必修1

分子与细胞

第4章 细胞的物质输入和输出

考纲内容及能力要求 1.物质跨膜运输的实例Ⅱ 2.生物膜的流动镶嵌模型 Ⅱ 3.物质跨膜运输的方式 Ⅱ 4.植物细胞的质壁分离和复 原Ⅱ

考向定位 1.细胞膜选择透过性的实验 验证与分析 2.细胞吸水和失水原理应用 及实验探究设计与分析 3.设计实验探究影响细胞膜 流动性的因素 4.物质跨膜运输方式的实验 探究 5.生物膜的结构组成及结构 特点和生理特性

第1节 第2节

物质跨膜运输的实例 生物膜的流动镶嵌模型

基础梳理

生命系统的结构层次

基础梳理1.植物吸水(1)吸水部位 ①主要部位：根。 ②最活跃部位：根尖成熟区表皮细胞。 ③根尖结构 a.分区：根冠、分生区、伸长区、成熟区。 b.分生区：未成熟植物细胞、不具中央大液泡。 c.成熟区：成熟植物细胞、具中央大液泡。

(2)吸水方式 ①吸胀吸水 a.举例：未成熟植物细胞(如分生区细胞)、干种子细胞的主 要吸水方式。 b.原理：依靠细胞的亲水性物质吸水(亲水性蛋白质>淀粉> 纤维素)。 ②渗透吸水 a.举例：成熟的植物细胞(如成熟区细胞)的主要吸水方式。

b.原理：渗透作用。

2.动物细胞的吸水和失水 吸水：细胞外液的浓度__________细胞内液的浓度 < (膨胀甚至涨破); 失水：细胞外液的浓度__________细胞内液的浓度 > (皱缩); 平衡：细胞外液的浓度__________细胞内液的浓度。 =

3.成熟植物细胞(有大液泡)的吸水和失水

外 界 溶 液 浓 度

>失水，质壁分离 原生质层 <吸水，质壁分离复原

细 胞 液 浓 度

全透性 细胞壁：__________。 细胞膜 液泡膜 原生质层：__________+__________+两层膜之间 细胞质 的__________。(具有选择透过性，相当于半透膜)

大液泡 条件：成熟植物细胞中央具有__________。 验证：当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞就通

过原生质层失水，植物细胞就会发生质壁分离现象。将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中，此时细胞 液的浓度大于外界清水的浓度，植物细胞就吸水，发

生质壁分离复原现象。

特别说明： 1.细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输 的过程。

2.细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，这种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。

3.溶液浓度指摩尔浓度而非质量浓度，如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的质量浓度相同，但摩尔浓度是10%蔗糖 溶液的小，故水由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。

易错归纳细胞吸水时，水分子也有从细胞出来的，细胞失水时， 水分也有进入细胞的。即无论细胞吸水还

是失水，水 分子通过原生质层的扩散都是双向进行的。

归纳整合一、原生质、原生质体、原生质层

原生质：细胞内的生命物质，分化为细胞质、细胞核、细胞膜。一个动物细胞即为一团原生质。 原生质体：植物细胞工程中去掉细胞壁后剩余的植物细胞

称为原生质体，实际上就是植物细胞的原生质。原生质层：植物细胞中的特有名词，指的是细胞膜、液泡 膜以及两层膜之间的细胞质。原生质层具有选择透过性，

当成熟的植物细胞与外界溶液接触时，如果存在浓度差，细胞液就会和外界溶液发生渗透作用。

二、扩散与渗透的区别 渗透作用是水分子等溶剂分子通过半透膜的扩散。扩散

是一种物质由高浓度区域向低浓度区域的物理运动。渗透一定是扩散，但扩散不一定是渗透。渗透相对于扩散 有两个要点：①要跨膜(扩散可以不跨膜);②是溶剂 分子(扩散还可以是气体分子)。

扩散

渗透

不 同 条 点 件 物 质 联系

扩散是一种物质由 概 高浓度区域向低浓 念 度区域的物理运动 浓度差溶质、溶剂分子

水分子或其他溶剂分子透 过半透膜向溶质浓度大的 一侧运动①半透膜 ②半透膜两侧具有浓度差 溶剂分子

渗透是扩散的一种特殊形式

三、植物细胞吸水和失水的探究实验的用途

1.鉴定植物细胞的死活(死细胞不会有质壁分离现象)。2.证明原生质层具有选择透过性(例如在蔗糖溶液中，蔗糖 不能进入细胞中)。 3.观察植物细胞的细胞膜(正常状态下的细胞的细胞膜极薄 ，紧贴细胞壁不易被观察，质壁分离时就可以观察到)。 4.测定细胞液的浓度大小(配制具浓度梯度的溶液，观察位 于不同浓度中细胞的质壁分离状况，等渗溶液中细胞既不吸 水也不失水)。 5.证明细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性(因为两者的 伸缩性不同，所以才会发生质壁分离)。

跟踪训练1. (2008年广东卷)观察在0.3 g/mL蔗糖溶液中的洋葱表

皮细胞，发现中央液泡逐渐变小，说明( )A.细胞壁相当于一层半透膜 B.洋葱表皮细胞是活的

C.此时蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度D.细胞壁收缩导致中央液泡失水