高考生物大一轮复习 高考预测 第二部分 细胞的基本结构与物质运输 2.4 物质跨膜运输的实例和方式课件.ppt

第4课物质跨膜运输的实例和方式 考点一物质跨膜运输实例 重点探究型 核心知识回顾1 渗透作用 1 概念 水分子 或其他溶剂分子 通过 的扩散过程 半透膜 2 发生的条件 3 常见渗透装置图分析 浓度差 水分的流动方向判断 图a中当溶液浓度 时 水分就通过半透膜由s2流向s1 当溶液浓度 时 水分就通过半透膜由s1流向s2 溶液的浓度大小判断 达到渗透平衡后 若存在图b中液面差 h 则s1溶液浓度仍 s2 原因是液面高的一侧形成的压强 会阻止水分由 浓度一侧向 浓度一侧扩散 s1 s2 s1 s2 大于 低 高 2 动物细胞的渗透吸水和失水 1 条件 细胞膜 相当于 细胞质 有一定浓度 和细胞外液发生 作用 2 原理 当外界溶液浓度 细胞质溶液浓度时 细胞 膨胀 反之细胞 皱缩 半透膜 渗透 吸水 失水 3 植物细胞的渗透吸水和失水 1 成熟植物细胞的结构 全透 小 细胞质 半透膜 大 2 原理和现象 外界溶液浓度 细胞液浓度时 细胞 水 发生 现象 外界溶液浓度 细胞液浓度时 细胞 水 发生 现象 失 质壁 分离 吸 质壁 分离的复原 4 渗透作用原理的应用 1 验证渗透作用发生的条件 浓度差 半透膜 2 比较不同溶液浓度的大小 5 物质跨膜运输的其他实例 1 番茄和水稻对同一无机盐离子以及同一植物细胞对不同无机盐离子的吸收均有差异 说明植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有 2 人体甲状腺滤泡上皮细胞中碘的含量高于血液中碘的含量 说明碘进入细胞是 填 顺 或 逆 相对含量梯度运输的 选择性 逆 3 不同微生物对矿质元素的吸收表现出很大的 总结 细胞膜和其他生物膜都是 膜 生物膜的这一特性是活细胞的重要特征 差异 性 选择透过性 教材易漏边角知识 必修1p61 与生活的联系 吃比较咸的食物口唇感觉比较干 这是因为与细胞内液相比 外界浓度 细胞 失水导致的 高 渗透作用 特别提醒 走出渗透作用发生的 三 个误区 1 水分子的移动方向是双向的 但最终结果是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数多 2 实验中观察指标为漏斗内液面变化 但不能用烧杯液面变化作描述指标 因现象不明显 3 渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度 实质是指渗透压 高考探究归纳 高考典题示例 2014 全国卷 将某植物的花冠切成大小和形状相同的细条 分为a b c d e和f组 每组的细条数相等 取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中 浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度 结果如图所示 假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换 则 世纪金榜导学号77982040 a 实验后 a组液泡中的溶质浓度比b组的高b 浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组的c a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗atp大于b组d 使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0 4 0 5mol l 1 解题指南 1 题干关键词 花冠切成大小和形状相同的细条 置于不同浓度的蔗糖溶液中 浸泡相同时间 只有水分交换 2 图示信息 蔗糖溶液浓度不同 浸泡在其中的植物的花冠细条长度不同 是细胞发生渗透作用吸水膨胀或失水皱缩的缘故 解析 选d 本题主要考查细胞的渗透作用以及识图能力 数据分析能力 a项中 a组比值小于b组且都小于1 说明a组细胞吸水比b组多 所以a组液泡中的溶质浓度比b组的要小 错误 b项中 f组比值大于1 说明是细胞失水皱缩 b组比值小于1 说明细胞吸水膨胀 因此f组细胞中液泡的失水量是大于b组的 错 误 c项中 水进出细胞的方式属于自由扩散 不消耗能量 错误 d项中 使细条在浸泡前后长度不变的话 则实验前长度 实验后长度 1 从图中可以看出 对应的蔗糖浓度介于0 4 0 5mol l 1 正确 