寿县安丰中学高三生物一轮复习 第二单元 物质跨膜运输的实例教案.doc

物质跨膜运输的实例一、细胞的吸水和失水判一判1k通过细胞膜属于渗透作用()2植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成，相当于半透膜()3细胞液就是细胞内的液体()4当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞就会发生质壁分离()5动物细胞在任何情况下都不会发生质壁分离()二、物质跨膜运输的其他实例1番茄和水稻吸收无机盐离子的比较科学家将番茄和水稻分别放在含有ca2、mg2和si4的培养液中培养，结果及分析如下：(1)不同植物对_的吸收有差异，同一种植物对_的吸收也有差异，说明植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有_。(2)水稻吸收水的相对速率比吸收ca2、mg2的_，造成培养液中ca2、mg2浓度_；番茄吸收水的相对速率比吸收si4的_，造成培养液中si4浓度_。2微生物吸收无机盐离子的特点不同微生物对不同无机盐离子的吸收表现出较大的差异：(1)不同微生物对无机盐离子的吸收有_。(2)不同微生物对各种无机盐离子的_不同。名师点拨物质的跨膜运输并不都是顺相对含量浓度梯度的，而且细胞对于物质的输入和输出有选择性。细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，其结构基础为膜上载体蛋白的种类和数量，有饱和性和竞争抑制现象。高浓度的盐、醋、糖等溶液能使细胞脱水而死亡，杀菌也是这个道理。辨一辨吸水和吸收矿质离子是何种关系？1教材60页问题探讨渗透装置的条件及原理，鉴别10%、30%蔗糖溶液实验设计。2教材6162页探究实验的基本步骤，尤其“作出假设”和最后一步“进一步探究”。3教材63页图43，据图分析洋葱表皮细胞显微观察时细胞核明显吗？(不明显，主要是紫色大液泡)。质壁分离时“白色部分”是细胞质吗？(是外界溶液)。能观察到叶绿体和染色体吗？(无叶绿体；高度分化不分裂，观察不到染色体)。必需用高倍镜吗？(不是，低倍镜观察已很清楚)。4教材63页资料分析植物吸收无机盐的特点、方式及结构基础。考点22对比突破法三组易混名词辨析1关于选择透过性膜与半透膜的关系，正确的说法是()具有半透性必然具有选择透过性具有选择透过性必然具有半透性活的生物膜才具有选择透过性只有活的生物膜才具有半透性a b c d排雷明确两种膜的本质区别是否具有选择性；共性允许水分子通过，大分子都不能通过。1扩散作用和渗透作用的关系物质从高浓度区域向低浓度区域的运动称为扩散作用。渗透作用是一种特殊方式的扩散，它是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜(或选择透过性膜)进行的扩散。2半透膜和选择透过性膜的关系(1)区别半透膜可以是生物性的选择透过性膜，也可以是无生命的物理性膜，即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。选择透过性膜是具有生命的生物膜，载体蛋白的存在决定了其对不同物质是否吸收选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。(2)共性：都允许水分子自由通过，而不允许大分子物质通过。3原生质层和原生质体的关系(1)原生质层是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，常作为植物细胞融合的材料。1下列现象属于渗透作用的是()水分子通过植物细胞的细胞壁水分子或其他溶剂分子通过细胞膜蔗糖分子通过细胞壁水分子或其他溶剂分子通过液泡膜水分子或其他溶剂分子通过原生质层干大豆种子泡在清水中逐渐胀大暑天新鲜蔬菜在空气中萎蔫a bc d考点23提升实验的分析判断能力渗透系统和渗透作用2(2011新课标全国卷，4)撕取紫色洋葱外表皮，分为两份，假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致，一份在完全营养液中浸泡一段时间，浸泡后的外表皮称为甲组；另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间，浸泡后的外表皮称为乙组。