A. 生物中的滲透是什麼意思
滲透作用(Osmosis)兩種不同濃度的溶液隔以半透膜(允許溶劑分子通過,不允許溶質分子通過的膜),水分子或其它溶劑分子從低濃度的溶液通過半透膜進入高濃度溶液中的現象。或水分子從水勢高的一方通過半透膜向水勢低的一方移動的現象。
目錄
1原理
2實驗說明
3植物吸水
1原理編輯
水分子從水勢高的系統通過半透膜向水勢低的系統移動的現象,就稱為滲透作用(osmosis)。故滲透現象發生的條件有兩個:一.有半透膜 ;二.半透膜兩側有物質的量濃度差。
植物細胞的液泡充滿的水溶液叫細胞液,我們可以將液泡膜、細胞質及細胞膜稱為原生質層,這相當於半透膜。細胞與細胞之間,或細胞浸於溶液或水中,只要原生質層兩側溶液有濃度差,都會發生滲透作用。實際上,生物膜並非理想半透膜,它是選擇透性膜,既允許水分子通過也允許某些溶質通過,但通常使溶劑分子比溶質分子通過要多得多,因此可以發生滲透作用。植物細胞由於細胞壁的存在,細胞壁有保護和支持作用,可以產生壓力而逐漸使細胞內外水勢相等,細胞滿足動態平衡。所以植物細胞放在水中一般不會破裂。動物細胞如紅細胞放入水中即會因吸水而破裂。
滲透作用
滲透作用
2實驗說明編輯
把蠶豆種皮(或動物膀胱膜)緊縛在漏鬥上,注入蔗糖溶液,然後把整個裝置浸入盛有清水的燒杯中,漏斗內外液面相等。由於蠶豆種皮是接近半透膜(semipermeable membrane)(即讓水分子通過而蔗糖分子不能透過的一種薄膜),所以整個裝置就成為一個滲透系統。在一個滲透
滲透作用示意圖
滲透作用示意圖
系統中,水的移動方向決定於半透膜兩邊溶液的水勢高低。水勢高的溶液的水,流向水勢低的溶液。實質上,半透膜兩邊的水分子是可以自由通過的,可是清水的水勢高,蔗糖溶液的水勢低,從清水到蔗糖溶液的水分子比從蔗糖溶液到清水的水分子多,所以在外觀上,燒杯中清水的水流入漏斗內,漏斗內的玻璃管內液面上升,靜水壓也開始增高。隨著水分逐漸進入玻璃管內,液面越上升,靜水壓也越大,壓迫水分從玻璃管內向燒杯移動速度就越快,膜內外水分進出速度越來越接近。最後,液面不再上升,停留不動,實質上是水分進出的速度相等,呈動態平衡。
3植物吸水編輯
植物吸收水分的方式有兩種:吸脹作用(未形成液泡)和滲透作用(形成液泡後)。
吸脹作用(imbibition)親水凝膠吸附水分子,並使其膨脹的過程。為非生命的物理過程。植物組織中含有很多這類物質如纖維素、果膠物質、澱粉和蛋白質等,它們具有很強的親水性,在未被水飽和時,就潛伏著很強的吸水能力。最明顯的例子是風干種子,因為其內貯存著大量蛋白質或澱粉。蛋白質與水結合的趨勢大於澱粉,因此,豆類種子吸脹作用極為明顯。吸脹物體由於吸附水分子而膨脹,其壓力是很大的,如將干種子塞滿岩石裂縫,借其吸水產生的吸脹壓力能使岩石破裂。
吸脹作用是沒有液泡的植物細胞吸收水分的方式,如生長點的細胞、干種子細胞等,原理是細胞中有大量親水性物質,這些親水性能夠從外界吸收大量的水分,活細胞、死細胞都能通過吸脹作用吸收水分。
滲透作用是具有液泡的成熟的植物細胞吸收水分的方式,原理是:原生質層具有選擇透過性,原生質層內外的溶液存在著濃度差,水分子就可以從溶液濃度低的一側通過原生質層擴散到溶液濃度高的一側。溶液滲透壓的高低與溶液中溶質分子的物質的量的多少有關,溶液中溶質分子物質的量越多,滲透壓越高,反之則越低。在比較兩種溶液滲透壓高低時以兩種溶液中的溶質分子的物質的量為標准進行比較。如果溶質分子相同,也可以質量分數比較。能夠通過滲透作用吸水的細胞一定是一個活細胞。
一個成熟的植物細胞是一個滲透系統。驗證通過滲透作用吸水或失水的最佳實例是質壁分離和質壁分離復原的實驗。一次施肥過多引起「燒苗」,是由於土壤溶液的濃度突然增高,導致植物的根細胞吸水發生困難或不能吸水所至。鹽鹼地里大多數農作物不能正常生長的原因之一也是土壤溶液濃度過高造成的。腌制的魚、肉等不易變質,是由於高濃度的鹽溶液使細胞等微生物失水死亡之故。
B. 如圖為研究滲透作用的實驗裝置,請回答下列問題:(1)漏斗內溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)為兩種不同濃
(1)分析題圖的滲透裝置可知,一段時間後,漏斗內的液面上升,說明水分從燒杯進入漏斗,因此漏斗內溶液(S1)的濃度大於漏斗外溶液(S2)的濃度.
