第節(jié)_物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例

1、第4章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第1節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例1.1.細(xì)胞在什么情況下吸水或失水？細(xì)胞在什么情況下吸水或失水？2.2.植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原現(xiàn)象說明了植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原現(xiàn)象說明了什么？什么？3.3.為什么說細(xì)胞膜是選擇透過性膜？為什么說細(xì)胞膜是選擇透過性膜？一、滲透作用1.1.漏斗管中的液面為什么會(huì)升高？漏斗管中的液面為什么會(huì)升高？ 因?yàn)樗肿幽芡高^半透膜而蔗糖分子不能。燒杯中清因?yàn)樗肿幽芡高^半透膜而蔗糖分子不能。燒杯中清水的水分子含量比蔗糖溶液中的水分子含量高，水透過半水的水分子含量比蔗糖溶液中的水分子含量高，水透過半透膜進(jìn)入漏斗內(nèi)的速度比從漏斗中出來的速度快。透膜進(jìn)入漏斗

2、內(nèi)的速度比從漏斗中出來的速度快。2.2.若用紗布或?yàn)V紙代替玻璃紙，液面還會(huì)升高嗎？若用紗布或?yàn)V紙代替玻璃紙，液面還會(huì)升高嗎？ 不會(huì)，因?yàn)樗驼崽嵌寄芡ㄟ^且兩者速率相等。不會(huì)，因?yàn)樗驼崽嵌寄芡ㄟ^且兩者速率相等。3.3.若內(nèi)外都是清水或都是同樣的蔗糖溶液，液面還會(huì)升高若內(nèi)外都是清水或都是同樣的蔗糖溶液，液面還會(huì)升高嗎？嗎？ 不會(huì)，因?yàn)樗M(jìn)出的速率相等。不會(huì)，因?yàn)樗M(jìn)出的速率相等。思考與討論：思考與討論：滲透作用：水分子（或其他溶劑分子）透過半滲透作用：水分子（或其他溶劑分子）透過半透膜由透膜由低濃度溶液低濃度溶液向向高濃度溶液高濃度溶液的擴(kuò)散。的擴(kuò)散。條件：條件：具有半透膜具有半透膜半透膜兩側(cè)的

3、溶液要有濃度差半透膜兩側(cè)的溶液要有濃度差（水（水分進(jìn)出是順相對(duì)濃度梯分進(jìn)出是順相對(duì)濃度梯度的）度的）半透膜是什么？半透膜是什么？半透膜：一些物質(zhì)（一般是水分子物質(zhì)）能半透膜：一些物質(zhì)（一般是水分子物質(zhì)）能透過，而另一些物質(zhì)不能透過的多孔性薄膜。透過，而另一些物質(zhì)不能透過的多孔性薄膜。滲透實(shí)驗(yàn)中的半透膜一般是指溶劑分子能自滲透實(shí)驗(yàn)中的半透膜一般是指溶劑分子能自由通過，溶質(zhì)分子不能（有的時(shí)候是不易）由通過，溶質(zhì)分子不能（有的時(shí)候是不易）通過。通過。物理性濾過膜物理性濾過膜選擇透過性膜選擇透過性膜 指水分子可以自由通過，細(xì)胞要選擇指水分子可以自由通過，細(xì)胞要選擇吸收的離子、小分子可以通過，而其他的吸

4、收的離子、小分子可以通過，而其他的小離子、小分子和大分子則不能通過的膜。小離子、小分子和大分子則不能通過的膜。 膜的選擇透過性是在細(xì)胞保持活性狀膜的選擇透過性是在細(xì)胞保持活性狀態(tài)時(shí)才能體現(xiàn)的，這是一種復(fù)雜的生命活態(tài)時(shí)才能體現(xiàn)的，這是一種復(fù)雜的生命活動(dòng)。動(dòng)。選擇透過性膜：選擇透過性膜：當(dāng)外界溶液的濃度比細(xì)胞質(zhì)的濃度低時(shí)，細(xì)當(dāng)外界溶液的濃度比細(xì)胞質(zhì)的濃度低時(shí)，細(xì)胞一般會(huì)因持續(xù)吸水而漲破。胞一般會(huì)因持續(xù)吸水而漲破。當(dāng)外界溶液濃度比細(xì)胞質(zhì)的濃度高時(shí)，細(xì)胞當(dāng)外界溶液濃度比細(xì)胞質(zhì)的濃度高時(shí)，細(xì)胞失水皺縮。失水皺縮。當(dāng)外界溶液的濃度與細(xì)胞質(zhì)的濃度相同時(shí)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)胞就

