高考生物一轮复习 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课件 新人教版必修1.ppt

必修1第4章细胞的物质输入和输出 考情微解读 第1节物质跨膜运输的实例 微知识小题练 微考点大讲堂 微平台大提升 微考场大收获 微知识一细胞的吸水和失水1 渗透作用原理 1 渗透作用 水分子 或者其他溶剂分子 通过 从 一侧向 一侧 的现象 2 构成条件 有一层 半透膜两侧的溶液具有 半透膜 低浓度 高浓度 扩散 半透膜 浓度差 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 相当于半透膜 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 细胞膜 液泡膜 大液泡 渗透作用 质壁分离 高于 质壁分离复原 细胞壁 原生质层 外界溶液 失水 细胞壁的伸缩性小于原生质层 不同的矿质元素 高于 选择性 种类和数量 选择透过性 1 细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性 2 植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成 3 当外界溶液浓度大于细胞液浓度时 细胞一定会发生质壁分离 4 所有小分子物质均可通过细胞膜进入细胞 5 液泡中积累大量离子 故液泡膜不具有选择透过性 6 质壁分离过程中 水分子外流导致细胞内渗透压升高 1 渗透系统的组成分析 2 验证渗透作用发生的条件 3 渗透作用原理的拓展应用 1 比较不同溶液浓度大小 2 探究物质能否通过半透膜 以碘和淀粉为例 例1 2015 福州模拟 某植物细胞间隙的浓度为a 细胞液的浓度为b 细胞质基质的浓度为c 当它因缺水而萎蔫时 三者之间的关系是 a a b cb b c ac a c bd b a c 解析 植物缺水萎蔫是因为细胞失水 故外界溶液 a 细胞质基质 c 细胞液浓度 b 答案 c 对点微练1如下图甲 乙所示是渗透作用装置 其中半透膜为膀胱膜 蔗糖分子不能通过 水分子可以自由通过 图中溶液a b a b均为蔗糖溶液 实验开始前其浓度分别用ma mb ma mb表示 一段时间达到平衡后 甲 乙装置中漏斗内的液面上升高度分别为h1 h2 a b的浓度分别为m1 m2 则下列判断错误的是 a 若h1 h2 ma mb 则ma mbb 若h1 h2 ma mb 则ma mbc 若ma mb ma mb 则h1 h2 m1 m2d 一段时间后 a a与a a b b与b b的水分子扩散速率均相等 解析 若h1 h2 ma mb 说明a从a中吸收的水分子数比b从b中吸收的多 即a与a的浓度差比b与b的大 因此ma mb 若ma mb ma mb 说明a与a的浓度差比b与b的浓度差小 a比b吸收的水分子数少 则h1 h2 m1 m2 一段时间后装置中的液面不再变化 说明半透膜两侧的水分子运动处于平衡状态 答案 b 解析 每吸出一次 蔗糖溶液浓度就减小一次 而a b液面的高度差是由半透膜内外溶液浓度差决定的 随着吸出次数的增加内外浓度差越来越小 所以a b液面高度差也越来越小 答案 b 1 实例同一植物吸收不同离子有差异 不同植物吸收同种离子有差异 植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有选择性 2 结构基础细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同 4 实验验证 小提示 1 植物对水分和无机盐离子的吸收是两个相对独立的过程 植物吸收水分的方式是自由扩散 而对无机盐离子则以主动运输方式吸收 2 栽培作物时 不同作物及同一作物的不同生长发育期对无机盐离子的需求不同 因此要合理施肥 例2 用相同的培养液培养水稻和番茄幼苗 一段时间后 测定培养液中各种离子的浓度 结果如下图1所示 图2表示植物根细胞对离子的吸收速率与氧气浓度之间的关系 据图不能体现的信息是 对点微练3将3株小麦幼苗分别培养在相同的培养液中 开始时测得它们吸水和吸k 情况基本相同 随后对3株幼苗进行处理和检测 其结果如下 对本实验的解析 错误的是 a 三组实验可以说明植物吸收矿质元素和吸收水分是两个相对独立的过程b 甲幼苗吸水量明显减少是由于溶液中浓度大于细胞液浓度c 乙幼苗吸k 量明显减少 说明植物吸收矿质元素离子的方式是主动运输d 丙幼苗吸k 量没有增加是因为受根细胞膜上载体蛋白质的数量限制 解析 吸收水分和矿质元素不成比例 a叙述正确 甲幼苗吸水量明显减少是由于剪去大部分叶后蒸腾作用减弱 吸水的动力减弱 b叙述错误 吸收k 量明显减少是由于呼吸作用受到抑制 产生的atp减少 c叙述正确 根细胞膜上的载体达到饱和后 再增加离子浓度 离子的吸收量不再增加 d叙述正确 答案 b 渗透方向及浓度大小的判断 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 物质的量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 水分子由蔗糖溶液一侧通过半透膜向葡萄糖溶液一侧扩散 2 判断半透膜两侧溶液浓度大小 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 且液面高的一侧溶液浓度高 观察植物细胞的质壁分离及复原1 实验原理 1 成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用 2 当细胞液浓度外界溶液浓度时 吸水 质壁分离复原 2 实验流程 与细胞质壁分离及复原有关的5个总结 1 实验材料的选择 