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(共25张PPT)
第二单元 细胞的基本结构和物质的运输
第4课时 水分进出细胞的原理
考点3：观察植物细胞的质壁分离和复原
考点1：渗透作用及其现象分析
考点2：动物细胞核植物细胞的吸水核失水
1.漏斗管内的液面为什么会升高？如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？
2.如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？
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？
考点一 渗透作用及其现象分析
1.漏斗管内的液面为什么会升高？如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？
考点一 渗透作用及其现象分析
①由于单位时间内从烧杯透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏斗进入烧杯的水分子数量，使得管内液面升高。
②当漏斗内液面升到一定高度时，漏斗内的液面会对半透膜产生一定强度的静水压，这一强度的静水压使得单位时间内，透过半透膜渗入漏斗水分子的数量与渗出漏斗水分子的数量相等。
考点一 渗透作用及其现象分析
思考：当液面高度不变时，半透膜两侧的水分子运动方式如何？此时半透膜两侧的溶液浓度有何关系？液面高度 h与什么有关？若S1>S2,液面高度会发生怎样的变化？
①液面高度不发生变化，水分子双向运动速率相等，即动态平衡。
S2＞S1
②S表示溶液浓度,比较S2和 S1浓度变化
S2↓ S1↑
S2＞S1
平衡前：
平衡后：
渗透过程：
溶液S1
溶液S2
③ h的高度与浓度差有关
④液面高度会下降
2.如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？
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？
考点一 渗透作用及其现象分析
不会
用纱布替代玻璃纸时，因纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通透，因而液面不会升高。
漏斗中液面将保持不变。
渗透作用发生的条件
具有半透膜
半透膜两侧存在浓度差
概念辨析
渗透作用是指水分子（或其他溶剂分子）从相对含量高的地方向相对含量低的地方通过半透膜扩散的过程。
渗透压：溶液中单位体积溶质微粒对水的吸引力。
单位体积溶质微粒越多,对水的吸引力越大,溶液渗透压越高；反之，溶液渗透压越低。一般而言，溶液中物质的量浓度越高，渗透压越大
渗透作用是扩散作用的一种特殊形式。
渗透作用必须有选择透过性膜(半透膜)，扩散则不一定需要；扩散适用于各种物质，渗透仅指溶剂分子。
（1）渗透作用与扩散作用
（2）渗透压与物质的量浓度
A、B分别表示渗透作用装置，据图回答下列问题：
（1）A图中渗透达到平衡，半透膜两侧 (填“有”或“没有”水分子的进出。
（2）A图中Δh不变时，S1、S2溶液浓度的大小关系为：
S1 S2(填“>”“<”或“＝”；S1、S2中溶质不能通过半透膜)。
有
>
拓展 提升思维（步步高P38）
①一段时间后，两管中液面的变化为左管液面 ，
右管液面 。
A、B分别表示渗透作用装置，据图回答下列问题：
（3）在图B所示的U型管内，左右管分别装入质量分数相等的葡萄糖、麦芽糖溶液，初始时两管内液面相平，假设溶质分子不能透过半透膜。
升高
拓展 提升思维（步步高P38）
降低
②液面高度稳定后，分别向两管内加入等量的麦芽糖酶，两管中
液面的高度变化分别为左管液面 ，右管液面 。
降低
升高
1.（步步高P39）某同学设计的渗透装置实验如图所示(开始时状态)，烧杯中盛放有蒸馏水。图中猪膀胱膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液一段时间后再加入蔗糖酶(微量)。有关该实验描述正确的是(　　)
A．漏斗中液面开始时先上升，加酶后即下降B．漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后下降，最后保持内外液面基本相平C．漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后保持一定的液面差不变D．加酶后在烧杯中可检测出的有机物仅有葡萄糖
跟踪训练
B
2.(步步高P39)如图为一个渗透装置，假设溶质分子或离子不能通过半透膜，实验开始时，液面a和b平齐。下列判断正确的是（ ）
A．如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的浓度低于乙，则液面a会下降，液面b会上升B．如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，两者的质量分数相同，则液面a会下降，液面b会上升C．当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲乙溶液的浓度相等D．当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲、乙溶液的渗透压一定相等
跟踪训练
A
3.如图为平衡时的渗透装置，烧杯的液面高度为a，漏斗的液面高度为b，液面差m=b-a，在此基础上继续实验，以渗透平衡时的液面差为观测指标，正确的是（ ）
A.若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，则平衡时m将增大
B.若向漏斗中滴入等浓度的蔗糖溶液，则平衡时m将不变
C.若向漏斗中滴入清水，则平衡时m将减小
D.若向烧杯中加入适量清水，则平衡时m将增大
C
跟踪训练
动物细胞也能渗透吸水，细胞膜相当于 。


类比推理
细胞膜
水
如果将装置中的漏斗换成动物细胞，还会不会发生渗透作用呢？
半透膜
考点二 动物细胞和植物细胞的吸水和失水
1.动物细胞的吸水和失水
