【本讲教育信息】
一. 教学内容：
1. 渗透作用过程。
2. 红细胞吸水与失水的原因。
3. 植物细胞质壁分离、质壁分离复原现象及原因。
4. 渗透、被动转运、主动转运。
5. 细胞“胞吞”、“胞吐”的过程。
二. 教学重、难点：
渗透作用过程 质壁分离及质壁分离复原 被动转运、主动转运
三、全面突破
知识点1：渗透作用过程
1. 扩散
扩散是分子从高浓度处向低浓度处运动的现象。
如：把一些糖放入一杯水中，不需搅拌，几小时后，整杯水都会变甜，这是糖分子在水中不断运动从高浓度向低浓度运动的结果，扩散的结果是使该分子分布均匀，达到动态平衡。
细胞是一个开放的系统，为了得到氧气和营养物质，同时排出各种代谢废物，细胞不断的与外界环境发生物质交换，质膜是一层选择透性膜，是细胞控制物质进出的结构。所以在细胞中，也有着扩散现象。
2. 渗透作用
（1）渗透作用发生的条件：
1）具有一层半透膜
2）半透膜两侧溶液要有浓度差
（2）渗透作用方向：由高浓度到低浓度。
（3）半透膜：一些物质可以通过，另一些物质不可以通过的多孔性的薄膜。例如，水分子可以通过玻璃纸，蔗糖分子则不能，当然不同的半透膜孔径不一样，可通过的物质也不同。常见的半透膜有膀胱膜、玻璃纸、鱼鳔、卵壳膜等。通常是将半透膜制成袋状，叫做透析袋。
思考：
（1）漏斗的液面为什么上升？最后漏斗中的水分子与烧杯中的水分子还运动吗?速率如何?
（由于单位体积烧杯中的水分子数多于单位体积漏斗中的水分子数，因此，通过选择透性膜，进入漏斗中的水多于进入烧杯中的水，所以漏斗液面上升，最后达到动态平衡。）
（2）烧杯中有蔗糖分子吗？为什么？
（烧杯中没有蔗糖分子，因为大分子物质不能通过选择透性膜。）
水分子通过半透膜而扩散的现象称为渗透作用。
水分子从数量较多的一侧扩散到数量较少的一侧。在溶液中，水分子作为溶剂，水分子的扩散方向应该是从溶液浓度低的一侧扩散到浓度高的一侧。
知识点2：细胞吸水与失水
1. 红细胞胀破、皱缩实验：
红细胞置于溶液中：
（1）红细胞内细胞质浓度＞外界溶液浓度，红细胞吸水胀破。
（2）红细胞内细胞质浓度＜外界溶液浓度，红细胞失水皱缩。
（3）红细胞内细胞质浓度=外界溶液浓度，红细胞不变，保持动态平衡。
思考：红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？
（取决于红细胞内溶液与外界溶液的浓度差）
2. 植物细胞质壁分离、质壁分离复原现象及原因：
（1）成熟植物细胞的特点：有大液泡；原生质层伸缩性强，细胞壁几乎不伸缩。
（2）成熟植物细胞质壁分离及其复原现象的实验：
①细胞液浓度＜外界溶液浓度（30%蔗糖溶液），细胞失水，原生质层和细胞壁分离，即质壁分离。
②细胞液浓度＞外界溶液浓度（清水），细胞吸水，原生质层和细胞壁重新闭合，即质壁分离复原。
思考：扩散上述与渗透作用发生现象中的共性是什么？
知识点3：被动转运与主动转运
1. 被动转运：物质总是由其浓度较高的一侧向浓度较低一侧转运，叫被动运输。
①高浓度——低浓度
②自由扩散（简单扩散）：不消耗能量，不需要载体蛋白
如：水、氧气、二氧化碳、甘油、乙醇、脂肪酸、苯等。
易化扩散：不消耗能量，需要载体蛋白。
如：葡萄糖进入红细胞。
海带中碘的含量高于海水中碘的含量，但是海带照样从海水中吸收碘，由低浓度一侧向高浓度一侧运输。海带的这种物质运输方式是什么方式？
2. 主动转运：是细胞最重要的吸收或排出物质的方式。主动转运对活细胞完成各种生命活动有重要意义。
①方向是从低浓度向高浓度转运
②要消耗能量，需要载体蛋白。
思考：被动转运和主动转运都是小分子物质或离子直接穿过膜的方式。但当白细胞（变形虫）遇到病原体（有机物）时，白细胞是如何将病原体吞噬进细胞内的呢？
知识点4：细胞“胞吞”、“胞吐”的过程
大分子物质进出细胞的方式是胞吞作用和胞吐作用。
