一轮复习第7讲物质跨膜运输的实例和方式ppt课件

第7讲物质跨膜运输的实例和方式 2017备考 最新考纲 1 物质出入细胞的方式 2 实验 观察植物细胞的质壁分离和复原 清水 玻璃纸 半透膜 蔗糖溶液 蔗糖分子 水分子 半透膜 一类可以让小分子 直径小于膜孔径 物质通过而大分子 直径大于膜孔径 物质不能通过的一类薄膜的总称 半透膜 水分子和蔗糖分子都能通过半透膜吗 考点一细胞的吸水和失水 一 渗透作用 水分子通过半透膜向上和向下扩散的速度相同吗 漏斗管内的液面为什么会升高 1 双向扩散 渗透作用的实质 2 动态平衡 1 如果用一层纱布代替玻璃纸 漏斗管内的液面还会升高吗 液面不会升高 因纱布的孔隙很大 蔗糖分子也可以自由通透 讨论 讨论 2 如果将装置中的清水换成同样浓度的蔗糖溶液 结果会怎样 半透膜两侧溶液的浓度相等时 单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量 液面也不会升高 一 渗透作用 3 渗透作用中水的运输方向 含水量高 1 定义 2 条件 溶液浓度低 含水量低 溶液浓度高 半透膜 半透膜两侧具有浓度差 物质的量浓度差 浓度差越大 渗透速度越快 水分子 或其他溶剂分子 经过半透膜由低浓度溶液向高浓度溶液的扩散过程 水分进出是顺水分子相对浓度梯度的 1 双向扩散 最终结果是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数较多 2 动态平衡 既不可看作没有水分子移动 也不可看作两侧溶液浓度绝对相等 4 渗透作用的实质 渗透压低 渗透压高 类比推理 1 如果将装置中的漏斗换成动物细胞还会不会吸水 2 如果吸水会发生什么 如果动物细胞吸水胀破则说明细胞也能渗透吸水 细胞膜相当于 半透膜 红细胞的细胞膜是不是相当于一层半透膜 红细胞的细胞膜相当于一层半透膜 吸水膨胀 失水皱缩 红细胞的细胞膜相当于一层半透膜 分析结果得出结论 提出问题 设计实验进行实验 作出假设 表达与交流 高浓度溶液 二 探究动物细胞的吸水和失水 2 吸水与失水 细胞吸水膨胀 细胞失水皱缩 1 细胞膜相当于半透膜 动物细胞的吸水和失水结果分析 讨论 1 红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗 不能 2 当外界溶液的浓度低时 红细胞一定会由于吸水而涨破吗 不一定 浓度差很大时会涨破浓度差不是很大时不会涨破 3 红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件 细胞内外溶液的浓度差浓度差越大细胞吸水或失水越多 4 将小鼠红细胞放入一定浓度的KNO3溶液中 红细胞体积随时间变化如图 有关叙述正确的是 A KNO3溶液的起始渗透压小于红细胞内液的起始渗透压B 与B点相比 A点对应时刻红细胞内液的渗透压较大C AB段细胞失水使红细胞内液的渗透压大于KNO3溶液 从而出现BC段的变化 D B点对应的时刻 KNO3溶液与红细胞内液的渗透压相等 D 三 植物细胞的吸水和失水 细胞壁 细胞膜 液泡膜 细胞质 全透性 伸缩性小 细胞液 具有一定的浓度 水 原生质层 细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质 原生质层和原生质体的区别 原生质体 细胞内具有生命活性的物质称为原生质 包括细胞膜 细胞质和细胞核 例 下列结构或物质属于原生质层的是 1 液泡膜2 线粒体3 液泡色素4 细胞核5 细胞壁6 细胞液7 叶绿体8 细胞膜 强调 原生质层 提出问题 作出假设 设计实验 进行实验 分析结果 表达与交流 原生质层是一层半透膜吗 原生质层相当于一层半透膜 设计方案 按预定方案进行实验 分析实验结果 得出结论 总结 写实验报告并适当交流 预期结果 将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中 观察其大小的变化 再将细胞浸润在清水中 观察其大小的变化 在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变小 细胞皱缩 在清水中植物细胞的中央液泡会变大 细胞膨胀 探究 植物细胞的吸水和失水 观察植物细胞的质壁分离和复原 1 实验注意事项 1 实验材料必须选择有的植物细胞 而且液泡要有 且颜色越深越好 细胞液呈一定颜色 质壁分离以后容易与外界溶液区分 本实验选择的是细胞 这是实验成功的关键 中央大液泡 颜色 紫色洋葱的外表皮 实验 观察植物细胞的质壁分离和复原 1 实验注意事项 2 换液时 不要一次滴液太多 避免溢至盖玻片上 污染物镜 如果蔗糖液是从左侧滴入 