第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例

1、第 4 章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出知識目標(biāo)1.了解細(xì)胞膜是選擇透過性膜2 .熟悉細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型3 .掌握物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式能力目標(biāo)1.學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問題，提出假設(shè)，并且嘗試解決問題2 .學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)并操作植物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)驗(yàn)第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例1動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水(1) 當(dāng) 外 界 溶 液 的 濃 度 比 細(xì) 胞 質(zhì) 的 濃 度 低 時(shí) ， 細(xì) 胞_。吸水膨脹失水皺縮動(dòng)態(tài)平衡(2) 當(dāng) 外 界 溶 液 的 濃 度 比 細(xì) 胞 質(zhì) 的 濃 度 高 時(shí) ， 細(xì) 胞_。(3)當(dāng)外界溶液的濃度與細(xì)胞質(zhì)的濃度相同時(shí)，水分進(jìn)出細(xì)胞處于_。2成熟的植物細(xì)胞的特點(diǎn)(1) 大液泡中含_ ，它與外界溶液具有一

2、定的_。細(xì)胞液濃度差原生質(zhì)層半透膜(2) 細(xì) 胞 膜 與 液 泡 膜 以 及 膜 之 間 的 細(xì) 胞 質(zhì) 稱 為_，它相當(dāng)于一層_。3植物細(xì)胞的吸水和失水的實(shí)驗(yàn)(1)細(xì)胞壁是_的，水分子和能_的物質(zhì)都能自由通過。全透性溶解于水(2)質(zhì)壁分離指的是_與_的分離。 原 因 ： 細(xì) 胞 失 水 時(shí) ， _ 的 伸 縮 性 較大，_的伸縮性較小，導(dǎo)致質(zhì)壁分離發(fā)生。原生質(zhì)層細(xì)胞壁原生質(zhì)層細(xì)胞壁紫觀察將蔗糖溶液浸潤到整個(gè)標(biāo)本上(3)注意事項(xiàng)選用_色的洋蔥鱗片葉，便于_。實(shí)驗(yàn)時(shí)引入蔗糖溶液到標(biāo)本上要用引流法，這樣便于_。4生物膜都是_膜，_可以自由通過，某些離子和小分子也可以通過，而其他離子、小分子和_分子

3、則不能通過。選擇透過性水分子大1(2012 年中山期末統(tǒng)考)一個(gè)成熟的植物細(xì)胞，它的原生質(zhì)層主要包括()A細(xì)胞膜、核膜和這兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)B細(xì)胞膜、液泡膜和這兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)C細(xì)胞膜和液泡膜之間的細(xì)胞質(zhì)D細(xì)胞壁、液泡膜和它們之間的細(xì)胞質(zhì)【解析】原生質(zhì)層是指細(xì)胞膜、液泡膜和這兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)?！敬鸢浮緽2將盛有一定濃度蔗糖溶液的透析袋口扎緊后浸于蒸餾水中，下列選項(xiàng)表示透析袋中蔗糖溶液濃度與時(shí)間的關(guān)系，正確的是()【解析】透析袋膜是半透膜，將盛有一定濃度蔗糖溶液的透析袋口扎緊后浸于蒸餾水中后，蒸餾水將通過膜進(jìn)入透析袋。此時(shí)透析袋內(nèi)的壓力將逐漸增加，蒸餾水通過膜進(jìn)入透析袋的壓力增加。因此蒸餾水

4、進(jìn)入透析袋的速度逐漸減弱?！敬鸢浮緽3(2012 年增城期末統(tǒng)考)洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離過程中，細(xì)胞液的顏色將會(huì)()A不變B加深C變淺D先變淺后變深【解析】洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，細(xì)胞失水，細(xì)胞液濃度增大，顏色變深?！敬鸢浮緽1質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)(1)取材常常采用紫色洋蔥鱗片葉。因?yàn)椴牧先菀椎玫?，其外表皮?xì)胞有較大的紫色液泡，用顯微鏡能較容易看到質(zhì)壁分離或質(zhì)壁分離復(fù)原過程。要使用活細(xì)胞，因?yàn)榛罴?xì)胞的原生質(zhì)層才具有選擇透過性，才能發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原。(2)試劑：具有一定濃度，又不傷害細(xì)胞的試劑都可以使用。用質(zhì)量濃度為 0.3 g/mL 的蔗糖溶液時(shí)，細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離較