【典型例题】
例1. 细胞膜在功能上的特征是（ ）
A．具有一定的流动性 B．具有选择透过性
C．具有渗透性
D．具有半透性
分析：细胞膜的功能之一与细胞的内外物质交换有关。细胞膜让水分子自由通过，细胞要选择吸收的离子、小分子也能通过，而其他的离子、小分子、大分子则不能通过。由此可见，细胞膜在功能上的特征是具有选择透过性。
答案：B
例2. 新生儿小肠上皮细胞通过消耗 ATP ，可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖。这两种物质分别被吸收到血液中的方式是（ ）
A．主动运输、主动运输 B．胞吞、主动运输
C. 主动运输、胞吞
D．被动运输、主动运输
分析：本题考查主动运输和胞吞作用等有关概念。跨膜运输的方式有：自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞和胞吐作用。自由扩散不消耗能量，物质从浓度高的一侧转运到浓度低的一侧。主动运输需要能量，需要载体，且逆着浓度梯度运输，如肠道吸收半乳糖。胞吞和胞吐作用是某些大分子和颗粒物质进出细胞的方式，如免疫球蛋白出入细胞的方式。
答案：B
例3. 食醋中的醋酸分子是活细胞所选择的小分子物质，蔗糖是不被选择的大分子物质。用食醋和蔗糖可将新鲜蒜头腌制成糖醋蒜头，这是因为（ ）
A．醋酸和蔗糖分子均存在于活细胞的间隙中
B．醋酸和蔗糖分解后被细胞吸收
C．腌制时间长，两种物质缓慢地渗入细胞内部
D．醋酸杀死细胞，使细胞膜失去选择透过性
分析：①依题意，用食醋和蔗糖将新鲜蒜头腌制成糖醋蒜头，说明食醋分子和蔗糖分子均已进入大蒜的细胞中；②细胞膜的生理特性是选择透过性，细胞所要选择的离子、小分子可以通过(因此醋酸分子可通过)，其他离子、小分子、大分子不能通过。依题中条件，蔗糖分子不是大蒜细胞要选择通过的，这说明，能使蔗糖分子通过的大蒜细胞已失去了选择透过性，细胞通透性变大，细胞已经死了。
答案：D
【超前思维】
下一讲我们将学习第三节《酶》，请大家从五个方面进行预习：
1．酶的概念
2．酶的发现过程。
3．酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。
4．酶的专一性和高效性。
5．酶的催化作用受许多因素的影响。
重点导学
1.从酶的化学成分看，大部分酶是 ，小部分酶是 。酶是生物催化剂，作用学说为锁和钥匙理论，酶可以与底物形成酶—底物复合物。
2.酶具有 性，如唾液淀粉酶催化淀粉水解的实验中，将唾液稀释十倍与唾液原液的实验结果基本相同，这就表明了酶的 性。
3.酶有 性。酶是根据它能催化水解的物质而命名的，比如麦芽糖酶就能水解麦芽糖，能水解唾液淀粉酶的酶就叫做蛋白酶。
4.酶的活性受 影响，表现为怕热不怕冷。一定范围内，酶活性会随温度升高而升高，达到最适温度后随温度升高酶活性逐渐下降，最后酶会因为温度过高而失活。
5.酶的活性受 影响，表现为怕酸又怕碱。不同酶有不同的最适pH值，如胃蛋白酶的最适pH值是2，胰蛋白酶的最适pH值是8。
【模拟试题】（答题时间：25分钟）
一. 选择题：
1．下列物质进出细胞属于主动转运的是 （ ）
A．肾小管上皮细胞分泌K+
B．红细胞吸收葡萄糖
C．氧气进入肝脏细胞 D．胰岛B细胞分泌胰岛素
2．下列说法正确的是 （ ）
A．果脯在腌制中慢慢变甜，是细胞主动吸收糖分的结果
B．相对分子质量小的物质或离子都可以通过简单扩散进入细胞
C．大肠杆菌吸收K+既消耗能量，又需要膜上的载体蛋白
D．大分子有机物要通过载体蛋白才能进入细胞，并消耗能量
3．下列有关细胞膜的功能的叙述中，最能体现细胞膜结构特点的是 （ ）
A．选择透过性 B．主动转运 C．保护作用 D．胞吞和胞吐
4．维生素D进入细胞不需载体，也不需消耗能量，主要原因是 （ ）
