半透膜制成的透析袋1只
高中生物“水”专题复习
高中生物“水”专题复习作者：高明金来源：《新课程研究·基础教育》2008年第07期对绝大多数生物来说，没有水就不能生存。
地球上如果没有水，也不会有生命。
（一）生物体内水的含量水是细胞内含量最多的化合物，水也是生物体内含量最多的化合物，约占生物体重的60%～80%。
一般来说，生物的种类不同，水的含量不相同。
例如旱生生物体内含水量少，而水生生物体内含水量多。
在不同的组织、器官中，水的含量也不相同。
例如晒干的谷物中，水的含量为13%～15%，而人的肌肉中，水的含量为72%～78%。
（二）水在生物体内的存在形式及其生理功能水在细胞中以两种形式存在，即自由水和结合水。
细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以流动，可以蒸发，叫做自由水。
它是细胞内的良好溶剂，是许多化学反应的原料，为体内许多细胞提供良好的液体环境，可以运输营养物质和代谢废物。
少部分水与细胞内的其他物质结合，叫做结合水。
结合水不蒸发，失去了流动性和溶解性，是细胞结构的重要组成成分，约占细胞内全部水分的4.5%。
自由水和结合水的关系。
一般来说，自由水的含量越多，细胞代谢越旺盛；结合水的含量越多，生物的抗逆性越强。
即结合水与自由水的比值越小，细胞代谢越旺盛；其比值越大，细胞代谢越微弱，抗逆性越强，但在一定条件下可以相互转化。
如种子在晒干的过程中，损失的是自由水，随着水分的散失，原生质逐渐由溶胶状态转变为凝胶状态，结合水含量升高，生命活动大大减弱，进入休眠。
[例1]人的某些组织含水量相似，形态却不相同。
如心肌含水量约为79%，呈坚韧的固态；血液含水量约为82%，却呈川流不息的液态。
对这种差异的正确解释是：A.心肌内多是结合水B.血液中全是结合水C.心肌内多是自由水D.血液中全是自由水解析：在生物体内的任何一个组织器官中都同时具有自由水和结合水。
自由水以游离形式存在，可以自由流动。
结合水与极性大分子物质（如蛋白质）结合在一起，就不能自由流动，它是细胞的一种结构成分，对维持生物大分子物质的空间结构有重要作用。
江苏省海头高级中学高中生物 3.3.2质壁分离的观察导学案 苏教版必修1
教学目的1．初步学会观察植物细胞的质壁分离与复原的方法。
2．理解植物细胞发生渗透作用的原理。
实验原理1．原生质的伸缩性比细胞壁伸缩性大。
2．当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，质壁收缩，进而质壁分离。
3．当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞渗透吸水，使质壁分离复原。
学习过程实验程序制作洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片有一个紫色的中央大液泡高倍显微镜观察原生质层紧贴细胞壁0.3g/ml蔗糖溶液中央液泡逐渐变小（紫色加深）高倍显微镜观察原生质层与细胞壁逐渐分离吸水纸吸引中央液泡逐渐胀大原生质层逐渐贴近细胞壁实验结论成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用：外界溶液浓度＞细胞液浓度植物细胞失水外界溶液浓度＜细胞液浓度植物细胞吸水实验关键1.选材：应选择活的紫色洋葱鳞片叶外表皮。
最外层表皮中，有的细胞虽含有大量的紫色花青素，但死亡的细胞太多，内表皮细胞的液泡中液泡中花青素少呈无色，都不能选用。
另外新鲜的水绵、黑藻叶、紫鸭跖草等也是经常用的材料。
