2024_2025版高中生物第3章细胞的结构和功能第三节第2课时探究植物细胞的吸水和失水学案苏教版必修1.docxVIP

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第2课时探究植物细胞的吸水和失水

[学习目标]1.探究植物细胞的吸水和失水。2.概述质壁分别和复原的原理及过程。

一、渗透

1.渗透：在细胞膜等结构的两侧，较多的水分子从溶质分子相对较少的区域向溶质分子相对较多的区域扩散，这一现象称为渗透。

2.选择透过性膜：又叫半透膜，对进出的物质具有选择作用的膜。细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。

3.渗透作用具备的条件

(1)具有半透膜。

(2)半透膜两侧的溶液具有浓度差。

4.蔗糖溶液液面上升的缘由

分析上图可知：由于半透膜上侧10%蔗糖溶液中单位体积中水分子的数量少，而半透膜下侧5%蔗糖溶液中单位体积中水分子的数量多，所以水分子由下侧进入上侧的数量多于由上侧进入下侧的数量，从而使上侧的液面上升。

结合上面渗透示意图分析：

1.液面高度差会不会始终上升，为什么？

答案不会。长颈漏斗中的液面上升时，液体产生的静水压也随之变大，当静水压增大到和渗透压相等时(二者的方向相反，静水压向外、渗透压向内)，通过半透膜进出长颈漏斗的水分子数相等，因此，液面就不再上升了。

2.当液面不再上升时，长颈漏斗内外液体的浓度相等吗？

答案不相等。当水分子进出达到动态平衡时，长颈漏斗中溶液浓度仍高于烧杯中的液体浓度。

3.假如增加蔗糖溶液的浓度差，最终形成的液面高度差会如何变更？

答案高度差会增大。

1.如图，甲、乙为两个渗透装置。甲图是发生渗透作用时的初始状态，乙图是较长时间之后，长颈漏斗内外的水分子达到动态平衡时的状态。推断下列有关叙述错误的是()

A.图甲中③为半透膜，水分子能自由通过

B.图甲中溶液②的浓度大于溶液①的浓度

C.图乙中溶液①的浓度与溶液②的浓度相等

D.图甲中溶液①和②浓度差越大，则图乙中的水柱越高

答案C

解析在图乙中，高出液面的水柱所产生的压力应与渗透压平衡。水柱产生的压力向下，而渗透压的方向应向上，即漏斗内液体浓度高。

易错警示有关渗透作用的三个误区

(1)半透膜两侧的水分子进行的是双向运动，而不是单向运动，观测到的现象是由双向水分子运动的差别所导致的液面变更。

(2)当半透膜两侧的溶液达到平衡时，是指两侧的水分子运动达到平衡，而两侧溶液的浓度并不肯定相同，两侧的液面高度也不肯定相同。

(3)水分子通过半透膜由低浓度溶液向高浓度溶液扩散。此处的浓度是指物质的量浓度，是单位体积中微粒的多少，不是质量分数。

2.(2024·西安高一检测)将盛有肯定浓度的蔗糖溶液的透析袋的袋口扎紧后浸于蒸馏水中，如图表示透析袋中蔗糖溶液浓度与时间的关系(纵坐标表示蔗糖溶液浓度)，正确的是()

答案B

解析将盛有肯定浓度的蔗糖溶液的透析袋放在蒸馏水中后，蒸馏水将不断向透析袋中扩散，蔗糖溶液浓度不断降低，但受到透析袋容积的限制，到肯定时间后水分子进出达到动态平衡，此时蔗糖溶液浓度下降到肯定程度，并保持相对稳定。

二、细胞的吸水和失水

1.动物细胞的吸水和失水

(1)动物细胞没有细胞壁，也没有大液泡，动物细胞的细胞膜相当于半透膜。

(2)现象

①当外界溶液浓度细胞液浓度时，细胞失水皱缩。

②当外界溶液浓度细胞液浓度时，细胞吸水膨胀，甚至涨破。

③当外界溶液浓度＝细胞液浓度时，水分子进出细胞处于动态平衡，细胞形态基本不变。

2.植物细胞的渗透系统

(1)植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，称为原生质层，具有选择透过性，相当于一层半透膜。

(2)植物细胞内的液体环境主要是指液泡内部的细胞液。当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞会失水；当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，植物细胞会吸水。

3.质壁分别与复原是植物细胞吸水和失水的试验证据

(1)试验材料：紫色的洋葱鳞片叶外表皮细胞。

(2)试验原理

①成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。

②细胞液具有肯定的浓度，与外界溶液形成浓度差。

③原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大。

(3)试验过程

(4)试验结论

①当细胞液浓度外界溶液浓度时，细胞失水，原生质层和细胞壁分别，发生质壁分别。

②发生质壁分别的细胞，当细胞液浓度外界溶液浓度时，细胞吸水，发生质壁分别复原。

特殊提示(1)试验胜利的关键是试验材料的选择，必需选择有大液泡并有颜色的植物细胞，便于在显微镜下视察。

(2)若用0.5g/mL蔗糖溶液做试验，能发生质壁分别但不能复原，因为细胞过度失水而死亡。

(3)若用适当浓度的尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做试验，会出现自动复原现象，因为这些物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度上升。

如图是将紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞先放到0.3g/mL的蔗糖溶液中(甲)，再放到清水中(乙)的试验过程的图解，请分析回答下列问题：

1.该细胞的原生质层包括图中的哪些部分(请用图中数字回答)?

答案包括