一般不选择细菌细胞 它能发生质壁分离 但现象不明显 不能选择动物细胞 它无细胞壁 不能发生质壁分离现象 2 实验试剂使用 使用浓度过高的蔗糖溶液 0 5g ml 质壁分离现象明显 但不能复原 因为溶液浓度过高 细胞过度失水而死亡 使用质量浓度为1mol l 1的kno3溶液 因为k 和no可被细胞吸收 使细胞液浓度增大 所以细胞先发生质壁分离后又自动复原 尿素 甘油 乙二醇等现象同上 解析 光学显微镜下观察不到线粒体 高尔基体等亚显微结构 该图所示细胞也可能正在发生质壁分离复原 原生质层仅包括细胞膜 液泡膜和两层膜之间的细胞质 而细胞核不属于原生质层的范畴 红墨水未进入细胞质 说明该细胞依然保持活性 将其置于低渗溶液中将会发生质壁分离复原 答案 d 对点微练4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 d 解析 死细胞不可能发生质壁分离 由于外界溶液浓度大于细胞液浓度 所以细胞不可能大量吸水 根尖分生区细胞不能发生质壁分离 一段时间后观察 细胞可能质壁分离后又自动复原 答案 b 对点微练5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 a 0 15mol lb 0 2mol lc 0 2mol ld 0 3mol l 解析 当植物细胞液浓度小于周围土壤溶液浓度时 细胞会失水发生质壁分离 植物将不能正常生存 由表中信息可知 该植物细胞液的浓度介于0 15mol l和0 2mol l之间 因此 为保证植物移植后能正常生存 甲地土壤溶液的浓度应 0 15mol l 答案 a 1 2015 韶关联考 科学家揭示出电压控制的钾通道 这些通道是负责k 进出细胞的 看门 蛋白质 它们在神经和肌肉细胞上的作用与晶体管在计算机中的作用一样 这一成果从另一侧面证明了细胞膜具有 a 免疫功能b 识别功能c 控制物质进出细胞的功能d 进行细胞间信息交流的功能 解析 从题干信息可知 这种蛋白质的作用是负责k 进出细胞 由此确定选项c正确 答案 c 2 2014 新课标 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 解析 红色花瓣细胞的液泡呈红色 比白色花瓣更便于观察质壁分离现象 a项正确 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 b项错误 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 c项正确 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡含有色素 呈紫色 有利于实验现象的观察 d项正确 答案 b 解析 a项 由于h2o在生物膜上的通透性要大于在人工膜上的速度 而co2 o2和甘油的速度相同 自由扩散 可断定在生物膜上有协助其运输的物质 b项 由k na cl 在生物膜上的通透性有差异可得知 生物膜对这些离子具有选择性 c项 由于人工膜无载体蛋白质故无法推出离子以易化扩散方式通过人工膜 d项 由不同分子量大小的物质在人工膜上的通透性不同可推知分子的大小影响其通过的速率 答案 c 4 2014 上海卷 以紫色洋葱鳞叶为材料进行细胞质壁分离和复原的实验 原生质层长度和细胞长度分别用x和y表示 如下图 在处理时间相同的前提下 a 同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理 x y值越小 则紫色越浅b 同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理 x y值越大 则所用蔗糖溶液浓度越高c 不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理 x y值越小 则越易复原d 不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理 x y值越大 则细胞的正常细胞液浓度越高 解析 同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理 x y值越小 表示失水越多 质壁分离越明显 紫色越深 x y值越大 失水越少 所用蔗糖溶液浓度越小 故a b错误 不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理 x y值越小 表示失水越多 越不易复原 故c错误 而x y值越大 表示该细胞失水越少 则该细胞的正常细胞液浓度越高 故d正确 答案 d 5 2014 新课标 卷 将某植物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 结果如下图所示 假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换 则 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c a组细胞放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之间 解析 实验前长度 实验后长度的比值为1时 水分进出细胞达到平衡 比值小于1表明细胞吸水 且比值越小花冠吸水越多 比值大于1表明细胞失水 且比值越大 花冠失水越多 据图可推知a组吸水多于b组 因此实验后a组细胞液中溶质浓度低于b组 f组比值大于b组 因此失水量大于b组 水分子进出细胞的方式是自由扩散 不消耗能量 由c组吸水 d组失水可知细条细胞液浓度介于0 4 0 5mol l 1之间 答案 d 6 2014 海南卷 关于植物根系吸收矿质离子的叙述 正