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1、第4章 细胞的物质输入和输出第1节 物质跨膜运输的实例【高考新动向】1、通过模拟实验探究膜的透性2、观察植物细胞的质壁分离和复原【考纲全景透析】一、细胞的吸水和失水：1、原理：发生了渗透作用。渗透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。2、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）细胞质：有一定浓度和组织液发生渗透。（1）当外界溶液浓度细胞质浓度时，细胞吸水涨破。（2）当外界溶液浓度细胞质浓度时，细胞失水皱缩。（3）当外界溶液浓度细胞质浓度时，水分进出平衡。3、植物细胞的吸水和失水（1）在成熟的植物细胞中，细胞壁：全透性；原生质层（包括细胞膜液泡
2、膜二者之间的细胞质）相当于一层半透膜；细胞液：具有一定浓度，和外界溶液发生渗透（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。（3）原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大。4、验证细胞吸水、失水的实验：动物细胞：红细胞的涨破和皱缩实验 植物细胞：质壁分离和质壁复原实验二、物质跨膜运输的其他实例1、物质跨膜运输的特点（1）水分子是顺相对含量的梯度跨膜运输的。（2）无机盐的跨膜运输水稻和番茄对同一离子的吸收量不同，具有选择性。人体甲状腺滤泡上皮细胞可以逆相对含量梯度从血液中吸收钾。不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异。2、生物膜的
3、功能特性（1）细胞膜和其他生物膜都具有选择透过性膜，水分子、一些离子和小分子可以通过，而其他的离子、小分子和打分则不能通过。（2）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。生物膜的选择透过性是活细胞的一个重要特征。【热点难点全析】一、渗透作用的组成及原理分析：1、如图，作为一个渗透系统，须同时具备两个条件：（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。特性，允许水分子及小分子通过，不允许蔗糖等大分子通过（2）半透膜两侧的溶液具有浓度差渗透作用模型植物细胞与外界溶液形成渗透系统图解基本组成或条件半透膜、浓度差原生质层具有选择透过性、细胞液与外界
4、溶液之间具有浓度差原理水分子通过半透膜的扩散作用细胞液通过原生质层与外界溶液之间发生渗透水扩散的方向低浓度溶液高浓度溶液2、渗透作用的发生：（1）当S1浓度S2浓度时，单位时间内由S2S1的水分子数多于S1S2的水分子数，外观上表现为S1液面上升；（2）当S1浓度S2浓度时，则情况相反，外观上表现为S1液面下降。（3）在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差h，则S1溶液浓度仍大于S2。（4）特点：1）水分子总是由溶液浓度低的部位向浓度高的部位渗透。2）半透膜两侧溶液浓度差是渗透作用发生的动力，既决定着渗透的方向，又决定着渗透的速度，即浓度差越大，渗透越快。3、渗透作用原理的应用：（1）比较不
5、同溶液浓度大小漏斗内烧杯内溶液浓度MN现象及结论若漏斗内液面上升，则MN若漏斗内液面不变，则MN若漏斗内液面下降，则MN4、验证渗透作用发生的条件（1）具半透膜。（2）具有浓度差。二、生物膜的选择透过性1、实例同一植物吸收不同离子 有差异 植物细胞膜对无机盐离子的吸收不同植物吸收同一离子2、结构基础细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同。3、实验验证4、知识拓展（1）植物吸收水分的方式是自由扩散，而对无机盐离子则以主动运输方式吸收，因此可以说植物对水分和无机盐的吸收是两个相对独立的过程（2）作物栽培时，不同作物及同一作物的不同生长发育期对无机盐离子的需求不同，因此要合理施肥。三、观察植物细胞的质壁分离及复原1原理：成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。2流程4实验结论成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水。5