1、第第7 7讲讲 物质跨膜运输的实例物质跨膜运输的实例一、渗透作用的原理一、渗透作用的原理二、动物细胞的吸水和失水二、动物细胞的吸水和失水 三、植物细胞的吸水和失水三、植物细胞的吸水和失水 四、物质跨膜运输的其他实例四、物质跨膜运输的其他实例水分子（或其它溶剂分子）透过水分子（或其它溶剂分子）透过半透膜半透膜从低从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散浓度溶液向高浓度溶液的扩散渗透作用的条件渗透作用的条件：1 1、扩散：是两种不同物质在接触时，彼此进入对方的现象、扩散：是两种不同物质在接触时，彼此进入对方的现象具有半透膜；具有半透膜；半透膜两侧的溶液具有浓度差。半透膜两侧的溶液具有浓度差。一、渗透作用的原
2、理一、渗透作用的原理2 2、渗透吸水的原理、渗透吸水的原理通过膜上孔径的通过膜上孔径的大小决定物质分大小决定物质分子是否通过子是否通过半透膜半透膜蔗糖液蔗糖液清水清水3 3 渗透作用渗透作用：低浓度溶液低浓度溶液水分渗透方向：水分渗透方向：高浓度溶液高浓度溶液二、动物细胞的吸水和失水二、动物细胞的吸水和失水 外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞质浓度细胞质浓度细胞失水皱缩细胞失水皱缩 动物细胞的动物细胞的 相当于相当于半透膜半透膜，两侧具，两侧具 有浓度差，构成渗透系统有浓度差，构成渗透系统,故可发生故可发生 。细胞膜细胞膜渗透作用渗透作用三、植物细胞的吸水和失水三、植物细胞的吸水和失水 细胞壁（全
3、透性）细胞壁（全透性）细胞膜细胞膜细胞质细胞质液泡膜液泡膜细胞液细胞液原生质层原生质层（选择透过性选择透过性）水或一定浓水或一定浓度的溶液度的溶液对比分析对比分析植物细胞的结构植物细胞的结构与与渗透吸水装置渗透吸水装置半透膜半透膜蔗糖液蔗糖液清水清水 结论：结论：成熟的植物细胞与外界溶液能够组成成熟的植物细胞与外界溶液能够组成一个渗透装置，通过渗透作用的方式吸水和失水一个渗透装置，通过渗透作用的方式吸水和失水 植物细胞吸水和失水的条件植物细胞吸水和失水的条件练一练练一练 下列哪些细胞能发生质壁分离并总结发生质壁分下列哪些细胞能发生质壁分离并总结发生质壁分 离的条件。离的条件。a.a.叶肉细胞叶
4、肉细胞 b.b.根毛成熟区细胞根毛成熟区细胞 c.c.分生区细胞分生区细胞 d.d.洋葱表皮细胞洋葱表皮细胞 e.e.干种子细胞干种子细胞 f.f.动物细胞动物细胞 g.g.导管细胞导管细胞 答案答案 （1 1）能发生质壁分离的细胞：）能发生质壁分离的细胞：a a、b b、d d（2 2）有大液泡（成熟）的活的植物细胞有大液泡（成熟）的活的植物细胞，才能发，才能发 生质壁分离。动物细胞、无大液泡的或死的植物生质壁分离。动物细胞、无大液泡的或死的植物 细胞不能发生质壁分离。细胞不能发生质壁分离。提醒提醒 分生区细胞和干种子细胞分生区细胞和干种子细胞因无大液泡，因无大液泡，不能发生渗透作用，无质壁
5、分离和复原现象。不能发生渗透作用，无质壁分离和复原现象。若有细胞壁的存在，不管失水还是吸水，细胞体若有细胞壁的存在，不管失水还是吸水，细胞体 积变化不大。但动物细胞体积会发生明显变化。积变化不大。但动物细胞体积会发生明显变化。四、物质跨膜运输的其他实例四、物质跨膜运输的其他实例1.1.番茄和水稻吸收无机盐离子的比较番茄和水稻吸收无机盐离子的比较 科学家将番茄和水稻分别放在含有科学家将番茄和水稻分别放在含有CaCa2+2+、MgMg2+2+和和SiOSiO4 44-4-的培养液中培养，结果及分析如下：的培养液中培养，结果及分析如下：（1 1）水稻水稻吸收吸收水水的相对速度比吸收的相对速度比吸收C
6、aCa2+2+、MgMg2 2+,造成培养液中造成培养液中CaCa2+2+、MgMg2+2+浓度浓度 ；番茄番茄吸收水吸收水 的相对速度比吸收的相对速度比吸收SiOSiO4 44-4-，造成培养液中，造成培养液中SiOSiO4 44-4-浓度浓度 。大大上升上升大大上升上升 （2 2）不同植物对）不同植物对 的吸收有差异的吸收有差异,同一种植物对同一种植物对 的吸收也有差异的吸收也有差异,说明植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有说明植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有 。同一种无机盐离子同一种无机盐离子不同种无机盐离子不同种无机盐离子选择性选择性（3 3）吸水为）吸水为 ，吸收离子为，吸收离子为 ，且