高考母题变式 变式1分析水分子的移动方向 1 图中a组将花冠细条放入蔗糖溶液后水分子的移动呈现出 2 当细条长度不再发生变化时水分子的移动特点是 从蔗糖溶液 细胞液 水 分子进出细胞达到了平衡 变式2分析细胞液与外界溶液的浓度大小 1 图中 填字母 组所处的蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度 细胞吸水 2 图中 填字母 组所处的蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度 细胞失水 a b c d e f 备考方法规律 渗透方向及浓度大小的判断方法 1 判断溶剂渗透的总方向 若半透膜两侧是同种溶液 根据质量浓度或物质的量浓度判定 若半透膜两侧是不同的溶液 浓度才能体现溶质或溶剂分子数的多少 如半透膜两侧为质量分数相同的葡萄糖溶液和蔗糖溶液 则葡萄糖溶液一侧单位体积中葡萄糖分子数多 水分子数少 水分子由 溶液一侧通过半透膜向 溶液一侧扩散 物质的量 蔗糖 葡萄糖 2 判断半透膜两侧溶液浓度的大小 若渗透平衡后 半透膜两侧液面仍存在液面差 则半透膜两侧溶液就存在浓度差 液面差越大 浓度差就越大 且液面 的一侧溶液浓度高 高 高考角度全练角度1渗透作用的原理及条件1 2017 合肥模拟 科研人员将人的红细胞分别置于蒸馏水和几种等渗溶液中 然后测定红细胞溶血 即红细胞破裂 血红蛋白逸出 所需的时间 结果如下表所示 据表分析可知 世纪金榜导学号77982041 a 在等渗溶液中红细胞既不吸水也不失水b 扩散速率大小关系为 甘油 乙醇 丙酮c 氯化铵最不容易通过磷脂双分子层d 阴离子的通透速率与阴离子相对分子质量大小呈负相关 解析 选c 等渗溶液与红细胞的渗透压相同 但是其溶质分子可通过跨膜运输进入红细胞 导致红细胞内渗透压升高 进而引起红细胞吸水涨破 a错误 甘油 乙醇和丙酮都可通过自由扩散进入红细胞 发生溶血时间越短意味着扩散速率越快 b错误 红细胞在 氯化铵溶液中的溶血时间明显长于在其他等渗溶液中的 这说明氯化铵最不容易通过磷脂双分子层 c正确 由第2 3 4组实验数据可知 阴离子的通透速率与阴离子相对分子质量大小呈正相关 d错误 2 2017 泰安模拟 下图a为两个渗透装置 溶液a b为不同浓度的同种溶液 且a溶液浓度 b溶液浓度 c为清水 图b为显微镜下观察到的某植物表皮细胞 下列叙述错误的是 a 图a中装置2的液面一段时间后会高于装置1的液面b 图b中的 相当于图a中的 c 若图b所示为某农作物的根毛细胞 此时应及时灌溉d 图b中的 与图a中的 通透性不同 解析 选b 根据题干 a溶液浓度 b溶液浓度 c为清水 可推断一段时间后装置2的液面高于装置1的液面 图b细胞中含有大液泡 因此可以构成渗透系统 其中原生质层相当于图a中的 半透膜 图b中 为细胞膜 为液泡膜 以及两者之间的细胞质即 共同构成原生质层 若图b所示为某农作物的根毛细胞 上述图中细胞发生了质壁分离 应及时灌溉 图b 中的 的膜具有选择透过性 图a中的 没有选择透过性 只要微粒大小小于膜上的孔均可以通过 知识总结 渗透系统中的两个 比较 1 半透膜与选择透过性膜的比较 区别 a 半透膜是无生命的物理性薄膜 物质能否通过取决于分子的大小 b 选择透过性膜是具有生命的生物膜 磷脂和载体蛋白的存在决定了其对不同物质吸收的选择性 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 而不允许生物大分子物质通过 2 原生质层与原生质体的比较 原生质层是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 原生质体是去除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 角度2渗透装置中水分子移动方向判断3 2017 福州模拟 如图所示的u形管中间被半透膜 体积小于或等于单糖的物质才能通过 隔开 两侧分别加入等量的0 1mol l 1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形管两侧加入等量某种微量物质 最终右侧液面上升 那么加入的这种微量物质最可能是什么 a 右侧液面高度下降 葡萄糖b 两侧液面高度不变 蔗糖酶c 两侧液面高度不变 麦芽糖酶d 右侧液面高度下降 蒸馏水 解析 选b 半透膜两侧的溶液物质的量浓度相等 因此两侧液面高度不变 若向u形管两侧加入的物质是等量的蔗糖酶 