4.1被动运输(第1课时)--高一上学期生物人教版必修1
展开在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸,往漏斗内注入蔗糖溶液,然后将漏斗浸入盛有清水的烧杯中,使漏斗管内外的液面高度相等。过一段时间后,会出现右图所示的现象。 玻璃纸(又称赛璐玢)是一种半透膜,水分子可以自由透过它,而蔗糖分子则不能。
*半透膜: 某些物质可以通过,另一些物质不能通过的多孔性薄膜。物质能否通过半透膜取决于物质分子的大小。
Q1.漏斗管内的液面为什么会升高?
物质从相对含量多的区域向相对含量少的区域转移,直至均匀分布的现象。
烧杯中的水分子通过半透膜向漏斗内扩散导致漏斗液面升高。
事实上,半透膜两侧的水分子都能够通过扩散作用自由进出,但由于蔗糖溶液中水的相对含量(单位体积中的水分子数)比烧杯中的水的相对含量低。因此,烧杯中的水扩散到漏斗中的速度比漏斗中的水扩散到烧杯中的速度相对更快些,导致漏斗中水量增加液面上升。
渗透作用:水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。
Q2.如果漏斗管足够长,管内的液面会无限升高吗?为什么?
不会。 如果漏斗管足够长,当管内的液面上升到一定高度之后,管中的水柱产生的压力将加快漏斗中水分向外扩散的速度,最终达到平衡,液面将不再上升。
Q3.如果用一层纱布代替玻璃纸,还会出现原来的现象吗?
不会。 因为纱布不是半透膜,孔隙很大,可溶于水的物质都能够自由通过,包括水分子和蔗糖分子都能通过。
→渗透作用的发生需要具有半透膜。
Q4.如果烧杯中不是清水,而是同样浓度的蔗糖溶液,结果会怎样?
漏斗管中的液面将保持不变。
→渗透作用的发生需要半透膜两侧存在浓度差。
渗透作用:水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜_____________________________扩散。
(相对含量高→相对含量低)
从相对含量高一侧向相对含量低一侧
水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜从水的相对含量高(溶液浓度低)的一侧向相对含量低(溶液浓度高)的一侧扩散。
相对含量高→相对含量低。
1. 具有半透膜;2. 半透膜两侧存在浓度差。
物质的量浓度√质量浓度×
外界溶液浓度<细胞质浓度
外界溶液浓度>细胞质浓度
外界溶液浓度=细胞质浓度
单位时间内进出细胞的水分子数相等
Q1.红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗? 这些有机物相当于渗透装置中的什么物质?
红细胞中的血红蛋白是大分子有机物,不能透过细胞膜。它相当于渗透装置中的蔗糖分子。
Q2.红细胞中的什么结构相当于一层半透膜?
红细胞的细胞膜相当于一层半透膜。
Q3.红细胞吸水或失水取决于什么条件?
取决于红细胞内外溶液的浓度差;一般情况下,浓度差越大,红细胞吸水或失水越多。
动物细胞与外界溶液构成一个渗透系统,水分子通过渗透作用进出动物细胞。
Q4.当外界溶液的浓度低时,红细胞一定会由于吸水而涨破吗?
不一定,因为红细胞吸水膨胀后,细胞内液浓度也会下降,如果外界溶液浓度不是很低,有可能细胞内液浓度下降后与外界溶液的浓度达到平衡,此时红细胞将不再吸水。
Q6.临床上输液为什么要用生理盐水(质量分数为0.9%的NaCl溶液)?
因为生理盐水的浓度与血浆的浓度基本一致,血细胞不会因为过度吸水或失水而出现形态和功能上的异常。
Q5.连续嗑带盐的瓜子时,为什么口腔和唇的黏膜会有干涩的感觉?
因为口腔和唇的黏膜细胞的细胞质浓度小于外界溶液浓度,细胞失水。
在青菜上洒水能使其坚挺
农作物施肥过多会造成“烧苗”
成熟的高等植物细胞模式图
水分进出植物细胞也是通过渗透作用吗?
成熟植物细胞内主要的液体环境
全透性(水分子可以自由通过)
探究植物细胞的吸水和失水
水分进出植物细胞是通过渗透作用吗?
原生质层相当于一层半透膜吗?
水分通过渗透作用进出植物细胞;
原生质层相当于一层半透膜。
1. 具有发生渗透作用条件的细胞?
2. 容易观察形态变化的细胞?
未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)
→具有中央大液泡和原生质层
细胞液具有颜色(如紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞)
细胞质具有颜色(如具有较多叶绿体的叶肉细胞)
2. 如何使细胞外溶液的浓度提高或降低?
1. 盐酸、酒精、醋酸等溶液是否适用?
用高于细胞液浓度的溶液浸泡细胞,以升高细胞外溶液浓度
用清水浸泡细胞以降低细胞外溶液浓度
既能使细胞发生明显失水又不会使细胞过快死亡
不适用,因为这些溶液对细胞有害,破坏细胞活性。
具有中央大液泡和原生质层,液泡中有色素
(三)植物细胞吸水和失水的观察要点:
紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞
紫色的洋葱鳞片叶外表皮
0.3g/mL蔗糖溶液、清水
撕表皮→滴清水→展表皮→盖盖玻片
紫色中央液泡的体积、颜色,原生质层的位置,细胞体积
0.3g/mL蔗糖溶液引流
1. 渗透作用与扩散作用的区别与联系?
水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧扩散
物质从相对含量多的地方向相对含量少的地方的自由运动
水分子(或其他溶剂分子)
渗透作用本质上属于扩散作用
2. 如何快速判断水分子宏观上的移动方向?
溶质分子能否透过半透膜
半透膜两侧溶液的物质的量浓度
水分子移动方向(宏观):
水相对含量高→水相对含量低
(1)溶液对水的吸引力(渗透压)取决于单位体积内溶质微粒的数量。
溶质的相对分子质量↑,溶质物质的量浓度↓,溶液对水的吸引力↓
单位体积内溶质微粒数量↑,溶液对水的吸引力↑
质量分数为10%的蔗糖溶液____质量分数为10%的葡萄糖溶液
1 ml/L 葡萄糖溶液____1 ml/L NaCl 溶液
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