5、處于動(dòng)態(tài)平衡。水分進(jìn)出細(xì)胞就處于動(dòng)態(tài)平衡。動(dòng)動(dòng)物細(xì)胞的失水和吸水物細(xì)胞的失水和吸水白菜長(zhǎng)時(shí)間放置在空氣中會(huì)慢慢地萎蔫，但是將萎蔫的白菜白菜長(zhǎng)時(shí)間放置在空氣中會(huì)慢慢地萎蔫，但是將萎蔫的白菜放進(jìn)清水中，它又會(huì)恢復(fù)硬挺的形態(tài)。放進(jìn)清水中，它又會(huì)恢復(fù)硬挺的形態(tài)。1.1.白菜細(xì)胞的失水和吸水與紅細(xì)胞相同嗎？白菜細(xì)胞的失水和吸水與紅細(xì)胞相同嗎？2.2.如果不同，不同在哪里呢？如果不同，不同在哪里呢？植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞的區(qū)別植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞的區(qū)別: :1.1.細(xì)胞壁是細(xì)胞壁是全透性全透性的。的。2.2.成熟的植物成熟的植物細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是液泡里的細(xì)胞液。細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是液泡里的細(xì)胞液。

6、 3.3.細(xì)胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)稱為細(xì)胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)稱為原生質(zhì)層。原生質(zhì)層。 原生質(zhì)層不包括液泡內(nèi)的細(xì)胞液。原生質(zhì)層不包括液泡內(nèi)的細(xì)胞液。4.4.原生質(zhì)層僅存在于成熟的植物細(xì)胞中原生質(zhì)層僅存在于成熟的植物細(xì)胞中植植物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)驗(yàn)物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)驗(yàn)討論：討論：1.1.原生質(zhì)層是不是相當(dāng)于一層半透膜呢？原生質(zhì)層是不是相當(dāng)于一層半透膜呢？2.2.植物細(xì)胞的細(xì)胞壁對(duì)細(xì)胞的吸水和失水有無影響呢？植物細(xì)胞的細(xì)胞壁對(duì)細(xì)胞的吸水和失水有無影響呢？細(xì)胞膜、液泡膜以及它們之間的細(xì)胞膜、液泡膜以及它們之間的細(xì)胞質(zhì)稱為細(xì)胞質(zhì)稱為原生質(zhì)層原生質(zhì)層。原生質(zhì)層相當(dāng)。原生質(zhì)層相當(dāng)

7、于半透膜，能讓水分子通過而不能讓于半透膜，能讓水分子通過而不能讓蔗糖分子通過。蔗糖分子通過。細(xì)胞壁的伸縮性比原生質(zhì)層小得細(xì)胞壁的伸縮性比原生質(zhì)層小得多。原生質(zhì)層失水縮小時(shí)細(xì)胞壁不能多。原生質(zhì)層失水縮小時(shí)細(xì)胞壁不能同步縮小同步縮小, ,兩者就發(fā)生了分離。當(dāng)原生兩者就發(fā)生了分離。當(dāng)原生質(zhì)層重新吸水脹大時(shí)質(zhì)層重新吸水脹大時(shí), ,細(xì)胞就復(fù)原了。細(xì)胞就復(fù)原了。11二、植二、植物細(xì)胞的吸水和失水物細(xì)胞的吸水和失水細(xì)胞膜細(xì)胞膜液泡膜液泡膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)液泡液泡細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞壁細(xì)胞壁 原生質(zhì)層原生質(zhì)層（半透膜）（半透膜）（全透性，伸縮性?。ㄈ感?，伸縮性?。┏墒斓闹参锛?xì)胞成熟的植物細(xì)胞1.成熟的植物細(xì)胞是一

