資源簡介

第4章　細胞的物質輸入和輸出
第1節(jié)　被動運輸
第1課時　水進出細胞的原理
課時學習目標:
　(1)闡明細胞膜的選擇透過性(結構與功能觀)。
(2)舉例說出細胞吸水、失水的原理(演繹與推理能力)。
滲透作用
1.概念
指____________分子(或其他溶劑分子)通過____________的擴散。
2.滲透作用
實驗裝置、發(fā)生條件及現(xiàn)象
實驗前：漏斗管內外液面高度相等； 實驗后：漏斗管內液面________。
3.滲透作用的方向
若半透膜兩側存在濃度差，水分子從水的相對含量________的一側向相對含量________的一側滲透。
思考:
當漏斗內液面達到穩(wěn)定后，是否還有水分子進出半透膜？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
[辨正誤]
(1)具有濃度差的溶液之間一定會發(fā)生滲透作用。(　　)
(2)在滲透作用中，當半透膜兩側溶液濃度相等時，水分子不再通過半透膜。(　　)
(3)滲透作用中膜兩側溶液的濃度指的是質量百分比濃度。(　　)
(4)滲透作用是擴散的一種特殊形式。(　　)
用半透膜封住長頸漏斗的口部，在長頸漏斗內注入蔗糖溶液，然后把漏斗放到清水中，使內外液面相平，一段時間后會出現(xiàn)液面上升的現(xiàn)象，這就是滲透現(xiàn)象，結合下圖分析滲透現(xiàn)象發(fā)生的條件和原理。
(1)如果用紗布代替玻璃紙(半透膜)，漏斗管內液面還會升高嗎？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(2)如果燒杯內不是清水，而是同濃度的蔗糖溶液，漏斗液面還會升高嗎？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(3)漏斗管內的液面為什么會升高？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(4)如果漏斗管足夠長，管內的液面會無限升高嗎？為什么？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(5)滲透裝置中，當漏斗內溶液不再上升時，半透膜兩側的溶液濃度相同嗎？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
【學以致用】
1.下列現(xiàn)象中屬于滲透作用的是(　　)
A.水分子通過細胞壁滲出細胞
B.K＋通過細胞膜進入細胞
C.水分子通過細胞膜進入細胞
D.葡萄糖分子通過細胞膜進入細胞
2.將水和一定濃度的淀粉溶液置于如圖所示滲透裝置。下列說法正確的是(　　)
A.淀粉分子可以從乙側擴散到甲側
B.水分子只能從甲側進入乙側
C.甲側液面下降，乙側液面上升
D.液面靜止時，甲、乙兩側的濃度相等
二、細胞的吸水和失水
1.動物細胞的吸水和失水
(1)原理
①動物細胞的________相當于一層半透膜；當外界溶液與細胞質存在濃度差時，細胞會發(fā)生吸水或失水。
②水是通過________________進出動物細胞的。
(2)條件及現(xiàn)象
過程 條件 現(xiàn)象
吸水 外界溶液濃度____細胞質濃度 膨脹
失水 外界溶液濃度大于細胞質濃度 ____
平衡 外界溶液濃度____細胞質濃度 不變
2.植物細胞的吸水和失水
(1)原生質層：指細胞膜、________膜以及兩層膜之間的__________。原生質層具有選擇透過性，相當于一層__________。
(2)濃度差：細胞內的液體環(huán)境主要是指液泡里面的____________，當它和外界溶液有濃度差時，細胞發(fā)生吸水或失水。
(3)植物細胞也是通過____________吸水和失水的。
[微思考]
1.從原生質層的概念出發(fā)，原生質層包含細胞核嗎？包含核糖體、線粒體、葉綠體和液泡嗎？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
2.質壁分離的“質”和“壁”分別代表什么？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
[辨正誤]
(1)植物細胞壁是全透性的，其作用是保護和支持細胞。(　　)
(2)植物細胞的原生質層由細胞膜和液泡膜組成。(　　)
(3)將動物細胞放入一定濃度的外界溶液中，不能發(fā)生滲透作用。(　　)
(4)動物細胞和植物細胞放在蒸餾水中會吸水漲破。(　　)
(5)探究人體紅細胞因失水而發(fā)生的形態(tài)變化時，可用肉眼直接觀察。(　　)
1.下圖為哺乳動物成熟紅細胞放在不同濃度外界溶液中的變化，據(jù)圖回答問題：
(1)紅細胞的細胞膜________(填“是”或“不是”)半透膜，紅細胞發(fā)生失水或吸水取決于________________________。水分子通過____________進出紅細胞。
(2)結合此圖分析，醫(yī)生常給脫水的病人注射0.9%的生理鹽水，原因是__________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)當外界溶液的濃度低時，紅細胞一定由于吸水而漲破嗎？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
2.試從細胞結構及滲透作用的條件分析，植物細胞發(fā)生吸水和失水的原因。
