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实验5 通过模拟实验探究膜的透性（渗透作用原理及相关实验） 必修一P60、70“问题探讨” 解题探究 实验解读 1.实验原理 一．实验目的： 1．说明生物膜具有选择透过性 2．尝试模拟实验的方法 二．实验原理： 1、某些半透膜（如动物的膀胱膜、肠衣等），可以让某些物质透过，而另一些物质不能透过。或者（玻璃纸）水分子可以透过，而蔗糖分子因为比较大，不能透过。可以用半透膜将不同浓度的溶液分隔开，然后通过观察溶液液面高低的变化，来观察半透膜的透过特性，进而类比分析得出生物膜的透性。（必修一P60“问题探讨”） 2、利用人工膜来模拟生物膜，探究膜的透性；（必修一P70“问题探讨”） 实验解读 半透膜：一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。玻璃纸，肠系膜，蛋壳膜，鱼鳔等 2.实验步骤、结果分析： 1．取一个长颈漏斗，在漏斗口外封上一层玻璃纸。 2．往漏斗中注入蔗糖溶液。 3．将漏斗浸入盛有清水的烧杯中，使漏斗管内外的液面高度一致。 4．静置一段时间后，观察烧杯中清水颜色的变化及长颈漏斗的液面变化，并将观察到的结果进行记录。 预期上述实验会出现什么现象？ （一）渗透系统（必修一 P60“问题探讨”） 1﹑漏斗管内的液面为什么会上升？ 2 ﹑如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？ 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？ 讨论： 单位时间内透过玻璃纸进入的水分子数多于渗出玻璃纸的水分子数量。 不会, 因为纱布的孔隙很大, 蔗糖分子也可以自由透过. 不会，浓度相等时，单位时间内透过玻璃纸进入的水分子数等于渗出玻璃纸的水分子数量 条件 ① 具有半透膜 ② 半透膜两侧的溶液浓度具有浓度差 渗透作用: 水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液扩散的现象 细胞膜 细胞内溶液 1、如果将装置中的漏斗换成动物细胞还会不会吸水？ 2、如果吸水会发生什么？ 如果动物细胞吸水胀破则说明细胞也能渗透吸水、细胞膜相当于 。 半透膜 类比学习 1 2 3 4 5 细胞液 液泡膜 细胞质 细胞膜 细胞壁（全透性） 原生质层 清水 ? 类比学习 细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层 植物细胞的吸水和失水 原生质层是否相当与半透膜？ 1、什么样的分子能够通过脂双层？什么样的分子不能通过？ O2、CO2、 水、N2 乙醇、甘油 苯 葡萄糖 氨基酸 核苷酸 H+、K+ Na+、Ga2+ Mg2+、HCO3ˉ 合成的脂双层 较小的分子 较大的有机分子 离子 （二）分析右图实验结果：（必修一P70“问题探讨”） 讨论： 氧气、二氧化碳，氮气、苯等小分子（苯还是脂溶性的）很容易通过脂双层； 水、甘油、乙醇等较小的分子也可以通过； 氨基酸、葡萄糖等较大的有机分子和带电荷的离子则不能通过合成的脂双层。 2、葡萄糖不能透过无蛋白质的脂双层，但小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖，如何解释？ O2、CO2、 水、N2 乙醇、甘油 苯 葡萄糖 氨基酸 核苷酸 H+、K+ Na+、Ga2+ Mg2+、HCO3ˉ 合成的脂双层 （二）分析右图实验结果：（必修一P70“问题探讨”） 讨论： 葡萄糖不能通过人工合成的无蛋白的脂双层，但小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖，推测小肠上皮细胞的细胞膜上有能够转运葡萄糖的蛋白质。 3、观察此图，联系已有知识，你还能提出其他的问题吗？能不能对所提出的问题作出尝试性的回答呢？ O2、CO2、 水、N2 乙醇、甘油 苯 葡萄糖 氨基酸 核苷酸 H+、K+ Na+、Ga2+ Mg2+、HCO3ˉ 合成的脂双层 （二）分析右图实验结果：（必修一P70“问题探讨”） 讨论： 细胞需要的离子是否也通过细胞膜上的蛋白质来运输。 实验拓展 渗透与扩散 渗透：是指水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜向溶质浓度大的一方做分子运动，使膜两边溶质浓度达到均衡的现象。例如，具有液泡的成熟植物细胞，当细胞液的浓度大于细胞外界溶液浓度时，细胞就通过渗透作用吸水；当细胞液的浓度小于细