4.1物质跨膜运输的实例精品学案知识·巧学·升华一、细胞的吸水和失水成熟植物细胞有中央大液泡，其占用了大部分空间所以将植物细胞的细胞质挤成一薄层，这样有利于植物细胞内外的物质交换。成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，这样的话对于植物细胞的吸水和失水就和红细胞的吸水和失水过程相似。由于原生质层相当于一层半透膜，所以水分子可以自由通过，而蔗糖等大分子物质却不能通过。方法点拨探究的一般过程是从发现问题、提出问题开始的。提出问题后，你可以根据自己已有的知识和生活经验，尝试着对这一问题的答案作出假设。然后设计探究的方案，包括选择材料、设计方法步骤等。按照探究方案进行探究，得到结果，再分析所得的结果与假设是否相符，从而得出结论，并不是所有的问题都能通过一次探究得到正确的结论。有时，由于探究的方法不够完善，也可能得出错误的结论。因此，在得出结论后，还需要对整个探究过程进行反思。二、探究植物细胞的吸水和失水1.实验材料：选用的是洋葱鳞片叶外表皮细胞。（选择此材料的好处是细胞液颜色深便于观察）质量分数为30%的蔗糖溶液很容易使洋葱鳞茎外表皮细胞发生质壁分离，短时间内对细胞的伤害很小；而清水又可使质壁分离得到复原。（1）对实验用的植物组织细胞要求：①活的具生命力，不能用已干化的洋葱鳞片叶。②成熟具中央液泡，不能用深层的洋葱鳞片叶。③最好具较多色素，洋葱鳞片叶外表皮细胞液泡中紫色较明显，便于观察。（2）对实验用的外界溶液的要求：①无毒性。否则会使细胞死亡。②溶液浓度比细胞液泡中细胞液浓度稍高。质量浓度为0.3g·mL-1的蔗糖溶液合适，过分低于或过分高于此浓度，实验都会失败。2.溶液中的溶质分子必须是不能通过细胞膜的较大分子。蔗糖溶液中的蔗糖分子是二糖，不能透过细胞膜。如改用其他溶质小分子（如尿素分子），在质壁分离实验时会发生质壁分离后自动复原现象。3.实验记录：中央液泡大小原生质层的位置细胞大小蔗糖溶液变小原生质层脱离细胞壁基本不变清水逐渐恢复原来大小原生质层恢复原来位置基本不变三、物质跨膜运输的其他实例通过分析各种现象看出：物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的，而且细胞对物质的输入和输出有选择性。说明细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，物质能否通过这种膜是根据生命活动需要与否，而不取决于物质分子的直径大小。要点提示除了水分子可以自由通过膜运输外，其余的小分子物质，例如氧气、二氧化碳也可以以这种方式自由地通过细胞膜。细胞吸水有三种方式：未形成液泡的细胞，靠吸涨作用吸水；液泡形成以后，细胞主要靠渗透作用吸水；与渗透作用无关的代谢性吸水。在这三种方式中以渗透作用吸水为主。渗透作用是水分进出细胞的基本过程。问题·思路·探究问题1细胞在什么情况下吸水或失水？思路点拨：细胞失水的原因：细胞液浓度小于周围液体的浓度；细胞吸水的原因：细胞液浓度大于周围溶液的浓度。问题2植物细胞的质壁分离与复原现象说明什么？思路点拨：植物细胞的质壁分离和复原证明水分子是可以出入细胞膜的物质；而且水分子进出细胞的方向取决于细胞膜两边溶液的浓度，细胞吸水和失水是水分子顺相对含量梯度进行跨膜运输的过程。问题3为什么说细胞膜是选择透过性膜？思路点拨：由细胞的质壁分离结果可以知道，蔗糖分子不能像水分子那样出入细胞膜，正说明细胞膜是选择透过性膜。典题·热题·新题例1自马铃薯中用打孔器打出两圆柱体块P和Q，P在蒸馏水中放1h，Q在与马铃薯细胞液等渗的盐溶液中放1h，测定处理的圆柱体是否与原来的孔刚好合适的是（）A.P不合适，但Q刚好合适B.P不合适，Q也不合适C.P精确的合适，Q也精确的合适D.P精确的合适，但Q不精确的合适思路解析：P放在蒸馏水中1h后，由于外界清水的浓度小于细胞液的浓度，P的细胞便因吸水而膨胀，从而不能正好放入原来的孔；Q放在与马铃薯等渗的盐溶液中1h后，等渗是指细胞液的浓度等于外界盐溶液的浓度，外界盐溶液起了维持细胞形态和功能的作用，从而Q能正好放入原来的孔。答案：A例2食醋中的醋酸分子是活细胞不选择的小分子物质，蔗糖是被选择的大分...
