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高中生物第三节 物质通过多种方式出入细胞优秀第1课时学案及答案
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这是一份高中生物第三节 物质通过多种方式出入细胞优秀第1课时学案及答案，共5页。学案主要包含了被动转运不需要消耗能量等内容，欢迎下载使用。
归纳拓展
植物细胞通过渗透作用吸水和失水。
植物细胞质壁分离
(1)质壁分离的原因
内因:质膜等生物膜具半透性一细胞渗透失水一细胞壁伸缩性小，质膜等生物膜伸缩性大。
外因:外界溶液浓度大于细胞液浓度。
(2)“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”活动分析:
①实验原理
I.把成熟的植物细胞放置在某些对细胞无毒害的物质溶液中，当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分子就透过液泡膜和质膜进人外界溶液中，使质膜以及质膜以内的部分和细胞壁都出现一定程度的收缩。
II.由于质膜等生物膜的伸缩性比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，质膜以及质膜以内的部分就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。
Ⅲ.当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水分子就通过细胞膜和液泡膜进人细胞液中，发生质壁分离的细胞的质膜以及质膜以内的部分会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
②实验成功的关键
A.实验材料的选择:最常用的实验材料是紫色洋葱鳞片叶外表皮，紫色大液泡十分明显,能方便地观察到质壁分离及复原的过程。所选择材料都必须是活细胞，因为只有活细胞的生物膜才具有选择透过性，否则将不会出现质壁分离和复原现象。若选择无色洋葱作材料，实验现象不明显,但合适情况下仍会发生质壁分离和质壁分离复原。
B.试剂种类的选择:使细胞发生质壁分离的试剂不止一-种,只要对细胞没有毒害作用即可选用。常用的试剂是0.3g/mL的蔗糖溶液,用0.3g/mL的蔗糖溶液作分离试剂时，细胞发生质壁分离和复原的速度比较缓慢，便于观察变化过程。用适当浓度的乙醇、乙二醇、甘油溶液硝酸钾溶液也可以观察到质壁分离现象，但这些物质可以通过生物膜进人细胞，导致质壁分离过慢，影响对实验结果的观察。
C.试剂浓度的选择:试剂的浓度影响细胞质壁分离的速度,试剂浓度越高，发生质壁分离的速度越快,但试剂浓度过高，细胞会因过度失水而死亡，无法复原。试剂浓度过低，导致质壁分离过慢，影响对实验结果的观察。
D.取材:撕取的鳞片叶颜色越深越容易观察，撕下的表皮能看到紫色，又不带有叶肉细胞时效果最好。
E.引流:在显微镜载物台上进行引流换液操作不要一次滴液太多,以免污染物镜镜头。
(3)应用
①判断细胞的死活
待测细胞+蔗糖溶液→镜检。
A.发生质壁分离和复原→活细胞。
B.不发生质壁分离→死细胞。
②分析细胞液或外界溶液浓度
A.测定细胞液浓度大小
把待测细胞分别放入一系列梯度浓度的蔗糖溶液中，一定时间后分别镜检，细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的蔗糖溶液的浓度之间。
B.比较不同植物细胞的细胞液浓度大小
将不同植物细胞分别放人同一浓度的蔗糖溶液中,分别镜检，比较刚刚发生质壁分离时所需要的时间，根据时间的长短判断细胞液浓度，即时间越短，细胞液浓度越小;反之则越大。
C.比较不同溶液的浓度大小
将同一植物的相同成熟度的细胞分别放人一系列未知浓度的溶液中，分别镜检，记录刚刚发生质壁分离所需要的时间，比较所用时间长短，根据时间的长短判断溶液浓度大小，即时间越短，溶液浓度越大。
D.鉴别溶液种类