8、個(gè)滲透裝置1 1、植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)、植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)細(xì)胞吸水的方式細(xì)胞吸水的方式吸脹吸水吸脹吸水滲透吸水滲透吸水實(shí)例：實(shí)例：未成熟植物細(xì)胞、干種子未成熟植物細(xì)胞、干種子原因：原因：沒有形成大的中央液泡沒有形成大的中央液泡實(shí)例：實(shí)例：成熟的植物細(xì)胞成熟的植物細(xì)胞條件：條件：有中央液泡有中央液泡機(jī)理：機(jī)理：靠細(xì)胞內(nèi)的親水性物質(zhì)靠細(xì)胞內(nèi)的親水性物質(zhì) （蛋（蛋 白質(zhì)、淀粉、纖維素）白質(zhì)、淀粉、纖維素） 吸收水分吸收水分主要的吸水方式主要的吸水方式實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)： 植物細(xì)胞的吸水和失水植物細(xì)胞的吸水和失水2.2.植植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)只有成熟的植物只有成熟的植物

9、細(xì)胞原生質(zhì)層和細(xì)胞原生質(zhì)層和細(xì)胞壁才可以分細(xì)胞壁才可以分離。離。該細(xì)胞為什么不發(fā)生該細(xì)胞為什么不發(fā)生質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離? ?細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離的條件細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離的條件1.1.細(xì)胞是活的細(xì)胞是活的( (死細(xì)胞的細(xì)胞膜為死細(xì)胞的細(xì)胞膜為 全透性全透性) )2.2.細(xì)胞有大液泡細(xì)胞有大液泡3.3.細(xì)胞外溶液的濃度高于細(xì)胞液濃度細(xì)胞外溶液的濃度高于細(xì)胞液濃度163 3、滲透作用原理的運(yùn)用、滲透作用原理的運(yùn)用（1 1）判斷植物細(xì)胞的生活狀況）判斷植物細(xì)胞的生活狀況（2 2）判斷植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度）判斷植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度（3 3）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的水肥管理）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的水肥管理（4 4）生活中殺菌、防腐、腌

10、制食品）生活中殺菌、防腐、腌制食品4、動(dòng)植物細(xì)胞在吸水方面的差異、動(dòng)植物細(xì)胞在吸水方面的差異動(dòng)物細(xì)胞沒有細(xì)胞壁，因此不會(huì)有質(zhì)壁動(dòng)物細(xì)胞沒有細(xì)胞壁，因此不會(huì)有質(zhì)壁分離現(xiàn)象分離現(xiàn)象水稻吸收水稻吸收SiOSiO4 44-4-比水多得多，因此溶液中的比水多得多，因此溶液中的SiOSiO4 44-4-離子濃度離子濃度比初始濃度顯著低了；它吸收比初始濃度顯著低了；它吸收MgMg2+2+和和CaCa2+2+比水少，因此離子的濃比水少，因此離子的濃度比初始濃度高了。番茄的情況也與此類似，不過它吸收度比初始濃度高了。番茄的情況也與此類似，不過它吸收MgMg2+2+和和CaCa2+2+比水多，而吸收比水多，而吸收

11、SiOSiO4 44-4-比水少。比水少。三、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例三、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例191.1.在培養(yǎng)過程中，水稻吸收水分及在培養(yǎng)過程中，水稻吸收水分及Si4+離子較多，離子較多，吸收吸收CaCa2+2+、MgMg2+2+較少，結(jié)果導(dǎo)致水稻培養(yǎng)液里的較少，結(jié)果導(dǎo)致水稻培養(yǎng)液里的CaCa2+2+、MgMg2+2+濃度增高。濃度增高。2.2.在番茄的培養(yǎng)液中，在番茄的培養(yǎng)液中， CaCa2+2+、MgMg2+2+的濃度下降，的濃度下降，而而Si4+的濃度升高，證明番茄吸收的的濃度升高，證明番茄吸收的CaCa2+2+、MgMg2+2+比比Si4+ 多。多。3.3.不同作物對(duì)無機(jī)鹽的吸收是有

