2013高考生物第1轮总复习必修1 第8讲 物质跨膜运输的实例和方式

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1、第8讲物质跨膜运输的实例和方式（对照原则——自身对照）一、渗透作用的原理1.渗透作用的概念：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；二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。即一个完整的渗透系统由两种溶液(A和B)，以及隔在两者中间的半透膜这三者构成。3．原理：对于被半透膜隔开的两个溶液体系S1和S2：当S1浓度＞S2浓度时：单位时间内由S2→S1的水分子数多于单位时间内由S1→S2的水分子数。当S1浓度＜S2浓度时：单位时间内由S1→S2的水分子数多于单位时间内由S2→S1的水分

2、子数。当S1浓度＝S2浓度时：单位时间内由S1→S2的水分子数等于单位时间内由S2→S1的水分子数。S1、S2进行双向的水分子移动，但我们只能从外观上观测双向水分子移动的数量差。4．渗透作用的结果：从微观水平分析，水分子可以通过半透膜进行双向扩散；从宏观水平观察，水分却是从低浓度溶液流向高浓度溶液，直至达到动态平衡。【例1】如图实验装置，玻璃槽中是蒸馏水，半透膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一段时间后再加入蔗糖酶。最可能的实验现象是()A．漏斗中液面开始时先上升，加蔗糖酶后又下降B．在玻璃槽中会测到蔗糖和蔗

3、糖酶C．漏斗中液面开始时先下降，加蔗糖酶后一直上升D．在玻璃槽中会测到葡萄糖、果糖和蔗糖酶A【解析】实验开始时，蔗糖不能透过半透膜，所以单位时间内通过半透膜渗透进长颈漏斗中的水分子数比渗透出来的多，漏斗内液面上升。而加入蔗糖酶后，将蔗糖分解为单糖，单糖分子能透过半透膜进入玻璃槽中，使玻璃槽内液体浓度升高，一段时间后，水分子从长颈漏斗内渗出的较多，漏斗内液面下降。二、动植物细胞的吸水和失水1．植物细胞的原生质层(由细胞膜、液泡膜以及两层之间的细胞质构成)相当于一层半透膜。2．动植物细胞吸失水比较【例2】(2010·济南一模)

4、右图表示多种植物成熟细胞在不同浓度的蔗糖溶液内质壁分离的百分率，图中曲线表明这些植物细胞()A．细胞液浓度>蔗糖溶液浓度B．细胞液浓度<蔗糖溶液浓度C．有不同浓度的细胞液D．有不同的选择透过性C【解析】本题考查对质壁分离实验的理解。读图可知，在不同浓度的蔗糖溶液中质壁分离的细胞数量是不同的，说明这些植物细胞有不同浓度的细胞液。三、植物细胞的吸水和失水的实验探究1．实验原理(1)成熟植物细胞的原生质层具有选择透过性，细胞壁和原生质层具有一定伸缩性，但原生质层的伸缩性大于细胞壁。(2)细胞液浓度＜外界溶液浓度→细胞液中的水分经

5、原生质层进入外界溶液→质壁分离。(3)质壁分离复原：细胞的细胞液浓度＞外界溶液浓度→外界溶液中的水分经原生质层进入细胞液→质壁分离复原。2．实验流程3．本实验应注意的问题(1)实验成功的关键是实验材料的选择，必须选择有大液泡的植物细胞(最好有颜色)，便于在显微镜下观察现象。(2)滴加蔗糖溶液和清水，要在载物台的载玻片上进行，否则不容易对比观察某个细胞的失水和吸水情况。(3)蔗糖溶液浓度不宜过高，否则会引起植物细胞过度失水而死亡。(4)若用葡萄糖、NaCl、KNO3、尿素、乙二醇等做实验，发生质壁分离后，会自动复原，其原因是

6、上述物质都可转运到细胞内，致使细胞液浓度升高，外界溶液浓度降低，重新吸水而复原。(5)质壁分离时，在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低了的外界溶液，因为细胞壁是全透性的。4．本实验能验证的问题及拓展应用(1)实验验证问题观察质壁分离和复原：①可以证明一个成熟的植物细胞构成一个渗透系统，质壁分离和复原是细胞渗透失水或吸水的标志；②可以证明渗透作用发生的条件；③可以证明细胞是活的；④还可以大致测出细胞液的浓度；⑤证明原生质层的伸缩性大于细胞壁。(2)实验拓展应用①探究渗透作用的两个条件——半透膜和浓度差。若将教材中实验装置换成

7、纱布(全透性)、薄膜(不透性)，半透膜两侧换成浓度相等的蔗糖溶液，渗透作用都不发生，即可证明渗透作用发生的两个条件。②探究区分10%和20%蔗糖溶液用教材中的实验装置，将两种液体分别装入烧杯和漏斗中，若漏斗液面上升，则烧杯中为10%蔗糖溶液，反之则为20%蔗糖溶液。③探究某种材料的细胞液浓度配制一系列浓度的蔗糖溶液，制作成一系列装片用显微镜观察，视野中约有50%的细胞发生质壁分离时的蔗糖溶液浓度即为细胞液浓度。【例3】用洋葱鳞片叶表皮制备“观察细胞质壁分离实验”的临时装片，观察细胞的变化，下列有关实验操作和结果的叙述，正确

8、的是()A．将装片放在酒精灯上加热后，再观察细胞质壁分离现象B．在盖玻片一侧滴入清水，细胞吸水膨胀但不会破裂C．用不同浓度的硝酸钾溶液处理细胞后，均能观察到质壁分离复原现象D．当质壁分离不能复原时，细胞仍具有正常的生理功能B【解析】A项观察细胞质壁分离实验时，植物细胞应处于生活状态，若将装片放在酒精灯上