2.试剂：本试验选用0.3g/ml的蔗糖溶液。
浓度过高，质壁分离速度虽快，但不久将细胞杀死，不能再进行质壁分离的复原；浓度过低不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。
此外，8%的食盐溶液，5%的硝酸钾溶液等也可使用。
盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于做质壁分离的溶液。
推论（1）过度失水，细胞死亡，不能再发生质壁分离复原。
根据能否复原，可鉴别细胞的死活。
（2）将外界溶液配成一系列具有一定浓度梯度的溶液，逐一进行质壁分离实验，在某一浓度时，植物细胞处在分离与不分离之间。
此时的浓度与细胞液浓度大致相当。
因此，可用该实验确定细胞液的浓度。
（3）用动物细胞做以上实验a.无质壁分离现象b.若外界溶液浓度较高，细胞会皱缩c.若外界溶液浓度较低，细胞会膨大，甚至胀破【例析】1．高浓度食盐水可杀菌防腐，其原理是：食品的腐败变质与其中的微生物有关，高浓度的食盐水可使这些微生物过度失水而死亡。
透析袋使用前如何处理
透析袋在使用前如何处理透析已成为生物化学实验室最简便最常用的分离纯化技术之一.在生物大分子的制备过程中,除盐、除少量有机溶剂、除去生物小分子杂质和浓缩样品等都要用到透析的技术。
透析只需要使用专用的半透膜即可完成。
通常是将半透膜制成袋状，将生物大分子样品溶液置入袋内,将此透析袋浸入水或缓冲液中，样品溶液中的大分子量的生物大分子被截留在袋内，而盐和小分子物质不断扩散透析到袋外，直到袋内外两边的浓度达到平衡为止。
保留在透析袋内未透析出的样品溶液称为“保留液”，袋（膜）外的溶液称为“渗出液”或“透析液”。
透析的动力是扩散压,扩散压是由横跨膜两边的浓度梯度形成的.透析的速度反比于膜的厚度,正比于欲透析的小分子溶质在膜内外两边的浓度梯度，还正比于膜的面积和温度，通常是4℃透析，升高温度可加快透析速度。
透析膜可用动物膜和玻璃纸等,但用的最多的还是用纤维素（再生纤维素RC、纤维素酯CE、PVDF等）制成的透析膜，目前常用的是美国美国光谱医学公司（spectrum，上海欧韦达仪器科技有限公司是中华区特约总经销）和美国Union Carbide （联合碳化物公司，上海欧韦达仪器科技有限公司是华东区特约经销商）生产的各种尺寸的透析管，截留分子量MwCO（即留在透析袋内的生物大分子的最小分子量，缩写为MwCO）大概有100、500、1000、2000、3500、8000、10000、15000、20000、25000、50000、100000、250000、500000、1000000等种类,单位为道尔顿（D)。
商品透析袋制成管状，其扁平宽度为8 mm~77 mm不等.为防干裂，出厂时都用10%的甘油处理过，并含有极微量的硫化物、重金属和一些具有紫外吸收的杂质，它们对蛋白质和其它生物活性物质有害，用前必须除去。
透析膜可用动物膜和玻璃纸等，但用的最多的还是用纤维素制成的透析膜，目前常用的是美国Union Carbide （联合碳化物公司）和美国光谱医学公司生产的各种尺寸的透析管，截留分子量MwCO（即留在透析袋内的生物大分子的最小分子量）通常为1万左右。
透析袋使用说明及注意事项
用到透析的技术。
透析只需要使用专用的半透膜即可完成。
通常是将半透膜制成袋状，将生物大分子样品溶液置入袋内，将此透析袋浸入水或缓冲液中，样品溶液中的大分子量的生物大分子被截留在袋内，而盐和小分子物质不断扩散透析到袋外，直到袋内外两边的浓度达到平衡为止。
