第7讲-细胞的物质输入和输出

(D)
A．在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小
B．滴加 30%的蔗糖溶液比 10%的蔗糖溶液引起细胞质壁分离所
需时间短
C．发生质壁分离的细胞放入清水中又复原，说明细胞保持活
性
D．用高浓度的 NaCl 溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离
巩固练习：
3．在一定的条件下，运用植物细胞质壁分离的实验原理，测试某种 农作物新品种的细胞液浓度，以此种方法获得作物代谢情况的必要
命题点三 细胞吸水与失水的分析 6.(2016·成都模拟)五个大小相同的马铃薯幼根 与物种A的幼根分别放入甲～戊五种不同浓度的 蔗糖溶液中，数小时后，取出称重，重量变化 如图所示。以下关于该实验结果的说法不正确的是
A.与马铃薯幼根细胞液等渗的溶液是甲溶液 B.马铃薯比物种A更耐旱 C.物种A幼根的细胞在甲浓度溶液中一定会发生明显的质壁分离 D.在这五种蔗糖溶液中，浓度最大的是乙溶液
细胞内外浓度差（摩尔浓度差）
成熟的植物细胞就是一个渗透系统
内 溶 液
外 界 溶 液
半 透 膜
细 胞 液
原 细胞质
生
质 液泡膜
层
细胞膜
细 胞 壁 （全透性）
所以：原生质层相当于半透膜
P34
结论
1）动植物细胞是一个渗透系统
动物细胞
成熟植物细胞
半透膜 浓度差
细胞膜
原生质层
细胞质与外界溶液 细胞液与外界溶液
后M、N两侧液面的变化是
答案 解析
A.加酶前M侧液面上升，加酶后N侧液面上升并高于M侧液面
B.加酶前M侧液面上升，加酶后N侧液面上升并等于M侧液面
C.加酶前后M、N两侧液面不变
D.加酶前M、N两侧液面不变，加酶后N侧液面上升并高于M侧液面
命题点二 与渗透作用有关的实验探究 4.(2016·赣州模拟)某同学进行如下图所示的实验，甲图为实验开始状态， 乙图为实验结束状态。请在乙图所示实验结果的基础上继续实验，探究蔗 糖的水解产物能否通过半透膜。
(4)影响协助扩散运输速率的因素除载体蛋白数量外不要漏掉浓 度差。
(5)与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外不要漏掉载体蛋 白的合成场所——核糖体。 (6)运输速率与O2浓度无关的运输方式除自由扩散外不要漏掉协 助扩散。
归纳整合 1.验证渗透作用发生条件的方法 (1)具有半透膜
(2)半透膜两侧溶液具有浓度差
2.探究物质能否通过半透膜的方法(以碘和淀粉为例)
烧杯内盛淀粉溶液 漏斗内盛碘液
结论
变蓝 不变蓝
变蓝 不变蓝
不变蓝 变蓝 变蓝 不变蓝
碘能通过半透膜，而淀粉不能 淀粉能通过半透膜，而碘不能
淀粉和碘都能通过半透膜 淀粉和碘都不能通过半透膜
[提醒]
(1)渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量 浓度，如质量分数为10%的葡萄糖溶液和质量分 数为10%的蔗糖溶液的质量浓度相等，但质量分 数为10%的蔗糖溶液的物质的量浓度小。 (2)水分子的移动方向是双向，但最终结果是由低 浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数较多。 (3)渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到 动态平衡状态，既不可看作没有水分子移动，也 不可看作两侧溶液浓度绝对相等。
第二单元 细胞的基本结构和物质的运输
第7讲 细胞的物质输入和输出
考纲要求 1.物质出入细胞的方式(Ⅱ)。 2.实验：(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。
渗透作用
半透膜：膜上有小孔， 相对较小的分子或离 子可以通过，相对较 大的分子或离子不能 通过。
渗透作用：水分子等 溶剂分子通过半透膜由 相对含量较高的一侧向 相对含量较低的一侧扩 散的现象。
(2)O2浓度的影响
图2-7-8
①由于自由扩散和协助扩散的动力来自物质的浓度差造成的势能，不需要细胞 产生的ATP，所以O2浓度不影响它们的运输速率。 ②由于主动运输需要消耗 ATP，而ATP主要来自有氧呼吸，所以O2浓度可以 影响主动运输的运输速率。
(3)温度
图2-7-9
命题点一 物质跨膜运输方式的判断 4依据模式图确认物质出入细胞的方式及影响因素。
增添的实验材料：蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。 (1)请设计出继续实验的简要步骤： 答案 ①_向__a_、__b_两__管__中__分__别__加__入__等__量__蔗__糖__酶__溶__液__，__观__察__a_、__b_两__管__内__液__面__的__变__化_； ②_吸__取__a_、__b_两__管__内__适__量__液__体__，__分__别__加__入__A_、__B_两__试__管__中__，__并__加__入__斐__林__试__剂__，_ _5_0_～__6_5__℃__水__浴__加__热__，__观__察__A_、__B_试__管__内__有__无__砖__红__色__沉__淀__。