12、差異的。不同作物對(duì)無機(jī)鹽的吸收是有差異的。根據(jù)資料分析根據(jù)資料分析結(jié)論：細(xì)胞對(duì)于物質(zhì)的輸出和輸入有選結(jié)論：細(xì)胞對(duì)于物質(zhì)的輸出和輸入有選擇性。擇性。28.1648.55米曲菌米曲菌38.6651.00酵母菌酵母菌2.414.93圓褐固氮菌圓褐固氮菌12.9533.99大腸桿菌大腸桿菌K2OP2O5微生物微生物其他物質(zhì)跨膜運(yùn)輸實(shí)例二其他物質(zhì)跨膜運(yùn)輸實(shí)例二這些實(shí)例說明：這些實(shí)例說明：1.1.物質(zhì)通過細(xì)胞膜并非都是順濃度梯度的。物質(zhì)通過細(xì)胞膜并非都是順濃度梯度的。2.2.其他物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸并不都是這樣，這取決于細(xì)胞其他物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸并不都是這樣，這取決于細(xì)胞生命活動(dòng)的需要。生命活動(dòng)的需要。3.3.細(xì)胞

13、對(duì)物質(zhì)的吸收是有選擇的。細(xì)胞對(duì)物質(zhì)的吸收是有選擇的。結(jié)論：結(jié)論：細(xì)胞膜不僅是半透膜，還是選擇透過細(xì)胞膜不僅是半透膜，還是選擇透過性膜性膜1.1.下列關(guān)于物質(zhì)跨膜運(yùn)輸實(shí)例的說法中，不正確的是下列關(guān)于物質(zhì)跨膜運(yùn)輸實(shí)例的說法中，不正確的是( () )A.A.細(xì)胞膜、核膜等生物膜都是選擇透過性膜細(xì)胞膜、核膜等生物膜都是選擇透過性膜B.B.水分子進(jìn)出細(xì)胞，取決于細(xì)胞內(nèi)外液體的濃度差水分子進(jìn)出細(xì)胞，取決于細(xì)胞內(nèi)外液體的濃度差C.C.小分子物質(zhì)都能通過細(xì)胞膜，大分子物質(zhì)則不能小分子物質(zhì)都能通過細(xì)胞膜，大分子物質(zhì)則不能D.D.細(xì)胞的吸水和失水是水分子順相對(duì)含量的濃度梯度跨膜運(yùn)細(xì)胞的吸水和失水是水分子順相對(duì)含量

14、的濃度梯度跨膜運(yùn)輸?shù)倪^程輸?shù)倪^程【解析解析】細(xì)胞膜等生物膜具有選擇透過性，細(xì)胞需要的小分細(xì)胞膜等生物膜具有選擇透過性，細(xì)胞需要的小分子、離子可以通過細(xì)胞膜，而細(xì)胞不需要的小分子、離子和子、離子可以通過細(xì)胞膜，而細(xì)胞不需要的小分子、離子和大分子則不能通過細(xì)胞膜。大分子則不能通過細(xì)胞膜。C C2.2.（20122012揚(yáng)州檢測(cè)）揚(yáng)州檢測(cè)）a a、b b、c c表示某植物體的三個(gè)相鄰表示某植物體的三個(gè)相鄰的細(xì)胞的細(xì)胞, ,它們的細(xì)胞液濃度為它們的細(xì)胞液濃度為abc,abc,它們之間的水分滲透它們之間的水分滲透方向應(yīng)該是方向應(yīng)該是( )( )C C3.(20113.(2011新課標(biāo)全國(guó)卷新課標(biāo)全國(guó)卷)

15、 )將人的紅細(xì)胞放入將人的紅細(xì)胞放入44蒸餾水蒸餾水中，一段時(shí)間后紅細(xì)胞破裂，主要原因是（中，一段時(shí)間后紅細(xì)胞破裂，主要原因是（ ）A A紅細(xì)胞膜具有水溶性紅細(xì)胞膜具有水溶性B B紅細(xì)胞的液泡體積增大紅細(xì)胞的液泡體積增大C C蒸餾水大量進(jìn)入紅細(xì)胞蒸餾水大量進(jìn)入紅細(xì)胞D D低溫時(shí)紅細(xì)胞膜流動(dòng)性增大低溫時(shí)紅細(xì)胞膜流動(dòng)性增大【解析解析】A A項(xiàng)項(xiàng), ,紅細(xì)胞膜主要以磷脂為基本骨架，因此不具紅細(xì)胞膜主要以磷脂為基本骨架，因此不具有水溶性，而是脂溶性。有水溶性，而是脂溶性。B B項(xiàng)項(xiàng), ,紅細(xì)胞是動(dòng)物細(xì)胞沒有液泡。紅細(xì)胞是動(dòng)物細(xì)胞沒有液泡。C C項(xiàng)，紅細(xì)胞從外界吸水膨脹，使紅細(xì)胞破裂。項(xiàng)，紅細(xì)胞從外界吸

