必修1+第二单元+第三讲++物质跨越膜运输的实例与方式.ppt

明考向,第二单元细胞的结构与物质的输入和输出,忆教材,研考点,高考随堂体验,课时活页作业,第三讲物质跨膜运输的实例与方式,提能力,一、细胞的吸水和失水判断正误(1)渗透作用的发生必须依赖半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)细胞液就是细胞内的液体。()(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。(),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。,悟一悟,二、物质跨膜运输的其他实例1物质跨膜运输的特点判断正误(1)水分子是顺相对含量梯度跨膜运输的。()(2)水稻和番茄对无机盐离子的吸收具有选择性。()(3)无机盐离子都是逆浓度梯度跨膜运输的。()(4)进出细胞的所有物质都是通过跨膜运输实现的。(),2生物膜的功能特性填空(1)细胞膜和其他生物膜都是膜，水分子、一些离子和小分子可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。(2)生物膜的是活细胞的一个重要特征。,选择透过性,选择透过性,三、物质运输的方式连线,消耗能量的运输方式一定是主动运输吗？提示：不一定。胞吞、胞吐也需要消耗能量，属于非跨膜运输。,悟一悟,口诀记忆渗透作用的发生渗透作用要发生，满足条件来促成；半透膜和浓度差，缺少其一都不行。植物细胞需成熟，具备液泡有可能，细胞膜、质、液泡膜，原生质层来组成，放入外界环境中，渗透系统全形成，水分运动啥方向，全由两液浓度定。,渗透作用原理的拓展应用,(1)比较不同溶液浓度大小：,(2)验证渗透作用发生的条件：,(3)探究物质能否通过半透膜(以碘和淀粉为例)：,特别提醒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。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，故水可通过半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。,1原生质、原生质层、原生质体的辨析(1)原生质是细胞内生命物质的总称，它的主要成分是蛋白质、核酸、脂质。原生质分化产生细胞膜、细胞质和细胞核。一个动物细胞就是一小团原生质。植物细胞由原生质和细胞壁组成。,(2)原生质层在成熟的植物细胞内相当于半透膜。由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成，不包括细胞核和液泡内的细胞液两部分，且仅存在于成熟的植物细胞中。(3)原生质体是去除了植物细胞壁以后所剩下的植物细胞结构。可以认为原生质体包括原生质层、细胞液和细胞核三部分。,2半透膜和选择透过性膜的区分(1)区别：半透膜是无生命活性的物理性膜，是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。选择透过性膜是具有生命活性的生物膜，载体蛋白的存在决定了其对不同物是否吸收的选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。(2)共性：都允许水分子自由通过，而不允许大分子物质通过。,3渗透平衡与水分子运动及溶液浓度大小渗透平衡时，半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，不能认为没有水分子移动。半透膜两侧溶液浓度是不相等的，较高一侧溶液浓度大于另一侧。,1某同学设计渗透装置如右图所示(开始时状态)，烧杯中盛放有蒸馏水，图中猪膀胱膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一定时间后再加入蔗糖酶。该实验过程中最可能出现的是(),A漏斗中液面开始时先上升，加酶后即下降B漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后下降C加酶前后，在烧杯中都可以检测出蔗糖D加酶后可以在烧杯中检测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶,解析：加酶前，漏斗内溶液浓度高于漏斗外，水分子向漏斗内部扩散的较多，漏斗液面上升；加酶后，蔗糖水解为单糖，摩尔浓度增大，使液面继续上升，后随着单糖逐渐进入烧杯，而使漏斗内溶液浓度下降，液面下降。答案：B,2.(2012广州质检)若右图表示植物细胞渗透作用的图解，下列说法中错误的是(),A植物细胞的原生质层相当于一层半透膜B一定条件下，活的、成熟的植物细胞能发生渗透失水或吸水C当溶液甲的浓度细胞液乙的浓度时，细胞发生渗透失水，当细胞液乙的浓度溶液甲的浓度时，细胞发生渗透吸水D当溶液甲的浓度细胞液乙的浓度时，细胞处于动态平衡状态，不发生水分子的移动,解析：渗透作用是水分子通过半透膜的扩散，当溶液甲的浓度细胞液乙的浓度时，水分子仍进行扩散，只是水分处于进出平衡状态。答案：D,1.物质跨膜运输方式膜的选择透过性,2物质非跨膜运输方式膜的流动性,巧记物质出入细胞的方式跨膜运输三类型，自由、协助和主动，自由、协助高到低，主动运输逆着行；胞吞、胞吐非跨膜，不需载体需耗能，大分子颗粒来进出，全靠膜的流动性。