2011年高考生物一轮复习同步课件必修1：第4章+第1节+物质跨膜运输的实例.ppt

一、细胞的吸水和失水1.动物细胞的吸水和失水(1)外界溶液浓度细胞质溶液浓度细胞(2)外界溶液浓度细胞质溶液浓度细胞(3)外界溶液浓度细胞质溶液浓度水分进出平衡,失水皱缩,吸水膨胀,2.植物细胞的吸水和失水(1)原生质层：和以及两层膜之间的细胞质。(2)吸水和失水外界溶液浓度细胞液浓度质壁分离外界溶液浓度细胞液浓度外界溶液浓度细胞液浓度细胞维持原来形态,细胞膜,液泡膜,质壁分离复原,(3)成熟植物细胞发生质壁分离的条件细胞液浓度外界溶液浓度。的伸缩性比的伸缩性大。,小于,原生质层,细胞壁,二、物质跨膜运输的其他实例1.无机盐的跨膜运输(1)同种植物对不同离子吸收存在。(2)不同植物对吸收存在差异。(3)人体甲状腺滤泡上皮细胞可以从血液中吸收碘。(4)不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异。,差异,同种离子,逆浓度梯度,2.物质跨膜运输的特点(1)可以自由通过，一些需要的、可以通过，其他的、小分子和则不能通过。(2)对物质的吸收具有选择性，原因在于细胞膜和其他生物膜都是。,水分子,离子,小分子,离子,大分子,选择透过性膜,1.渗透系统的必备条件一个典型的渗透系统须具备如下两个条件：(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。,(2)半透膜两侧为溶液体系且溶液具有浓度差。渗透装置图示：,2.渗透作用的发生(1)若S1溶液浓度大于S2，则单位时间内由S2S1的水分子数多于S1S2，外观上表现为S1液面上升；若S1溶液浓度小于S2，则情况相反，外观上表现为S1液面下降。(2)在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差h，则S1溶液浓度仍大于S2。液柱的升高所形成的静水压，就是漏斗中溶液的渗透压，溶液越浓，渗透压越高。,3.渗透系统的应用(1)比较不同溶液浓度大小,(2)验证渗透作用发生的条件具有半透膜：,烧杯内盛清水，漏斗内盛蔗糖溶液,A组,B组,漏斗口密封半透膜漏斗液面上升,漏斗口密封纱布漏斗液面不上升,具有浓度差：,漏斗口密封半透膜,A组,B组,漏斗内盛蔗糖溶液，烧杯内盛清水,漏斗和烧杯内盛相同浓度的蔗糖溶液,漏斗液面上升,漏斗液面不上升,(1)渗透系统可用于比较溶质不能透过半透膜的溶液浓度的大小。(2)发生渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达平衡状态，既不可看作没有水分子移动也不可看作两侧溶液浓度相等。(3)溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度，如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的质量浓度相等，但10%蔗糖溶液的物质的量浓度小，故水由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。,例1(2008江苏高考)某同学进行实验，甲图为实验开始状态，乙图为实验结束状态。请在乙图所示实验结果的基础上继续实验，探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。,实验材料：蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。(1)设计出继续实验的简要步骤：；。(2)预测实验结果并作出结论。,例1(2008江苏高考)某同学进行实验，甲图为实验开始状态，乙图为实验结束状态。请在乙图所示实验结果的基础上继续实验，探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。,向a、b两管分别加入等量蔗糖酶溶液，水浴加热(或隔水加热)U型管至适宜温度，观察a、b两管内液面的变化,吸取a、b两管内适量液体，分别加入A、B两试管中，并加入斐林试剂，水浴加热(5065)，观察A、B试管内有无砖红色沉淀,(1)蔗糖的水解产物是还原糖，与斐林试剂在加热条件下生成砖红色沉淀。