動植物之間的區(qū)別
(1)結構：植物細胞的細胞膜外有一層________，是全透性的，________比較小。
(2)吸水后對細胞的影響：動物細胞會吸水漲破，植物細胞吸水過多________(填“會”或“不會”)漲破。
(3)對于成熟的植物細胞，當外界溶液的濃度高于細胞液的濃度時，細胞就會________，發(fā)生____________；當外界溶液的濃度低于細胞液的濃度時，細胞就會____________，發(fā)生____________。
[微思考]
榨菜是重慶有名的美食，涪陵榨菜遠銷全國各地。在榨菜制作過程中，通過鹽的腌漬，榨菜可以更加入味且不易腐敗變質，這其中的生物學原理是___________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
【學以致用】
3.當根尖成熟區(qū)表皮細胞細胞液的濃度大于土壤溶液的濃度時，水分子的運輸情況是(　　)
A.水分子只進不出
B.水分子只出不進
C.單位時間內進入細胞的水分子數(shù)多于從細胞中出來的水分子數(shù)
D.單位時間內從細胞內出來的水分子數(shù)多于進入細胞的水分子數(shù)
4.人體正常紅細胞是兩面凹陷的圓餅狀，現(xiàn)將人的紅細胞分別浸入下列裝有a、b、c三種不同濃度溶液的燒杯內，一段時間后，實驗結果如圖所示。則a、b、c溶液初始濃度大小的比較，正確的是(　　)
A.a＞b＞c B.a＞c＞b C.a＜c＜b D.a＜b＜c
參考答案
自主梳理
1.水半透膜
2.濃度差半透膜 升高
3.高低
微思考
提示:有。此時水分子進出半透膜的速率達到平衡，故液面不再變化。
辨正誤
(1)×提示：發(fā)生滲透作用需要具備兩個條件：具有半透膜和膜兩側存在濃度差。
(2)×提示：水分子仍會通過半透膜，只是進出水分子數(shù)相等。
(3)× 提示：滲透作用中膜兩側溶液的濃度指的是物質的量濃度。
(4)√
合作探究
(1)提示：不會，因為紗布是全透性的，水分子和蔗德分子都能通過。
(2)提示：液面不會升高，因為半透膜兩側溶液的濃度相等，單位時間內由漏斗外進入漏斗內的水分子數(shù)等于由漏斗內進入漏斗外的水分子數(shù)。
(3)提示：單位體積的清水中水分子數(shù)大于蔗糖溶液中的水分子數(shù)，單位時間內由清水進入蔗糖溶液的水分子多于由蔗德溶液進入清水的水分子。
(4)提示：不會，由于燒杯中與漏斗中的液體具有濃度差，即滲透壓，所以水分子有進入漏斗的趨勢；但是液面差△H會產生相應的壓強，當△H產生的壓強與滲透壓平衡時，半透膜兩側水分子的交換速率相同，液面將不再升高。
(5)提示：不同。漏斗內液面不再上升，水分子通過半透膜的雙向擴散速率相等，但漏斗內溶液濃度仍高于燒杯中溶液濃度，這是漏斗內液面升高產生的作用力加大，阻止燒杯中水分子向漏斗擴散的緣放。
學以致用
1.C「細胞壁由纖維素和果膠組成，具有全透性，所以不屬于滲透作用，A錯誤；K 不是溶劑分子，所以不屬于滲透作用，B錯誤；水分子是溶劑分子，所以通過細胞膜進入細胞屬于滲透作用，C正確：葡萄糖分子不是溶劑分子，所以不屬于滲透作用，D錯誤。7
2.C 「淀粉是大分子物質，不能通過半透膜，A錯誤；水分子可以從甲側進入乙側，也可以從乙側進入甲側，B錯誤；甲側為水，乙側為淀粉溶液，因此一段時間后乙側液面會升高，甲側液面會下降，C正確；淀粉分子不能透過半透膜，液面靜止時，甲、乙兩側的濃度仍不相等，D錯誤。了
二、
自主梳理
1.(1)①細胞膜 ②)滲透作用 (2)小于 皺縮 等于
全透性
原生質層
小
2. 細胞壁
大
胞質半透膜 (2)細胞液 (3)滲透作用 細胞液 (1)液泡細微思考
1.提示：不包含細胞核。但包含除液泡外的細胞器。
2.提示：“質”代表原生質層，“壁”代表細胞壁。
辨正誤
(1)√
(2)× 提示：原生質層由細胞膜、液泡膜和兩層膜之間的細胞質組成。
(3)×提示：動物細胞的細胞膜相當于一層半透膜，當細胞質與外界溶液存在濃度差時，會發(fā)生滲透作用。
(4)× 提示：植物細胞有細胞壁的保護作用而不會吸水漲破。
(5)× 提示:探究人體紅細胞因失水而發(fā)生的形態(tài)變化時,需用顯微鏡觀察。
合作探究
1.(1)提示：是 紅細胞內外溶液的濃度差滲透作用
(2)提示：生理鹽水(質量分數(shù)為0.9%的NaCI溶液)的濃度與血漿的濃度基本一致，血細胞不會因為過度吸水或失水而出現(xiàn)形態(tài)和功能上的異常
(3)提示：不一定，如果外界溶液濃度不是極低，有可能細胞質濃度下降后與外界溶液的濃度達到平衡，此時細胞不會漲破。
2.(1)提示 細胞壁 伸縮性
(2)提示 不會
(3)提示 失水 質壁分離吸水 質壁分離復原微思考
提示：滲透作用使細菌失水死亡，還能使細胞膜喪失選擇透過性，有利于榨菜入味
學以致用
3.C [當根尖成熟區(qū)表皮細胞細胞液的濃度大于土壤溶液的濃度時，會通過滲透作用吸水，但此時水分子有進有出，只是單位時間內進入細胞的水分子數(shù)多于從細胞中出來的水分子數(shù)，故A、B、D錯誤，C正確。」
4.C L紅細胞漫入a溶液中吸水膨脹，a溶液濃度小干細胞質濃度；紅細胞浸入b溶液中失水皺縮，b溶液濃度大于細胞質濃度；紅細胞浸入c溶液中保持正常形態(tài)，c溶液濃度等于細胞質濃度，所以a、b、c溶液濃度大小是a

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