物质跨膜运输的实例.doc.doc

［教材优化全析］ 问题讨论答案： 1.因为玻璃纸是半透膜，水分子可以透过它，而蔗糖分子则不能。漏斗内是蔗糖溶液、外面是清水，里面的浓度高于外面的，所以水分会通过玻璃纸进入漏斗内，漏斗管内的液面会升高。 2.不会升高。因为纱布是全透性，漏斗管内外不存在浓度差，水分通过纱布进出漏斗的速率一样，故漏斗管内的液面不会上升。 3.液面不会上升。因为漏斗管内外蔗糖浓度一样，故液面不会发生变化。 一、细胞的吸水和失水 1.渗透作用的实验： 取一玻璃漏斗，用膀胱膜或玻璃纸将漏斗口紧紧扎住，将漏斗倒过来，注入蔗糖溶液（蔗糖是双糖，不能透过半透膜），再将漏斗浸入装有清水的缸中（右图）。由于漏斗外是纯水，即水的浓度为100%，而袋内是糖液，水的浓度低于100%，这样就在膀胱半透膜的内外两侧形成了水的浓度梯度。因而漏斗外纯水中的水分子穿过半透膜而扩散到漏斗内的数量比漏斗内蔗糖液中水分子扩散到漏斗外的数量要多，结果漏斗内溶液的量逐渐增多，漏斗内的液柱逐渐升高这一现象就是渗透。 全析提示 渗透装置示意图 2.扩散作用和渗透作用 物质从高浓度区域向低浓度区域运动称为扩散作用。如：将一滴红墨水滴入水中，一会儿水变成了红色。而渗透作用是一种特殊方式的扩散，它是指水或其他溶剂分子通过半透膜（或选择透过性膜）进行的扩散。 渗透是扩散的一种特殊方式，进行扩散的物质仅限于“溶剂分子”，还必须通过半透膜（或选择透过性膜或原生质层）。 3.植物细胞是一个渗透系统 一个成长的植物细胞的细胞壁主要是由纤维素分子组成的，它是一个水和溶质都可以通过的透性膜。细胞膜、液泡膜则与细胞壁不同，前两者都是选择透过性膜，因此，我们可以把原生质层（包括细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质）当作一个选择透过性膜来看待。我们知道，液泡里面的细胞液含有许多溶解于水的物质，具有一定的浓度。这样，细胞液就通过原生质层与外界环境中的溶液发生渗透作用。因此，从物理学的角度看，可以将植物细胞看作是一个渗透系统。 当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入外界溶液中；当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就透过原生质层进入细胞液中。 要点提炼 1.成熟的植物细胞可看作是个渗透系统。 2.原生质层包括三部分——细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质。 4.质壁分离和质壁分离复原 把具有液泡的细胞放置在某些对细胞无毒害的物质（例如蔗糖）的浓溶液中。当外界溶液的浓度比细胞液的浓度高时，细胞液的水分就会向外渗出，因而液泡的体积缩小，细胞液对原生质层和细胞壁的压力也减低。由于原生质层和细胞壁都有伸缩性，这时候整个细胞的体积就缩小一些。假如这时候外界溶液的浓度仍然比细胞液的浓度高，细胞液的水分将继续向外渗出，但是，由于细胞壁的伸缩性有限，而原生质层的伸缩性较大，所以在细胞壁停止收缩时，原生质层仍在继续收缩。这样一来，原生质层就开始与细胞壁逐渐分开，逐渐收缩成为球状小团（见下图）。原生质层与细胞壁之间的空隙就充满了蔗糖溶液。植物细胞由于液泡失水而使原生质层与细胞壁分离的现象，就叫做质壁分离。这个现象表明，原生质层确实可以看作是选择透过性膜，而植物细胞确实可以看作是一个渗透系统。 质壁分离的主要原因是原生质层伸缩性比细胞壁的伸缩性大。 植物细胞的质壁分离 1.正常细胞 2.3.正在进行质壁分离的细胞 如果把发生了质壁分离现象的细胞再浸入浓度很低的稀溶液或清水中，外面的水就进入细胞，液泡慢慢地变大，整个原生质层又慢慢地恢复到原来的状态，这种现象叫做质壁分离复原。 可以利用植物细胞的质壁分离现象来判断细胞的死活。只有活细胞才有质壁分离现象。 知识拓展 对植物细胞来说，细胞吸水的方式有两种：吸胀作用和渗透作用，以后者为主；动物细胞均以渗透作用方式吸收水。植物细胞能依靠细胞内的蛋白质、淀粉和纤维素等亲水性物质吸收水分，这叫做吸胀作用。渗透作用是指水分子通过半透膜的扩散。为进一步理解渗透作用的吸水原理，在此引入“渗透压”的概念。“渗透压”是指溶液通过渗透作用吸收水分的能力。对它的理解是：溶液的浓度越大，通过渗透作用吸收水分的能力就越强，渗透压就越高；反之，渗透压就越低。 植物细胞依靠吸胀作用和渗透作用吸水；动物细胞依靠渗透作用吸水。 “渗透压”是指溶液通过渗透作用吸收水分的能力。 5.红细胞的吸水实验： 将哺乳动物的红细胞放入溶液中，会出现以下三种情况： ①当外界溶液的浓度比细胞质的浓度低时，细胞吸水膨胀； ②当外界溶液的浓度比细胞质的浓度高时，细胞失水皱缩； ③当外界溶液的浓度与细胞质的浓度相同时，水分进出细胞处于动态平衡。 思考与讨论：（课本P61） 答案：1.不能。因为细胞膜是选择透过性膜，细胞内有用的物质（血红蛋白）不能随便透过细