,(2)若蔗糖的水解产物能通过半透膜,加入斐林试剂，a管和b管都会生成砖红色沉淀水解产物由ba扩散，导致b管水位下降，a管水位上升，即a、b两管水位差减小,(3)若蔗糖的水解产物不能通过半透膜,加入斐林试剂，a管不会出现砖红色沉淀b管浓度增大，导致b管液面上升，即a、b两管水位差增大,答案：(1)向a、b两管分别加入等量蔗糖酶溶液，水浴加热(或隔水加热)U型管至适宜温度，观察a、b两管内液面的变化吸取a、b两管内适量液体，分别加入A、B两试管中，并加入斐林试剂，水浴加热(5065)，观察A、B试管内有无砖红色沉淀(2)如果a、b两管液面高度差缩小且A、B试管内均有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物能通过半透膜；如果a、b两管液面高度差增大且A试管内无砖红色沉淀、B试管内有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物不能通过半透膜,一U形管中装有两种不同的溶液R和S，并为一半透性膜(X)隔开。与S相比，R溶液浓度较低。图1中阴影的深浅即代表浓度高低。当U形管内达到平衡时，溶液表面与浓度的关系是(答题时参看图2)(),A.右侧较高，两溶液浓度相等B.右侧较高，且右侧浓度较高C.左侧较高，且右侧浓度较低D.两侧高度相等，浓度相等,B,1.植物细胞是一个渗透系统,2.植物细胞发生质壁分离的原因分析,(1)原因,内因：外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度,原生质层具半透性,细胞渗透失水,细胞壁伸缩性小原生质层伸缩性大,(2)表现,宏观上：植物由坚挺萎蔫微观上：质壁分离,液泡(大小)细胞液颜色(浅深)原生质层与细胞壁分离,观察植物细胞的质壁分离和复原,理论指导,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.实验操作流程,3.质壁分离实验的拓展应用及方法(1)判断细胞的死活待测细胞蔗糖溶液发生质壁分离和复原活细胞不发生质壁分离,(2)测定细胞液浓度范围待测细胞一系列浓度梯度的蔗糖溶液细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的蔗糖溶液的浓度之间。(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度不同植物细胞同一浓度的蔗糖溶液刚刚发生质壁分离时所需时间的比较判断细胞液浓度(即时间越短，细胞液浓度越小)。,(4)比较一系列溶液的浓度的大小同一植物的相同成熟细胞未知浓度的溶液记录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)成熟相同植物细胞不同种类溶液,只发生质壁分离溶质不能通过半透膜的溶液(如蔗糖)质壁分离后又自动复原溶质能通过半透膜的溶液(如KNO3),例2将一植物细胞放入KNO3溶液中，一段时间后发生了质壁分离，下列说法不正确的是()A.此细胞是活细胞B.原生质层具有选择透过性C.发生质壁分离的细胞一段时间后可自动质壁分离复原D.原生质层两侧溶液存在浓度差，KNO3溶液浓度低于细胞液浓度,.,D,判断细胞是否发生质壁分离及复原的规律(1)从细胞角度分析具有中央大液泡的成熟植物细胞才可发生质壁分离现象。死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞不发生质壁分离现象。,(2)从溶液角度分析在溶质可穿膜的溶液中细胞会发生先质壁分离后自动复原现象。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。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再复原。,1.植物选择性吸收的实例,同一植物吸收不同离子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.