高考生物 第7讲 物质跨膜运输的实例课件

第7讲物质跨膜运输的实例探究命题回扣教材整合考点课后练习1轻轻松松读教材提纲挈领学要点01回扣教材夯实基础2•一、动物细胞的吸水和失水•1．外界溶液浓度________细胞质浓度时，细胞吸水膨胀。•2．外界溶液浓度大于细胞质浓度时，细胞皱缩。•3．外界溶液浓度等于细胞质浓度时，水分子进出细胞处于。3二、植物细胞的吸水和失水1．结构(1)细胞壁：全透性。(2)原生质层：________、两层膜之间的细胞质、________，具有选择透过性、相当于半透膜。2．条件：成熟植物细胞中央具有________。3．验证(1)当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞就通过________作用失水，植物细胞就发生________现象。4(2)将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中，此时细胞液的浓度________外界清水，植物细胞就吸水，发生10________现象。5三、物质跨膜运输的其他实例1．水稻吸收11________多，吸收Ca2＋、Mg2＋较少，而番茄吸收12________较多，吸收13________较少。2．不同生物对14________的吸收表现出很大的差异。3．人体甲状腺滤泡上皮细胞中碘的含量明显15________血液。6答案：小于失水动态平衡细胞膜液泡膜大液泡渗透质壁分离高于10质壁分离复原11SiO4－412Ca2＋、Mg2＋13Si4＋14不同矿物质15高于7•1.质壁分离过程中，水分子外流导致细胞内渗透压升高•()•2．低温时红细胞膜流动性增大()•3．植物细胞失水和吸水实验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在显著差异()•4．当半透膜两侧溶液浓度相等时，细胞处于动态平衡状态，不发生渗透作用()思维判断8•5．低倍镜下就可以看到植物细胞质壁分离与复原()•答案：•1．√2.×3.√4.×5.√9考点分类抓基础点点击破我能行02整合考点破解疑难10•1.对比分析渗透作用模型植物细胞与外界溶液形成渗透系统图解11渗透作用模型植物细胞与外界溶液形成渗透系统基本组成或条件半透膜两侧的溶液具有浓度差原生质层——选择透过性浓度差——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原生质层与外界溶液之间发生渗透水扩散的方向低浓度溶液―→高浓度溶液12•特别提醒(1)渗透系统适用于比较溶质不能透过半透膜的溶液的浓度大小。•(2)两溶液间的水分子进行双向运动，我们只是观测出由水分子双向运动的差别所导致的液面改变。•(3)溶液浓度指摩尔浓度而非质量浓度，如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的质量浓度相同，但10%蔗糖溶液的摩尔浓度小，故水分子由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。13•2．两组相近概念比较•(1)半透膜与选择透过性膜。•区别：①半透膜是无生命的物理性薄膜，是指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜，物质能否通过取决于分子的大小；•②选择透过性膜是具有生命的生物膜，载体的存在决定了其对不同物质是否吸收的选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。•共性：都允许水分子自由通过，而不允许大分子物质通过。14•(2)原生质层与原生质体。•①原生质层在成熟的植物细胞内相当于半透膜的结构，由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成，不包括细胞核和液泡内的细胞液。此结构仅存在于成熟植物细胞中；•②原生质体是去除了植物细胞壁后所剩下的具有生物活性的植物细胞结构，包括细胞膜、细胞质、细胞核三部分，常用作植物细胞融合的材料。15•[应用训练1]在一个新鲜萝卜中挖一凹槽，在凹槽中放入浓盐水。一段时间后，萝卜变软，凹槽中水分增多。