则左侧的每个蔗糖分子会被分解成1分子果糖和1分子葡萄糖 溶液浓度增加 左侧液面上升 但随着果糖 葡萄糖不断透过半透膜进入右侧 而麦芽糖不能透过半透膜 这样右侧溶液浓度不断增加 最终右侧液面上升 方法技巧 渗透装置图的分析 1 图示 2 分析 渗透压比较 图中两侧溶液物质的量浓度大的一侧渗透压高 小的一侧渗透压低 水分子由低浓度溶液向高浓度溶液运动 液面变化情况分析 如图 看两侧溶液中的溶质是否能通过半透膜 a 若不能通过半透膜 则高浓度溶液液面升高 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溶液向高浓度溶液扩散 b 若仅一种溶质能通过 则刚开始高浓度溶液侧液面升高 最后溶质不能通过的一侧液面高 c 若都能通过半透膜 则是高浓度溶液侧液面先升高后降低 最后两侧液面相平 加固训练 1 2017 新乡模拟 取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干 去除主脉后剪成大小相同的小块 随机分成三等份 之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液 甲 乙 丙 中 一定时间后测得甲的浓度变小 乙的浓度不变 丙的浓度变大 假设蔗糖分子不进出细胞 则关于这一实验结果 下列说法正确的是 a 实验前 丙的浓度 乙的浓度 甲的浓度b 乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等c 实验中 细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于协助扩散d 甲 丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的 解析 选d 当外界溶液浓度大于细胞液浓度时 细胞失水 反之细胞吸水 两者浓度相等时 吸水量与失水量相等 水分进出达到平衡状态 分析实验结果可知 实验过程中 甲溶液中植物细胞失水 乙溶液中植物细胞水分进出达到平衡 丙溶液中植物细胞吸水 所以实验前甲的浓度 乙的浓度 丙的浓度 乙的 浓度不变是因为外界溶液与细胞液是等渗溶液 水分进出达到动态平衡 并非细胞内的蔗糖浓度与乙的浓度相等 实验中细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于自由扩散 甲 丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的 2 2017 江淮十校联考 下图表示一个中间隔以半透膜 只允许水分子通过 的水槽 两侧分别加入等质量分数的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液 然后在半透膜两侧加入等质量的麦芽糖酶 在加入麦芽糖酶前后a b两侧液面的变化是 a 加酶前a侧上升 加酶后b侧上升并高于a侧高度b 加酶前a侧上升 加酶后b侧上升并等于a侧高度c 加酶前后a b两侧液面不变d 加酶前a b两侧液面不变 加酶后b侧上升并高于a侧高度 解析 选b 溶液的渗透压取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目 所以等质量的葡萄糖溶液的渗透压高于麦芽糖 只允许水分子通过时 水分子往左侧渗透得快 加酶前a侧上升 加酶后b侧的麦芽糖水解 渗透压升高 吸水能力高于a侧 又因为一分子麦芽糖由两分子葡萄糖构成 等质量分数的麦芽糖水解后与左侧葡萄糖的物质的量浓度几乎相等 所以加酶后b侧上升并等于a侧高度 3 2017 郑州模拟 如图中的渗透装置 漏斗内开始时的液面为a 停止上升时的液面为b 若每次停止上升后都将漏斗中高出烧杯液面的部分吸出 则吸出蔗糖溶液的次数与a b液面间的高度差之间的关系是 解析 选a 随着漏斗内蔗糖溶液不断被吸出和漏斗内蔗糖溶液不断吸水 漏斗内蔗糖溶液的浓度越来越小 渗透吸水的量越来越少 因而a b液面的高度差越来越小 考点二物质出入细胞的方式及影响因素 重点探究型 核心知识回顾1 物质出入细胞的方式 连线 2 物质跨膜运输方式图解 协助扩散 主动运输 3 主动运输的意义 保证了活细胞能够按照生命活动的需要 吸收所需要的营养物质 排出代谢废物和对细胞有害的物质 主动选择 4 大分子物质进出细胞的方式 1 方式 2 特点 需要 同时体现了细胞膜的 胞吞 胞吐 流动 性 消耗能量 3 实例 胞吞 