科学前沿　授予诺贝尔化学奖的通道蛋白研究优质课教学设计

专题5：物质的输入和输出

授课人：张林

一、渗透作用

1.自主复习：观察渗透装置，回答下列问题：

（1）渗透作用的条件是

、

。

（2）渗透作用的方向是：

。

（3）达到渗透平衡后，是否还有水分子进出？

。

（4）达到渗透平衡后，S1溶液的浓度

（大于、小于或等于）S2溶液。

（5）比较下列溶液渗透压的大小：

0.6mol/L的Na2SO4溶液

0.8mol/L的NaCl溶液

质量分数为10%的葡萄糖溶液

质量分数为10%的麦芽糖溶液

（6）血浆渗透压主要与

有关，组织液的渗透压主要与

有关。

2.

典例剖析：

例1：下图Ⅰ和Ⅱ是两个有关渗透作用的U型槽，装置初期U 型槽内的液面均相等，下列有关叙述正确的是（ ）

A. 图Ⅰ中，若仅水能透过半透膜，甲乙分别是等质量分数浓度的葡萄糖和麦芽糖溶液，则一段时间后，乙的液面高于甲的液面

B. 图Ⅱ中，若仅水能透过半透膜，则一段时间后，乙的液面高于甲的液面

C. 图Ⅱ中，若仅蔗糖不能透过半透膜，则乙的液面高于甲的液面

D. 图中水分子在甲、乙之间的渗透与动物细胞的吸水失水原理不一致

变式1：下图为研究渗透作用的实验装置，漏斗内溶液（S1）和漏斗外溶液（S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，水分子可以透过半透膜，而蔗糖分子则不能。当渗透达到平衡时，液面差为m。下列有关叙述正确的是（ ）

A. 渗透平衡时，溶液S1的浓度等于溶液S2的浓度

B. 若向漏斗中加入蔗糖分子，则平衡时m变小

C. 达到渗透平衡时，仍有水分子通过半透膜进出

D. 若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，再次平衡时m将增大

1

二、动物细胞的渗透作用

1.自主复习：(1)动物细胞的

相当于半透膜。

(2)现象

①当外界溶液浓度>细胞质浓度时，细胞

。

②当外界溶液浓度<细胞质浓度时，细胞

。

③当外界溶液浓度＝细胞质浓度时，水分子进出细胞处于动态平衡，细胞形态基本不变。

2.典例剖析：

例2：将人的红细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中，一段时间后如图所示。下列叙述正确的是（ ）

A. 甲、乙、丙中均发生渗透作用

B. 丙溶液浓度＞甲溶液浓度＞乙溶液浓度

C. 一段时间后，丙细胞内外水分子的相对数相等

D. 在光学显微镜下可观察涨破的乙细胞的膜由一层单位膜组成

三、植物细胞的渗透作用

1.自主复习：

（1）植物细胞的

相当于半透膜。

（2）请填写下列各部分结构：

（3）现象：①当外界溶液浓度>细胞液浓度时，植物细胞发生

。

②当外界溶液浓度<细胞液浓度时，植物细胞发生

。

（4）质壁分离的原因：①外因：

。

②内因：

。

（5）植物细胞失水，细胞体积

。

（6）植物细胞长时间处于高渗溶液中，细胞会因失水过多而

。

（7）把植物细胞放在高浓度的KNO3溶液中，植物细胞会出现

。

2

此过程涉及哪些跨膜运输方式：

。

（8）观察下图，判断a和b的浓度大小关系

（9）植物根尖分生区细胞、死细胞、动物细胞能否发生质壁分离？

。

（10）写出质壁分离的应用：

（至少写两点）。

2.典例剖析：例3．如图曲线表示完全相同的两个植物细胞分别放置在A、B溶液中，细胞失水量的变化情况。相关叙述不正确的是（ ）

A. 该细胞可以是根尖成熟区的细胞

B. 若B溶液的浓度稍减小，则曲线中b点左移

C. 用一定浓度的KN03溶液代替B溶液,可得到类似的结果

D. ab段曲线表明细胞液浓度在逐渐增大

例4．假设将标号为甲、乙、丙的同一种植物细胞（假设植物细胞的细胞液浓度相同，实验前后细胞均保持活性）分别放在a、b、c三种不同的蔗糖溶液中，一段时间后得到如图所示状态（原生质层不再变化）。据图分析推理正确的是（ ）

①实验前蔗糖溶液浓度为a＞b＞c

②实验后蔗糖溶液浓度为a＞b＞c

③实验后丙细胞的吸水能力最强

④实验后细胞液浓度丙＞乙＞甲

A. ①②

B. ③④

C. ①③

D. ②④

变式2．下图甲是人的红细胞长时间处在不同浓度的NaCl溶液中,红细胞的体积(V)与初始体积(V)之比的变化曲线；图乙是某植物细胞在一定浓度的NaCl溶液中细胞失水量的变化情况。下列分析正确的是（ ）

A. 从图甲可见250mmolL-1NaCl溶液不影响人红细胞的代谢

B. 图乙中植物细胞体积的变化是先减小后增大

C. 图乙中a点细胞失水量最大,此时细胞吸水能力最小

D. 人的红细胞长时间处在300mmolL-1NaCl溶液中可能死亡

四、细胞膜具有选择透过性

1.

细胞膜的选择透过性主要与

有关。

3

2.典例剖析：例5．用相同的培养液培养水稻和番茄幼苗，一段时间后，测定溶液中各种离子浓度，结果如图所示，据图不能体现的信息是( )

A. 水稻对Si需求量最大，番茄对Si需求量最小

2+B. 水稻培养液里的Ca浓度高于初始浓度，说明水2+稻不吸收Ca

C. 水稻对不同离子的吸收具有选择性

D. 水稻和番茄对无机盐离子与水的吸收是两个相对独立的过程

4+4+五、探究植物细胞的吸水和失水：质壁分离与复原实验

1.(1)实验材料：

。

（2）实验步骤：

（3）注意点：①此实验有对照，为自身对照（前后对照）

②此实验只用到了低倍镜。

2.典例剖析：例6．下图示某同学进行质壁分离与复原的实验操作步骤，与此相关的叙述中，错误的是（ ）

．．

A. 步骤B主要观察细胞质大小及细胞壁的位置B. 步骤D的观察结果应与步骤B相比对

C. 步骤E滴加的是清水 D. 步骤F与步骤B的观察结果应当相同

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