16、水膨脹，使紅細(xì)胞破裂。D D項(xiàng)，低溫項(xiàng)，低溫時(shí)細(xì)胞膜的流動(dòng)性減小，不是增大。時(shí)細(xì)胞膜的流動(dòng)性減小，不是增大。 C C4 4某成熟植物細(xì)胞經(jīng)某種處理后仍保持活性，但在某成熟植物細(xì)胞經(jīng)某種處理后仍保持活性，但在0.3 g/mL0.3 g/mL的蔗糖溶液中不發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)操的蔗糖溶液中不發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)操作正確。則先前的作正確。則先前的“某種處理某種處理”所用的試劑是所用的試劑是( () )A A0.5 g/mL0.5 g/mL的蔗糖溶液的蔗糖溶液 B B清水清水C C纖維素酶纖維素酶 D D10%HCl10%HCl溶液溶液【解析解析】活的成熟植物細(xì)胞在活的成熟植物細(xì)胞在0.3 g/m

17、L0.3 g/mL的蔗糖溶液中會(huì)發(fā)的蔗糖溶液中會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，而處理后的成熟植物細(xì)胞不發(fā)生質(zhì)壁分生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，而處理后的成熟植物細(xì)胞不發(fā)生質(zhì)壁分離，選項(xiàng)中只有離，選項(xiàng)中只有C C項(xiàng)處理符合題干要求。項(xiàng)處理符合題干要求。C C5.5.以下哪種情況會(huì)發(fā)生滲透作用（以下哪種情況會(huì)發(fā)生滲透作用（ ）干種子萌發(fā)時(shí)的吸水干種子萌發(fā)時(shí)的吸水萎蔫的青菜放進(jìn)清水中變得硬挺萎蔫的青菜放進(jìn)清水中變得硬挺根毛細(xì)胞吸水根毛細(xì)胞吸水水由氣孔進(jìn)入外界環(huán)境水由氣孔進(jìn)入外界環(huán)境插在花瓶中的花枝由瓶中吸水插在花瓶中的花枝由瓶中吸水洋蔥表皮細(xì)胞放在鹽水中發(fā)生質(zhì)壁分離洋蔥表皮細(xì)胞放在鹽水中發(fā)生質(zhì)壁分離兔的紅細(xì)胞放在鹽水中發(fā)生皺

18、縮兔的紅細(xì)胞放在鹽水中發(fā)生皺縮A.A. B. B. C.C. D. D. B B6.6.濃鹽水有殺菌防腐的作用，其原因是（濃鹽水有殺菌防腐的作用，其原因是（ ）A.A.濃鹽水中含有較多的氯離子，使細(xì)菌毒素失效濃鹽水中含有較多的氯離子，使細(xì)菌毒素失效B.B.濃鹽水中沒有細(xì)菌所需要的酶，細(xì)菌不能產(chǎn)生毒素濃鹽水中沒有細(xì)菌所需要的酶，細(xì)菌不能產(chǎn)生毒素C.C.由于滲透作用，使細(xì)菌失水死亡由于滲透作用，使細(xì)菌失水死亡D.D.濃鹽水中含養(yǎng)料少，細(xì)菌迅速死亡濃鹽水中含養(yǎng)料少，細(xì)菌迅速死亡C C7.7.某同學(xué)用某同學(xué)用30%30%的蔗糖溶液來處理生物細(xì)胞，在操作步驟的蔗糖溶液來處理生物細(xì)胞，在操作步驟都正確的情況下，細(xì)胞沒有出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象。對(duì)此合理都正確的情況下，細(xì)胞沒有出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象。對(duì)此合理的解釋可能是的解釋可能是( )( )實(shí)驗(yàn)材料是根尖分生區(qū)