右侧吸引 那么清水应从侧滴入 侧吸引 这样实验速度可能会快一些 右 左 看正常细胞 看质壁分离 看质壁分离复原 引流法 3 用显微镜观察时 因成熟植物细胞的液泡比较 所以只用观察即可 4 质壁分离过程中所用的外界溶液的浓度要 在短时间内对细胞没有损伤作用 浓度过大 质壁分离速度虽快 但会影响细胞活力 严重时有可能导致细胞失水过多而死亡 如果浓度太低 则分离速度过慢 甚至不发生分离 实验 观察植物细胞的质壁分离和复原 1 实验注意事项 大 低倍显微镜 适当 紧贴细胞壁 脱离细胞壁 变小 基本不变 基本不变 逐渐恢复原来大小 逐渐恢复原来位置 变深 变浅 植物细胞 质壁分离 质 原生质层壁 细胞壁 2 实验结果分析 植物细胞 质壁分离复原 2 实验结果分析 处在蔗糖溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离时 在细胞壁和原生质层之间的溶液是 蔗糖溶液 外界溶液 3 植物细胞的吸水和失水实验结论 细胞液浓度外界溶液浓度时 细胞吸水 质壁分离复原 1 原生质层相当于半透膜 2 吸水和失水 1 在质壁分离和复原的实验中 如果没有细胞壁 结果会有什么不同吗 2 发生质壁分离的原因是什么 如果没有细胞壁 细胞就会像红细胞一样会持续吸水直到涨破 思考与讨论 外因 细胞液的浓度小于外界溶液的浓度 内因 原生质层比细胞壁的伸缩性大 植物细胞吸水和失水的原因 内因 原生质层比细胞壁的伸缩性大 外因 细胞内外存在着浓度差植物细胞是一个活细胞 D 植物细胞中必须有大液泡 质壁分离现象的应用 1 判断植物细胞的死活 2 测定细胞液的浓度 例 将洋葱表皮细胞放在0 45g ml蔗糖溶液中 细胞发生质壁分离 放在0 35g ml蔗糖溶液中 细胞有胀大趋势 c放在0 4g ml蔗糖溶液中 细胞几乎没有变化 这表明 A洋葱表皮细胞已死亡B细胞膜不允许水分子自由通过C蔗糖分子进入细胞 导致渗透平衡D细胞液浓度与0 4g ml蔗糖溶液浓度相当 D 待测细胞 一系列浓度梯度的蔗糖溶液镜检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 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 判断细胞液浓度大小 时间越短 细胞液浓度越 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 5 鉴别不同种类的溶液 如KNO3和蔗糖溶液 3 比较不同植物细胞的细胞液浓度 4 比较未知浓度溶液的浓度大小 补充 质壁分离及复原与外界溶液的关系 1 若细胞发生质壁分离 2 若细胞发生质壁分离后又自动复原 3 若细胞发生质壁分离不能复原 该溶液中溶质不能通过原生质层 如 0 3g L蔗糖溶液 该溶液中溶质能通过原生质层 如 KNO3溶液 尿素溶液 乙醇 a 溶液浓度过大 细胞失水过多而死亡 b 溶液有毒 杀死细胞 如盐酸 醋酸等 将若干生理状况基本相同 长度为3cm的鲜萝卜条分为四组 分别置于三种浓度的溶液 即0 3g mL蔗糖溶液 0 3g mLKNO3溶液及0 5g mL蔗糖溶液 实验组 和清水 对照组 中 测量每组萝卜条的平均长度 结果如图 a 清水 b 0 3g mLKNO3溶液 c 0 3g mL蔗糖溶液 d 0 5g mL蔗糖溶液 b曲线在用清水处理前即由下降趋势转为上升趋势 原因 2 半透膜对淀粉和葡萄糖的通透性不同 如图1 预测图2的实验结果 开始时漏斗内外液面相平 最可能的是 A 图甲中水柱a将持续上升B 图甲中水柱a将保持不变C 图乙中水柱b将保持不变D 图乙中水柱b将先上升后下降 题组一渗透系统与渗透作用的原理 D P36题点共研1 题组二细胞的吸水和失水状况分析 P33题点共研3 4 题组三实验材料选取与实验评价 P40高考真题4 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 解析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 故B错误 答案B P39 2014 江苏卷 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 B 3 2015 上海卷 15 将紫色洋葱鳞叶外表皮细胞置于30 蔗糖溶液中数分钟后 用清水引流 重复多次 则在此过程中如图所示的细胞中 A 区域 扩大 区域 紫色变浅B 区域 缩小 区域 紫色加深C 区域 扩大 区域 紫色不变D 区域 缩小 区域 紫色变浅 D 结论1 植物细胞对离子吸收具选择性 同一植物对不同无机盐离子吸收具差异性 不同植物对同种无机盐离子吸收具差异性 