将相同的成熟植物细胞分别放人不同种类的溶液中，若只发生质壁分离,则是溶质不能通过生物膜的溶液，如蔗糖溶液;若先发生质壁分离，然后又自动复原，则是溶质能通过生物膜的溶液，如KNO3溶液。
归纳拓展
1.扩散: 物质运输的动 力就是膜内外的物质浓度差，浓度差越大、(简单)扩散的速率越大。(简单)扩散过程只受物质浓度的影响，例如氧、二氧化碳、甘油等小分子跨膜的扩散以及水的渗透。
2.易化扩散:运输速率不仅受物质浓度差影响，还受载体的数量限制，在一定范围内随着浓度差的增大,运输速率增大;若超过一定限度，浓度再增加，运输速率也不再增大，因膜上载体蛋白的数量有限,结合位点已达到饱和。
当堂自测
1．下列没有发生渗透作用的是( )
A．一杯清水中加入食盐变咸 B．红细胞在水中破裂
C．植物细胞在盐溶液中发生质壁分离 D．红细胞在蔗糖溶液中收缩
2．观察洋葱表皮细胞的质壁分离及其复原实验时，在显微镜下可依次观察到甲、乙、丙三组细胞状态。下列叙述正确的是( )
A．观察前要滴入龙胆紫溶液把液泡染成紫色
B．甲、乙、丙不能在同一细胞内依次发生
C．由甲到乙需将低倍镜转换到高倍镜
D．由乙到丙的过程中需滴加清水引流
3．将三类不同植物的细胞分别置于相同浓度的蔗糖溶液中，一段时间后形状不再变化后的细胞图像如图，则有关实验前的细胞液浓度的判断正确的是( )
A．甲＜乙＜丙 B．乙＞甲＞丙
C．乙＜甲＜丙 D．甲＞丙＞乙
4．下列关于易化扩散的叙述，正确的是( )
A．需要消耗ATP B．需要借助载体蛋白
C．只能从细胞内向细胞外运输 D．只能从低浓度一侧向高浓度一侧运输
[预习梳理]
一、1. 扩散 半透膜 水分子数相对较多 水分子 数相对较少
2. 相等 相等 较多 红细胞吸水而膨胀 细胞壁限制了植物细胞的过度膨胀 较少 相对较高 皱缩 渗透作用 质膜 质壁分离
3. 被动转运 不需要
4. 载体蛋白分子 改变 恢复 扩散 大 易化扩散
二、1. 紫 大液泡 细胞壁
2. 蔗糖 质壁分离
3. 水 质壁分离复原
ADBB项目
渗透作用模型
植物细胞与外界溶液构成渗透系统
图解
基本条件
①半透膜
②浓度差
①质膜等生物膜------选择透性膜
②浓度差---------细胞液与外界溶液之间
原理
水分子通过半透膜的扩散作用
细胞液通过液泡膜和质膜与外界溶液之间发生渗透作用
水扩散方向
低浓度溶液→高浓度溶液
归纳拓展
植物细胞通过渗透作用吸水和失水。
植物细胞质壁分离
(1)质壁分离的原因
内因:质膜等生物膜具半透性一细胞渗透失水一细胞壁伸缩性小，质膜等生物膜伸缩性大。
外因:外界溶液浓度大于细胞液浓度。
(2)“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”活动分析:
①实验原理
I.把成熟的植物细胞放置在某些对细胞无毒害的物质溶液中，当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分子就透过液泡膜和质膜进人外界溶液中，使质膜以及质膜以内的部分和细胞壁都出现一定程度的收缩。
II.由于质膜等生物膜的伸缩性比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，质膜以及质膜以内的部分就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。
Ⅲ.当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水分子就通过细胞膜和液泡膜进人细胞液中，发生质壁分离的细胞的质膜以及质膜以内的部分会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
②实验成功的关键
A.实验材料的选择:最常用的实验材料是紫色洋葱鳞片叶外表皮，紫色大液泡十分明显,能方便地观察到质壁分离及复原的过程。所选择材料都必须是活细胞，因为只有活细胞的生物膜才具有选择透过性，否则将不会出现质壁分离和复原现象。若选择无色洋葱作材料，实验现象不明显,但合适情况下仍会发生质壁分离和质壁分离复原。