,1影响物质跨膜运输的因素(1)物质浓度(在一定的浓度范围内)：,(2)氧气浓度：,(3)温度：,特别提醒RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核，是通过核孔，而不是通过胞吞、胞吐。Na、K等无机盐离子一般以主动运输进出细胞，但也可通过协助扩散或离子通道进出细胞。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，因此可以说植物对水分和无机盐的吸收是两个相对独立的过程。,胞吞和胞吐不是跨膜运输(1)跨膜运输包括主动运输(转运)和被动运输(转运)，是由物质直接穿过细胞膜完成的，是小分子物质进出细胞的物质运输方式，其动力来自于物质浓度差或ATP。(2)胞吞(内吞)和胞吐(外排)是借助于膜的融合完成的，与膜的流动性有关；是大分子和颗粒物质进出细胞的物质运输方式，靠ATP提供动力。,3(2012济南模拟)2010年底，“植物奶油”问题成为社会关注的焦点，一些专家指出，植物奶油在“氢化”过程中产生的大量反式脂肪酸会增加食用者患心血管病、糖尿病等疾病的风险。下列各项所描述的物质运输方式中，与反式脂肪酸进入细胞的方式相同的是(),A动作电位形成时Na内流B细胞排出尿素C肾小管重吸收葡萄糖DDNA聚合酶进入细胞核,解析：反式脂肪酸为脂溶性物质，进入细胞的方式为自由扩散，细胞排出尿素的方式也是自由扩散。答案：B,4某科学家在研究物质运输时发现有下列四种曲线关系，在研究某种物质的运输时，发现与曲线和相符，最可能是下列哪一过程(),A糖从血浆进入人的成熟红细胞BNa通过离子通道进入神经细胞C小肠上皮细胞从小肠内吸收氨基酸D组织细胞从组织液吸收氧气,解析：该种物质有最大运输速率，说明不是自由扩散，该物质运输与氧浓度有关，说明不是协助扩散，即该物质的运输方式为主动运输。A、C、D运输方式分别为：协助扩散、主动运输、自由扩散。Na通过离子通道进入神经细胞与氧浓度无关。答案：C,例1(2012南昌模拟)取一段长5cm的葱茎，将其纵切到4cm处，由于纵切的葱茎使薄壁的皮层细胞摆脱了厚壁的表皮细胞的束缚，皮层细胞扩张得更快，从而使葱茎向表皮外弯曲，切后的形状如下图甲所示，将它作为对照。再取另外四段葱茎做同样的处理，将它们分别置于ad不同浓度的蔗糖溶液中，30分钟后，葱茎形状记录如下图乙。据此判断蔗糖溶液浓度的大小为(),AabcdBacdbCbdcaDbacd,解析由题意可知，细胞吸水后皮层细胞扩张得更快，从而向表皮外弯曲；失水后皮层细胞收缩得更快，从而向表皮内弯曲。a、c中葱茎在渗透失水，其中a中失水程度超过c；b中葱茎在渗透吸水；d中基本未变。答案B,(1)细读题干材料获取信息，如“细胞吸水后皮层细胞扩张的更快，从而向表皮外弯曲”。(2)识图：将a、b、c、d与甲对此，判断哪些是失水造成的弯曲，哪些是吸水造成的弯曲。(3)运用细胞吸水、失水原理作出判断。,例2下图1是物质出入细胞的示意图，图2中曲线甲、乙分别代表物质进出细胞的两种方式。请据图回答：,(1)曲线甲代表_，曲线乙中Q点对应时刻细胞不再吸收物质分子，此时，限制物质进入细胞的因素是_。(2)已知某海洋生物的细胞中物质X、物质Y浓度分别为0.60和0.14，而海水中物质X、物质Y浓度分别为0.29和0.38(浓度单位均为mol/L)，由此可知该细胞能主动地_(吸收/排出)物质X，可用图1中的_(a、b、c)表示。,(3)细胞膜水通道、离子通道是普遍存在的。若肾集合管管壁细胞膜受刺激后发生兴奋时，水通道开放，大量水被肾集合管管壁细胞重吸收，则代表此过程中水的流动可用_(a、b、c)表示。,解析图2中的曲线甲表明吸收物质分子的数量与细胞内、外分子浓度差成正比，没有饱和现象，说明细胞吸收该物质分子的方式属于自由扩散。分析曲线乙，当细胞内部物质分子浓度高于外界物质分子的浓度之后，仍能吸收该物质分子，可见细胞能够逆浓度吸收该物质分子，并且在Q点出现饱和现象，此时细胞供能不足或受载体数量限制，,说明细胞吸收该物质分子的方式属于主动运输。某海洋生物的细胞中物质X、物质Y浓度分别为0.60和0.14，而海水中物质X、物质Y的浓度分别为0.29和0.38(浓度单位均为mol/L)，由此可推出该细胞能主动地吸收物质X，可用a表示。水、部分离子通过通道进入细胞可用c表示。,答案(1)自由扩散能量供应或载体数量(2)吸收a(3)c,(2)根据运输方向判断：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。,(1)据分子大小判断：,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：,4细胞是否发生质壁分离及复原的判断(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(如根尖分生区细胞)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(如KNO3、甘油等)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。,例3(2012东城区模拟)把数条5cm长的马铃薯条分别浸在蒸馏水和不同浓度的蔗糖溶液中，每隔一段时间测量马铃薯条的长度。如图显示马铃薯条在不同浓度溶液中长度改变的百分率。