高考生物一轮复习（抓纲扣本+剖题探法）第二单元 第4节 物质跨膜运输的实例课件.ppt

第4节物质跨膜运输的实例 判断正误 1 渗透作用的发生必须依赖全透膜和膜两侧的浓度差 2 植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成 3 细胞液就是细胞内液 抓纲扣本 夯实基础 一 细胞的吸水和失水 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 6 动物细胞在任何条件下都不能发生渗透作用 思考 细胞吸水过程中 所有水分子都只能由外界溶液进入细胞液吗 提示不一定 水分子在细胞膜上总是双向运动的 细胞吸水时 由外向内扩散的水分子总数多于由内向外扩散的水分子总数 二 物质跨膜运输的其他实例 1 不同物质的跨膜运输特点 1 水分子 高 低 2 离子和水分子 依据细胞生命活动需要进行 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 与其含有离子载体的有关 2 不同种生物细胞对同种物质吸收具有 顺相对含量梯度 选择吸收 选择性 种类和数量 差异性 判断正误 1 水稻和番茄对无机盐离子的吸收具有选择性 2 无机盐离子都是逆浓度梯度跨膜运输的 3 进出细胞的所有物质都是通过跨膜运输实现的 4 生物膜的选择透过性是活细胞的一个重要特征 典例1 2013 苏北四市联考 如图实验装置 玻璃槽中是蒸馏水 半透膜允许单糖通过 漏斗中先装入蔗糖溶液 一定时间后再加入蔗糖酶 实验现象最可能的是 剖题探法 突破考点 考点一植物细胞的失水和吸水 a 在玻璃槽中会测出蔗糖和蔗糖酶b 在玻璃槽中会测出葡萄糖 果糖和蔗糖酶c 漏斗中液面开始时先下降 加酶后上升d 漏斗中液面开始时先上升 加酶后上升再下降 提示 开始时 水分子从烧杯进入漏斗中的分子数多于从漏斗进入烧杯中分子数 若不加蔗糖酶 漏斗中的浓度始终高于烧杯内 解析 一开始漏斗中的蔗糖溶液的浓度高于玻璃槽中蒸馏水的浓度 因此漏斗中渗透吸水 而后由于加入了蔗糖酶 将蔗糖水解为单糖 使漏斗中的物质的量增多即浓度提高 因此加强了渗透作用 而后由于半透膜允许单糖通过 导致漏斗中溶液浓度下降失水 答案 d 考点突破 1 渗透系统具备的两个基本条件 1 有半透膜 2 半透膜两侧的溶液有浓度差 2 成熟植物细胞具备发生渗透作用的两个条件 1 原生质层相当于半透膜 2 一般情况下 膜两侧具有一定的浓度差 因为液泡内的细胞液具有一定的浓度 3 植物细胞吸水或失水原理当细胞液浓度 外界溶液浓度时 细胞吸水 当细胞液浓度 外界溶液浓度时 细胞失水 4 植物细胞的失水和吸水 变式训练 1 已知鱼鳔是一种半透膜 若向鱼鳔内注入适量的20 蔗糖溶液 排出鱼鳔内的空气 扎紧开口 将其浸没在盛有10 蔗糖溶液的烧杯中 下列能正确表示烧杯内蔗糖溶液浓度随时间变化趋势的示意图是 解析鱼鳔内的蔗糖溶液浓度高于外边 所以会从烧杯中吸水使烧杯内液体浓度升高 吸水到一定程度后 鱼鳔内外浓度相等 水进出达到平衡 烧杯内液体浓度不再变化 答案b 考点二质壁分离和复原实验 典例2 2013 海淀区高三期末 下图为甲同学进行的一项实验的基本操作步骤 其中叙述错误的是 a b步骤是观察细胞质大小及细胞壁的位置b e步骤滴加的是清水c 该实验是观察植物细胞的质壁分离与复原d 实验前后的处理形成了自身对照 提示 动物细胞和无液泡的植物细胞均不可作为实验材料 在低倍镜下便可观察清楚 解析 本题考查植物细胞的吸水与失水的实验探究 步骤b是在显微镜下观察液泡的大小和原生质层的位置 步骤c是进行质壁分离处理的实验操作 步骤e是进行质壁分离复原处理的实验操作 步骤d f分别是观察质壁分离和质壁分离复原的现象 与步骤b观察的现象形成前后对照 答案 a 考点突破 1 实验原理一个处于外界溶液中的成熟植物细胞和外界溶液构成一个渗透系统 因为成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜 细胞液具有一定的浓度 与外界溶液能够产生浓度差 所以成熟的植物细胞能与外界溶液发生渗透作用 2 操作流程 3 质壁分离实验的拓展应用 1 判断成熟植物细胞是否有生物活性 2 测定细胞液浓度范围 细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间 3 