考点突破：
1．实验成功的关键 实验成功的关键是实验材料的选择，必须选择有大液泡并有颜色 的植物细胞，便于在显微镜下观察。
2．质壁分离和质壁分离复原中水分子移动是双向的，结果是双向 水分子运动的差别所导致的现象。
3．质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低的外界溶 液，因细胞壁是全透性且有水分子通过原生质层渗出来。
2. 影响细胞物质运输的因素 (1)物质浓度的影响
①由于自由扩散不需要载体蛋白和能图量2-7-7 ，所以物质运输速率与物质浓度成正比。 ②由于协助扩散和主动运输需要载体蛋白，所以当所有的载体蛋白都被利用了之 后，物质的运输速率将达到最大(P点)，此时限制物质运输速率的因素主要是载体 蛋白的数量。 ③由于主动运输可以逆浓度梯度运输物质，所以当细胞内浓度大于细胞外浓度时， 物质仍可以被吸收进入细胞。
实验结果：
中央液泡大小
原生质层位置
细胞大小
蔗糖溶液 清水
变小 逐渐恢复原来大小
脱离细胞壁 恢复原位
基本不变 基本不变
4．质壁分离的原因分析
外因 外界溶液浓度＞细胞液浓度
(1)原因
内因
原生质层相当于一层半透膜 细胞壁的伸缩性小于原生质层
(2)表现
宏观 微观
植株：坚挺→萎蔫
液泡：大→小 细胞液颜色：浅→深 原生质层：与细胞壁分离
(1)填写以下有关物质运输方式及结构的名称： 图②________；图③________；图④________；a____________；图⑤__________。
(2)写出图①～图④中影响物质跨膜运输的因素： A．图中仅受“浓度差”制约的为图________。 B．加入蛋白酶抑制剂处理，会受影响的是图________。 C．加入呼吸酶抑制剂处理，会受影响的是图________。 (3)甘油分子跨膜运输遵循图________所示模式，红细胞 吸收葡萄糖与图________所示模式一致，多数离子跨膜 运输方式应为图________所示模式。 (4)神经递质的释放应符合图________所示模式，该模式 ________(填“需要”或“不需要”)消耗能量，其运输 机制与膜的__________有关。
C 数据。在此项测试中，实验变量(自变量)是 ( )
A．作物细胞质壁分离状态 B．作物细胞液浓度 C．制备的系列浓度检测液 D．一定的环境温度或其他气候数据
考点二 物质进出细胞的方式
各种物质出入细胞方式的比较
物质 出入 细胞 的方
式
被动运输
图例
[提醒]
(1)从高浓度向低浓度方向运输的方式并非只有被动运输，主动运输也可以 从高浓度向低浓度运输，如餐后小肠上皮细胞吸收葡萄糖是由高浓度向低浓 度运输。 (2)从低浓度向高浓度方向运输一定是主动运输。因为逆浓度梯度运输需要 消耗能量。 (3)同一种物质进出不同细胞时，运输方式可能不同，如红细胞吸收葡萄糖 的方式为协助扩散，小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式则是主动运输。 (4)Na＋、K＋等无机盐离子一般以主动运输方式进出细胞，但也可通过协助 扩散方式进出细胞。 (5)胞吞、胞吐不属于跨膜运输方式，所以物质以这两种方式进出细胞时穿 过生物膜的层数为0。 (6)RNA和蛋白质等大分子进出细胞核通过的结构是核孔。
(2)预测实验现象并做出结论：如__果__a_、__b_两__管__液__面__高__度__差__缩__小__，__且__A__、__B_试__ _管__内__均__有__砖__红__色__沉__淀__，__则__蔗__糖__的__水__解__产__物__能__通__过__半__透__膜__；__如__果__a_、__b_两__管__液_ _面__高__度__差__增__大__，__且__A_试__管__内__无__砖__红__色__沉__淀__、__B_试__管__内__有__砖___红_色___沉__淀__，__则__蔗__ _糖__的__水__解__产__物__不__能__通__过__半__透__膜__。 答案
考点一、细胞失水和吸水的方式：渗透作用
1、渗透作用概念 ：
水分子（或其他溶剂分子）透过 半透膜 从 低 浓度溶 液向 高浓度溶液的扩散，称为渗透作用。
2. 必备条件 （1）具有半透膜； （2） 半透膜两侧的溶液之间具有浓度差。
一.渗透作用实验：
问题探讨
1、漏斗管内的液面为什么会升高？ • 单位时间内透过玻璃纸的水分子数多于渗 出玻璃纸的水分子数量。 2、如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内 的液面还会升高吗？ • 不会, 因为纱布的孔隙很大, 蔗糖分子 也可以自由透过。 3、如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的 蔗糖溶液，结果会怎样？ • 不会, 单位时间内透过玻璃纸的水分子数 等于渗出玻璃纸的水分子数量。
观察动物细胞的吸水和失水
动物细胞的什么结构相当于半透膜？ 细胞膜 动物细胞的膜两侧溶液是什么？（细人胞：质细与胞外内界液溶与液细胞外液）
动物细胞什么条件下失水，什么条件下吸水？