活：活細胞可以發生質壁分離，死細胞不可以。
（2）測定細胞液濃度范圍：設置一系列濃度梯度的蔗糖溶液，細胞液濃度介于未發生質壁分離和剛發生質壁分離的兩蔗糖溶液濃度之間
（3）比較不同植物細胞的細胞液濃度：不同植物細胞，同一濃度蔗糖溶液，發生質壁分離所需時間越短，細胞液濃度越小，反之則細胞液濃度越大
（4）鑒別不同種類的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）：觀察能否發生質壁分離的自動復原
12.質壁分離在生活中應用
（1）對農作物合理灌溉，既滿足了作物對水分的需要，同時也降低了土壤溶液濃度，有利于對水分吸收
（2）鹽堿地中或一次施肥過多，土壤溶液濃度過高，植物根細胞因為不易吸水甚至失水而造成“燒苗”現象。
（3）糖漬、鹽漬食品不易變質，因為高濃度溶液使微生物失水過多而死亡，不能在上面生存
13.被動運輸：物質以擴散方式進出細胞，不需要消耗細胞內化學反應所釋放的能量的運輸方式。包括自由擴散（簡單擴散）和協助擴散（易化擴散）兩種。
14.自由擴散（物質直接穿過磷脂雙分子層）
（1）概念：物質通過簡單的擴散作用進出細胞的方式
（2）實例：①氣體：O2、CO2、NH3等；②甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子有機物；③尿素、少部分水。
（3）特點：順濃度梯度運輸；不需要轉運蛋白協助；不需要消耗能量。
（4）運輸速率的影響因素（動力）：膜內外物質濃度梯度的大小（濃度差）
（5）脂溶性物質能以自用擴散進出細胞原因：與磷脂分子有較強的親和力，容易通過磷脂雙分子層進出細胞。
15.協助擴散（物質通過轉運蛋白運輸）
（1）概念：借助膜上的轉運蛋白進出細胞的物質擴散方式
（2）實例：①離子；②一些小分子有機物如葡萄糖、氨基酸等；③多數水分子（通道蛋白）
如：葡萄糖進入紅細胞（載體蛋白）、K+出細胞和Na+進細胞（通道蛋白）
（3）特點：順濃度梯度運輸；需要轉運蛋白協助；不需要消耗能量。
（4）運輸速率的影響因素：膜內外物質濃度梯度的大小（濃度差）、轉運蛋白的種類和數量
注意：自由擴散和協助擴散都會受溫度影響，溫度會影響膜的流動性
16.轉運蛋白包括載體蛋白和通道蛋白兩種類型（具有專一性、飽和性、可重復使用）
（1）載體蛋白：只容許與自身結合部位相適應的分子或離子通過，而且每次轉運時都會發生自身構象的改變。
（2）通道蛋白：只容許與自身通道直徑和形狀相匹配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過；不需要與分子或離子結合。如腎小管上皮細胞上有通道蛋白，進行水的重吸收。
（3）載體蛋白和通道蛋白在膜上都不是靜止不動的
17.課本長句
（1）當外界溶液溶質的濃度低時，紅細胞不一定（一定、不一定）會由于吸水而漲破，因為紅細胞吸水膨脹后細胞內液濃度也會下降，如果外界溶液濃度不是很低，有可能細胞內液濃度下降后與外界溶液的濃度達到平衡，此時細胞不再吸水（P63“思考·討論”討論3）
（2）臨床上輸液要用生理鹽水的原因是生理鹽水（質量分數為0.9%的氯化鈉溶液）的濃度與血漿濃度基本一致，血細胞不會因為過度吸水或失水而出現形態或功能上異常（P63“思考·討論”討論5）
（3）質壁分離實驗中置換細胞外界溶液的操作方法是：在蓋玻片一側滴加蔗糖溶液（清水），在蓋玻片的另一側用吸水紙引流(P64“教材”)
（4）假如將甲乙兩個植物細胞分別放人蔗糖溶液和甘油溶液中，兩種溶液的濃度均比細胞液的濃度高，在顯微鏡下連續觀察，可以預測甲乙兩細胞的變化是都發生質壁分離，乙細胞很快發生質壁分離復原。（P67“概念檢測3”）
（5）將剛萎蔫的菜葉放人清水中，菜葉細胞含水量能夠得到恢復的主要原因是水以自由擴散和協助擴散方式進入細胞。（P74“選擇題2”改編）
（6）設計實驗驗證溫度會影響水分通過半透膜的擴散速率：將滲透裝置置于不同溫度的環境中，通過比較不同溫度下漏斗管液面上升速度的快慢，判斷溫度是否影響水分子的擴散速率。
（7）設計實驗，測定紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞細胞液的濃度相當于多少質量分數的蔗糖溶液：可以配制出一系列濃度梯度的蔗糖溶液。將紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞置于配制好的各種濃度的蔗糖溶液中，適當時間后用顯微鏡觀察細胞質壁分離情況。記錄剛好發生質壁分離的細胞所用的蔗糖溶液濃度，以及剛好尚未發生質壁分離的細胞所用的蔗糖溶液濃度，據此推算出細胞液溶質濃度應介于這兩種濃度之間。

展開更多......

收起↑