保留在透析袋内未透析出的样品溶液称为“保留液”，袋（膜）外的溶液称为“渗出液”或“透析液”。
透析的动力是扩散压，扩散压是由横跨膜两边的浓度梯度形成的。
透析的速度反比于膜的厚度，正比于欲透析的小分子溶质在膜内外两边的浓度梯度，还正比于膜的面积和温度，通常是4℃透析，升高温度可加快透析速度。
纤维素酯CE、PVDF等）制成的透析膜，目前常用的是美国美国光谱医学公司（spectr um，上海欧韦达仪器科技有限公司是中华区特约总经销）和美国Uni on Carbid e （联合碳化物公司，上海欧韦达仪器科技有限公司是华东区特约经销商）最小分子量，缩写为MwC O）大概有100、500、1000、2000、3500、8000、10000、15000、20000、25000、50000、100000、250000、500000、1000000等种类，单位为道尔顿（D）。
商品透析袋制成管状，其扁平宽度为8 mm～77 mm不等。
为防干裂，出厂的杂质，它们对蛋白质和其它生物活性物质有害，用前必须除去。
1.将透析管剪成适当长度（10-20cm）的小段，即成透析袋。
10mi n。
3.将透析袋用蒸馏水彻底漂洗。
4.将透析袋置1mmol/LEDTA(PH=8)中煮沸10m in。
5.透析袋冷却后存放于4度，应确保透析袋始终浸没在液体中。
注：从此步起用透析袋时一定要戴手套操作。
6.在使用之前要用蒸馏水将透析袋里外加以清洗。
透析袋的使用方法
透析袋的使用方法透析只需要使用专用的半透膜即可完成。
通常是将半透膜制成袋状，这种由半透膜制成的袋状容器即透析袋。
将生物大分子样品溶液置入袋内，将此透析袋浸入水或缓冲液中，样品溶液中的大分子量的生物大分子被截留在袋内，而盐和小分子物质不断扩散透析到袋外，直到袋内外两边的浓度达到平衡为止。
保留在透析袋内未透析出的样品溶液称为“保留液”，袋（膜）外的溶液称为“渗出液”或“透析液”。
透析袋预处理：透析袋一般制成管状，其扁平宽度为16 mm～50 mm不等。
为防干裂，已用10％的甘油处理过，并含有极微量的硫化物、重金属和一些具有紫外吸收的杂质，它们对蛋白质和其它生物活性物质有害，用前必须除去。
可先用50％乙醇煮沸1小时，再依次用50％乙醇、0.01 mol/L碳酸氢钠和0.001 mol/L EDTA溶液洗涤，最后用蒸馏水冲洗即可使用。
新透析袋如不作如上的特殊处理，则可用沸水煮五至十分钟，再用蒸馏水洗净，即可使用。
使用时，一端用橡皮筋或线绳扎紧，也可以使用特制的透析袋夹夹紧，由另一端灌满水，用手指稍加压，检查不漏，方可装入待透析液，通常要留三分之一至一半的空间，以防透析过程中，透析的小分子量较大时，袋外的水和缓冲液过量进入袋内将袋涨破。
含盐量很高的蛋白质溶液透析过夜时，体积增加50％是正常的。
实验过程小技巧：检查透析效果可用1％ BaCl2检查(NH4)2SO4，用1％ AgNO3 检查NaCl、KCl等。
为了加快透析速度，除多次更换透析液外，还可使用磁子搅拌。
透析的容器要大一些，可以使用大烧杯、大量筒和塑料桶。
小量体积溶液的透析，可在袋内放一截两头烧园的玻璃棒或两端封口的玻璃管，以使透析袋沉入液面以下。
使用者也可以自行设计与制作各种简易的透析装置。
透析袋用后处理：使用后的透析袋洗净后可存于4℃蒸馏水中，若长时间不用，可加少量NaN2，以防长菌。
洗净凉干的透析袋弯折时易裂口，用时必须仔细检查，不漏时方可重复使用。
透析袋 分子量
透析袋 分子量
透析袋是一种用于分离和浓缩生物大分子的工具。
它主要由半透膜材料制成，具有选择性地筛选分子量小于其孔径的分子，从而将分子量大的溶质留在袋内。