下列相关叙述错误的(),A马铃薯条通过渗透吸(失)水改变其长度B在0.10M蔗糖溶液中马铃薯细胞质壁分离C马铃薯细胞液浓度相当于0.30M的蔗糖溶液D在0.40M蔗糖溶液中马铃薯细胞失水皱缩,解析据图分析，马铃薯条浸在0.30M的蔗糖溶液中其长度基本不变，说明马铃薯细胞液浓度相当于0.30M的蔗糖溶液。浸在低于0.30M的蔗糖溶液中，马铃薯细胞通过渗透作用吸水膨胀，其长度增加；浸在高于0.30M的蔗糖溶液中，马铃薯细胞通过渗透作用失水皱缩，质壁分离，其长度缩短。答案B,高考随堂体验1(2011新课标全国卷)将人的红细胞放入4蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是()A红细胞膜具有水溶性B红细胞的液泡体积增大C蒸馏水大量进入红细胞D低温时红细胞膜流动性增大,解析：将人的红细胞放入4蒸馏水中，红细胞会因大量蒸馏水进入而导致破裂；红细胞膜是脂溶性的；人的红细胞没有液泡；因低温时分子运动减慢而导致细胞膜的流动性降低。答案：C,2(2011新课标全国卷)撕取紫色洋葱外表皮，分为两份，假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致，一份在完全营养液中浸泡一段时间，浸泡后的外表皮称为甲组；另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间，浸泡后的外表皮称为乙组。然后，两组外表皮都用浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液处理，一段时间后表皮细胞中的水分不再减少。此时甲、乙两组细胞水分渗出量的大小，以及水分运出细胞的方式是(),A甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，主动运输B甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高，主动运输C甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低，被动运输D甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，被动运输,解析：在完全营养液中浸泡后的洋葱外表皮细胞，其细胞液的浓度维持正常，在蒸馏水中浸泡相同时间的洋葱外表皮细胞，其细胞液的浓度降低。两组外表皮用0.3g/mL的蔗糖溶液处理后，都会因外界溶液浓度大于细胞液浓度而失去水分，但因乙组外界溶液与细胞液的浓度差更大，故乙组失去水分的量多于甲组。水分通过细胞膜的方式为自由扩散，属于被动运输。答案：C,3(2011全国卷)将紫色洋葱在完全营养液中浸泡一段时间，撕取外表皮，先用浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液处理，细胞发生质壁分离后，立即将外表皮放入蒸馏水中，直到细胞中的水分不再增加。若在该实验过程中，蔗糖溶液处理前外表皮细胞液的浓度为甲，细胞中的水分不再增加时外表皮细胞液的浓度为乙，则甲、乙的关系以及实验过程中水分进出细胞的方式为(),A甲乙，被动运输B甲乙，被动运输C甲乙，主动运输D甲乙，主动运输,解析：蔗糖溶液处理后的细胞放在蒸馏水中能吸收水分，因此，直到细胞中水分不再增加时，细胞液的浓度降低了。水分进出细胞的方式是自由扩散，属于被动运输。答案：B,4(2011北京高考)下列与细胞内物质运输有关的叙述，正确的是()A叶绿体合成的ATP通过核孔进入细胞核B氢离子可以通过扩散作用进入液泡内C溶酶体内的酶由内质网形成的小泡(囊泡)运入D内质网的膜结构成分可以转移到细胞膜中,解析：叶绿体中合成的ATP只能在叶绿体基质中用于暗反应过程，故不会通过核孔进入细胞核；液泡膜具有选择透过性，氢离子通过液泡膜的方式是主动运输；溶酶体内的酶是由高尔基体形成的小泡(囊泡)运入的；内质网向内与核膜外层、向外与细胞膜直接相连，膜结构之间可直接发生转化。答案：D,5(2011天津高考)将紫色洋葱鳞片叶表皮浸润在0.3g/mL的蔗糖溶液中，1分钟后进行显微观察，结果见右图，下列叙述错误的是(),A图中L是细胞壁，M是液泡，N是细胞质B将视野中的细胞浸润在清水中，原生质体会逐渐复原C实验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在显著差异D洋葱根尖分生区细胞不宜作为该实验的实验材料,解析：图中的N是外界的蔗糖溶液，不是细胞质；在清水中，细胞会通过吸水使质壁分离的细胞复原；细胞壁是全透的，细胞膜具有选择透过性，两者在物质透过性上存在差异；洋葱根尖分生区细胞还没成熟，不具有大型液泡，不宜作为该实验的实验材料。答案：A,6(2010广东高考)右图是植物根从土壤中吸收某矿质离子示意图。据图判断，该离子跨膜进入根毛细胞的方式为(),A自由扩散B协助扩散C主动运输D被动运输解析：分析图示可知，矿质离子的运输方向是从低浓度到高浓度，需要载体协助，还消耗能量，故为主动运输。答案：C,7.(2010山东高考)右图中曲线a、b表示物质跨(穿)膜运输的两种方式，下列表述正确的是()A脂溶性小分子物质不能通过方式a运输B与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面C方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关D抑制