比较不同植物细胞的细胞液浓度 发生质壁分离所需时间越短 细胞液浓度越小 反之则细胞液浓度越大 4 鉴别不同种类的溶液 如kno3和蔗糖溶液 变式训练 2 2013 琼海一模 同学在实验室中做 观察洋葱表皮细胞的质壁分离和复原 实验时 在老师的帮助下 进行了一系列的创新实验 实验步骤和现象如下表 对上表的推断或解释不正确的是a x为质壁分离 因为细胞壁伸缩性弱于原生质层b y为质壁分离 可能导致细胞失水过多而死c z为细胞稍增大 细胞液颜色逐渐变浅d 组细胞大小无变化是因为细胞吸水量等于失水量 答案d 典例3 2013 厦门高三质量检查 将番茄和水稻分别培养在含ca2 mg2 si4 的培养液中 一段时间后 测定培养液中3种离子的浓度 结果如下图所示 该实验的结果不能说明 考点三生物膜选择透过性的分析 a 不同植物对同种离子的吸收量是不同的b 同一种植物对不同离子的吸收量是不同的c 与番茄相比 水稻对si4 需要量大 对ca2 需要量小d 植物对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓度呈正相关 提示 无机盐离子的吸收是一个主动运输的过程 植物吸收水和无机盐的速率不相等 解析 图中的关键信息是初始浓度 一定要看清楚 纵坐标的浓度是与初始浓度比较获得的 各种离子的吸收靠的都是主动运输 其吸收速率与溶液中离子的浓度不成正相关 答案 d 考点突破 1 实例2 结构基础细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同 3 实验验证 4 原因分析 变式训练 3 如图表示培养液中k 浓度及溶氧量对小麦根系细胞吸收k 速率的影响 下列有关两曲线形成机理的解释正确的是 a 曲线ab段的形成是由于细胞膜上k 载体数量未达到饱和且能量充足b 曲线cd段的形成是由于细胞内k 过多 细胞大量排出k c e点表明植物根系可以通过自由扩散的方式吸收k d 曲线bc fg段的形成是由于细胞膜上k 载体数量有限 解析曲线ab段表明在一定范围内随营养液中k 浓度的增大 细胞吸收k 的速率也增大 是因为细胞膜上k 载体数量未达到饱和且能量充足 曲线cd段的形成是由于培养液中k 浓度过高 细胞失水过多而影响正常的生理功能 e点表明在氧浓度低时根系吸收k 速率低 但其吸收仍是主动运输的过程 曲线bc段的形成是由于细胞膜上k 载体数量有限 fg段的形成是由于培养液中溶氧量达到一定数量后与呼吸作用有关的酶达到了饱和 产生的atp数量不再增加 答案a 判断细胞是否发生质壁分离及复原规律1 从细胞角度分析 1 具有中央大液泡的成熟植物细胞才可发生质壁分离现象 2 死细胞 动物细胞及未成熟的植物细胞 如根尖分生区细胞 不发生质壁分离现象 能力培养 技能过关 方法体验 2 从溶液角度分析 1 在溶质可穿膜的溶液中 如kno3 甘油等 细胞会发生先质壁分离后自动复原现象 2 在溶质不能穿膜的溶液中细胞只会发生质壁分离现象 不能自动复原 3 在高浓度溶液中细胞可发生质壁分离现象 但会因过度失水而死亡不复原 跟踪练习 以紫色洋葱鳞片叶外表皮为实验材料观察植物细胞质壁分离现象 下列叙述正确的是a 细胞在发生质壁分离时能观察到紫色中央液泡逐渐增大b 滴加质量浓度为0 5g ml的蔗糖溶液比0 3g ml的蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间长c 滴加清水后 质壁分离的细胞又复原 说明此细胞是活细胞d 用任何浓度的nacl溶液代替蔗糖溶液都不能引起细胞质壁分离 解析本题考查植物细胞的失水和吸水实验 着重考查的是一些实验现象与相关分析 a错误 细胞在发生质壁分离时能观察到紫色中央液泡逐渐变小 b错误 滴加质量浓度为0 5g ml的蔗糖溶液比0 3g ml的蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短 c正确 活细胞的原生质层才具有选择透过性 滴加清水后 质壁分离的活细胞才能复原 d错误 nacl溶液若浓度太低则不能引起细胞质壁分离 浓度适宜则可以 答案c 例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 一 对相近易混淆概念理解辨析模糊 易错警示 a b c d 解析 渗透作用指水分子 或其他溶剂分子 透过半透膜的扩散 中细胞膜相当于半透膜 