B.试剂种类的选择:使细胞发生质壁分离的试剂不止一-种,只要对细胞没有毒害作用即可选用。常用的试剂是0.3g/mL的蔗糖溶液,用0.3g/mL的蔗糖溶液作分离试剂时，细胞发生质壁分离和复原的速度比较缓慢，便于观察变化过程。用适当浓度的乙醇、乙二醇、甘油溶液硝酸钾溶液也可以观察到质壁分离现象，但这些物质可以通过生物膜进人细胞，导致质壁分离过慢，影响对实验结果的观察。
C.试剂浓度的选择:试剂的浓度影响细胞质壁分离的速度,试剂浓度越高，发生质壁分离的速度越快,但试剂浓度过高，细胞会因过度失水而死亡，无法复原。试剂浓度过低，导致质壁分离过慢，影响对实验结果的观察。
D.取材:撕取的鳞片叶颜色越深越容易观察，撕下的表皮能看到紫色，又不带有叶肉细胞时效果最好。
E.引流:在显微镜载物台上进行引流换液操作不要一次滴液太多,以免污染物镜镜头。
(3)应用
①判断细胞的死活
待测细胞+蔗糖溶液→镜检。
A.发生质壁分离和复原→活细胞。
B.不发生质壁分离→死细胞。
②分析细胞液或外界溶液浓度
A.测定细胞液浓度大小
把待测细胞分别放入一系列梯度浓度的蔗糖溶液中，一定时间后分别镜检，细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的蔗糖溶液的浓度之间。
B.比较不同植物细胞的细胞液浓度大小
将不同植物细胞分别放人同一浓度的蔗糖溶液中,分别镜检，比较刚刚发生质壁分离时所需要的时间，根据时间的长短判断细胞液浓度，即时间越短，细胞液浓度越小;反之则越大。
C.比较不同溶液的浓度大小
将同一植物的相同成熟度的细胞分别放人一系列未知浓度的溶液中，分别镜检，记录刚刚发生质壁分离所需要的时间，比较所用时间长短，根据时间的长短判断溶液浓度大小，即时间越短，溶液浓度越大。
D.鉴别溶液种类
将相同的成熟植物细胞分别放人不同种类的溶液中，若只发生质壁分离,则是溶质不能通过生物膜的溶液，如蔗糖溶液;若先发生质壁分离，然后又自动复原，则是溶质能通过生物膜的溶液，如KNO3溶液。
归纳拓展
1.扩散: 物质运输的动 力就是膜内外的物质浓度差，浓度差越大、(简单)扩散的速率越大。(简单)扩散过程只受物质浓度的影响，例如氧、二氧化碳、甘油等小分子跨膜的扩散以及水的渗透。
2.易化扩散:运输速率不仅受物质浓度差影响，还受载体的数量限制，在一定范围内随着浓度差的增大,运输速率增大;若超过一定限度，浓度再增加，运输速率也不再增大，因膜上载体蛋白的数量有限,结合位点已达到饱和。
当堂自测
1．下列没有发生渗透作用的是( )
A．一杯清水中加入食盐变咸 B．红细胞在水中破裂
C．植物细胞在盐溶液中发生质壁分离 D．红细胞在蔗糖溶液中收缩
2．观察洋葱表皮细胞的质壁分离及其复原实验时，在显微镜下可依次观察到甲、乙、丙三组细胞状态。下列叙述正确的是( )
A．观察前要滴入龙胆紫溶液把液泡染成紫色
B．甲、乙、丙不能在同一细胞内依次发生
C．由甲到乙需将低倍镜转换到高倍镜
D．由乙到丙的过程中需滴加清水引流
3．将三类不同植物的细胞分别置于相同浓度的蔗糖溶液中，一段时间后形状不再变化后的细胞图像如图，则有关实验前的细胞液浓度的判断正确的是( )
A．甲＜乙＜丙 B．乙＞甲＞丙
C．乙＜甲＜丙 D．甲＞丙＞乙
4．下列关于易化扩散的叙述，正确的是( )
A．需要消耗ATP B．需要借助载体蛋白
C．只能从细胞内向细胞外运输 D．只能从低浓度一侧向高浓度一侧运输
[预习梳理]
一、1. 扩散 半透膜 水分子数相对较多 水分子 数相对较少
2. 相等 相等 较多 红细胞吸水而膨胀 细胞壁限制了植物细胞的过度膨胀 较少 相对较高 皱缩 渗透作用 质膜 质壁分离
3. 被动转运 不需要
4. 载体蛋白分子 改变 恢复 扩散 大 易化扩散
二、1. 紫 大液泡 细胞壁
2. 蔗糖 质壁分离
3. 水 质壁分离复原
ADBB项目
渗透作用模型
植物细胞与外界溶液构成渗透系统
图解
基本条件
①半透膜
②浓度差
①质膜等生物膜------选择透性膜
②浓度差---------细胞液与外界溶液之间
原理
水分子通过半透膜的扩散作用
细胞液通过液泡膜和质膜与外界溶液之间发生渗透作用
水扩散方向
低浓度溶液→高浓度溶液
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