然后，两组外表皮都用浓度为0.3 g/ml的蔗糖溶液处理，一段时间后表皮细胞中的水分不再减少。此时甲、乙两组细胞水分渗出量的大小，以及水分运出细胞的方式是()a甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，主动运输b甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高，主动运输c甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低，被动运输d甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，被动运输排雷失水或吸水的多少和速率主要取决于浓度差的大小。1渗透系统的组成(如图)及条件(1)半透膜可以是生物性的选择透过性膜，如细胞膜，也可以是物理性的过滤膜，如玻璃纸。(2)半透膜两侧的溶液具有浓度差。浓度差的实质是单位体积溶液中溶质分子数的差，即物质的量浓度之差。2渗透作用的发生(溶质分子不能通过半透膜)(1)当s1浓度s2浓度时，由s2s1的水分子数多于由s1s2的水分子数，漏斗(s1)液面上升。(2)当s1浓度n若漏斗内液面不变，则mn若漏斗内液面下降，则mn注意初始状态时漏斗内外液面相等。5动物细胞构成渗透系统可发生渗透作用动物细胞膜相当于一层半透膜。外界溶液浓度细胞质浓度时，细胞吸水膨胀；反之，则细胞失水皱缩；当外界溶液浓度细胞质浓度时，水分进出平衡。2如图所示u型管中间被一种能允许水分子通过而二糖不能透过的半透膜隔开，现在两侧分别加入0.1 mol/l的蔗糖溶液和麦芽糖溶液，一段时间后左右两侧液面高度变化是怎样的？若向u型管右侧加入某种微量物质(不影响溶液浓度)，右侧液面高度上升，那么加入的这种微量物质最可能是()a右侧液面高度下降；胰岛素b右侧液面高度下降；衣藻c两侧液面高度不变；麦芽糖酶d两侧液面高度不变；蒸馏水3五个大小相同的马铃薯幼根与物种a的幼根分别放入甲戊五种不同浓度的蔗糖溶液中(细胞失水过多会导致死亡)，数小时后，取出称重，重量变化如图所示。以下关于该实验结果的说法正确的是()a物种a比马铃薯更耐干旱b在甲溶液中加入适量的蔗糖酶，在最初一段时间，其中的马铃薯幼根细胞液浓度将减小c物种a在与马铃薯根细胞液等渗的完全培养液中不能正常生长d当马铃薯根细胞在乙蔗糖溶液中重量不再发生变化时，渗透作用依然进行考点24观察类实验技能提升观察植物细胞的质壁分离及复原3(2011天津卷，2)将紫色洋葱鳞片叶表皮浸润在0.3 g/ml的蔗糖溶液中，1分钟后进行显微观察，结果见下图。下列叙述错误的是()a图中l是细胞壁，m是液泡，n是细胞质b将视野中的细胞浸润在清水中，原生质体会逐渐复原c实验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在显著差异d洋葱根尖分生区细胞不宜作为该实验的实验材料排雷(1)明确实验材料的选取有大液泡的活细胞。(2)明确显微状态下各细胞结构的位置。质壁分离时细胞质位置不明显，透明部位应为外界溶液。1原理成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用当细胞液浓度外界溶液浓度时，失水，质壁分离；当细胞液浓度外界溶液浓度时，吸水，质壁分离复原。注意分生区细胞和干种子细胞因无大液泡，不能发生渗透作用，无质壁分离和复原现象。植物细胞有细胞壁的存在，不管失水还是吸水，细胞体积变化不大。但动物细胞体积会发生明显变化。2流程3质壁分离的原因分析(1)原因细胞渗透失水(2)表现特别提醒(1)实验成功的关键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。(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。