中液泡膜也具有选择透过性 中原生质层相当于半透膜 均具有选择透过性 答案 c 纠错笔记 中细胞壁具有全透性 不能视为半透膜 中错因有二 一是蔗糖不是小分子物质 二细胞壁是全透性物质 例2 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 答案 c 纠错笔记 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 选择透过性膜 区别a 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 b 选择透过性膜是具有生命的生物膜 载体的存在决定了其对不同物质是否吸收的选择性 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 而不允许大分子物质通过 例3 只有在保持细胞活性的条件下 才能显示细胞中某物质或结构的实验是a 苏丹 染色观察花生种子子叶细胞中的脂肪b 龙胆紫染色观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂 二 实验中细胞是否具有活性易于混淆 c 健那绿 詹纳斯绿b 染色观察动物细胞中的线粒体d 甲基绿 派洛宁 吡罗红 染色观察动物细胞中的dna和rna 解析 本题考查实验 意在考查考生对实验材料的选择 健那绿 詹纳斯绿b 染液是活细胞染料 答案 c 纠错笔记 在实验中始终保持细胞活性的有 观察植物细胞的质壁分离和复原 用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体 探究酵母菌的呼吸方式 探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用 1 2012 上海 相对细菌和植物细胞而言 动物细胞离体培养需关注培养基的渗透压 这是因为动物细胞 随堂巩固 达标训练 技能过关 a 没有细胞壁 对培养基的渗透压更敏感b 渗透压远高于细菌或植物细胞的渗透压c 没有成熟大液泡 渗透压调节能力差d 生长缓慢 各生长阶段对环境的渗透压要求不同 解析本题考查渗透压与渗透吸水 维持细胞形态和功能的内在联系等方面的知识 细胞内外液的渗透压之差是细胞吸水或失水的动力 动物细胞与植物细胞相比没有细胞壁的保护 容易因过多吸水而涨破 a选项正确 答案a 2 某同学在观察植物细胞质壁分离和复原的实验中 绘制的图如右图所示 针对图示的叙述正确的是a 该图所示细胞一定正在发生质壁分离b 原生质层是指2与3之间的细胞质c 此时4内液体浓度大于细胞外界溶液的浓度d 若将该图所示细胞放于清水中 可能会发生质壁分离复原 解析图中所示细胞为质壁分离状态 但不能确定是正在分离还是正在分离复原 所以a错误 原生质层包括细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质 所以b错误 如果该细胞正在进行质壁分离复原 则外界溶液浓度小于细胞液浓度 如果正在进行质壁分离 则细胞液浓度小于外界溶液浓度 所以c错误 答案d 3 2013 黄山七校联考 用酶解法除去新鲜紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞的细胞壁得到原生质体 将其置于0 3g ml的蔗糖溶液中 一段时间后 原生质体一定不发生a 质壁分离b 渗透失水c 颜色加深d 吸水力增大 解析将植物细胞除去细胞壁而得到的原生质体放在0 3g ml的蔗糖溶液会发生失水 液泡颜色加深 随着进一步失水 细胞液的浓度增大 吸水力增大 由于细胞壁不存在 看不到质壁分离现象 答案a 4 用物质的量浓度为2mol l 1的乙二醇溶液和2mol l 1的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞 观察质壁分离现象 得到其原生质体体积变化情况如图所示 下列表述中正确的是 a 该细胞可能是某种植物根尖分生区的细胞b ab段曲线表明细胞液浓度在逐渐增大c bc段表明该细胞开始因失水过多而逐渐死亡d 用一定浓度的kno3溶液浸泡该种植物细胞 可得到类似蔗糖溶液的结果 解析原生质体是指植物细胞除去细胞壁之外的部分 a错误 根尖分生区细胞无大液泡 不是合适的实验材料 b正确 ab段原生质体体积变小 液泡内失去水分 故细胞液浓度