渗透作用的原理？十万火急

渗透作用的原理？十万火急

渗透作用是具有液泡的成熟的植物细胞吸收水分的方式，原理是：原生质层具有选择透过性，原生质层内外的溶液存在着浓度差，水分子就可以从溶液浓度低的一侧通过原生质层扩散到溶液浓度高的一侧。溶液渗透压的高低与溶液中溶质分子的物质的量的多少有关，溶液中溶质分子物质的量越多，渗透压越高，反之则越低。在比较两种溶液渗透压高低时以两种溶液中的溶质分子的物质的量为标准进行比较。如果溶质分子相同，也可以质量分数比较。能够通过渗透作用吸水的细胞一定是一个活细胞。一个成熟的植物细胞是一个渗透系统。验证通过渗透作用吸水或失水的最佳实例是质壁分离和质壁分离复原的实验。一次施肥过多引起“烧苗”，是由于土壤溶液的浓度突然增高，导致植物的根细胞吸水发生困难或不能吸水所至。盐碱地里大多数农作物不能正常生长的原因之一也是土壤溶液浓度过高造成的。淹制的鱼、肉等不易变质，是由于高浓度的盐溶液使细胞等微生物失水死亡之故。

“渗透作用”是高中生物学中一个较为重要的演示实验，是《新陈代谢》这章中的重点与难点。渗透作用的产生必须具备两个条件，一是半透膜，二是半透膜两侧的溶液要具有浓度差。渗透原理的应用是理综测试的热点，为了使同学们进一步理解和巩固这一原理，下面笔者就渗透作用原理的应用举例分析：
一. 判断植物细胞的死活
例：现有部分洋葱鳞片叶表皮细胞，能否判断它是死的还是活的？为什么？
解答：能。可把洋葱表皮置于质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中制成装片观察。根据“渗透作用”原理，看其细胞是否发生质壁分离，如果有质壁分离现象，则此细胞为活细胞，否则为死细胞。这是因为表皮细胞的原生质层在生活状态具有选择透过性，相当于半透膜，外界浓度大于细胞液浓度时，细胞渗透失水，发生质壁分离现象；如果细胞死亡，原生质层便失去选择透过性，变为全透性，细胞不会发生质壁分离。
二. 测定植物细胞液的浓度
例：若给你提供洋葱、蔗糖、蒸馏水和必要的工具，请你设计一个测定洋葱表皮细胞液浓度范围的实验方案。
1. 实验原理：_________________________________。
2. 实验的主要步骤：
（1）配制_________________________________；
（2）制作_________________________________；
（3）显微镜观察___________________________。
3. 实验结论：假若有下表中的观察现象（浓度单位：mol/L）：
则此细胞细胞液的浓度范围为_______________________。
解答：这是一道运用渗透作用原理设计实验方案的题目，主要步骤设计：
（1）配制具有一系列浓度梯度的蔗糖溶液；
（2）分别用上述浓度制作洋葱表皮细胞装片；
（3）用显微镜逐个观察装片，记录现象，然后得出结论，该洋葱表皮细胞液的浓度是介于质壁分离与刚发生质壁分离的两种相邻蔗糖溶液的浓度之间，即之间。
三. 区分溶液浓度的大小
例：现有两种不同浓度的蔗糖溶液，由于工作疏忽，瓶上的浓度标签丢失。现有一烧杯、玻璃纸、带刻度玻璃管、铁架台，请设计一实验区分两种蔗糖溶液浓度的高低。
解答：这一设计实验运用的是渗透作用原理。设计装置如图所示，操作步骤如下：
（1）将一瓶中的溶液倒入烧杯中；
（2）将另一瓶中的溶液装入由半透膜玻璃纸制成的透析袋中，刻度玻璃管插入袋内溶液里，用细线将袋口和玻璃管扎紧；
（3）将插有玻璃管的透析袋放入盛有溶液的烧杯中，垂直固定在支架上，记录玻璃管液面的刻度；
（4）一段时间后，观察液面的刻度是上升还是下降。
结果分析：如果液面升高，则透析袋中的溶液是高浓度的蔗糖溶液，烧杯中的溶液为低浓度的蔗糖溶液；如果液面下降，则透析袋中的溶液是低浓度的蔗糖溶液，烧杯中的溶液为高浓度的庶糖溶液。
四. 食品加工防腐处理的应用
例：食醋中的醋酸分子是活细胞不需要的小分子物质，蔗糖是活细胞需要的大分子物质，用食醋和蔗糖可将新鲜的大蒜腌制成醋蒜，其原因是（ ）
A. 醋酸和蔗糖分子均能被活细胞选择吸收
B. 因腌制时间过久，两种物质慢慢进入活细胞
C. 醋酸将活细胞杀死后，使细胞膜失去了选择性
D. 两种物质通过细胞壁，附着在细胞膜的外表面
解答：这是一个细胞膜选择透过性、渗透作用原理在生活中应用的实例。蔗糖是不能通过细胞膜进入细胞内的，加之蔗糖溶液会使细胞发生渗透作用失水，从而杀灭细菌，保存食物。加醋的目的是尽快杀死蒜细胞，细胞被杀死后，细胞膜失去了选择透过性，各种物质能尽快进入细胞内，这样腌制的味道和颜色便产生了。答案选C项。
五. 作物水肥管理方面的应用
例：家庭养花，如施肥过浓，会引起花卉萎蔫，这时可采取的措施有
（1）加强光照；
（2）改善空气流通；
（3）适当浇灌清水；
（4）更换盆中泥土。
A. （1）、（3）
B. （2）、（4）
C. （1）、（2）
D. （3）、（4）
解答：这是渗透作用原理在生产上应用的实例。引起花卉萎蔫的原因是土壤溶液浓度大于花卉细胞的细胞液浓度，从而导致细胞发生渗透失水，引起萎蔫，因此，只要把土壤溶液浓度降低（如浇灌清水等），即可补救。答案选D项。
六. 观察植物细胞的细胞膜及细胞内的寄生物
如观察寄生在人体红细胞内的微丝蚴，可把红细胞置于蒸馏水中制成装片，让其发生渗透吸水，引起膨胀以至破裂，造成溶血现象，此时微丝蚴便直接暴露出来，便于观察。相反观察植物细胞的细胞膜则利用细胞渗透失水，由于植物细胞的细胞膜紧贴着细胞壁，在一般情况下看不到细胞膜，而通过植物细胞发生渗透失水，造成质壁分离，则能清楚地看到与细胞壁分离开来的原生质层最外面的细胞膜。
年级
高中
学科
生物
版本

期数
内容标题
例析〔渗透作用〕原理的应用

分类索引号
G.622.46
分类索引描述
辅导与自学

主题词
例析〔渗透作用〕原理的应用
栏目名称
专题辅导

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