白细胞吞噬病菌等 胞吐 分泌蛋白的分泌 神经递质的释放等 5 影响物质运输的因素 1 物质浓度 图中甲表示 运输的动力是 在一定浓度范围内 随物质浓度的增大 其运输速率与物质浓度成 自由扩散 两侧溶液的浓 度差 正比 图中乙表示 共同点是都需要 在物质浓度较低时 随物质浓度的增大 运输速率也逐渐 到达一定物质浓度时 由于受膜上 的限制 运输速率不再随物质浓度增大而增大 协助扩散或主动运输 载体蛋白协助 增大 载体蛋白数量 图中丙表示 运输方向通常由 一侧到 一侧 随着能量供应的增加 由于受 的限制 运输速率不会一直增大 主动运输 低浓度 高浓度 膜上载 体蛋白数量 2 氧气浓度 哺乳动物成熟红细胞的主动运输与o2浓度无关 一般情况下 图中甲表示 它们统称为被动运输 其运输方向都是从 一侧到 一侧 其运输的动力都是 不需要能量 因此与氧气浓度无关 运输速率不随氧气浓度增大而改变 图中乙表示 特点是 自由扩散和协助扩散 高浓度 低浓度 浓度差 主动运输 既需要载体蛋白协助 又需要消耗能量 a 在氧气浓度为零时 图中q点 细胞通过 供能 但无氧呼吸产生能量较少 所以运输速率较低 b 在一定范围内随氧气浓度升高 有氧呼吸加强 产生的能量逐渐增多 所以运输速率不断加快 当氧气浓度足够高时 图中p点 能量供应充足 但由于受到 的限制 运输速率不再随氧气浓度增大而加快 无氧呼吸 载体蛋白数量 3 温度 温度影响物质运输速率时 既与分子的运动有关 也与细胞呼吸有关 教材易漏边角知识 必修1p73 与社会的联系 囊性纤维病是细胞中某种蛋白质结构异常 影响了na 和cl 的跨膜运输 这一事例说明这种结构蛋白属于细胞膜上的 也反映了细胞膜对离子的吸收具有选择性是通过细胞膜上 来实现的 载体蛋白 载体蛋白的种类和数量 特别提醒 与物质出入细胞相关的六点提醒 1 需要载体蛋白协助的运输方式除主动运输外 还有协助扩散 2 消耗能量的运输方式除主动运输外 还有胞吞和胞吐 3 从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外 还有协助扩散 4 与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外 还有载体蛋白的合成场所 核糖体 5 胞吞 吐 的大分子物质穿过细胞膜的层数为0 因为该过程是通过膜的融合将物质转入 出 细胞的 6 rna和蛋白质等大分子物质进出细胞核 是通过核孔 而不是通过胞吞 胞吐 高考探究归纳 高考典题示例 2016 全国卷 离子泵是一种具有atp水解酶活性的载体蛋白 能利用水解atp释放的能量跨膜运输离子 下列叙述正确的是 世纪金榜导学号77982042 a 离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散b 离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度梯度进行的c 动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率d 加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率 解题指南 1 关键信息 具有atp水解酶活性 利用水解atp释放的能量 跨膜运输离子 2 解题思路 从主动运输发生所需要的条件 特点等方面分析 解析 选c 本题主要考查物质进出细胞的方式 a项 由题干 具有atp水解酶活性的载体蛋白 能利用水解atp释放的能量跨膜运输离子 可知 这种跨膜运输方式属于主动运输 故错误 b项 主动运输是逆浓度梯度进行 故错误 c项 动物一氧化碳中毒后会使细胞呼吸受抑制 细胞产生的atp减少 影响了载体 蛋白对atp的水解 降低了离子泵跨膜运输离子的速率 故正确 d项 加入蛋白质变性剂后 离子泵会变性从而失去转运离子的功能 降低了离子泵跨膜运输离子的速率 故错误 高考母题变式 变式1题干信息迁移题干中信息说明离子泵是载体蛋白 那么细胞膜上所有的载体蛋白是否都属于离子泵 否 通过离子泵的跨膜运输需消耗atp属于主动运输 而协助扩散也需要载体蛋白的参与 与离子泵相比这 类载体蛋白进行物质转运不消耗atp 变式2选项信息迁移从影响离子泵的因素考虑 除蛋白质变性剂外 还有 和 也能影响离子泵的活性 温度 ph 备考方法规律 三步法 判断物质出入细胞的方式 胞吐 胞吞 主动 主动 协助 自由 高考角度全练角度1物质的运输方式1 2014 安徽高考 