为什么高于初始浓度 吸水相对多于吸离子 结论2 吸水和吸离子是两个相对独立的过程 考点二物质跨膜运输的方式 一 物质跨膜运输的其他实例 资料1 资料2 结论3 细胞对于物质的输出和输入有选择性 20 25倍 250mg L 血液中碘的浓度 I 人体甲状腺滤泡上皮细胞碘的浓度 资料3 结论4 物质的跨膜运输并不都是和水一样顺相对含量梯度的运输 取决于细胞生活的需要 结论5 生物膜是选择透过性膜 生物膜可以让水分子自由通过 一些离子和小分子也可以通过 其他的离子 小分子和大分子不能通过 1 自由扩散 二 物质跨膜运输的方式 1 自由扩散 1 定义 物质通过简单的扩散作用进出细胞 2 特点 从高浓度到低浓度 顺浓度梯度 不需要载体蛋白 不需要消耗能量 3 实例 自由扩散 速率 浓度差 自由扩散的速率取决于 细胞膜内外该物质的浓度差 4 自由扩散曲线图 2 协助扩散 1 定义 进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散 2 特点 从高浓度到低浓度 顺浓度梯度 需要载体蛋白 不需要消耗能量 3 实例 葡萄糖进入红细胞 2 协助扩散 神经细胞静息状态下K 外流 兴奋时Na 内流 协助扩散 4 协助扩散曲线图 速率 浓度差 影响协助扩散运输速率的因素 浓度差和载体数量 受限因素载体数量 受限因素浓度差 运输速率与O2浓度无关的运输方式 自由扩散和协助扩散 3 主动运输 1 定义 物质由低浓度一侧运输到高浓度一侧 2 特点 从低浓度到高浓度 逆浓度梯度 需要载体蛋白 需要消耗能量 3 实例 3 主动运输 离子通过细胞膜 葡萄糖进入机体其他细胞 红细胞除外 需要载体蛋白的协助 还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量的运输方式 主动运输保证了活细胞能够按照生命活动的需要 主动选择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 红细胞吸K 排Na 属于主动运输吗 4 意义 人红细胞细胞质进行无氧呼吸 提供能量 t 细胞外液浓度 细胞内浓度 载体数量限制 无氧呼吸 速率 细胞外液浓度 影响主动运输的因素 1 载体的种类 数量 2 能量 主要有氧呼吸 氧气 温度 能量限制 载体数量限制 4 主动运输曲线图 1 需要载体蛋白协助的运输方式 主动运输和协助扩散 2 消耗能量的运输方式 主动运输 胞吞和胞吐 3 从高浓度到低浓度的运输方式 自由扩散外和协助扩散 有些主动运输也可以从高浓度到低浓度运输 顺浓度运输不一定是被动运输 逆浓度运输一定是主动运输 实验探究物质跨膜运输的方式 1 探究是主动运输还是被动运输 2 探究是自由扩散还是协助扩散 原理 细胞膜具有流动性 三 大分子物质进出细胞的方式 胞吐和胞吞 需要消耗能量 非跨膜运输 穿过细胞膜的层数为0 生物大分子不一定都是以胞吐和胞吞运输 如RNA和蛋白质等大分子物质通过核孔进出细胞核 三步法 判断物质出入细胞的方式 依据模式图确认物质出入方式及影响因素 渗透作用 自由扩散 协助扩散 主动运输 胞吞 胞吐 1 高考重组判断正误 1 小肠上皮细胞吸收溶质发生障碍时 可导致小肠吸水减少 2015 海南卷 16C 2 小肠黏膜中的一些细胞可通过被动运输将某种蛋白分泌到肠腔 2015 海南卷 16D 3 甘油是极性分子 所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜 2014 新课标 1C 4 植物细胞通过主动运输吸收不同矿质元素离子的速率都相同 2013 新课标 3A 5 Na 与有关载体蛋白结合排出细胞属于主动运输 2013 浙江 2D 题组一直接考查物质出入细胞的方式 特点及实例 1 2013 课标 3 关于植物细胞通过主动运输方式吸收所需矿质元素离子的叙述 正确的是 A 吸收不同矿质元素离子的速率都相同B 低温不影响矿质元素离子的吸收速率C 主动运输矿质元素离子的过程只发生在活细胞中D 叶肉细胞不能以主动运输方式吸收矿质元素离子 解析吸收不同的矿质元素离子需要不同的载体 所以速率不同 A错误 低温条件下 呼吸速率减慢 提供的能量减少 故矿质元素离子的吸收速率变慢 B错误 主动运输矿质元素离子需呼吸作用提供能量 所以此过程只能发生在活细胞中 C正确 叶肉细胞是活细胞 能进行呼吸作用为主动运输提供能量 吸收矿质元素离子 D错误 C 2 物质进出细胞的方式有跨膜运输 被动运输和主动运输 和非跨膜运输 胞吞和胞吐 下列有关物质进出方式的判断正确的是 A 依据是否耗能 只要运输过程中耗能的就是主动运输B 依据物质浓度梯度 顺浓度梯度的运输一定是自由扩散C 依