第1节物质跨膜运输的实例【课标要求】通过模拟实验探究膜的透性。【考向瞭望】生物膜选择透过性的实验验证和分析。【知识梳理】一、细胞的吸水和失水:(一)原理:发生了渗透作用,该作用必须具备两个条件:1、具有半透膜。2、膜两侧溶液具有浓度差。(二)动物细胞的吸水和失水(以红细胞为例:红细胞膜相当于一层半透膜):1、当外界溶液浓度<细胞质浓度时,细胞吸水。2、当外界溶液浓度>细胞质浓度时,细胞失水。3、当外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出平衡。(三)植物细胞的吸水和失水:1、在成熟的植物细胞中,原生质层(细胞膜+液泡膜+二者之间的细胞质)相当于一层半透膜。2、成熟植物细胞发生质壁分离的条件是外界溶液浓度>细胞液浓度,发生质壁分离复原的条件是外界溶液浓度<细胞液浓度。二、渗透系统的组成分析及应用:(一)渗透系统的组成(如图)及特点:1、半透膜,可以是生物性的选择透过性膜,如细胞膜,也可以是物理性的过滤膜,如玻璃纸。2、半透膜两侧的溶液具有浓度差。(二)渗透作用的发生:1、若S1溶液浓度大于S2,则单位时间内由S2→S1的水分子数多于S1→S2,外观上表现为S1液面上升;若S1溶液浓度小于S2,则情况相反,外观上表现为S1液面下降。2、在达到渗透平衡后,若存在如图所示的液面差Δh,则S1溶液浓度仍大于S2。(三)渗透作用的应用:1、比较不同溶液浓度大小2、验证渗透作用发生的条件(1)具半透膜。(2)具有浓度差。三、物质跨膜运输的其他实例(一)对无机盐的吸收实例1、水稻和番茄对同一离子的吸收量不同。2、水稻或番茄对不同离子的吸收量不同。3、人体甲状腺滤泡上皮细胞可以主动地从血液中吸收碘。4、不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异。(二)生物膜的特性:细胞膜和其他生物膜可以让水分子自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过,因此它们都是选择透过性膜。【思考感悟】半透膜和选择透过性膜有哪些异同点?(1)相同点:某些物质可以通过,另一些物质不能通过。(2)不同点:选择透过性膜一定是半透膜,半透膜不一定是选择透过性膜。【基础训练】1、红细胞悬液为不透明的红色液体,而红细胞发生溶血(红细胞破裂)后,溶液会逐渐透明,所以可通过红细胞悬液澄清的速度判断红细胞溶血速度,进而根据红细胞溶血速度来判断物质进入红细胞的速度。(1)实验目的:设计实验判断葡萄糖和甘油进入红细胞的速度。用心爱心专心漏斗内烧杯内溶液浓度MN现象及结论①若漏斗内液面上升,则M>N②若漏斗内液面不变,则M=N③若漏斗内液面下降,则M<N1(2)试剂用具:稀释的羊的红细胞悬液、0.3mol·L-1的葡萄糖溶液、0.3mol·L-1的甘油溶液、试管、量筒、计时器、试管架、记号笔。(3)实验步骤第一步:取2支试管,分别标记为A、B。第二步:分别量取0.3mol·L-1的葡萄糖溶液、0.3mol·L-1的甘油溶液各10mL,注入A、B两支试管。第三步:分别量取1mL稀释的羊红细胞悬液注入A、B两支试管中,同时开始记时,记录溶液由不透明到透明所需的时间。(4)结果结论①如果加入葡萄糖的试管内溶液透明所用的时间短,说明葡萄糖比甘油进入细胞的速度快。②如果加入甘油的试管内溶液透明所用的时间短,说明甘油比葡萄糖进入细胞的速度快。③如果两支试管内溶液透明所用的时间相同,说明葡萄糖和甘油进入细胞的速度相同。(5)实验思考根据研究得知,0.3mol·L-1的葡萄糖溶液和0.3mol·L-1的甘油溶液都是红细胞的等渗溶液,为什么还会使红细胞发生溶血?葡萄糖和甘油都是细胞选择吸收的物质,所以会逐渐进入细胞,使细胞内的溶液浓度增大,渗透压上升,细胞大量吸水,最终导致细胞涨破。2、下列实例中,最能体现植物细胞渗透失水和吸水原理的是(C)①将萎蔫的菠菜放入清水中,不久变得硬挺;②将大豆种子浸入清水后,种皮变软,体积膨大;③用糖拌西红柿,西红柿变软,渗出许多汁水;④洋葱鳞片叶的表皮细胞发生质壁分离和质壁分离复原A、①B、②③C、④D、①④3、用完全培养液在两个相同容器内分别培养水稻和番茄苗,假设两植物的吸水速率相同,一段时间后,测定培养液中各种离子与实...