第4章 细胞的物质输入和输出
第1节 物质跨膜运输的实例
【目标导学】
1. 观察渗透系统模式图，说出渗透作用发生的条件。
2. 结合植物细胞的结构，描述质壁分离与复原的过程。（重点、难点）
3. 根据质壁分离原理，说出植物细胞吸水和失水在实践中的应用。
【独立自学】
一．细胞的吸水和失水
(一)问题探讨
1. 实验分析
（1）现象：漏斗管内液面 。（ 越大，液面高度差越大）
（2）原理：水分子 通过半透膜，蔗糖分子 通过半透膜。
（3）解释：单位体积内水分子含量：清水(烧杯内) 蔗糖溶液(漏斗内)──→单位时间内透过半透膜进入漏斗的水分子数 从漏斗渗出进入烧杯的水分子数──→漏斗内液面上升。
2. 渗透作用：指 (或其他溶剂分子)透过 ，从相对含量 的地方向相对含量 的地方扩散，或从 浓度溶液向 浓度溶液的扩散。（ 越大，水分子扩散越快越多，高度差越大）
3.渗透作用发生的条件：（1）.具有 ；（2）.半透膜两侧溶液具有 。
（二）动物细胞的吸水和失水（以红细胞为例）：
（1）外界溶液浓度 细胞质浓度时,细胞 ；[来源:学科网ZXXK]
（2）外界溶液浓度 细胞质浓度时,细胞 ；
（3）外界溶液浓度 细胞质浓度时,水分进出细胞处于 。
（三）植物细胞的吸水和失水
1.结构基础
⑴细胞壁: 全透性 ，即水分子和溶解在水里的物质都能自由通过。
⑵原生质层: 细胞膜、液泡膜
以及两层膜之间的 细胞质组成原生质层,相当于一层 半透膜 。
⑶细胞内的液体环境:主要指液泡内的 细胞液 。 [来源:学,科,网]
2.发生条件:成熟植物细胞中具有中央大______，成熟的植物细胞为一个渗透系统
二.探究实验——质壁分离与质壁分离的复原实验
1．提出问题：原生质层相当于一层半透膜吗？
2．作出假设： 。
3．实验原理
⑴原生质层的伸缩
性比细胞壁伸缩性 。
⑵当外界溶液浓度 细胞液浓度时，细胞失水，原生质层收缩进而质壁分离。
⑶当外界溶液浓度 细胞液浓度时，细胞吸水，使质壁分离复原。
4．实验步骤及现象(略)
5．预期结果
中央液泡大小 | 原生质层的位置 | 细胞大小[来 | |
蔗糖溶液 |
| 原生质层脱离细胞壁 | |
清水 | 逐渐恢复原来大小 | 原生质层恢复原来位置 | 基本不变 |
6．实验结论
原生质层相当于一层半透膜，成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用：当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离；若再使外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原。
【合作互学】[来
1.当液面不再升高时，长颈漏斗内外液体S1和S2的浓度相等吗？为什么？
2.结合图片说出植物细胞发生质壁分离和复原的过程是什么？总结质壁分离发生的原因
A B C
3.如果把质壁分离实验中所用的蔗糖溶液，换成0.4mol/L的KNO3溶液（大于细胞液浓度），实验现象会发生什么变化？为什么？
【当堂固学】
感悟高考
1.（2014.全国卷.4）下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是（ ）
A.与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观察
B.用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察
C.用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同
D.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实验现象的观察
2.（2017.全国卷，4）将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中，发现其原生质体（即植物细胞中细胞壁以内的部分）的体积变化趋势如图所示，下列叙述正确的
是（ ）
A. 0～4h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内
B. 0～1h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等
C. 2～3h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压
D. 0～1h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压
变式训练
1.将同一植物细胞依次浸入清水、0.3mol／L的蔗糖溶液和O.4 mol／L的KN03溶液中，测得细胞的体积随时间的变化曲线如图所示，则曲线A、B、C分别代表细胞所处的溶液是 （ ）
A．清水、蔗糖溶液、KNO3
B．KN03、清水、蔗糖溶液
C．清水、KNO3、蔗糖溶液
D．蔗糖溶液、KN03、清水
2.将等体积的质量百分比浓度相等的葡萄糖和蔗糖溶液分别放在U型管的两侧，中间用蔗糖不能透过而葡萄糖分子可以透过的半透膜分隔开，U型管甲、乙两侧的液面变化正确的是（ ）
A. 甲先升高后降低最终低于乙
B. 甲只升高
C. 甲先降低后升高最终低于乙
D. 甲只降低