如图为氨基酸和na 进出肾小管上皮细胞的示意图 下表选项中正确的是 世纪金榜导学号77982043 解题指南 1 关键知识 物质逆浓度梯度运输为主动运输 物质顺浓度梯度运输 需要载体蛋白 不消耗能量 为被动运输 2 图示信息 管腔中氨基酸进入上皮细胞为逆浓度梯度运输 管腔中na 进入上皮细胞为顺浓度梯度运输 需要载体蛋白 不消耗能量 上皮细胞中氨基酸进入组织液为顺浓度梯度运输 需要载体蛋白 不消耗能量 上皮细胞中na 进入组织液为逆浓度梯度运输 是主动运输 但是题目没有设问 解析 选d 本题考查物质的跨膜运输知识 意在考查识图分析与比较能力 根据图形分析可知 管腔中的氨基酸进入上皮细胞为逆浓度梯度的运输 属于主动运输 管腔中的na 进入上皮细胞为顺浓度梯度的运输 不消耗能量 是被动运输 上皮细胞中的氨基酸进入组织液为顺浓度梯度的运输 是被动运输 因此d项正确 方法技巧 从影响因素角度探究物质运输方式的方法 1 探究是主动运输还是被动运输的方法 2 探究是自由扩散还是协助扩散的方法 2 2015 全国卷 下列过程中 不属于胞吐作用的是 a 浆细胞分泌抗体到细胞外的过程b mrna从细胞核到细胞质的过程c 分泌蛋白从胰腺的腺泡细胞到胞外的过程d 突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程 解题指南 1 关键知识 细胞需要外排的分子 先在细胞内形成囊泡 囊泡移动到细胞膜处 与细胞膜结合 将分子排出细胞 这种现象叫胞吐 2 隐含信息 抗体是分泌蛋白 是经囊泡运输到细胞膜的 解析 选b 本题考查物质出入细胞的方式 浆细胞产生的抗体是分泌蛋白 在核糖体上合成后 经内质网和高尔基体加工 经囊泡运输与细胞膜融合 分泌到细胞外 故a项属于胞吐作用 mrna通过细胞核的核孔运输到细胞质 故b项不属于胞吐作用 胰腺的腺泡细胞的分泌蛋白分泌过程与抗体分泌过程相似 故c项属于胞吐作用 突触小泡与细胞膜 突触前膜 融合 将神经递质释放到突触间隙 故d项属于胞吐作用 角度2影响物质运输的因素3 2015 全国卷 将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中 一段时间后 测定根吸收某一矿质元素离子的量 培养条件及实验结果见下表 下列分析正确的是 a 有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收b 该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关c 氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗atpd 与空气相比 氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收 解题指南 1 表中信息 第一 二组对照 自变量为含氧量 因变量为离子相对吸收量 第一 三组对照 自变量为温度 因变量也是离子相对吸收量 2 关键知识 矿质元素离子以主动运输的方式进出细胞 解析 选a 本题考查实验分析能力 第一组实验有氧气 离子相对吸收量高 第二组实验无氧气 离子相对吸收量低 因此 有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收 故a正确 第一 三组实验温度不同 对离子的相对吸收量不同 因此 温度影响该植物幼 根对该离子的吸收 故b错误 该矿质元素离子进入细胞的方式为主动运输 消耗atp 故c错误 与空气相比 氮气环境中离子相对吸收量低 不利于该植物幼根对该离子的吸收 故d错误 4 2017 南昌模拟 研究表明 有些逆浓度梯度的分子可以与钠离子顺浓度梯度运输时一起 手拉手 地运入细胞内 这种现象称为协同运输 如图所示 则下列叙述错误的是 a k 逆浓度梯度进入细胞b na 进入细胞为被动运输c 细胞内外的na 梯度的建立与钠 钾泵有关d 糖分子逆浓度梯度进入细胞需要消耗atp 解析 选d 正常条件下 k 浓度细胞外低于细胞内 故其逆浓度梯度进入细胞 a项正确 na 进入细胞为顺浓度梯度 故为被动运输 b项正确 通过钠 钾泵将细胞内的na 运送到细胞外 从而维持na 外高内低的梯度 c项正确 糖分子逆浓度梯度进入细胞 是与na 顺浓度梯度一起运输 没有消耗atp d项错误 加固训练 1 下列有关细胞中物质运输方式的叙述 正确的是 a 小麦细胞核中转录产生的mrna通过胞吐进入细胞质b 