内容索引学习目标课前篇自主预习一、水进出细胞的原理1.原理。细胞吸水和失水的原理是渗透作用,该作用发生须具备两个条件:2.动物细胞可以看作一个渗透装置。动物细胞膜相当于半透膜,若细胞膜内部的细胞质和外侧的外界溶液具有浓度差,则动物细胞会发生吸水或失水。3.红细胞在不同浓度外界溶液中的形态变化。(1)当外界溶液的浓度小于细胞质浓度时,细胞吸水;(2)当外界溶液的浓度大于细胞质浓度时,细胞失水;(3)当外界溶液的浓度等于细胞质浓度时,水分进出细胞处于动态平衡。【微思考】为什么吃咸瓜子容易使人口干?答案吃咸瓜子后外界溶液浓度升高,导致口腔上皮细胞失水。预习反馈判断正误。(1)植物细胞的细胞液是指细胞内的液体。(×)(2)渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量分数。(×)(3)将动物细胞放入一定浓度的外界溶液中,不能发生渗透作用。(×)(4)水分子通过细胞壁的扩散称为渗透作用。(×)(5)细胞膜和液泡膜都相当于半透膜。(√)二、探究植物细胞的吸水和失水1.成熟植物细胞的结构【微思考】当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,成熟植物细胞会产生什么现象?答案细胞失水,发生质壁分离。预习反馈1.判断正误。(1)植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质和细胞核。(×)(2)质壁分离过程中水分子运动只能单向进行。(×)(3)成熟的植物细胞发生质壁分离过程中,细胞的吸水能力逐渐减小。(×)(4)质壁分离是指原生质层与细胞壁分离。(√)2.下图为两个大小相同的萝卜,分别在上面挖一个大小相同的洞,并在洞内各插入一支口径与洞口相同的玻璃管,甲玻璃管内注入3mL清水,乙玻璃管内注入3mL一定浓度的盐水,一段时间后,两玻璃管中液面变动情况是()A.甲中升高,乙中降低B.甲中降低,乙中先升高后降低C.甲、乙中均降低D.甲、乙中均升高答案B解析依据细胞渗透作用原理,甲管下部细胞吸水,使液面下降;开始时,乙管下部细胞失水,使液面升高,但由于细胞可以吸收钠离子和氯离子,使细胞液浓度增大,一段时间后,细胞液浓度大于乙玻璃管内溶液浓度,乙玻璃管下部细胞可发生质壁分离复原,细胞吸水,液面又下降。三、自由扩散和协助扩散(一)自由扩散和协助扩散1.自由扩散(1)自由扩散又叫简单扩散,是指物质通过简单的扩散作用进出细胞。(2)方向:从高浓度一侧到低浓度一侧。(3)条件:不需要转运蛋白,也不需要消耗细胞内化学反应产生的能量。(4)举例:氧气、二氧化碳、甘油、乙醇、苯等进出细胞。2.协助扩散(1)协助扩散又叫易化扩散,是指借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式。(2)方向:从高浓度一侧到低浓度一侧。(3)条件:需要转运蛋白的协助,转运蛋白有载体蛋白和通道蛋白两种。(二)人类对通道蛋白的探索历程预习反馈判断正误。(1)水分子和脂质分子都可以通过自由扩散进入细胞。(√)(2)自由扩散和协助扩散都不需要转运蛋白和细胞内化学反应产生的能量。(×)(3)在一定浓度范围内,协助扩散的速率与膜两侧的浓度差成正比。(√)(4)同种物质在不同情况下的运输方式可能不同。(√)(5)通过通道蛋白协助的一定是协助扩散。(√)(6)水分子进入细胞,主要是通过自由扩散方式进行的。(×)(7)载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时,其作用机制是一样的。(×)课堂篇探究学习(1)蔗糖溶液液面上升的原因是什么?答案水分子可以通过半透膜,而蔗糖分子不能通过,单位体积的清水中的水分子含量大于蔗糖溶液中的水分子含量,因此单位时间内由烧杯进入漏斗的水分子数大于由漏斗进入烧杯的水分子数,导致漏斗内液面上升。(2)为什么当液面上升到一定程度时,液面不再上升?答案漏斗中的液面高于烧杯中的液面,液面差为ΔH,由于烧杯中与漏斗中的液体具有浓度差,即具有渗透压差,所以水分子有进入漏斗的趋势。当漏斗内高出烧杯液面的液体产生的压强与渗透压处于平衡状态时,半透膜两侧水分子的交换率(进出)相同,液面不再升高。(3)当液面不再上升时半透膜两侧的浓度相等吗?答案不相等。当液面不再上升时半透膜两侧仍存在浓度差。2.【科学思维】某市一工人在高温环境下工作数小时中暑,没有及时就医,病情加重。后来,该工人被送入医院,经诊治,该工人病情加重的原因是过量饮水导致水中毒。联系渗透现象分析,为什么短时间内过量喝水会引起水中毒?答案短时间饮用过量的水,肾脏不能及时将多余的水排出,使得血液被稀释,血浆的渗透压降低,引起水中毒。【归纳提升】1.典型渗透装置的分析2.浓度、渗透压与吸水力的辨析溶液渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目:溶质微粒越多,溶液浓度越高,对水的吸引力越大,溶液渗透压越高。即浓度高→渗透压高→吸水力大。细胞