4某同学在实验室中做“植物细胞的吸水和失水”实验时，在实验室教师的帮助下，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分钟再过5分钟滴加清水5分钟0.3 g/ml蔗糖溶液x无变化质壁分离复原0.5 g/ml蔗糖溶液质壁分离y无变化1 mol/l kno3溶液质壁分离质壁分离复原z1 mol/l醋酸溶液无变化细胞大小无变化细胞大小无变化对上表的推断或解释不正确的是()ax为质壁分离，因为细胞壁伸缩性弱于细胞膜by为质壁分离，可能导致细胞失水过多而死亡cz为细胞稍增大，细胞液颜色逐渐变浅d组无变化是因为细胞吸水量等于失水量质壁分离和复原实验及拓展应用1在实验中要始终保持细胞活性的实验有(1)观察植物细胞的质壁分离和复原。(2)用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体。(3)探究酵母菌的呼吸方式。(4)探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用。2植物细胞质壁分离与复原实验的拓展(1)判断细胞的死活待测细胞分离剂实验单一变量：待测细胞的生活状态。(2)测定细胞液浓度范围待测细胞一系列浓度梯度的分离剂细胞液浓度范围介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的外界溶液的浓度范围之间实验单一变量：不同浓度的分离剂。(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分离剂刚发生质壁分离所需时间比较判断质壁分离速度(或细胞液浓度)实验单一变量：不同植物细胞。(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刚刚发生质壁分离所需时间比较所用时间长短判断溶液浓度的大小(时间越短，未知溶液的浓度越大)实验单一变量：未知浓度的溶液。(5)验证原生质层和细胞壁伸缩性大小成熟植物细胞分离剂实验单一变量：植物细胞原生质层和细胞壁的伸缩性差异。(6)鉴别不同种类的溶液(如kno3溶液和蔗糖溶液)成熟植物细胞不同种类溶液实验单一变量：不同种类的溶液。典例回答下列与细胞有关的实验问题。(1)下列4项实验中，需保持细胞生理活性的有_ (填序号)。观察叶绿体和线粒体观察洋葱鳞片叶内表皮细胞中dna的分布探究酵母菌的呼吸方式红细胞中血红蛋白的提取和分离(2)按下面步骤进行质壁分离实验步骤一：在洁净的载玻片中央加一滴清水，取一片藓类小叶，盖上盖玻片。步骤二：从盖玻片一侧滴入0.3 g/ml的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次，使盖玻片下面的藓类小叶浸润在0.3 g/ml的蔗糖溶液中。步骤三：在显微镜下观察，结果如图所示。图中a、b处的颜色分别是_。如果上述实验步骤二中从盖玻片的一侧滴入的是加有伊红(植物细胞不吸收的红色染料)的0.3 g/ml的蔗糖溶液，则在显微镜下观察到a、b处颜色分别是_。如果将步骤二中浸润在0.3 g/ml的蔗糖溶液中的藓类小叶的装片放在80 条件下处理一段时间(装片中的藓类小叶保持在0.3 g/ml的蔗糖溶液中)。在显微镜下清晰地观察到细胞结构后，为更准确地判断a处颜色，对显微镜的操作方法是_、_。如果a处呈绿色，可能的原因是_。对渗透作用的装置图及坐标曲线掌握不到位典例(2010上海综合，20)某同学拟选择一种半透性的膜材料，用于自制渗透计。他采用如图1所示的装置(示意图)，对收集到的四种材料甲、乙、丙和丁进行试验，得到了倒置漏斗中的液面高度随时间变化的曲线(如图2)。据图分析，该同学应选择的膜材料是() 图1图2a甲 b乙 c丙 d丁纠错笔记两溶液间的水分子进行双向扩散，我们只能观测出由双向水分子运动的差别所导致的液面改变。题组一渗透作用1某同学设计渗透装置如图所示(开始时状态)，烧杯中盛放有蒸馏水，图中猪膀胱膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一段时间后再加入蔗糖酶。该实验过程中最可能出现的是()a漏斗中液面开始时先上升，加酶后即下降b漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后下降c加酶前后，在烧杯中都可以检测出蔗糖d加酶后可以在烧杯中检测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶2小明用玻璃槽、饱和蔗糖溶液和清水做成如图所示的实验装置，进行生物膜透性的模拟实验。