渗透作用
条件
半透膜两测溶
液存在浓度差
←细胞膜
细胞质
外界溶液
具有半透膜
现象
外界溶液浓度＜细胞质浓度，
外界溶液浓度＞细胞质浓度，
外界溶液浓度=细胞质浓度，
处于动态平衡
细胞吸水膨胀（甚至涨破）
细胞失水皱缩（失水过多可能死亡）
细胞维持正常形态，水分子进出细胞
考点二 动物细胞和植物细胞的吸水和失水
2.成熟植物细胞的吸水和失水
全透
小
细胞质
半透膜
大
液泡
考点二 动物细胞和植物细胞的吸水和失水
原生质体？
2.成熟植物细胞的吸水和失水
细胞膜
细胞液
外界溶液
细胞质
液泡膜
←原生质层
渗透作用
条件
半透膜两测溶液存在浓度差
具有半透膜
考点二 动物细胞和植物细胞的吸水和失水
外界溶液浓度＞细胞液浓度，
细胞失水，发生质壁分离现象：
外界溶液浓度＜细胞液浓度，
细胞吸水略微膨胀，失水的细胞发生质壁分离复原
外界溶液浓度=细胞液浓度，
水分子进出平衡，细胞保持原态
考点二 动物细胞和植物细胞的吸水和失水
2.成熟植物细胞的吸水和失水
半透膜 选择透过性膜
实例 玻璃纸 细胞膜
透过原理
联系 半透膜的孔隙的大小，比孔隙小的离子和小分子可以自由通过，比孔隙大的分子不能通过
主要是膜上转运蛋白的种类和数量，能与转运蛋白特定部位结合的离子和分子可以通过
选择透过性膜一定是半透膜
半透膜不一定是具有生物活性的选择透过性膜
源于必修1 P63“思考·讨论”：红细胞的细胞膜相当于半透膜。习惯上说的半透膜是 薄膜，物质能否通过取决于 ；选择透过性膜是 的生物膜，其对不同物质的通过性不仅取决于 ，还与 有关。因此细胞膜和半透膜类似，又有所不同。
无生命的物理性
微粒的大小
具有活性
分子大小
细胞的需求
比较半透膜和选择透过性膜
1.实验原理
考点三 植物细胞的质壁分离和复原
外因：
细胞液和外界溶液存在浓度差（外界溶液溶度＞细胞液），细胞发生渗透吸水和失水
内因：
（1）成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜
（2）原生质层比细胞壁伸缩性大
2.实验材料
→有紫色大液泡，便于观察
紫色洋葱鳞片叶外表皮
注意：
1、不能用未成熟的细胞，
如根尖分生区细胞
没有大液泡
2、可以用绿色植物的叶肉细胞，如黑藻叶片
黑藻叶片细胞
质壁分离
考点三 植物细胞的质壁分离和复原
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
实验结论
原生质层是不是相当于一层半透膜？
原生质层相当于一层半透膜
①制作临时装片, 观察植物细胞 正常形态 ；
②将植物细胞浸润在 较高浓度的蔗糖溶液中，观察；
③再将植物细胞浸润在 清水 中，观察。
①细胞的正常形态
②高浓度蔗糖溶液中
③在清水中
3.实验流程
设计
方案
预期结果
①在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变小，细胞皱缩；
②在清水中植物细胞的中央液泡会变大，细胞膨胀。
2、质壁分离结束时，水分子进出细胞数量相等
此时达到渗透平衡，细胞液浓度 外界溶液浓度
此时细胞可能处于 状态
1、在实验过程中显微镜下观察到右图所示图像时
质壁分离复原结束时，水分子进出细胞数量相等
此时达到渗透平衡，细胞液浓度 外界溶液浓度
思考：
失水、吸水或平衡，也可能死亡
等于
不一定等于
【高考真题演练】
1.(2022·全国甲，2)植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞，分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中，当水分交换达到平衡时观察到：①细胞a未发生变化；②细胞b体积增大；③细胞c发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换，下列关于这一实验的叙述，不合理的是
A.水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度
B.水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b＞细胞a＞细胞c
C.水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度
D.水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度
C
不同外界溶液中植物细胞的变化
细胞略膨胀
②溶质可透过膜的溶液（如KNO3、甘油、尿素、葡萄糖等）中：
①清水中：
发生质壁分离后能自动复原
③溶质不能透过膜的溶液（如蔗糖）：
只发生质壁分离
拓展 思维提升
发生质壁分离后无法复原
④在过高浓度溶液中：
细胞失水过多死亡
例：将同一植物细胞依次浸于蒸馏水、0.3mol/L蔗糖溶液和0.5mol/L尿素溶液中，观察原生质体的体积随时间的变化．如下图所示：
在A、B、C中，细胞在蒸馏水中的是________，在0.3mol/L蔗糖溶液中的是_________，在0.5mol/L尿素溶液中的是___________。
A
C
B
跟踪训练
（步步高P39） T4.将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中，发现其原生质体(植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积变化趋势如图所示。下列叙述正确的是
A.0～4 h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内
B.0～1 h内细胞体积与原生质体体积的变化量
相等
C.2～3 h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的
渗透压
D.0～1 h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压
C
跟踪训练

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