A．维生素D本身就是载体 B．细胞膜的基本支架是磷脂双分子层
C．细胞膜具有一定的流动性 D．维生素D是小分子
5．人体红细胞中K+的浓度比血浆高30倍，而Na+的浓度却只有血浆的
。关于红细胞运输Na+的方向及所需条件，正确的是 （ ）
①从高浓度到低浓度 ②从低浓度到高浓度 ③载体蛋白 ④ATP供能
A．① B．①③ C．②③ D．②③④
6．若一个氨基酸分子通过人体的细胞膜要消耗2个ATP分子，那么小肠吸收一个氨基酸分子进入血液至少要消耗多少个ATP （ ）
A． 2
B．
7．细胞中的RNA分子从产生部位到作用场所需要穿过多少层磷脂双分子层 （ ）
A．0 B．
8．下图表示细胞膜的亚显微结构，其中a和b为两种物质的运输方式，下列对细胞膜结构及功能的叙述正确的是 （ ）
A．组成细胞膜的化学成分是C、H、O、N
B．由②可知细胞膜是双层膜
C．a物质进入细胞是简单扩散，b物质进入细胞是主动转运
D．若I侧为肠道，那么II侧则是毛细血管腔
9．研究发现，水分子进出细胞膜必需一种被称为“水通道”的蛋白质。若设法专一性地关闭离体肾小管壁细胞的水通道蛋白，则将导致细胞 （ ）
A．在浓溶液中皱缩 B．在蒸馏水中胀破
C．形态基本不变 D．在生理盐水中迅速死亡
10．U型管中装有两种不同浓度的溶液R及S(溶质为大分子物质)，并为一半透性膜(X)隔开(如下图)。与S相比，R为低渗溶液(即浓度较低)。图a中黑色的深浅即代表浓度高低。开始如图a所示,15分钟后,当图中的U型管内已达到平衡时，问溶液表面是一样高还是不一样高？渗透压是相等还是不相等？(参看图b)
A.右侧较高，两溶液等渗，即浓度相等
B.右侧较高,且右侧为高渗,即浓度较高
C．左侧较高，且右侧为低渗，即浓度较低 D．两侧高度相等，且为等渗
二、非选择题：
11. 实验测定结果表明，葡萄糖通过红细胞膜与通过单纯磷脂双分子层膜的速率，随着葡萄糖浓度增高而变化的特点不同。请据下图回答问题：
（1）反映红细胞膜特性的曲线是
，与单纯磷脂双分子层膜相比，它的特点是无论糖浓度高于或低于c，其允许葡萄糖通过的速率总是
________________。
（2）红细胞膜的化学成分中，除磷脂外，含量最多的是
。上述特征的出现与这种成分中的特殊分子有关，推测该分子为葡萄糖通过膜提供了特殊途径，使其速率
。
（3）曲线变化反映出这种速率还受到特殊分子数量的限制，当葡萄糖浓度________时，由于
_____
，无论膜一侧葡萄糖浓度怎样，葡萄糖分子通过膜的速率将维持稳定。
12．某实验小组要对“低温是否会影响物质的跨膜运输”进行实验探究，设计了如下实验：
①组装渗透装置两套如下图，分别编号为1、2。
②在两组烧杯中分别加入等量的水，在长颈漏斗中分别加入等量的同一浓度蔗糖溶液，保持管内外液面高度相等。
③对两组装置进行不同处理：1组用水浴锅加热至
④两组装置同时开始实验，几分钟后观察记录漏斗的液面高度变化。
请分析回答下列问题：
（1）本实验是通过测定水分子通过膜的扩散即
作用速率来进行探究的。
（2）此实验的自变量是
；为了直观地表示相对速率，用_____
作为因变量。
（3）该实验可能的结果与结论是：
①
②
③
【试题答案】
一、选择题：
1－5 ACDBD 6－10 CACCB
二、非选择题：
11．（1）A 大于葡萄糖通过单纯磷脂双分子层膜的速率（2）蛋白质 显著加快 （3）大于c 协助葡萄糖通过膜的蛋白质分子全部都已被利用
12．（1）渗透 （2）渗透系统所处的不同温度环境 漏斗液面高度的变化
（3）①若1组漏斗液面高度比2组高，则说明低温会影响物质的跨膜运输且运输速率减慢。②若2组漏斗的液面高度比1组高，则说明低温会影响物质的跨膜运输且运输速率加快。③若1、2组漏斗的液面高度相同，则说明温度高低并不影响物质跨膜运输