甲、乙两槽间的隔板中央圆圈为玻璃纸，玻璃纸是一种半透膜，蔗糖分子不能透过，而水分子能自由通过。几小时后，发现()a甲槽内水的体积减少b乙槽内溶液的体积减少c甲槽内水的体积无变化d乙槽内水的体积无变化题组二质壁分离及复原实验3将新鲜的苔藓植物叶片放入有少量红墨水、含量为30%的蔗糖溶液中，在显微镜下观察，你会看到细胞的状态如图所示，此时部位的颜色分别是()a无色绿色 b红色绿色c红色无色 d红色红色4以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象，下列叙述错误的是()a在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小b滴加30%的蔗糖溶液比10%的蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短c发生质壁分离的细胞放入清水中又复原，说明细胞保持活性d用高浓度的nacl溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离题组三渗透作用与质壁分离和复原实验综合考查5成熟的植物细胞具有中央大液泡，可与外界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水。下图甲表示渗透装置吸水示意图，图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系，图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性)。请回答下列问题：(1)由图甲漏斗液面上升可知，实验初始时c两侧浓度大小是a_b。由图乙可知漏斗中溶液吸水速率在_，最终液面不再上升，当液面不再上升时，c两侧浓度大小是a_b。(2)图丙中相当于图甲中c结构的是_(填序号)，结构中充满的液体是_。此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是_。a细胞液外界溶液 b细胞液外界溶液c细胞液外界溶液 d都有可能(3)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清水中，发现细胞液泡体积增大，说明细胞在渗透吸水，细胞能否无限吸水？_，原因是_。(4)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入低浓度的蔗糖溶液中，发现细胞液泡体积也在增大。当液泡体积不再增大时，细胞液浓度是否一定和外界溶液浓度相等？_。课时规范训练【组题说明】考点题号错题统计错因分析渗透作用5、7、8、15质壁分离和复原实验1、2、4、6、9、11、13、14物质跨膜运输实例3、10、12特别推荐经典实验设计15；识图析图题3、5、7、11、131将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的kno3溶液中，一段时间后用显微镜观察发现该细胞未发生质壁分离，其原因可能是该细胞()是死细胞大量吸水是根尖分生区细胞大量失水质壁分离后又自动复原a b c d2在一定的条件下，运用植物细胞质壁分离的实验原理，测试某种农作物新品种的细胞液浓度，以此种方法获得作物代谢情况的必要数据。在此项测试中，实验变量(自变量)是()a作物细胞质壁分离状态b作物细胞液浓度c制备的一系列浓度检测液d一定的环境温度或其他气候数据3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浓度与实验开始前各种离子浓度之比，结果如图所示，该实验的结果不能说明()a植物对水分和无机盐的吸收是相对独立的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水稻根细胞膜上硅离子的载体含量多4将甲、乙两植物的表皮细胞分别放入蔗糖溶液和甘油溶液中，两种溶液的浓度均比细胞液的浓度高。蔗糖分子不能透过膜，甘油分子可以较快地透过膜。