在选择透析袋时，分子量是一个非常重要的参数。
通常，透析袋的孔径会根据待处理溶液中目标溶质的分子量来选择。
较小的分子量通常需要使用较小的孔径
的透析袋，而较大的分子量则需要使用较大的孔径的透析袋。
因此，透析袋的分子量大小通常是由其孔径大小来决定的。
常见的透析袋分子量包括1000Da、3000Da、5000Da、10000Da、20000Da等不同规格，用户可以根
据需要选择合适的规格以达到最佳的透析效果。
需要注意的是，由于透析袋的选择性，不同分子量的透析袋不仅可以用于分离和浓缩不同大小的溶质，还可以用于分离和浓缩不同分子量的蛋白质、核酸等生物大分子。
因此，在使用透析袋时，需要根据具体的实验要求选择合适的分子量规格，以达到最佳的实验效果。
透析袋使用方法和注意事项
透析袋使用方法和注意事项透析只需要使用专用的半透膜即可完成。
通常是将半透膜制成袋状，就叫做透析袋。
自Thomas Graham 1861年发明透析方法至今已有一百多年。
透析已成为生物化学实验室最简便最常用的分离纯化技术之一。
在生物大分子的制备过程中，除盐、除少量有机溶剂、除去生物小分子杂质和浓缩样品等都要用到透析的技术。
透析只需要使用专用的半透膜即可完成。
通常是将半透膜制成袋状，将生物大分子样品溶液置入袋内，将此透析袋浸入水或缓冲液中，样品溶液中的大分子量的生物大分子被截留在袋内，而盐和小分子物质不断扩散透析到袋外，直到袋内外两边的浓度达到平衡为止。
保留在透析袋内未透析出的样品溶液称为“保留液”，袋（膜）外的溶液称为“渗出液”或“透析液”。
透析的动力是扩散压，扩散压是由横跨膜两边的浓度梯度形成的。
透析的速度反比于膜的厚度，正比于欲透析的小分子溶质在膜内外两边的浓度梯度，还正比于膜的面积和温度，通常是4℃透析，升高温度可加快透析速度。
透析膜可用动物膜和玻璃纸等，但用的最多的还是用纤维素制成的透析膜，目前常用的是美国Union Carbide （联合碳化物公司）和美国光谱医学公司生产的各种尺寸的透析管，截留分子量MwCO（即留在透析袋内的生物大分子的最小分子量，缩写为MwCO）通常为1万左右。
商品透析袋制成管状，其扁平宽度为23 mm～50 mm不等。
为防干裂，出厂时都用10％的甘油处理过，并含有极微量的硫化物、重金属和一些具有紫外吸收的杂质，它们对蛋白质和其它生物活性物质有害，用前必须除去。
可先用50％乙醇煮沸1小时，再依次用50％乙醇、0.01 mol/L碳酸氢钠和0.001 mol/L EDTA溶液洗涤，最后用蒸馏水冲洗即可使用。
实验证明，50％乙醇处理对除去具有紫外吸收的杂质特别有效。
使用后的透析袋洗净后可存于4℃蒸馏水中，若长时间不用，可加少量NaN2，以防长菌。
洗净凉干的透析袋弯折时易裂口，用时必须仔细检查，不漏时方可重复使用。
“对照法”在生物实验教学中思考
“对照法”在生物实验教学中的思考“对照法”是众多科学方法中的一种，它是人们认识客观事物的一种重要方法。
在中学教学活动中，它正被广泛地应用在各科教学中。
本篇着重讨论“对照法”在高中生物教材中的体现及在实验设计教学实践中应用和意义。
一、“对照法”在教材中的实例体现及意义“对照法”是人们在认识和分析各种事物时，根据一定的标准，把彼此有某种联系的事物加以对照，从它们的异同之处来分析、判断和处理一种认识方法。
对于以实验为基础的生物学科来说，这种方法的运用带来了累累硕果，我们不妨对教材一探。
1、在探究性实验中，“对照法”作出了重大的科学发现。
生长素的发现是历经数十年的发现性实验，它以 1880年达尔文的研究为开始，以1934年荷兰科学家郭葛对生长素的分离鉴定为告一段落。
