[考纲明细] 1.物质出入细胞的方式(Ⅱ) 2.实验:通过模拟实验探究膜的透性 3.实验:观察植物细胞的质壁分离与复原
考点1 物质跨膜运输的实例
1.渗透系统
(1)渗透作用:水(或其他溶剂)分子通过半透膜的扩散,从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散,是一种自由扩散。
(2)渗透作用产生的条件
[特别提醒] (1)达到平衡时还是存在水分子透过半透膜,这时的水由烧杯扩散到漏斗一侧与由漏斗扩散到烧杯一侧的数目是相等的。
(2)若渗透平衡后,半透膜两侧液面仍存在液面差,则半透膜两侧溶液就还存在浓度差。
(3)溶液浓度指物质的量浓度。
2.动、植物细胞的吸水和失水
(1)动物细胞的吸水和失水
a.外界溶液浓度<细胞质浓度⇒细胞吸水膨胀。
b.外界溶液浓度>细胞质浓度⇒细胞失水皱缩。
c.外界溶液浓度=细胞质浓度⇒水分进出平衡。
(2)植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)
①条件:成熟植物细胞具有中央大液泡。
②原理
③现象
a.当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时,细胞就通过渗透作用失水,植物细胞就发生质壁分离现象。
b.将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中,此时细胞液的浓度高于外界清水,植物细胞就吸水,发生质壁分离复原现象。
[特别提醒] (1)能发生质壁分离的细胞是成熟的含有中央液泡的植物细胞,并且液泡中有颜色便于观察。动物细胞无细胞壁,不可能发生质壁分离。
(2)由于细胞壁是全透性的,质壁分离时,细胞壁与细胞膜之间充满的是外界溶液。
(3)蔗糖溶液浓度不能过高(如0.5 g/mL),否则会因为失水过多而死亡。
(4)如果用可穿膜的物质(尿素、脂肪酸、甘油、乙二醇、KNO3等)溶液实验时,会出现质壁分离并自动复原(因为细胞失水质壁分离的同时,会通过自由扩散或主动运输吸收该类物质;当细胞液浓度大于外界溶液时,细胞开始吸水,质壁分离复原)。
(5)细胞液浓度越大,细胞吸水能力越强(细胞随着质壁分离的进行,吸水能力不断增强)。部分植物为抵抗外界高浓度的不良环境,细胞会通过增加细胞液浓度,从而增加吸水能力。
(6)当植物吸水时,由于外面有细胞壁,不会因吸水而涨破。
[拓展辨析]
原生质:a.泛指细胞内的全部生命物质,不包括细胞壁;
b.包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分,其主要成分为核酸、蛋白质和脂类;
c.动物细胞可以看作一团原生质。
细胞质:指细胞中细胞膜以内、细胞核以外的全部物质。
原生质层:成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质,可看作一层半透膜。