在显微镜下连续观察，甲、乙两个细胞的变化是()a甲、乙两个细胞发生质壁分离后，都不发生质壁分离复原b甲、乙两个细胞发生质壁分离后，乙细胞随后发生质壁分离复原c甲、乙两个细胞发生质壁分离后，甲细胞随后发生质壁分离复原d甲、乙两个细胞发生质壁分离后，又都发生质壁分离复原5如图表示植物细胞渗透作用的图解，下列说法中错误的是()a植物细胞的原生质层相当于一层半透膜b在一定条件下，活的、成熟的植物细胞能发生渗透失水或吸水c当溶液甲的浓度细胞液乙的浓度时，细胞发生渗透失水，当细胞液乙的浓度溶液甲的浓度时，细胞发生渗透吸水d当溶液甲的浓度细胞液乙的浓度时，细胞处于动态平衡状态，不发生渗透作用6与质壁分离和复原实验的实验材料及外界溶液有关的正确叙述分别是()实验材料必须是成熟的植物活组织细胞细胞液最好有颜色，便于观察和判断细胞质壁分离和复原的程度细胞液必须有颜色，否则不能发生质壁分离和复原实验外界溶液的浓度应适中，不能过低或过高外界溶液必须对细胞无毒害外界溶液的浓度无特殊要求，任何浓度均可以a， b，c， d，7在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条质量变化的关系如右图。若将处于b浓度溶液中的萝卜条移入a浓度溶液中，则该萝卜条的质量将 ()a不变 b增大 c减小 d先增后减8某同学为了观察渗透现象，设计了如下实验：用猪的膀胱膜将一漏斗口封住，再在漏斗里装上清水，然后把漏斗浸入盛有10%的nacl溶液的烧杯中，并使漏斗管内的液面与烧杯中的液面一样高，但他始终没有观察到渗透现象。那么，他应该怎样改进实验才能达到实验目的()a把10%的nacl溶液换成30%的nacl溶液b把10%的nacl溶液改装在漏斗里，清水装在烧杯中c把猪的膀胱膜换为其他半透膜d把10%的nacl溶液换成10%的蔗糖溶液9为探究植物a能否移植到甲地生长，某生物学研究性学习小组通过实验测定了植物a细胞液的浓度，实验结果如下表。为保证植物a移植后能正常生存，则甲地土壤溶液的浓度应()浓度(mol/l)0.150.20.250.3质壁分离状态不分离刚分离显著分离显著分离a.0.15 mol/l b0.2 mol/lc0.2 mol/l d0.3 mol/l10下列关于物质运输的说法正确的是()a钾离子主动运输进入细胞，对维持细胞内液渗透压起重要作用b尿液中的尿素含量远高于原尿，是因为肾小管具有很强的分泌功能c糖醋蒜在腌制中慢慢具有糖醋味，是细胞主动吸收糖分子和乙酸分子的结果d紫甘蓝叶片被沸水烫后，水呈红色，是因为细胞中的色素主动运输出细胞外11下图是某同学在观察植物细胞的质壁分离和复原实验中的基本操作步骤，其中步骤d在质壁分离和质壁分离复原实验中分别属于()a实验组，对照组 b实验组，实验组c对照组，对照组 d对照组，实验组12将等量的、微量的nh、po、k、ca2共同置于100 ml蒸馏水中，再放入一些新鲜的水稻根尖，一段时间后，测定溶液中上述四种离子和水的含量变化(见下表)。实验结果可以说明()项目h2onhkca2po减少量0%23%12%37%14%根对水的吸收和对矿质离子的吸收是两个相对独立的过程根对矿质离子的吸收不是等比例进行的根细胞吸收矿质离子的方式是主动运输根吸收矿质离子的过程不受温度的影响a只有 b只有c只有 d都正确13. (2010上海生物，20)如图为显微镜下某植物细胞在30%蔗糖溶液中的示意图。下列叙述中错误的是()a若将细胞置于清水中，a仍保持不变b若该细胞处于40%蔗糖溶液中，b/a值将变小cb/a值能表示细胞失水的程度da、b分别表示细胞和液泡的长度14请回答下列有关生命科学实验的问题。(1)在低倍镜及高倍镜下看到以下洋葱根尖细胞图，做“观察植物细胞的有丝分裂”实验时，主要观察图_处的细胞；图b细胞所在区域称为_区。(2)某同学按下表所示制成临时装片进行有关实验。组别材料实验条件观察内容a紫色洋葱鳞片叶外表皮清水、解离液、0.3 g /ml蔗糖溶液质壁分离b紫色洋葱鳞片叶外表皮0.3 g/ml蔗糖溶液质壁分离请回答以下问题： 上述实验中用引流法滴加蔗糖溶液，目的是_。在a组实验中，显微镜下看不到质壁分离现象，原因是_被破坏，失去了选择透过性。(3)利用(2)中b组实验方法测定某种植物叶表皮细胞液的浓度。分别将8片相同的叶表皮置于不同浓度的蔗糖溶液中，10分钟后，分别将每一叶片表皮制成临时装片并在显微镜下观察。在约20个细胞的视野范围内，对呈现质壁分离现象的细胞进行计数，所得结果如下表：蔗糖浓度(mol/dm3)质壁分离细胞的数目视野范围内观察到的细胞总数