上午11时氨基酸以主动运输方式进入人小肠上皮细胞 c 神经纤维动作电位产生过程中na 内流属于自由扩散d 血液中的葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白协助 并消耗能量 解析 选b 小麦细胞核中转录产生的mrna通过核孔进入细胞质 不是胞吐 上午11时消化道内氨基酸进入小肠上皮细胞的方式为主动运输 神经纤维动作电位产生过程中na 内流不消耗能量 且从高浓度流向低浓度 同时需要载体蛋白协助 因此属于协助扩散 血液中的葡萄糖进入红细胞属于协助扩散 需要载体蛋白协助 但不消耗能量 2 下列四项表示正常情况下 不同物质穿过细胞膜进入细胞内的四种情况 若在x点加入有氧呼吸抑制剂 下列曲线中将会发生明显变化的是 解析 选c 据题图可知 a和d的运输方式是自由扩散 不需要能量 b的运输方式是协助扩散 不需要能量 c是主动运输 需要消耗能量 加入呼吸抑制剂对其影响较大 故c正确 考点三观察植物细胞的质壁分离和复原 实验探究型 核心知识回顾1 实验原理 1 成熟的植物细胞的 相当于一层半透膜 2 细胞液具有一定的浓度 能渗透吸水和失水 原生质层 3 原生质层的伸缩性 填 大于 或 小于 细胞壁的伸缩性 大于 2 实验步骤 原生质层 小 低倍显微镜 深 原生质层 低倍显微镜 原生质层 大 浅 3 质壁分离的表现 1 宏观 坚挺 萎蔫 2 微观 液泡 细胞液颜色 原生质层与细胞壁分离 大 小 浅 深 特别提醒 关于质壁分离和复原实验的四个注意点 1 将发生质壁分离的植物细胞置于低浓度的溶液或蒸馏水中 植物细胞会发生质壁分离的复原 但如果所用溶液为葡萄糖 kno3 尿素 乙二醇等能被细胞吸收的物质 发生质壁分离后因细胞主动或被动吸收溶质而使细胞液浓度增大 植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原 2 质壁分离过程中 外界溶液浓度大于细胞液浓度 质壁分离程度越大 植物细胞吸水能力越强 质壁分离复原过程中 外界溶液浓度小于细胞液浓度 3 质壁分离与复原过程中水分子的移动是双向的 但结果是单向的 4 本实验用显微镜观察了三次 第一次与第二次形成对照 第三次与第二次形成对照 该对照方法为自身对照 创新探究 探究点1实验材料选取实验选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的原因是 紫色 洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液中含有色素 使液泡 呈现紫色 便于实验现象的观察 探究点2实验现象分析某同学在观察根细胞的质壁分离和复原时 发现部分细胞未出现预期的现象 原因可能是 这部分细胞是 未成熟的细胞或是已经死亡的细胞 探究点3实验原理拓展视野中发现某细胞的细胞壁与原生质层处于分离状态 此时细胞可能正在进行 也可能正在进行 或是正处于 状态 质壁分离 质壁分离的复原 水分进出平衡 高考角度全练角度1实验原理及材料选取1 2014 江苏高考 在 观察植物细胞的质壁分离和复原 实验中 对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察 如下图所示 下列有关叙述正确的是 a 第一次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质区域b 第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处c 吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体 以免污染镜头d 为了节约实验时间 通常可以省略第一次显微观察步骤 解题指南 1 图示信息 第一次滴加蔗糖溶液 为了观察质壁分离现象 第二次滴加清水 为了观察质壁分离复原现象 2 关键知识 紫色洋葱鳞片叶外表皮的大液泡占了细胞体积的90 解析 选b 本题考查 观察植物细胞的质壁分离和复原 实验的操作步骤和注意事项 第一次观察时由于未滴入蔗糖溶液 细胞还没有发生质壁分离 紫色大液泡占整个细胞体积比例较大 容易看到紫色大液泡和较小的无色细胞质基质区域 故a错误 第二次观察时滴入少量的蔗糖溶液 细胞开始发生质壁分离 可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处 故b正确 吸水纸的主要作用是吸引蔗糖溶液或清水从盖玻片的一侧流到另一侧 