下列图示的实验与此实验原理差异最大的是()16•[解析]A、C、D都利用的是渗透作用的原理。B选项利用的是细胞呼吸原理，细胞呼吸过程中气体变化导致的压强变化可引起的液滴移动。•[答案]B17•[应用训练2]如图中“竖线”代表动物细胞的细胞膜，膜的左侧是细胞内，右侧是细胞外。将该细胞置于不同浓度的外界溶液中，下列选项不能正确表示细胞内外水的转移情况的是()18•[解析]本题考查水分子进出细胞的情况，意在考查考生对渗透作用的理解。当外界溶液浓度小于细胞质浓度时，进入细胞的水多于从细胞内出去的水，故细胞整体处于吸水状态；当外界溶液浓度大于细胞质浓度时，进入细胞的水少于从细胞内出去的水，故细胞整体处于失水状态；当外界溶液浓度等于细胞质浓度时，进入细胞的水和从细胞内出去的水基本相等，即水分子进出细胞处于动态平衡。•[答案]C19•1.内因——遗传因素•不同生物20•2．外因——影响呼吸作用的因素•特别提醒限制矿质元素吸收的主要因素有时是细胞呼吸(ATP的产生、氧气的供应等)，有时是载体的数量。关系如下图：21•①AB段表示在一定范围内，根吸收矿质元素离子的速率随氧分压的升高而加快。•②BC段表示当氧分压增大到一定程度时，根吸收离子的速率不再随氧分压升高而加快，这是由于根吸收离子不仅与细胞呼吸有关，还与根细胞膜上载体的数量有关。22•3．根吸收矿质元素离子与溶液中离子浓度的关系•(1)曲线AB段表示在一定离子浓度范围内，根吸收离子的速率随离子浓度的增大而加快。•(2)曲线BC段表示当离子浓度增大到一定数值时，根的吸收速率不再增加，这是由根细胞膜上载体的数量决定的。23•(3)曲线CD段表示当离子浓度过高时，将会使根细胞失水，从而影响根细胞正常的代谢活动，使离子吸收速率下降。24•[应用训练3](2012·南京质检)用完全培养液在两个相同的容器内分别培养水稻和番茄苗，假设两植物的吸水速率相同，一段时间后，测定培养液中各种离子与实验开始时各种离子浓度之比，如图所示。25•该实验的结果不能说明()•A．植物根对水分子的吸收和对矿质元素的吸收是两个相对独立的过程•B．植物对离子的吸收有选择性•C．植物对离子的吸收与溶液中离子的浓度有关•D．水稻吸收Si的载体多26•[解析]题目中说开始的吸水速率相等，而吸收矿质元素的量有了变化，说明植物吸收水分和吸收矿质元素是两个相对独立的过程；从柱状图中可以看出对不同离子的吸收速率有差异，说明植物对离子的吸收具有选择性，而离子吸收的多少与载体数量有关，所以Si离子明显降低，说明水稻吸收Si的载体多。因为离子的吸收是主动运输的过程，所以与溶液中离子的浓度没有什么直接的关系。•[答案]C27•[应用训练4](2012·西城区期末)如图表示番茄随环境中氧浓度的变化，从培养液中吸收Ca2＋和Si4＋量的曲线。影响A、B两点与B、C两点吸收量的主要因素分别是()28•A．离子浓度、载体数量•B．离子浓度、呼吸作用强度•C．载体数量、离子浓度•D．载体数量、呼吸作用强度•[解析]根对离子的吸收是一个主动运输过程，需要载体和ATP。A、B点是在同等氧浓度下得到的，ATP相同，吸收量差异只能是因为相应载体的数量不同。B、C点的差别，则是由于氧浓度不同造成的，因而影响因素是呼吸作用强度。•[答案]D29•1.原理：成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。30•2．流程313．质壁分离的原因分析(1)原因外因：外界溶液浓度细胞液溶液内因原生质层相当于一层半透膜细胞壁的伸缩性小于原生质层细胞渗透失水Ｋ(2)表现宏观：坚挺→萎蔫微观液泡：大→小细胞液颜色：浅→深原生质层：与细胞壁分离32•特别提醒(1)实验成功的关键是实验材料的选择，必须选择有大液泡并有颜色的植物细胞，便于在显微镜下观察。•(2)质壁分离和质壁分离复原中水分子移动是双向的，结果是双向水分子运动的差别所导致的现象。•(3)质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低的外界溶液，因细胞壁是全透性且有水分子通过原生质层渗出来。•(4)若用50%蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，因为细胞过度失水而死亡。