选择性吸收的原因分析(1)内因遗传因素不同生物DNA不同细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同,植物吸收的离子的种类和数量与溶液中离子的种类和数量不成比例植物对同一种盐的阴阳离子的吸收存在差异,(2)外因主要影响呼吸作用,土壤中O2含量温度呼吸酶活性,细胞呼吸ATP的生成主动运输,影响,影响,(3)土壤中O2含量与无机盐吸收的关系AB段表示在一定范围内，根吸收离子的速率随氧分压的升高而加快。BC段表示当氧分压增大到一定值时，根吸收离子的速率不再随氧分压升高而加快，这是由于根吸收离子还与根细胞膜上载体的数量有关。,在O2浓度为零时，可由无氧呼吸提供能量，因此曲线不能从原点开始。,如图是番茄根细胞对K吸收速率和氧分压的关系曲线，下列说法错误的是(),在O2浓度为零时，可由无氧呼吸提供能量，因此曲线不能从原点开始。,A.氧分压为15时，曲线AB段将延伸为M2B.氧分压为0和10时，根细胞呼吸所需的酶有所不同C.AB段，ATP是限制根细胞对K吸收速率的主要因素D.B点以后通过中耕松土可进一步促进对K的吸收，曲线将延伸为M1,D,将发芽率相同的甲、乙两种植物的种子，分别种在含有不同浓度(质量分数)钠盐的全营养液中，并用珍珠砂通气、吸水和固定种子。种子萌发一段时间后，测定幼苗平均重量，结果如下图。(),请据图回答问题：(1)甲、乙两种植物相比，更适宜在盐碱地种植是。(2)导致甲种植物的种子不能萌发的最低钠盐浓度为(3)在钠盐浓度为0.2%的全营养液中，甲、乙两种植物根尖细胞吸收矿质元素的方式均为。,乙种植物,0.8,主动运输,(4)将钠盐浓度为0.1%的全营养液中的甲种植物幼苗，移栽到钠盐浓度为0.8%的全营养液中，其根尖成熟区表皮细胞逐渐表现出质壁分离现象，原因是。,细胞外溶液浓度高于细胞液的浓度，细胞通过渗透作用失水,(5)取若干生长状况相同并能够进行光合作用的乙种植物的幼苗，平均分成A、B两组。A组移栽到钠盐浓度为0.8%的全营养液中，B组移栽到钠盐浓度为1.0%的全营养液中，在相同条件下，给予适宜的光照。培养一段时间后，A组幼苗长势将B组。从物质转化角度分析，其原因是。,好于,A组植物光合作用合成有机物的量与细胞呼吸消耗有机物的量的差值大于B组的差值,【答案】(1)乙种植物(2)0.8(3)主动运输(4)细胞外溶液浓度高于细胞液的浓度，细胞通过渗透作用失水(5)好于A组植物光合作用合成有机物的量与细胞呼吸消耗有机物的量的差值大于B组的差值,1.下列关于物质跨膜运输实例的叙述中，不正确的是(双选)()A.细胞吸水和失水是水分子顺相对含量梯度跨膜运输的过程B.水分子跨膜运输的方向是由高浓度溶液向低浓度溶液C.无机盐离子可以逆相对含量梯度进行跨膜运输D.生物膜是选择透过性膜，小分子物质都能通过，而大分子物质则不能通过,.,BD,2.将菠菜叶表皮细胞和人的口腔上皮细胞制成装片，从盖玻片的一侧滴入0.3g/mL的蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸引，重复几次后，分别放在显微镜下观察，其结果是()A.前者发生质壁分离，后者也发生质壁分离B.前者发生质壁分离，后者破裂C.前者发生质壁分离，后者发生质壁分离复原D.前者发生质壁分离，后者皱缩,D,3.将人体口腔上皮细胞转移至不同浓度(，)的三种盐溶液中，结果如右图所示。这三种溶液的浓度是()A.B.C.D.,解析：由图可知，中细胞形态没有变化，中细胞收缩，中细胞涨大。所以三者的浓度依次是。,答案：B,4.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离后，在显微镜下观察到的正确图示是(),C,5.(2010南通模拟)小明用玻璃槽、饱和蔗糖溶液和清水做成如图所示的实验装置，进行生物膜透性的模拟实验。甲、乙两槽间的隔板中央圆圈为玻璃纸，玻璃纸是一种半透膜，蔗糖分子不能透过，而水分子能自由通过。几小时后，发现(),A.甲槽内水的体积减少B.乙槽内溶液的体积减少C.甲槽内水的体积无变化D.乙槽内溶液的体积无变化,A,6.用质壁分离方法测定洋葱鳞片叶外表皮细胞细胞液浓度的实验中，把剪成小块的紫色洋葱鳞片叶外表皮分别(等量)依次放入下面各组溶液中，并记录结果如下表：,：(1)实验时为什么选紫色的洋葱鳞片叶外表皮作实验材料？