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4.细胞的物质输入和输出

4.1物质跨膜运输的实例

一、渗透实验

1．扩散现象：分子不停地做无规则的运动——布朗运动

2．渗透现象

（1）漏斗实验

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（2）条件

①半透膜：小分子可以通过，大分子不能通过的多孔性薄膜；无活性，即无选择透过性，所有小分子可过

1）如玻璃纸（赛璐玢），膀胱膜、肠衣、羊皮纹、胶棉薄膜、鸡蛋的卵壳膜等

2）物质能否通过取决于物质分子的直径与半透膜空隙的大小：知识联想：滤膜法微生物计数

3）半透膜的面积越大，渗透越快

4）实验验证：换成纱布后，漏斗内液面不上升

②半透膜两侧的溶液存在浓度差

1）差值越大，吸/失水多且快

2）浓度指物质的量浓度（c=n/V=m/MV），即渗透压

3）备注

a．如质量分数为10%的葡萄糖、蔗糖溶液

b．质量分数为10%的葡萄糖（相对分子质量M小）溶液的渗透压大

c．∴水可通过半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动

4）实验验证：

a．漏斗内为蔗糖、烧杯内为清水：漏斗液面上升

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b．漏斗、烧杯为相同浓度的蔗糖：漏斗液面不变

c．漏斗内为清水、烧杯内为蔗糖：漏斗液面下降

d．漏斗内为蔗糖、烧杯内为清水，平衡后再加入蔗糖酶：漏斗液面先上升；加入酶、以及酶水解蔗糖为葡

萄糖后，漏斗内浓度变大，继续上升一段；当葡萄糖透过膜，漏斗内浓度变小，液面下降；最后漏斗内保

留酶，保持一定的高度

（3）渗透作用

①水分子(或其它溶剂分子)透过半透膜

②从低浓度（物质的量浓度）溶液向高浓度溶液；从相对含量多的地方向相对含量少的地方

③扩散的现象

（4）结果

①微观：水分子通过半透膜，双向扩散

②宏观：水从低浓度向高浓度流动，至动态平衡

③平衡后：半透膜两侧存在液面差；两侧溶液浓度不相等，漏斗里的浓度更大；液面差的高低取决于半透

膜两侧溶液起始浓度差的大小

3．异同

（1）运动对象不同：扩散是溶质/物质运动；渗透是水/溶剂运动

（2）运动方向不同：扩散是高浓度到低浓度；渗透是低到高（从相对含量高到低）

（3）是否需要介质：扩散不需要膜；渗透需要半透膜

（4）扩散是溶质从高浓度到低浓度运动，至动态平衡

（5）渗透是特殊扩散：是溶剂从相对含量高到低的运动，即顺相对含量的梯度跨膜运输；至动态平衡

4．应用：反渗透膜，制纯水，海水淡化

二、探究实验

1．步骤：提出问题→作出假设→设计实验→结果预测→进行实验→记录结果→分析结果→得出结论→表达

和交流→进一步探究

2．变量

（1）定义：也称因子，指实验过程中所被操作的特定因素或条件

（2）分类：

①自变量：也称实验变量，指实验中由实验者所操纵的因素或条件

②因变量：也称反应变量，指实验中由于实验变量而引起的变化和结果

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③无关变量：也称控制变量，指实验中除实验变量以外的影响实验现象或结果的因素或条件；描述语：等

量且适量的X溶液，生长状况相似的生物，适宜的环境中（包括温度、光照、pH、营养物质等），处理相

同时间

④额外变量：也称干扰变量，指实验中由于无关变量所引起的变化和结果

（3）实验关键：