(2)成熟的植物細胞的原生質層相當於滲透裝置中的半透膜;二者的不同在於原生質層的選擇透過性具有生物活性,半透膜無生物活性.
(3)①由於蔗糖分大,不能穿過半透膜,因此裝置X出現液面差;K+和NO3-小,可以穿過半透膜,因此Y裝置不會出現液面差.
②由於0.3g/mL的蔗糖溶液和等滲的KNO3溶液都大於細胞液的濃度,細胞通過滲透作用失水,因此都會發生質壁分離現象.
(4)由於原生質層能主動吸收K+和NO3-,使細胞液濃度增加,當細胞液濃度大於外界溶液濃度時,細胞會通過滲透作用吸水,因此發生質壁分離復原的現象;最能體現兩種膜功能差異的實驗現象是KNO3溶液中的細胞質壁分離後會自動復原.
(5)洋蔥在高中生物實驗中可以作為多個實驗的實驗材料,如洋蔥根尖--觀察植物細胞的有絲分裂,洋蔥根尖--低溫誘導染色體數目的變化;洋蔥鱗片葉內表皮--觀察DNA和RNA在細胞中的分布;洋蔥綠色(管狀)葉--葉綠體中色素的提取和分離(或觀察葉綠體);白色洋蔥--檢測生物組織中的還原糖(或DNA的粗提取與鑒定);紫色洋蔥鱗片葉外表皮--觀察質壁分離和復原等.
故答案應為:
(1)S1>S2
(2)原生質層原生質層能主動轉運有關物質而半透膜不能(或原生質具有選擇透過性)
(3)①X②(發生)質壁分離
(4)KNO3溶液中的細胞質壁分離後會自動復原
(5)洋蔥根尖--低溫誘導染色體數目的變化 洋蔥鱗片葉內表皮--觀察DNA和RNA在細胞中的分布
C. 高中生物滲透實驗中液面上升的能量來源
高中階段講濃度差,其實這里就是一個水勢高低問題。(具體計算記不清,可以看黑體字部分,了解吧)水勢:水溶液的化學勢與同溫同壓同一系統中的純水的化學勢之差除以水的偏摩爾體積所得的商。純水的自由能最大,水勢也最高。溶液中的溶質顆粒降低了水的自由能,所以溶液中水的自由能要比純水低。將純水的水勢定為零,溶液的水勢就成為負值。溶液越濃,水勢越低。在一個滲透系統中,水移動方向決定於半透膜兩邊溶液的水勢高低。水勢高的溶液的水,流向水勢低的溶液。水分從水勢高的系統通過半透膜向水勢低的系統移動的現象,稱為滲透作用在這個裝置中,燒杯中純水的水勢高,裡面的蔗糖溶液水勢低,所以就擴散進去了。
D. 有關高中生物,滲透作用
半透膜兩邊的水分子是可以自由通過的,可是清水的水勢高,蔗糖溶液的水勢低,從清水到蔗糖溶液的水分子比從蔗糖溶液到清水的水分子多,所以在外觀上,燒杯中清水的水流入漏斗內,漏斗內的玻璃管內液面上升,靜水壓(機體某部位積聚的液體對其周圍組織產生的壓強)也開始增高。隨著水分逐漸進入玻璃管內,液面越上升,靜水壓也越大,壓迫水分從玻璃管內向燒杯移動速度就越快,膜內外水分進出速度越來越接近。最後,液面不再上升,停留不動,實質上是水分進出的速度相等,呈動態平衡。
E. 某興趣小組設計了兩套滲透裝置來探究關於滲透作用的問題。
①探究溶液上升速率與半透膜面積和溶液體積的關系
②溶液上升速率與半透膜面積和溶液的體積有關,成正比例關系
(2)①②B﹥C ③大於
F. 請教一道高中生物題,關於滲透作用的
首先,這個題選b
當液面不再升高時,進入漏斗的水和流出的水會一樣多,達到動態版平衡,這樣,液面維持了一權定高度。最初,在濃度差的作用下產生滲透壓,這個滲透壓始終不變,只於膜內外溶液濃度差有關。水進入漏斗後產生壓力差使水向外流。兩個壓力間的差隨液面升高減小,直至為0.這樣就能解釋曲線走勢而不選d
提示1明顯是錯的,液面不升高說明進入的和流出的已經達到動態平衡,相等了
G. 滲透作用與滲透裝置的區別。(生物)
植物細胞吸水方式
半透膜存在且膜內外存在濃度差,一個成熟植物細胞相當於一個滲透裝置
H. 高中生物 關於滲透裝置的問題
有可能。右邊液面升高的過程其實就是左邊水分進入右側稀釋了葡萄糖溶專液濃度的過程,液面停止屬上升只是因為液面水柱形成的壓力和濃度差形成的滲透壓相等。如果抽取水柱會破壞這個平衡,導致右側溶液進一步稀釋,最終濃度有可能與左側相等。
I. 一道生物題
D
乙裝置中膜內外濃度差更大,滲透壓更大,吸水更多。最終平衡時,兩裝置內都是膜內外的濃度一致,最開始兩裝置溶劑量一致,溶質量甲裝置多,所以濃度甲大。選D
J. 高中生物滲透作用
你的設想的對的。
只要有高度差,內外的濃度就不會相等。