第4章 细胞的物质输入和输出
第1节 物质跨膜运输的实例
【高考新动向】
1、通过模拟实验探究膜的透性
2、观察植物细胞的质壁分离和复原
【考纲全景透析】
一、细胞的吸水和失水:
1、原理:发生了渗透作用。
渗透作用必须具备两个条件:(1)具有半透膜;
(2)膜两侧溶液具有浓度差。
2、动物细胞的吸水和失水(以红细胞为例:红细胞膜相当于一层半透膜)
细胞质:有一定浓度和组织液发生渗透。
(1)当外界溶液浓度<细胞质浓度时,细胞吸水涨破。
(2)当外界溶液浓度>细胞质浓度时,细胞失水皱缩。
(3)当外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出平衡。
3、植物细胞的吸水和失水
(1)在成熟的植物细胞中,细胞壁:全透性;原生质层(包括细胞膜+液泡膜+二者之间的细胞质)相当于一层半透膜;细胞液:具有一定浓度,和外界溶液发生渗透
(2)成熟植物细胞发生质壁分离的条件是:外界溶液浓度>细胞液浓度,发生质壁分离复原的条件是外界溶液浓度<细胞液浓度。
(3)原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大。
4、验证细胞吸水、失水的实验:动物细胞:红细胞的涨破和皱缩实验[ ]
植物细胞:质壁分离和质壁复原实验
二、物质跨膜运输的其他实例
1、物质跨膜运输的特点
(1)水分子是顺相对含量的梯度跨膜运输的。
(2)无机盐的跨膜运输
①水稻和番茄对同一离子的吸收量不同,具有选择性。
②人体甲状腺滤泡上皮细胞可以逆相对含量梯度从血液中吸收钾。
③不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异。
2、生物膜的功能特性
(1)细胞膜和其他生物膜都具有选择透过性膜,水分子、一些离子和小分子可以通过,而其他的离子、小分子和打分则不能通过。
(2)选择透过性膜一定是半透膜,半透膜不一定是选择透过性膜。生物膜的选择透过性是活细胞的一个重要特征。
【热点难点全析】
一、渗透作用的组成及原理分析:
1、如图,作为一个渗透系统,须同时具备两个条件:
(1)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。特性,允许水分子及小分子通过,不允许蔗糖等大分子通过
(2)半透膜两侧的溶液具有浓度差。
渗透作用模型
植物细胞与外界溶液形成渗透系统
图解
基本组成或条件
半透膜、浓度差
原生质层具有选择透过性、细胞液与外界溶液之间具有浓度差
原理
水分子通过半透膜的扩散作用
细胞液通过原生质层与外界溶液之间发生渗透
水扩散的方向
低浓度溶液→高浓度溶液
2、渗透作用的发生:
(1)当S1浓度>S2浓度时,单位时间内由S2→S1的水分子数多于S1→S2的水分子数,外观上表现为S1液面上升;
(2)当S1浓度
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