高考生物一轮精品复习 4.1 物质跨膜运输的实例学案 新人教版必修1.doc

第4章 细胞的物质输入和输出第1节 物质跨膜运输的实例【高考新动向】1、通过模拟实验探究膜的透性2、观察植物细胞的质壁分离和复原【考纲全景透析】一、细胞的吸水和失水：1、原理：发生了渗透作用。渗透作用必须具备两个条件：（1）具有半透膜；（2）膜两侧溶液具有浓度差。2、动物细胞的吸水和失水（以红细胞为例：红细胞膜相当于一层半透膜）细胞质：有一定浓度和组织液发生渗透。（1）当外界溶液浓度细胞质浓度时，细胞吸水涨破。（2）当外界溶液浓度细胞质浓度时，细胞失水皱缩。（3）当外界溶液浓度细胞质浓度时，水分进出平衡。3、植物细胞的吸水和失水（1）在成熟的植物细胞中，细胞壁：全透性；原生质层（包括细胞膜液泡膜二者之间的细胞质）相当于一层半透膜；细胞液：具有一定浓度，和外界溶液发生渗透（2）成熟植物细胞发生质壁分离的条件是：外界溶液浓度细胞液浓度，发生质壁分离复原的条件是外界溶液浓度细胞液浓度。（3）原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大。4、验证细胞吸水、失水的实验：动物细胞：红细胞的涨破和皱缩实验 植物细胞：质壁分离和质壁复原实验二、物质跨膜运输的其他实例1、物质跨膜运输的特点（1）水分子是顺相对含量的梯度跨膜运输的。（2）无机盐的跨膜运输水稻和番茄对同一离子的吸收量不同，具有选择性。人体甲状腺滤泡上皮细胞可以逆相对含量梯度从血液中吸收钾。不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异。2、生物膜的功能特性（1）细胞膜和其他生物膜都具有选择透过性膜，水分子、一些离子和小分子可以通过，而其他的离子、小分子和打分则不能通过。（2）选择透过性膜一定是半透膜，半透膜不一定是选择透过性膜。生物膜的选择透过性是活细胞的一个重要特征。【热点难点全析】一、渗透作用的组成及原理分析：1、如图，作为一个渗透系统，须同时具备两个条件：（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。特性，允许水分子及小分子通过，不允许蔗糖等大分子通过（2）半透膜两侧的溶液具有浓度差。渗透作用模型植物细胞与外界溶液形成渗透系统图解基本组成或条件半透膜、浓度差原生质层具有选择透过性、细胞液与外界溶液之间具有浓度差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2、渗透作用的发生：（1）当s1浓度s2浓度时，单位时间内由s2s1的水分子数多于s1s2的水分子数，外观上表现为s1液面上升；（2）当s1浓度iiiii biiiiii ciiiiii diiiiii【答案】b8.某种植物的抗盐类型在盐碱地可正常生长，但普通类型在盐碱地生长不良，下列有关说法正确的是()a在盐碱地抗盐类型可以吸收水分，普通类型不可以吸收水分b抗盐类型的细胞液渗透压要高于普通类型的细胞液渗透压c抗盐类型细胞呼吸旺盛，可以提供充足的能量吸收无机盐d抗盐类型与普通类型的根本差异在于细胞质内mrna与普通类型不同【解析】盐碱地土壤溶液浓度高于普通土壤溶液浓度。抗盐植物的根细胞液浓度高于盐碱地土壤溶液浓度而能正常地从盐碱地土壤溶液中吸水；普通类型在盐碱地中吸收水分相对少，因而出现生长不良，抗盐类型与普通类型根本差异在于遗传物质有差异。【答案】b9.显微镜下观察可测量黑藻细胞，测量其a、b值(如图a为细胞的长度，b为原生质体长度)，并计算b/a(%)值。如果将该细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中，b/a(%)值变化的趋势是()【解析】由题干信息可知，a是细胞长度，b是原生质体(即除去细胞壁的部分)的长度。正常细胞的b/a1，处于质壁分离状态下b/a溶液z溶液y，所以b项正确，a项错误。根据溶液x中只含有绿色染料、溶液z中含有了绿色和蓝色的染料、溶液y中含有了红色和蓝色的染料，说明溶液z中的蓝色染料不能通过半透膜进入溶液x，但能通过半透膜进入溶液y；溶液x中的绿色染料能通过半透膜进入溶液z，而溶液y中的红色染料不能通过半透膜进入溶液z，故c、d项错误。【答案】b 13.(2011潍坊检测)用洋葱鳞片叶表皮制备“观察细胞质壁分离实验”的临时装片，观察细胞的变化。下列有关实验操作和结果的叙述，正确的是()a将装片在酒精灯上加热后，再观察细胞质壁分离现象b在盖玻片一侧滴入清水，细胞吸水膨胀但不会破裂c用不同浓度的硝酸钾溶液处理细胞后，均能观察到质壁分离复原现象d当质壁分离不能复原时，细胞仍具正常生理功能【解析】质壁分离及复原实验中需要的细胞是活细胞，因此不能加热；硝酸钾浓度过高会使细胞快速失水而死亡，不再发生复原；不再发生复原的细胞说明是死细胞，不具有正常的生理功能。