7、无，且无 机盐离子必须溶于水后才能被吸收，所以机盐离子必须溶于水后才能被吸收，所以吸水和吸水和 吸收无机盐离子吸收无机盐离子是两个是两个 的过程。的过程。自由扩散自由扩散主动运输主动运输相对独立相对独立 （2 2）、微生物吸收无机盐离子的特点）、微生物吸收无机盐离子的特点 不同微生物对不同无机盐离子的吸收表现出较大不同微生物对不同无机盐离子的吸收表现出较大 的差异：的差异：（1 1）不同微生物对无机盐离子的吸收有）不同微生物对无机盐离子的吸收有 。（2 2）不同微生物对各种无机盐离子的）不同微生物对各种无机盐离子的 不同。不同。选择性选择性需要量需要量所有生物膜都是选择透过性膜所有生物膜都是选
8、择透过性膜构建知识网络构建知识网络 高频考点突破高频考点突破考点一考点一 渗透系统与渗透作用渗透系统与渗透作用1.1.渗透系统的组成（如图）及条件渗透系统的组成（如图）及条件（1 1）半透膜半透膜可以是生物性的选可以是生物性的选择透过性膜，如细胞膜，也可择透过性膜，如细胞膜，也可以是物理性的过滤膜，如玻璃以是物理性的过滤膜，如玻璃纸。纸。（2 2）半透膜两侧的溶液具有半透膜两侧的溶液具有浓度差浓度差。浓度差的实质是单位。浓度差的实质是单位体积溶液中溶质分子数的差，体积溶液中溶质分子数的差，即物质的量浓度之差，即即物质的量浓度之差，即摩尔摩尔浓度而不是质量浓度。浓度而不是质量浓度。1.1.渗透系
9、统的组成（如图）及条件渗透系统的组成（如图）及条件注意：注意：若若溶质分子能通过半透膜溶质分子能通过半透膜，则先是浓，则先是浓度高的一侧液面升高，随后另一侧液面上升，最后度高的一侧液面升高，随后另一侧液面上升，最后达到渗透平衡。达到渗透平衡。上图中，在达到渗透平衡后，上图中，在达到渗透平衡后，只要存在只要存在液面差液面差hh，则，则S1S1溶液的浓度仍大于溶液的浓度仍大于S2S2溶液的浓度。溶液的浓度。水分子的移动方向：水分子的移动方向：双向移动双向移动，但水分子数多，但水分子数多（低浓度）溶液流向水分子数少（高浓度）溶液。（低浓度）溶液流向水分子数少（高浓度）溶液。达到平衡时，水分子出入两种
10、溶液体系的量相等。达到平衡时，水分子出入两种溶液体系的量相等。1.1.将新鲜的苔藓植物叶片放入将新鲜的苔藓植物叶片放入有少有少 量红墨水、含量为量红墨水、含量为30%30%的蔗糖溶的蔗糖溶 液中液中，在显微镜下观察，你会看，在显微镜下观察，你会看 到细胞的状态如图所示，此时到细胞的状态如图所示，此时部部 位的颜色位的颜色分别是分别是 A.A.无色绿色无色绿色 B.B.红色绿色红色绿色 C.C.红色无色红色无色 D.D.红色红色红色红色 实例点拨实例点拨2.2.（20082008上海卷，上海卷，2020）在保持在保持 细胞存活的条件下，蔗糖溶液细胞存活的条件下，蔗糖溶液 浓度与萝卜条质量变化的关
11、系浓度与萝卜条质量变化的关系 如右图。如右图。若将处于若将处于b b浓度溶液中浓度溶液中 的萝卜条移入的萝卜条移入a a浓度溶液中，则该萝卜条的质量浓度溶液中，则该萝卜条的质量 将将 A.A.不变不变 B.B.增大增大 C.C.减小减小 D.D.先增后减先增后减 解析解析 b b浓度溶液中，萝卜条质量减小，说明萝浓度溶液中，萝卜条质量减小，说明萝 卜条在失水，重新放在浓度小于卜条在失水，重新放在浓度小于b b的的a a浓度溶液浓度溶液 中，萝卜条会吸水，质量将增大。中，萝卜条会吸水，质量将增大。实例点拨实例点拨3 3、如图为渗透作用实验，开始时如图、如图为渗透作用实验，开始时如图(一一)，A
12、A代表清水，代表清水，B B、C C代表蔗糖溶液代表蔗糖溶液，过一段时间后结果如图，过一段时间后结果如图(二二)，漏斗管内液，漏斗管内液面不再变化，面不再变化，H H1 1、H H2 2表示漏斗管内液面与清水的液面差。下表示漏斗管内液面与清水的液面差。下列说法列说法错误错误的是（的是（）A A图图(二二)中中B B的浓度等于的浓度等于C C的浓度的浓度 B B图图(一一)中中A A中水分子扩散到中水分子扩散到B B的速度大于的速度大于A A中水分子扩散中水分子扩散到到C C的速度的速度 C C图图(二二)中中A A中水分子扩散到中水分子扩散到B B的速度等于的速度等于B B中水分子扩散中水分子