教材对此过程选取精髓，再现这重大的科学发现。
精髓部分就是四组对照实验，第五章《遗传和变异》叙述了遗传学的奠基人——孟德尔通过研究豌豆相对性状的传递情况，发现了孟氏第一、第二遗传规律。
在生物的许多探索性实验中，“对照法”曾经作出了众多的重大科学发现，法国微生物学家、化学家巴斯德不也是通过实验对照揭示了食物腐败的主要原因是微生物的作用吗？今天的教育是为了将来，学生在以后的学习、创造生活中，他们也许会用得着前人使用过的方法。
2、在验证性实验中，“对照法”揭示了客观事物的本质与规律。
任何一个事物不仅自身表现出各种各样相互交织的现象，而且还因周围环境的变化而互相作用、相互影响，在这种状态下难以揭示事物的本质与规律。
而“对照法”却可以根据实验目的，通过纯化研究对象（减少或排除某些因素），突出某些主要因素，从而去认识事物的本质属性。
例如，成熟的植物细胞是通过渗透作用吸水的。
但细胞是很复杂的，如何说明细胞的渗透作用？教材通过对半透膜两侧溶液浓度的对照，通过实验前后液面高低的对照，揭示了渗透作用的本质是水分子（或其它溶剂分子）通过半透膜的扩散，揭示了植物细胞通过渗透作用失水、吸水的规律。
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[例1] （2000年生物高考上海卷）根据下述条件设计一实验， 鉴别两种不同浓度的蔗糖溶液，写出实验操作步骤并分析结果。 一瓶10%的蔗糖溶液，一瓶30%的蔗糖溶液，250ml烧杯 1只、半透膜制成的透析袋1只、刻度玻璃管1支、细线1根、支 架1个。 （1）实验步骤： [解析 ] 2）结果分析： （ (1)了解题目要求。 本题的要求有二个：一是设计实验步骤，二是分析实验结果。 (2)明确实验目的。 本实验的目的题目中已告知，即鉴别两种不同浓度的蔗糖溶 液，实验只要求定性区别两瓶蔗糖溶液的浓度，不要求作具体的 浓度测定。 (3)分析实验原理。 本题实验条件中给出的半透膜制成的透析袋告诉我们，所运用 的原理是根据不同浓度的蔗糖溶液其渗透性不同，即：通过半透 膜，水分总是从溶液浓度较低的一侧向溶液浓度较高的一侧渗透。
[例2]血液中的钙离子在血液凝固过程中起重要作用，缺乏则血液不能凝 固，草酸钾溶液能与血液中的钙离子发生反应，形成草酸钙沉淀，起抗凝 固作用。请根据提供的实验材料和用具，简要写出第二步及以后的实验步 骤和实验结果，验证钙离子在血液凝固中的作用，并回答问题。 一、实验材料和用具 （ 1）家兔 （ 2）生理盐水 （ 3）酒精棉 （ 4）适宜浓度的草酸钾溶液 （ 5）适宜浓度的氯化钙溶液 （ 6）试管、注射器（针管、针头） 二、实验步骤和实验结果 第一步：在A、B试管中分别加入等量的草酸钾溶液和生理盐水（见下图） 第二步：
生物实验设计例题解析
•高考目标要求： 生物科高考说明中对实验考查 的目标和要求是“使用恰当的方法 验 能力考查要求包括两个部分：一方 面是考生能够设计简单的生物学实 验，另一方面则是能够对实验结果 进行解释和分析。
• 解 题 步 骤
(1)了解题目要求 首先要明确题意 (2)明确实验目的 明确实验到底要解决什么问题。 (3)分析实验原理 在分析实验原理时要充分利用实验所给的条 件，并结合所学知识来解决。 (4)确定实验思路 是建立实验设计的基本框架。 (5)设计实验步骤 设计时一定要充分利用题目中所给的实验条 件，要思考题目中所给出的实验材料和试剂 分别是起什么作用的？怎样运用？ 要注意：一是题目给出的实验试剂和材料 都必须充分运用；二是除非题目条件允许， 否则不能自己随意增加实验试剂和材料。 (6)预期结果与分析 一般的实验设计题都会有实验结果的预测 与分析或对实验过程中的某些操作或原理 的分析。
