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深度读：高中生物学新教材—11

今天读书内容：被动运输。1问题探讨

与现行教材相比，本节问题探讨添加了设问：如果漏斗管足够长，

管内液面会无限升高吗？为什么？

学生可能会有这样想：漏斗内蔗糖溶液的浓度一直高于烧杯内的

清水，因此烧杯内的水分将永不停歇地通过半透膜进入漏斗，漏斗内

的液面将一直上升不会停止。实际上，管内液面上升到一定高度之后，

管中水柱产生的压力将加速将漏斗中的水分“压出”，水分进入漏斗

（因为浓度差）的速率和水分流出（因为管中水柱的压力）的速率相

等时，液面将不在上升。

问题探讨通过设问，引导学生考虑“压力势”的影响，这可以帮

助学生随后弄清为什么植物细胞不能无限吸水。植物细胞吸水膨胀后

会对细胞壁产生压力，细胞壁反过来也挤压原生质体，细胞壁产生的

压力导致水从植物细胞中挤压出来，最终植物细胞吸水和细胞壁将水

从细胞中压出之间将建立平衡。

2水进出细胞的原理2.1渗透作用介绍

现行教材删去了渗透作用的介绍，新教材又回来了。渗透作用是

指水分子通过半透膜的扩散。有些老师对“扩散”一词有误解，甚至

认为扩散就是水分子无规则的运动。而实际上扩散是有方向的，因此

渗透（作用）也是有方向的：从相对含量高的一侧向相对含量低的一

侧，这里渗透的方向是水分子净移动的方向。

将人的红细胞置于生理盐水中，水分进出红细胞达到平衡，此时

细胞没有水的净移动，没有发生渗透作用。只有将红细胞置于低渗或

高渗溶液中，才会发生渗透作用。

2.2思考与讨论

通过设问引导学生的思维活动，通过和渗透装置类比，明确哺乳

动物红细胞的细胞膜相当于一层半透膜，膜两侧存在“浓度”差时就

会发生渗透作用。

新教材此处加了一个设问，让学生思考会什么临床输液要用生理

盐水，引导学生关注生活实践并用所学知识做出合理的解释。

2.3植物细胞的吸水和失水

植物细胞的吸水和失水，教材选择了成熟植物细胞进行说明。

成熟植物细胞失水时，会发生质壁分离。质壁分离指的哪里和哪

里分离，教材写得比较具体：细胞壁和原生质层分离。但是名词委的

术语中我们看到质壁分离被定义为：原生质体收缩，部分质膜与细胞

壁脱离的现象。

我们可以大致看一下教材这一部分的写法，不管是哺乳动物红细

胞还是成熟植物细胞，教材都在引导学生寻找“半透膜”在哪里，然

后再分析“半透膜”两侧存在浓度差会怎样。其目的是期望学生在动

植物细胞中找到“渗透装置”。正是基于这样的考虑，教材突出强调

了原生质层，虽然原生质层不是被普遍接受的术语，但用在此处能言

简意赅地说明成熟植物细胞可以构成一个渗透系统，否则每次都是细

胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质，我们作为读者也会不胜其烦。

这里只需要让学生明确发生了质壁分离即可，并不需要强调一定是原

生质层和细胞壁分离（为分数计，还是强调一下吧）。

2.4“浓度”——一个艰难的选择

教材介绍成熟植物细胞主要通过渗透作用吸水和失水时，比较了

细胞液浓度和外界溶液浓度的大小。

细胞液中溶质是多种多样的，有电解质也有非电解质；实验时外

界溶液中的溶质是蔗糖，属于非电解质，这在化学上是没法比较两者

浓度大小的。而且作为教师，我们清楚这里实际比较的是渗透压（或

渗透势），电解质和非电解质的渗透压（或渗透势）不能一概用物质

的量浓度加以衡量，还要考虑电解质和非电解质对水的吸引能力（束

缚能力）是有差异的。

考虑到学生的认知水平，教材此处用“浓度”代替渗透压（渗透

势）是一个折中的处理。为了弥补这一不严谨表述的缺憾，课后练习

题测量细胞液浓度时，问的是“相当于”多大浓度的蔗糖溶液，而不

是问细胞液浓度是多少。同样的，在讲哺乳动物红细胞的吸水和失水

时，我们最好说成红细胞内的溶液相当于0.9%的氯化钠浓度，而不要

说两者浓度相等。

3探究——植物细胞的吸水和失水3.1预备知识

新教材在学生探究实验前先介绍了不少预备知识，有点散。概括

起来有两个方面。

一方面介绍了细胞壁的透性和伸缩性。现行教材讲细胞壁是全透

性的，溶于水中的物质都能通过细胞壁；新教材修改为水分子对细胞

壁是全透性的，不再提溶于水中的物质都能通过细胞壁，这主要是考

虑到溶于水的大分子蛋白质很难穿过细胞壁。

另一方面此处点出：教材所述的水进出细胞，主要是指水经过原

生质层进出液泡。此处教材故意引导学生把原生质层当作一个