5、慢，大約要 510 分鐘才開始出現(xiàn)質(zhì)壁分離。注：試劑濃度要適宜。在一定范圍內(nèi)，濃度越高，發(fā)生質(zhì)壁分離的速度就越快。但是試劑濃度過高，將導(dǎo)致細(xì)胞失水過度而死亡，不能發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。(3)試劑的更換更換試劑要使用引流法。操作時(shí)要注意，一次滴加液體不能太多，以免蔗糖溶液溢出污染鏡頭。【例 1】下圖為一個(gè)取自紫色洋蔥鱗片葉外表皮經(jīng)處理后的細(xì)胞。下列說法中，不正確的是()A圖示細(xì)胞處于初始質(zhì)壁分離狀態(tài)或質(zhì)壁分離復(fù)原過程中或失水和吸水的動(dòng)態(tài)平衡中B5 的濃度比正常細(xì)胞液的濃度高C4 具選擇透過性，其主要成分是蛋白質(zhì)和磷脂D細(xì)胞呈紫色的部分是 3，該細(xì)胞為成熟植物細(xì)胞【名師點(diǎn)撥】細(xì)胞呈紫色的部分不是 3，

6、而是 5，是液泡內(nèi)色素的顏色，該細(xì)胞為成熟植物細(xì)胞，主要通過滲透作用吸水?！敬鸢浮緿【變式訓(xùn)練 1】以紫色洋蔥鱗莖表皮為材料觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象，下列敘述錯(cuò)誤的是()A.在發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞中能觀察到紫色中央液泡逐漸縮小B滴加 30%的蔗糖溶液比 10%蔗糖溶液引起細(xì)胞質(zhì)壁分離所需時(shí)間短C發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞放入清水中又復(fù)原，說明細(xì)胞保持活性D用高濃度的 NaCl 溶液代替蔗糖溶液不能引起細(xì)胞質(zhì)壁分離【解析】用高濃度的 NaCl 溶液代替蔗糖溶液能引起細(xì)胞質(zhì)壁分離，但會(huì)出現(xiàn)由于過度失水導(dǎo)致細(xì)胞死亡不能復(fù)原的現(xiàn)象。【答案】D2半透膜與選擇透過性膜的區(qū)別(1)半透膜具有半透性，指小物質(zhì)可以透過，

7、而另一些大分子物質(zhì)不能透過的多孔性薄膜(如動(dòng)物的膀胱膜、腸衣、雞蛋的卵殼膜等)。半透膜可以是生物材料，也可以是物理性的過濾膜。(2)選擇透過性膜通常是生物膜，膜上具有一些運(yùn)載物質(zhì)的載體。不同細(xì)胞膜上含有載體的種類和數(shù)量不同，同一細(xì)胞膜上運(yùn)載不同物質(zhì)的載體數(shù)量也不同，因而表現(xiàn)出細(xì)胞膜對物質(zhì)透過的高度選擇性。只有某些小分子、離子可以通過，另外一些小分子、離子和大分子則不能通過。當(dāng)細(xì)胞死亡時(shí)，膜便失去選擇透過性成為全透性?！纠?2】將新鮮的苔蘚植物葉片，放入加有少量紅墨水的質(zhì)量濃度為 0.3 g/mL 的蔗糖溶液中，在顯微鏡下觀察，你會(huì)看到苔蘚細(xì)胞的狀態(tài)如右圖所示。)此時(shí)，部位和的顏色分別是(A無色

8、、綠色B紅色、綠色C紅色、無色D紅色、紅色【名師點(diǎn)撥】苔蘚植物葉片的細(xì)胞，置于加有少量紅墨水的0.3 g/mL 蔗糖溶液中時(shí)，由于蔗糖溶液的濃度大于細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。而原生質(zhì)層具有選擇透過性，細(xì)胞壁具有全透性，使得原生質(zhì)層和細(xì)胞壁之間充滿了紅色的蔗糖溶液，細(xì)胞質(zhì)中含有的葉綠體使之呈現(xiàn)綠色。【答案】B【變式訓(xùn)練 2】下圖表示剛施肥后的根尖成熟區(qū)表皮細(xì)胞在)土壤溶液中的狀態(tài)。請據(jù)圖判斷下列說法中，正確的是(A該細(xì)胞正處于質(zhì)壁分離的狀態(tài)B該細(xì)胞的細(xì)胞液濃度高于土壤溶液的濃度C細(xì)胞液中的水分進(jìn)出細(xì)胞只經(jīng)過細(xì)胞膜D.此時(shí)該細(xì)胞不能吸收水分和無機(jī)鹽離子【解析】由圖可知土壤溶液的濃度高于細(xì)