使全部洋葱鳞片叶外表皮浸润在蔗糖溶液或清水中 故c错误 第一次显微镜观察是为了获得实验前的现象 以便于和实验中的现象变化作对比 因此不可省略 故d错误 2 2014 全国卷 下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述 错误的是 a 与白色花瓣相比 采用红色花瓣有利于实验现象的观察b 用黑藻叶片进行实验时 叶绿体的存在会干扰实验现象的观察 c 用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同d 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素 有利于实验现象的观察 解题指南 1 关键知识 植物细胞质壁分离的原理 实验材料的颜色与植物细胞质壁分离的关系 2 隐含信息 液泡内细胞液的颜色和细胞质中叶绿体的颜色有利于观察质壁分离现象 解析 选b 本题主要考查不同生物材料对植物细胞质壁分离实验现象的影响 a项中 红色花瓣细胞的液泡呈红色 比白色花瓣便于观察质壁分离现象 正确 b项中 黑藻叶片的叶肉细胞中液泡呈无色 叶绿体的存在使原生质层呈绿色 有利于实验现象的观察 错误 c项中 紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细 胞的细胞液浓度不一定都相同 用相同浓度的外界溶液进行质壁分离实验时 观察到的质壁分离程度可能不同 正确 d项中 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡含有色素 呈现紫色 有利于实验现象的观察 正确 角度2实验结果分析3 2017 郑州模拟 在对 植物细胞的吸水和失水 的实验结果进行分析时 小李提出 若细胞壁本身也相当于一层半透膜 实验结果是否相同 的问题 小王提出 若细胞壁的伸缩性与原生质层相同 实验结果是否相同 的问题 若假设均成立 则他们各自的实验结果与原实验结果 a 相同 相同b 相同 不同c 不同 相同d 不同 不同 解析 选b 质壁分离的根本原因是细胞失水 而原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大 引起了质壁分离 若小李假设成立 则细胞失水时 原生质层收缩而细胞壁不能收缩 因而依然会出现质壁分离现象 实验结果与原实验结果相同 若小王假设成立 则细胞失水时 原生质层与细胞壁几乎同等程度地收缩 因而不会出现质壁分离现象 实验结果与原实验结果不同 b正确 4 2017 广州模拟 下表为甲同学用某浓度kno3溶液进行质壁分离实验时所测得的数据 下图为乙同学用另一浓度的kno3溶液进行质壁分离实验时所绘制的曲线图 下列分析正确的是世纪金榜导学号77982044 a 甲同学所用溶液浓度要大于乙同学b 甲同学的实验进行到8min时质壁分离达到平衡 滴加清水后发生质壁分离复原c 乙同学在实验进行到t1时可观察到质壁分离现象 此时细胞液浓度一定小于外界溶液浓度d 乙同学在实验进行到t2时观察不到质壁分离现象 此时细胞液浓度一定等于外界溶液浓度 解析 选a 甲同学的实验中未发生质壁分离复原 而乙同学的实验中发生质壁分离复原 说明甲同学所做实验中细胞失水较多而死亡 所用溶液浓度大于乙同学所用溶液浓度 甲同学实验中的原生质体相对大小在6min后不再发生变化 可能是细胞已经死亡 滴加清水不会发生质壁分离复原 乙同学在t1时实际观 察到的是质壁分离复原的现象 是细胞液浓度大于外界溶液浓度的结果 在t2时观察不到质壁分离现象 有可能是因为细胞液浓度大于外界溶液浓度 但因为细胞壁的存在细胞体积不会发生较大变化 知识总结 植物细胞质壁分离及质壁分离复原的拓展应用 1 判断成熟植物细胞是否是活细胞 2 测定细胞液浓度范围 3 比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度 4 鉴别不同种类的溶液 如kno3和蔗糖溶液 5 2015 海南高考 回答下列问题 1 将贮藏的马铃薯 块茎 放入蒸馏水中 水分通过 的方式进入马铃薯细胞 引起马铃薯鲜重增加 随着蒸馏水处理时间延长 该马铃薯鲜重不再增加 此时 马铃薯细胞的渗透压比处理前的 2 将高温杀死的马铃薯细胞放入高浓度的nacl溶液中 填 会 或 不会 发生质壁分离现象 3 将发芽的马铃薯制成匀浆 使其与斐林试剂发生作用 生成砖红色沉淀 说明该马铃薯匀浆中含有 解题指南 1 题干关键信息 放入蒸馏水 放入高浓度