高三生物第一轮复习-第8讲 物质跨膜运输的实例

第8讲物质跨膜运输的实例本讲聚焦考纲要求定位解读1.实验：通过模拟实验探究膜的透性1.阐明渗透作用的原理，理解渗透作用发生的条件2.实验：观察植物细胞的质壁分离和复原1.学会观察植物细胞质壁分离和复原的方法2.了解植物细胞和发生渗透作用的原理3.掌握质壁分离与复原的条件及原因扩散与渗透的区别扩散：是指物质从密度大的空间自然向密度小的空间运动的现象。气体的扩散“扩散”与“渗透”的区别扩散：是指物质从密度大的空间自然向密度小的空间运动的现象。渗透作用：水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散，叫做渗透作用。物质的量浓度区别：渗透与扩散的不同在于渗透必须有半透膜。EF10%的蔗糖溶液30%的蔗糖溶液10%的蔗糖溶液10%的葡萄糖溶液B液面上升结果物质的量浓度小物质的量浓度大F液面上升（）细胞膜上具有，且不同生物的细胞膜上载体不同，构成了对不同物质吸收与否和吸收多少的选择性。选择透过性膜半透膜某些物质可以透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。物质能否透过半透膜往往取决于半透膜孔隙直径的大小。动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜（细胞膜等各种生物膜）种类和数量载体“半透膜”与“选择透过性膜”的区别1.渗透作用原理(1)发生渗透作用的条件:①____________；②______________________。(2)渗透作用的实质：单位时间由清水进入蔗糖溶液中的水分子_____蔗糖溶液进入清水中的水分子，导致蔗糖溶液液面_____。具有半透膜膜两侧溶液具有浓度差多于上升2.动物细胞的吸水和失水(1)人成熟红细胞中发生渗透作用的条件：①_______相当于半透膜；②_________________之间存在浓度差。(2)引起细胞失水与吸水的条件：外界溶液与细胞质之间存在浓度差。细胞膜细胞质与外界溶液（3）细胞吸水或失水的多少取决于细胞膜两侧溶液中水的相对含量的。差值细胞壁原生质层细胞膜液泡膜细胞质大液泡大于失水小于吸水等于不吸水也不失水3.植物细胞的吸水和失水(2)植物细胞质壁分离的现象与原因：①现象：_______与_________分离；②外因：_________浓度＞_______浓度，导致细胞_____；③内因：___________________________。【点拨】植物根尖分生区细胞，刚分裂形成，无液泡，不能进行渗透作用，吸水方式为吸胀作用；与外界溶液接触时，不会出现质壁分离现象。细胞壁原生质层外界溶液细胞液失水细胞壁的伸缩性小于原生质层1．不同物质的跨膜运输特点(1)水分子：(高→低)。(2)离子和小分子：依据细胞生命活动需要进行。顺相对含量梯度选择吸收物质跨膜运输的其他实例二2．水稻和番茄吸收不同离子的特点(1)同种生物细胞对不同物质的吸收具有，与其含有离子载体蛋白的有关。(2)不同种生物细胞对同种物质吸收具有。3．生物膜的功能特性(1)细胞膜和其他生物膜都是膜，水分子、一些离子和小分子可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。(2)生物膜的是活细胞的一个重要特征。选择性种类和数量差异性选择透过性选择透过性二、观察植物细胞的质壁分离和复原1.质壁分离和复原实验流程0.3g/mL的蔗糖溶液清水2.三次观察的实验现象观察次数观察现象中央液泡原生质层位置第一次有一个紫色的中央液泡___________________第二次中央液泡逐渐变小(紫色加深)_________________________第三次___________________________原生质层逐渐贴近细胞壁原生质层紧贴细胞壁原生质层与细胞壁逐渐分离中央液泡逐渐变大(紫色变浅)滴加蔗糖溶液发生质壁分离的细胞改换清水后正在发生质壁分离复原的细胞探究实验：植物细胞的吸水和失水注意颜色的变化⑴质壁分离：当外界溶液浓度＞细胞液浓度时，植物通过渗透作用失水，体积缩小条件、外因：内因：原生质层收缩性大于细胞壁现象：液泡体积();液泡颜色()失水3.原因分析：变小变深外界溶液⑵质壁分离复原：现象：液泡体积()；液泡颜色()。当外界溶液浓度＜细胞液浓度，植物细胞通过渗透作用吸水，发生质壁分离的细胞会出现质壁分离复原现象条件、原因：吸水变浅变大细胞发生质壁分离的自动复原原因：蔗糖分子不被植物细胞吸收，因而在适宜蔗糖溶液中发生质壁分离后不能自动复原，可见外界溶液中的小分子物质或离子能否被细胞吸收将决定能否自动复原。尿素、甘油、K+、NO3-与乙二醇一样能进入细胞内，故其内的细胞能自动复原。蔗糖分子不能进入细胞内，故不能自动复原，只能人工复原。质壁分离实验的拓展应用及方法1、判断细胞的死活待测细胞+蔗糖溶液镜检发生质壁分离和复原活细胞不发生质壁分离或质壁分离后不复原死细胞实验单一变量：待测细胞的生活状态。质壁分离实验的拓展应用及方法2、测定细胞液浓度范围待测细胞+一系列浓度梯度的蔗糖溶液分别镜检细胞液的浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的蔗糖溶液的浓度之间。实验单一变量：不同浓度的蔗糖溶液。质壁分离实验的拓展应用及方法3、比较不同植物细胞的细胞液浓度不同植物细胞+同一浓度的蔗糖溶液镜检记录刚刚发生质壁分离时所需时间判断细胞液浓度（即时间越短，细胞液浓度越小）对所需时间长短进行比较实验单一变量：不同植物细胞。质壁分离实验的拓展应用及方法4、比较未知浓度溶液的浓度大小同一植物的成熟细胞+未知浓度的溶液镜检记录刚刚发生质壁分离所需时间判断溶液浓度的大小（即时间越短，未知溶液的浓度越大）比较所用时间长短实验单一变量：未知浓度的溶液。质壁分离实验的拓展应用及方法5、验证原生质层和细胞壁伸缩性大小成熟植物细胞+蔗糖溶液镜检发生质壁分离现象细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性不发生质壁分离现象细胞壁的伸缩性大于或等于原生质层的伸缩性实验单一变量：植物细胞结构特性。质壁分离实验的拓展应用及方法6、鉴别不同种类的溶液（如KNO3和蔗糖溶液）成熟植物细胞+不同种类溶液镜检只发生质壁分离溶质不能通过半透膜的溶液（如蔗糖）质壁分离后又自动复原溶质能通过半透膜的溶液（如KNO3）★原生质层与原生质体的比较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的植物细胞中。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。技法提炼“U”型管中水分子移动方向的分析1．膜两侧溶液中浓度高的一侧渗透压高，低的一侧渗透压低，水分子由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。2．两侧溶液中的溶质是否能通过半透膜，若不能，则只是高浓度一侧液面升高；若能，则先是高浓度一侧液面升高，随后另一侧液面升高，最后两侧液面持平。3．如果溶质分子不能透过半透膜，在达到渗透平衡时，一般两侧溶液的浓度并不相等，因为液面高的一侧形成的静水压，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。