9、胞液的濃度，所以該細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離；細(xì)胞液中的水分進(jìn)出細(xì)胞要經(jīng)過液泡膜、細(xì)胞膜和細(xì)胞壁等結(jié)構(gòu)；該細(xì)胞仍為活細(xì)胞，可以吸收水分和無機(jī)鹽離子?！敬鸢浮緼3. 植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原的應(yīng)用(1)判斷細(xì)胞的死活能發(fā)生質(zhì)壁分離或能發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原的細(xì)胞是活細(xì)胞，反之是死細(xì)胞。(2)比較不同的植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度將幾個(gè)植物細(xì)胞置于相同濃度的蔗糖溶液中，鏡檢。比較發(fā)生初始質(zhì)壁分離所需要時(shí)間，據(jù)此判斷幾個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞液濃度。(3) 判斷細(xì)胞液濃度配制一系列濃度梯度的蔗糖溶液，將待測濃度的細(xì)胞分別置于溶液中，鏡檢。介于初始發(fā)生質(zhì)壁分離與未發(fā)生質(zhì)壁分離之間的溶液濃度，即為該細(xì)胞的細(xì)胞液濃度。(4)判斷外界溶

10、液的種類(主要用于判別蔗糖溶液和 KNO3 溶液)適宜濃度的蔗糖溶液將引起質(zhì)壁分離，但不會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離自動(dòng)復(fù)原。適宜濃度的 KNO3 溶液將引起質(zhì)壁分離，并且由于 KNO3溶液是可以被細(xì)胞選擇性吸收的物質(zhì)，因而可能發(fā)生質(zhì)壁分離自動(dòng)復(fù)原。(5)判斷發(fā)生質(zhì)壁分離時(shí)外界溶液的濃度一般使用質(zhì)量濃度為 0.3 g/mL 的蔗糖溶液作為外界溶液，引起植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離。當(dāng)蔗糖溶液質(zhì)量濃度超過 0.5 g/mL 時(shí)，將使植物細(xì)胞失水過度，加清水后仍不能發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原?！纠?3】假設(shè)將標(biāo)號為 A、B、C 的同一個(gè)植物細(xì)胞，分別放在 a、b、c 三種不同的蔗糖溶液中，一段時(shí)間后得到如下圖所示的狀態(tài)(原生質(zhì)層

11、不再變化)。據(jù)圖分析下列推理不正確的是()A實(shí)驗(yàn)前蔗糖溶液濃度為：cbaB實(shí)驗(yàn)后蔗糖溶液濃度為：cbaC實(shí)驗(yàn)后細(xì)胞的吸水能力：CBAD實(shí)驗(yàn)后細(xì)胞濃度為：CBA【名師點(diǎn)撥】將同一個(gè)植物細(xì)胞分別放在三種不同的蔗糖溶液中一段時(shí)間后，細(xì)胞失水的多少與所處環(huán)境的蔗糖溶液濃度有關(guān)。外界溶液濃度越大，細(xì)胞失水越多；外界溶液濃度越小，細(xì)胞失水越少?！敬鸢浮緽【變式訓(xùn)練 3】下面是關(guān)于“探究植物細(xì)胞外界溶液濃度與質(zhì)壁分離關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。(1)制作洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞裝片，選用下表中濃度為_的蔗糖溶液可以在最短的時(shí)間內(nèi)觀察到如下圖所示的細(xì)胞形態(tài)。在蓋玻片的一側(cè)滴加蔗糖溶液后，需在另一側(cè)用吸水紙_，并重復(fù)幾次。(2)

12、要讓處于下圖狀態(tài)的細(xì)胞復(fù)原，可用同樣的方法滴加_。如果用 1%蔗糖溶液處理圖中裝片的洋蔥鱗葉表皮細(xì)胞，重復(fù)多次，觀察細(xì)胞未發(fā)生變化，可能原因是_。(3)圖中示意利用目鏡測微尺測量細(xì)胞的長度，某小組同學(xué)測量記錄實(shí)驗(yàn)的原始數(shù)據(jù)，見下表：樣本不同濃度的蔗糖溶液條件下植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離程度10%蔗糖溶液20%蔗糖溶液30%蔗糖溶液BABABA123242125192522425202518243252622261824請根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析 A、B 值分別是上圖中的_(填編號)?！窘馕觥吭谝欢ǚ秶鷥?nèi)，外界溶液濃度越大，植物細(xì)胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象越明顯。【答案】(1)30%引流(2)清水細(xì)胞質(zhì)壁分離過度而失活(3)、水分子滲透方向的判斷若將兩個(gè)溶液體系 S1 和 S