草酸钾溶液
生理盐水
问题：设置B管的目的是————。（2000年高考理科综合能力测试）
[解析]本题要求有二个，一是完成实验设计和给出实验结果，二是回答实验设计中 的相关问题。 实验的目的是验证钙离子在血液凝固中的作用，钙离子是实验因子。 实验的原理题目中以信息的形式给出，包括二方面：一是钙有凝血作用，二是草 酸钾溶液能与血液中的钙离子反应生成草酸钙沉淀。 实验的思路及预期的结果应是：设计两组实验，有钙→血液凝固，无钙→血 液不凝固。 题目给出的实验第一步是：在A、B试管中分别加入等量的草酸钾溶液和生理盐水。 很明显，这里的草酸钾是用于与钙结合的，因此A试管是实验组，B试管用的是生 理盐水，起的是对照作用，因此B试管是对照实验组。 分析实验材料和用具的作用：家兔提供血液，酒精棉用于消毒，注射器用于抽取 血液，试管、生理盐水和草酸钾已在第一步实验中用到。这样就可以有以下的实 验设计： 第二步：用酒精棉消毒，用注射器取家兔血液。 第三步：立即将等量的新鲜血分别加入到A、B两试管中。 根据题目所给的信息，由于A试管中有草酸钾，与血液中的钙离子结合生成了草酸 钙，血液中没有了钙离子，预期血液将是不凝固；B试管中加的是生理盐水，不影 响血液中的钙离子，因此预期血液将发生凝固。所以实验结果是：A管不凝固，B 管凝固。
(6)结果与分析。 本题要求对结果作出分析，既应该包括结果，也应该包括对结果的分 析。答案应为：如液面上升，则透析袋中的是30%的蔗糖溶液，烧杯中的 溶液是10%的蔗糖溶液；反之，可推测透析袋中的是10%的蔗糖溶液，烧 杯中的是30%的蔗糖溶液。
注意： 在设计中常见的问题有以下几种：一是将实验设计成对照实验， 分成二组进行实验，这样题目中给定的实验器材就不够用，因而不符合题 目的要求；二是将两瓶蔗糖溶液先后置于透析袋内，分别置于放有清水的 烧杯中进行实验，然后记录液面上升的刻度。这样操作的问题在于一方面 在同一透析袋中进行操作，影响实验的精确性；另一方面题目所给的实验 条件中没有给出清水。因此这种设计也不符合题目要求。三是不少同学忽 略一些细节的处理，如细线、支架没有起到作用等。此外，还有的同学叙 述成“将10%的蔗糖溶液…”，把未知的需要鉴别的蔗糖溶液当成是已知条 件，然后再去分析实验结果。这样实验的目的就改变了，由原来的要求鉴 别蔗糖溶液浓度，变成了验证已知的不同浓度的蔗糖
(4)确定实验思路。
本题提供的器材只有一组，显然不可能设计成两组或三组实验，只能设 计一组实验。这样，将两种蔗糖溶液分别置于半透膜两侧，就成了最佳选 择。基本思路就是，将蔗糖溶液之一置于透析袋中，另一蔗糖溶液置于透 析袋的外侧，通过观察渗透作用的进行情况来判断溶液的浓度。
(5)设计实验步骤。
有了思路，具体怎样操作？这就需要在确定思路的基础上进行精心的设计。 这一设计一定要充分利用题目中所给的实验条件，要思考题目中所给出的实 验材料和试剂分别是起什么作用的？怎样运用？ 要注意：一是题目给出的实验试剂和材料都必须充分运用；二是除非题 目条件允许，否则不能自己随意增加实验试剂和材料。本题的具体设计应为： （有下划线的为题中所给的实验试验和材料） ①将一瓶中的蔗糖溶液倒入烧杯中。 ②将另一瓶中的蔗糖溶液装满透析袋，将刻度玻璃管插入袋内溶液中，用细 线将袋口和玻璃管扎紧。 ③将插有玻璃管的透析袋放入装有蔗糖溶液的烧杯中，垂直固定于支架上， 记录玻璃管的液面刻度。 ④一段时间后，观察玻璃管液面刻度，确定液面是升还是降