将细胞置于清水中，由于细胞壁的作用，细胞吸水胀大但不破裂。【答案】b14.甜菜块根细胞的液泡中含有花青素，使块根为红色。将块根切成小块放在蒸馏水中，水无明显的颜色变化，但用盐酸处理这些块根后，则能使溶液变红。这是因为()a盐酸破坏了细胞壁b盐酸破坏了细胞膜的选择透过性c盐酸破坏了原生质层的选择透过性d花青素不溶于水而溶于盐酸【解析】题目中明确指出“液泡中含有花青素”，因此，花青素从块根细胞中出来要穿过原生质层(液泡膜、细胞膜以及这两层膜之间的细胞质)。【答案】c15.用相同的完全培养液，在相同条件下分别培养水稻和番茄幼苗。在二者的吸水率几乎相同的情况下，72 h后原培养液中部分离子浓度发生了如下表所示的变化(表中数据为72 h后溶液中部分离子浓度占实验开始时的百分比)。分析下表不能得出的结论是()kmg2ca2sio水稻17.010511719.5番茄19.18559.6118a不同植物对同一离子的需要量是不同的b与番茄相比，水稻对sio需要量大，对ca2需要量小c不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的d植物对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓度有关【解析】由表中每一列数据分析可知，不同植物对同种离子的需要量及同一植物对不同离子的需要量不同，水稻吸收的sio多，对ca2、mg2吸收少，而番茄吸收的ca2和mg2较多，对sio吸收量少。这体现了植物对无机盐离子的吸收具有选择性，其原因在于不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的。选项d所表述的内容不能从表中数据得出。【答案】d二、非选择题16下图中甲、乙两图是渗透装置示意图,丙图是根毛细胞示意图。请根据甲、乙、丙三图回答下列问题(注:甲图是发生渗透作用的初始状态,乙图是发生了较长时间的渗透作用之后达到平衡的状态):(1)典型的渗透装置必须具备两个条件: (指明甲图中相应部位); 。 (2)比较甲图中和处溶液浓度的大小: 。 (3)甲图中的相当于丙图中的 ,它与丙图中相应结构的区别是 。 (4)若把根毛细胞放在0.3 g/ml的蔗糖溶液中,它会出现 现象。再放入清水中,它又出现 现象。 (5)若把根毛细胞放在0.9 g/ml的蔗糖溶液中,它会出现什么变化? 。过一段时间再放入清水中,此时根毛细胞与上题中放入清水中的变化一样吗? 。原因是: 。 (6)盐碱地中的植物常出现萎蔫现象,其原因是 。【解析】(1)渗透作用发生必须具备半透膜及半透膜两侧溶液存在浓度差这两个条件。(2)由乙图可知内部溶液浓度高于外部,所以小于。(3)原生质层包括细胞膜、细胞质、液泡膜,相当于一层半透膜。由于载体蛋白的存在使得原生质层具有选择透过性。(4)、(5)细胞外溶液浓度高于细胞液浓度,细胞失水发生质壁分离。细胞外溶液浓度低于细胞液浓度,细胞吸水发生质壁分离复原现象。(6)盐碱地的土壤溶液浓度较高,当土壤溶液浓度大于根毛细胞液浓度时,细胞失水萎蔫。【答案】(1)具有半透膜(甲图中的) 膜两侧溶液具有浓度差(2) (3) 甲图中的为物理过滤膜,没有生物活性;而乙图中的为生物膜,具有选择透过性(4)质壁分离 质壁分离复原(5)质壁分离 不一样 由于蔗糖溶液浓度过高,根毛细胞失水过多,导致根毛细胞死亡,因此与上题的变化不一样,不能出现质壁分离复原现象(6)土壤溶液浓度大于根毛细胞液浓度,造成根毛细胞失水17.(2011绍兴模拟)某实验小组要对“低温是否会影响物质的跨膜运输”进行实验探究，设计了如下低温会影响物质的跨膜运输且运输速率减慢的实验。实验步骤：组装渗透装置两套，分别编号为1、2。在两组烧杯中分别加入等量的水，在长颈漏斗中分别加入等量的同一浓度的蔗糖溶液，保持管内外液面高度相等。对两组装置进行不同处理：1组用水浴锅加热至37，2组的烧杯外加冰块降温。两组装置同时开始实验，几分钟后观察记录漏斗内的液面高度变化。请分析回答下列问题：(1)本实验是通过测定水分子通过膜的扩散即_作用速率来进行探究的。(2)此实验的自变量是_；为了直观地表示相对速率，用_作为因变量。(3)该实验可能的结果与结论：若1组漏斗液面比2组高，则说明_。_。_。【解析】渗透装置中水由低浓度溶液流向高浓度溶液，导致液面升高或降低。(1)渗透装置是通过测定水分子通过膜的扩散即渗透作用速率来验证或探究渗透作用发生条件的。(2)本实验的