13、扩散到到A A的速度的速度 D D图图(一一)中中B B浓度大于浓度大于C C的浓度的浓度 实例点拨实例点拨实验强化在平时实验强化在平时 观察植物细胞的质壁分离及复原观察植物细胞的质壁分离及复原原理原理：成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。1 1、植物细胞渗透吸水和失水、植物细胞渗透吸水和失水证据证据 考点二考点二 植物细胞的吸水和失水植物细胞的吸水和失水流程流程 2 2、植物细胞渗透吸水和失水证据、植物细胞渗透吸水和失水证据外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞液浓度细胞液浓度质壁分离质壁分离洋葱鳞片叶洋葱鳞片叶外表皮外表皮（紫色）（紫色）外界溶液浓度
14、外界溶液浓度细胞液浓度细胞液浓度质壁分离复原质壁分离复原细胞壁细胞壁液液 泡泡原生质层原生质层间间 隙隙（充满外界溶液）（充满外界溶液）3.3.质壁分离的原因分析质壁分离的原因分析 （1 1）原因）原因观察质壁分离的三个指标观察质壁分离的三个指标特别提醒特别提醒 1 1、质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间、质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充充满的是浓度降低的外界溶液满的是浓度降低的外界溶液，因细胞壁，因细胞壁是全透性且有水分通过原生质层渗出来。是全透性且有水分通过原生质层渗出来。2 2、若、若用用50%50%（或（或0.5g/ml0.5g/ml）蔗糖溶液做实）蔗糖溶液做实验验，能发生质壁分离但不能复
15、原，能发生质壁分离但不能复原，因细因细胞过度失水而死亡胞过度失水而死亡。3 3、若用、若用尿素、乙二醇、尿素、乙二醇、KNOKNO3 3、NaClNaCl做实验会出现做实验会出现自动复原自动复原现象，现象，因外界因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。升高。对相近易混淆概念理解辨析模糊对相近易混淆概念理解辨析模糊 1.1.扩散作用和渗透作用的关系扩散作用和渗透作用的关系 物质从高浓度区域向低浓度区域的运动称为扩物质从高浓度区域向低浓度区域的运动称为扩散作用。散作用。渗透作用是一种特殊方式的扩散，它是指渗透作用是一种特殊方式的扩散，它是指水或其他溶剂分子通
16、过水或其他溶剂分子通过半透膜（或选择透过性膜）半透膜（或选择透过性膜）进行的扩散。进行的扩散。2.2.半透膜、选择透过性膜半透膜、选择透过性膜 （1 1）区别）区别 半透膜可以是生物性的选择透过性膜，也可半透膜可以是生物性的选择透过性膜，也可以是无生命的物理性膜，即指某些物质可以透过而以是无生命的物理性膜，即指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜，物质能否通过另一些物质不能透过的多孔性薄膜，物质能否通过取决于分子的大小。取决于分子的大小。选择透过性膜是具有生命的生物膜选择透过性膜是具有生命的生物膜，载体的，载体的存在决定了其对不同物质是否吸收的选择性。细胞存在决定了其对不同物质是否
17、吸收的选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。（2 2）共性）共性 都允许水分子自由通过，而不允许大分子物质通过。都允许水分子自由通过，而不允许大分子物质通过。3.3.原生质层、原生质体原生质层、原生质体 （1 1）原生质层原生质层是成熟的植物细胞内相当于半透是成熟的植物细胞内相当于半透膜的结构，由膜的结构，由细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质组成质组成，不包括细胞核和液泡内的细胞液。此结构，不包括细胞核和液泡内的细胞液。此结构仅存在于成熟的植物细胞中。仅存在于成熟的植物细胞中。（2 2）原生质体是去除了植物细胞壁后所剩下的具有原生质体是去除了植物细胞壁后所剩下的具有生物活性的植物细胞结构生物活性的植物细胞结构，包括细胞膜、细胞，包括细胞膜、细胞质、细胞核三部分，常作为植物细胞融合的材料。质、细胞核三部分，常作为植物细胞融合的材料。
