滲透作用——水分子通過半透膜的擴散
滲透作用是指溶劑分子(一般指水)從低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)的擴散
滲透作用的發(fā)生需要兩個條件:
①半透膜;
②半透膜兩側(cè)存在濃度差
細(xì)胞主要依靠滲透主要進行吸水和失水
動物細(xì)胞依靠滲透作用吸水和失水
例如:紅細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜,當(dāng)紅細(xì)胞處于清水(低滲溶液)中時,水分從清水滲入紅細(xì)胞內(nèi);當(dāng)其處于濃鹽水(高滲溶液)中時,水分從紅細(xì)胞滲入高滲溶液;當(dāng)其處于0.9%NaCl溶液(即生理鹽水,等滲溶液)中時,水分子進出紅細(xì)胞達(dá)到平衡。
成熟植物細(xì)胞主要依賴滲透作用吸水和失水
Ⅰ、成熟植物細(xì)胞與外界溶液可構(gòu)成滲透系統(tǒng),這是因為:原生質(zhì)層具有選擇透過性,相當(dāng)于半透膜;若細(xì)胞液和外界溶液之間存在濃度差,則構(gòu)成滲透系統(tǒng)。
Ⅱ、①當(dāng)C外界溶液<C細(xì)胞液,則外界溶液AE→E(水)A細(xì)胞液,植物細(xì)胞吸水;
②當(dāng)C外界溶液>C細(xì)胞液,則外界溶液AE←E(水)A細(xì)胞液,植物細(xì)胞失水;
③當(dāng)C外界溶液=C細(xì)胞液,沒有水分的凈移動,水分子進出細(xì)胞達(dá)到平衡。
注意:植物未成熟細(xì)胞如根尖分生區(qū)細(xì)胞吸水的方式是吸漲作用,并不是以滲透作用為主。
探究實驗——植物細(xì)胞的吸水和失水
1)實驗原理
Ⅰ、成熟植物細(xì)胞主要依賴滲透作用吸水和失水
Ⅱ、細(xì)胞壁具有全透性且無伸縮性,植物細(xì)胞吸水和失水時形態(tài)幾乎沒有變化;
Ⅲ、原生質(zhì)層具有選擇透過性和伸縮性,當(dāng)植物細(xì)胞失水導(dǎo)致細(xì)胞液減少時,原生質(zhì)層隨之收縮,從而導(dǎo)致原生質(zhì)層和細(xì)胞壁分離,即質(zhì)壁分離。
當(dāng)質(zhì)壁分離的成熟植物細(xì)胞處于清水中時,植物細(xì)胞吸水,細(xì)胞液增加,原生質(zhì)層隨之增大,質(zhì)壁分離復(fù)原
Ⅳ、紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的中央液泡中含有紫色色素(內(nèi)表皮沒有色素觀察起來不明顯),可根據(jù)中央液泡大小和液泡中紫色的深淺判斷植物細(xì)胞的吸水和失水
2)材料儀器和用具:
Ⅰ、紫色的洋蔥鱗片葉
Ⅱ、刀片,鑷子,滴管,載玻片,蓋玻片,吸水紙,顯微鏡
Ⅲ、質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.3g/mL的蔗糖,清水
物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌鼘嵗?/span>
細(xì)胞吸水或失水時,水分子是順相對含量的梯度跨膜運輸?shù)模ǖ蜐舛纫粋?cè)的水分子相對含量多,而高濃度一側(cè)的水分子相對含量少)
生物體可逆濃度梯度進行物質(zhì)的跨膜運輸
例如:水稻體內(nèi)有高濃度的Si,但仍可以從外界環(huán)境中吸收Si,即使外界環(huán)境中的Si濃度很低。海帶則可以從海水中不斷地吸收I-,最終導(dǎo)致海帶中含有比海水濃度高得多的I-。
細(xì)胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜
細(xì)胞膜和其他生物膜在控制物質(zhì)跨膜運輸時具有選擇透過性,它們允許水分子自由通過,一些離子和小分子可以通過,而其它離子、小分子和大分子則不能通過。
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