【考点一】渗透作用
1.概念: 水 分子等溶剂分子通过 半透膜 从 低 浓度溶液向 高 浓度溶液的扩散。
2.发生条件:①具有 半透膜 ;②膜两侧溶液有 浓度差 (注:指物质的量浓度)。
注:液面上升速度及高度差都取决于膜两侧溶液的浓度差 。渗透作用中水分子运动方向是双向 的。
【考点二】成熟植物细胞的吸水和失水
1.成熟植物细胞的结构
2.观察植物细胞的吸水和失水
(1)实验原理
内因:原生质层具有 选择透过性,相当于一层 半透膜 ; 原生质层的伸缩性 大于 细胞壁。
外因:原生质层两侧的溶液具有 浓度差 。
外界溶液浓度>细胞液浓度→细胞 失水→发生 质壁分离 现象。
外界溶液浓度<细胞液浓度→细胞 吸水→发生 质壁分离复原 现象。
(2)实验材料:活 的(细胞有活性) 成熟 的(有大液泡) 植物 细胞(有细胞壁),如 洋葱鳞片叶外表皮或黑藻叶。采用紫色洋葱鳞片叶外表皮,是因为细胞中有一个 紫色 的中央大液泡,便于观察。
(3)实验步骤
(4)实验三次观察形成自身对照,每次观察对象都是细胞总大小、原生质层的位置、液泡的大小和颜色。
(5)滴加清水或蔗糖溶液时,都在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引,重复几次。
(6) 蔗糖溶液的浓度大小为0.3g/mL。
3.拓展分析
(1)死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞不能发生质壁分离。
(2)在一定浓度、溶质(如蔗糖)不能穿膜的溶液中成熟植物细胞现象为:发生 质壁分离 。
(3)在一定浓度、溶质(如葡萄糖溶液、KNO₃溶液、尿素、乙二醇)可穿膜的溶液中成熟植物细胞现象为:发生质壁分离后又自动复原。
(4)成熟植物细胞在高浓度的蔗糖溶液(如0.5g/mL)中能发生质壁分离现象,但不能复原,原因是外界溶液浓度过高,导致细胞失水过多而死亡 。
(5)当细胞处于平衡状态时,细胞吸水量 等于 失水量。
(6)细胞处于质壁分离状态时,细胞液浓度 大于或小于或等于 外液浓度。
细胞处于质壁分离状态时,细胞液浓度可能大于、等于或小于外液浓度,具体分析如下:
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细胞液浓度小于外液浓度:当细胞刚放入浓度较高的外界溶液中时,细胞液浓度小于外液浓度,细胞会通过渗透作用失水,原生质层的伸缩性比细胞壁大,所以原生质层就会与细胞壁分开,发生质壁分离。
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细胞液浓度等于外液浓度:在质壁分离过程中,随着细胞不断失水,细胞液浓度逐渐升高,当细胞液浓度等于外液浓度时,水分子进出细胞达到动态平衡,此时细胞仍处于质壁分离状态,只是不再继续失水。
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细胞液浓度大于外液浓度:如果外界溶液的溶质可以被细胞吸收,如将细胞置于一定浓度的KNO₃溶液中,细胞在失水发生质壁分离的同时,会主动吸收K⁺和NO₃⁻,使细胞液浓度升高,当细胞液浓度大于外液浓度时,细胞会开始吸水,但此时细胞可能还处于质壁分离状态,只是质壁分离的程度不再加深,甚至可能会逐渐复原。
细胞液浓度与外界溶液浓度的比值随时间的变化曲线
(7)高浓度盐水可对伤口杀菌消毒,原因是 高浓度盐水可使细菌渗透失水而死亡。
【考点三】物质进出细胞的方式
1.小分子、离子的运输方式(体现了膜的选择透过 性)
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方式 |
方向(浓度) |
转运蛋白 |
能量 |
举例 |
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被动运输 ![]() |
自由扩散 |
高→低 |
不需要 |
不消耗 |
H₂O、O₂、CO₂、甘油、脂肪酸、乙醇、苯、尿素、水等 |
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协助扩散 |
高→低 |
需要 |
不消耗 |
葡萄糖进入哺乳动物成熟红细胞、水等 |
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主动运输 |
低→高 |
需要 |
消耗 |
小肠吸收葡萄糖、氨基酸、核苷酸、无机盐离子 等 |
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注:主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中,保证了活细胞能够按照生命活动的需要,主动选择吸收所需要的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质。
2.大分子、颗粒性物质的运输方式(体现了膜的 流动 性)
(1)胞吞:细胞外→细胞内, 消耗 能量,如白细胞吞噬病菌、变形虫摄食等。
(2)胞吐:细胞内→细胞外, 消耗 能量,如 消化酶、抗体、蛋白质类激素 等分泌蛋白的分泌。
3.模型图分析
(1)图①表示: 自由扩散 图②表示: 协助扩散 图③表示: 主动运输 。
(2)图④表示: 自由扩散 图⑤表示: 协助扩散 图⑥表示: 主动运输 。
4.曲线图分析
(1)图⑦表示 自由扩散 ,运输速率与物质浓度呈 正比 。
(2)图⑧可表示 协助扩散或主动运输 ;
若表示协助扩散,OP 段限制因素是 物质浓度 ,P点后限制因素是 载体数量 ;
若表示主动运输,OP 段限制因素是 物质浓度 ,P点后限制因素是 载体数量或能量 。
(3)图⑨曲线运输速率与O₂浓度无关,说明不消耗能量,曲线表示 被动运输 。
(4)图⑩表示 主动运输 ,OP 段限制因素是 O₂浓度 ,P点后限制因素是 载体数量 。