33•(5)若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做实验会出现自动复原现象，因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。34•[应用训练5]某同学在实验室中做“植物细胞的吸水和失水”实验时，在实验室老师的帮助下，进行了一系列的创新实验，实验步骤和现象如下表：实验组5分钟的现象再过5分钟滴加清水5分钟①0.3g·mL－1蔗糖溶液x无变化质壁分离复原②0.5g·mL－1蔗糖溶液质壁分离y无变化③1mol·L－1KNO3溶液质壁分离质壁分离复原z④1mol·L－1醋酸溶液无变化细胞大小无变化细胞大小无变化35•对上表的推断或解释不正确的是()•A．x为质壁分离，因为细胞壁伸缩性弱于原生质层•B．y为质壁分离，可能导致细胞失水过多而死亡•C．z为细胞稍增大，细胞液颜色逐渐变浅•D．④组无变化是因为细胞吸水量等于失水量36•[解析]洋葱表皮细胞在0.3g/mL蔗糖溶液中会发生质壁分离现象，而在0.5g/mL蔗糖溶液中会因质壁分离失水过多而死亡。在1mol/L的KNO3溶液中，由于K＋和NO能穿膜，故发生先质壁分离后自动复原现象，由于K＋和NO进入细胞内，细胞液浓度增大，因此滴加清水后，体积稍增大。放入1mol/L醋酸中会杀死细胞。•[答案]D37高端突破巧思维攻艰克难攀高峰03探究命题剖解实验38•【导例】(2012·东城区模拟)把数根5cm长的马铃薯条分别浸在蒸馏水和不同浓度的蔗糖溶液中，每隔一段时间测量马铃薯条的长度。如图显示马铃薯条在不同浓度溶液中长度改变的百分率。下列相关叙述错误的是()39•A．马铃薯条通过渗透吸(失)水改变其长度•B．在0.10M蔗糖溶液中马铃薯细胞质壁分离•C．马铃薯细胞液浓度相当于0.30M的蔗糖溶液•D．在0.40M蔗糖溶液中马铃薯细胞失水皱缩•[解析]据图分析，马铃薯条浸在0.30M的蔗糖溶液中其长度基本不变，说明马铃薯细胞液浓度相当于0.30M的蔗糖溶液。浸在低于0.30M的蔗糖溶液中，马铃薯细胞通过渗透作用吸水膨胀，其长度增加；浸在高于0.30M的蔗糖溶液中，马铃薯细胞通过渗透作用失水皱缩，质壁分离，其长度缩短。•[答案]B40•[方法规律](1)判断细胞的死活。4142•[应用解题](2012·安庆高三检测)如图表示多种植物成熟细胞在不同浓度(g·mol)的蔗糖溶液内质壁分离的百分率，图中曲线表明这些植物细胞()43•A．细胞液浓度蔗糖溶液浓度•B．细胞液浓度蔗糖溶液浓度•C．有不同浓度的细胞液•D．细胞膜有不同的选择透过性•[解析]随着溶液浓度增加，细胞质壁分离百分率由0～100变化说明，细胞之间细胞液浓度不同，但最大浓度不超过0.5g·mol。•[答案]C44•[理论指导]1.实验结果•实验结果是由实验变量而引起的变化，是实验所得到的直观现象，如测得的有关数据、实验对象呈现的特殊颜色、气味、形态、生理等方面的变化，因此实验结果应是对实验现象的直接陈述。45•2．实验结论•实验结论是在实验结果的基础上，根据已有知识的合理迁移，通过推理和判断，得出的关于实验相关内容最本质的认识。如“鉴定葡萄糖是可溶性还原糖”的实验中，葡萄糖与斐林试剂共热后出现砖红色沉淀，这是实验结果；“葡萄糖是可溶性还原糖”则是实验结论。一个正确的实验设计应实现实验目的，即得出的结论就是实验目的。•简而言之，结论就是在总结直接的结果基础上，把这一事实进行总结从而上升到理论层次。46•[典例分析]红细胞悬液为不透明的红色液体，而红细胞发生溶血(红细胞破裂)后，溶液会逐渐透明，所以可通过红细胞悬液澄清的速度判断红细胞的溶血速度，进而根据红细胞溶血速度来判断物质进入红细胞的速度。请利用以下实验材料，设计实验判断葡萄糖和甘油进入红细胞的速度。•试剂用具：稀释的羊的红细胞悬液、0.3mol/L的葡萄糖溶液、0.3mol/L的甘油溶液、试管、量筒、计时器、试管架、记号笔。47•(1)实验步骤•第一步：取两支试管，分别标记为A、B。•第二步：________________________。•第三步：_______________________。•(2)预测结果及结论预测结果实验结论如果加入葡萄糖溶液的试管内溶液透明所用时间短葡萄糖比甘油进入细胞的速度快48•[思维导