课题14：细胞的物质运输功能 【课标要求】通过模拟实验探究膜的透性。 【考向瞭望】生物膜选择透过性的实验验证和分析。 【知识梳理】一、细胞的吸水和失水：（一）原理：发生了渗透作用，该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。 （二）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）：1、当外界溶液浓度＜细胞质浓度时，细胞吸水。2、当外界溶液浓度＞细胞质浓度时，细胞失水。3、当外界溶液浓度＝细胞质浓度时，水分进出平衡。 （三）植物细胞的吸水和失水：1、在成熟的植物细胞中，原生质层（细胞膜＋液泡膜＋二者之间的细胞质）相当于一层半透膜。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。 二、渗透系统的组成分析及应用：（一）渗透系统的组成（如图）及特点：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。2、半透膜两侧的溶液具有浓度差。 （二）渗透作用的发生：1、若S1溶液浓度大于S2，则单位时间内由S2→S1的水分子数多于S1→S2，外观上表现为S1液面上升；若S1溶液浓度小于S2，则情况相反，外观上表现为S1液面下降。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。 （三）渗透作用的应用：1、比较不同溶液浓度大小 漏斗内 烧杯内  溶液浓度 M N  现象及结论 ①若漏斗内液面上升，则M＞N ②若漏斗内液面不变，则M＝N ③若漏斗内液面下降，则M＜N  2、验证渗透作用发生的条件 （1）具半透膜。 （2）具有浓度差。 三、物质跨膜运输的其他实例 （一）对无机盐的吸收实例 1、水稻和番茄对同一离子的吸收量不同。 2、水稻或番茄对不同离子的吸收量不同。 3、人体甲状腺滤泡上皮细胞可以主动地从血液中吸收碘。 4、不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异。 （二）生物膜的特性：细胞膜和其他生物膜可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过，因此它们都是选择透过性膜。 【思考感悟】半透膜和选择透过性膜有哪些异同点？ （1）相同点：某些物质可以通过，另一些物质不能通过。（2）不同点：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。 【基础训练】 1、红细胞悬液为不透明的红色液体，而红细胞发生溶血（红细胞破裂）后，溶液会逐渐透明，所以可通过红细胞悬液澄清的速度判断红细胞溶血速度，进而根据红细胞溶血速度来判断物质进入红细胞的速度。 （1）实验目的：设计实验判断葡萄糖和甘油进入红细胞的速度。 （2）试剂用具：稀释的羊的红细胞悬液、0.3mol·L－1的葡萄糖溶液、0.3mol·L－1的甘油溶液、试管、量筒、计时器、试管架、记号笔。 （3）实验步骤 第一步：取2支试管，分别标记为A、B。 第二步：分别量取0.3mol·L－1的葡萄糖溶液、0.3mol·L－1的甘油溶液各10mL，注入A、B两支试管。 第三步：分别量取1mL稀释的羊红细胞悬液注入A、B两支试管中，同时开始记时，记录溶液由不透明到透明所需的时间。 （4）结果结论 ①如果加入葡萄糖的试管内溶液透明所用的时间短，说明葡萄糖比甘油进入细胞的速度快。 ②如果加入甘油的试管内溶液透明所用的时间短，说明甘油比葡萄糖进入细胞的速度快。 ③如果两支试管内溶液透明所用的时间相同，说明葡萄糖和甘油进入细胞的速度相同。 （5）实验思考 根据研究得知，0.3mol·L－1的葡萄糖溶液和0.3mol·L－1的甘油溶液都是红细胞的等渗溶液，为什么还会使红细胞发生溶血？葡萄糖和甘油都是细胞选择吸收的物质，所以会逐渐进入细胞，使细胞内的溶液浓度增大，渗透压上升，细胞大量吸水，最终导致细胞涨破。 2、下列实例中，最能体现植物细胞渗透失水和吸水原理的是（ C ） ①将萎蔫的菠菜放入清水中，不久变得硬挺；②将大豆种子浸入清水后，种皮变软，体积膨大；③用糖拌西红柿，西红柿变软，渗出许多汁水；④洋葱鳞片叶的表皮细胞发生质壁分离和质壁分离复原 A、① B、②③ C、④ D、①④ 3、用完全培养液在两个相同容器内分别培养水稻和番茄苗，假设两植物的吸水速率相同，一段时间后，测定培养液中各种离子与实验开始时各种离子浓度之比如图所示。该实验的结果不能说明（ D ） A、不同植物对各种离子的需要量是不同的 B、与番茄相比，水稻对Si4＋需要量大，对Ca2＋需要量小 C、不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的 D、植物对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓度有关 【高考模拟】4、（2008上海生物20）在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条质量变化的关系如右图。若将处于b浓度溶液中的萝卜条移入a浓度溶液中，则该萝卜条的质量将（ B ） A、不变 B、增大 C、减小 D、先增后减 溶液 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ  质量变化率 ＋8% －6% －4% 0  5、（2006上海高考）将相同的四组马铃薯条分别浸入四种溶液中，一小时后测定薯条质量变化的百分率，结果如下表。下列叙述中正确的是（ A ） A、Ⅰ的浓度最低 B、Ⅱ的浓度较Ⅲ低 C、Ⅳ的浓度最高 D、Ⅳ可能是蒸馏水
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