第七讲物质跨膜运输的实例

1、考点解析：考点解析： 1.1.渗透系统的条件和渗透作用概念的理解渗透系统的条件和渗透作用概念的理解 2.2.实验：观察植物细胞的质壁分离和复原实验：观察植物细胞的质壁分离和复原 3.3.物质跨膜的其他实例物质跨膜的其他实例 4 4、物质跨膜运输的方式物质跨膜运输的方式 第七讲物质跨膜运输的实例第七讲物质跨膜运输的实例 考点一：渗透装置及渗透作用考点一：渗透装置及渗透作用 见课本见课本60页问题探讨页问题探讨 讨论讨论1、2、3 1.渗透系统的基本组成条件：渗透系统的基本组成条件： 半透膜。半透膜。 半透膜两侧为溶液体系且两侧溶半透膜两侧为溶液体系且两侧溶 液具有浓度差。液具有浓度差。 2 2、

2、哺乳动物红细胞、哺乳动物红细胞 吸水和失水的条件吸水和失水的条件 红细胞膜相当于一层半透膜红细胞膜相当于一层半透膜 外界溶液浓度和细胞质外界溶液浓度和细胞质 浓度存在浓度差浓度存在浓度差 3 3、成熟的植物细胞、成熟的植物细胞 吸水和失水的条件吸水和失水的条件 原生质层相当于一层半透膜原生质层相当于一层半透膜 外界溶液浓度和细胞液浓度外界溶液浓度和细胞液浓度 存在浓度差存在浓度差 考点二：相关概念的辨析考点二：相关概念的辨析 1 1、渗透与扩散、渗透与扩散 渗透是扩散的一种特殊形式。氧气、二氧化碳、渗透是扩散的一种特殊形式。氧气、二氧化碳、 甘油等物质通过膜是甘油等物质通过膜是_ _ 水分子通

3、过半透膜水分子通过半透膜 是是_ 扩散扩散 既是渗透又是扩散既是渗透又是扩散 2.2.半透膜与选择透过性膜半透膜与选择透过性膜 半透膜指一类可以让小分子物质透过而大分子物半透膜指一类可以让小分子物质透过而大分子物 质不能通过的薄膜的总称。质不能通过的薄膜的总称。 选择透过性膜只允许水分子自由通过，它所选择选择透过性膜只允许水分子自由通过，它所选择 的离子、小分子物质可以通过，而其他的离子、的离子、小分子物质可以通过，而其他的离子、 小分子和大分子不能透过小分子和大分子不能透过 . 选择性透过膜是具有活性的生物膜，它对选择性透过膜是具有活性的生物膜，它对 物质的通过既具有半透膜的物理性质，还物质

4、的通过既具有半透膜的物理性质，还 具有主动的选择性。具有主动的选择性。 生物膜系统包括细胞器膜、细胞膜、核膜生物膜系统包括细胞器膜、细胞膜、核膜 等结构等结构 细胞膜是半透膜也是选择透过性膜细胞膜是半透膜也是选择透过性膜 选择透过性膜一定是半透膜，但半透膜不选择透过性膜一定是半透膜，但半透膜不 一定是选择透过性膜一定是选择透过性膜 3.3.原生质层与原生质体原生质层与原生质体 原生质层原生质层:在成熟的植物细胞内相当于半透膜。在成熟的植物细胞内相当于半透膜。 由细胞膜、液泡膜以及二膜之间的的细胞质组由细胞膜、液泡膜以及二膜之间的的细胞质组 成，不包括细胞核和液泡内的细胞液两部分，成，不包括细胞

5、核和液泡内的细胞液两部分， 且仅存在于且仅存在于成熟成熟的植物细胞中。的植物细胞中。 原生质体：植物细胞工程中去掉细胞壁后剩余原生质体：植物细胞工程中去掉细胞壁后剩余 的植物细胞称为原生质体的植物细胞称为原生质体 考点三：观察植物细胞的质壁分离和复原考点三：观察植物细胞的质壁分离和复原 1.1.实验原理及材料实验原理及材料 2.2.实验过程及分析实验过程及分析 加入液体液泡的变化原生质层的 位置 细胞液颜色细胞大小 蔗糖溶液 清水 变小变小 质壁分离质壁分离 变深变深 基本不变基本不变 变大变大 紧贴细胞壁紧贴细胞壁 变浅变浅 基本不变基本不变 3.3.实验结论：当实验结论：当 时，细胞失水，

6、发时，细胞失水，发 生质壁分离；反之，就吸水复原生质壁分离；反之，就吸水复原 细胞的吸水和失水是自由扩散的过程，即水分子运输方细胞的吸水和失水是自由扩散的过程，即水分子运输方 向是向是 顺相对含量梯度顺相对含量梯度 外界溶液浓度较高外界溶液浓度较高 洋葱鳞片叶洋葱鳞片叶外外表皮细胞表皮细胞 探究实验一般步骤：探究实验一般步骤： 提出问题提出问题 作出假设作出假设 设计实验设计实验 进行实验进行实验 分析结果分析结果 表达与交流表达与交流 （原生质层是一层半透膜吗？）（原生质层是一层半透膜吗？） （原生质层相当于一层半透膜）（原生质层相当于一层半透膜） （设计方案、预期结果（设计方案、预期结果）

7、 （按预定方案进行实验）（按预定方案进行实验） （分析实验结果，得出结论：（分析实验结果，得出结论：） （总结，写实验报告并适当交流）（总结，写实验报告并适当交流） 深化探究：深化探究： 1、质壁分离产生的条件？内因是什么，外因是什么？、质壁分离产生的条件？内因是什么，外因是什么？ 死细胞、动物细胞、未成熟的植物细胞是否会发生质壁死细胞、动物细胞、未成熟的植物细胞是否会发生质壁 分离？分离？ 2、判断下列细胞能否发生质壁分离与复原：、判断下列细胞能否发生质壁分离与复原： 干大豆种子细胞干大豆种子细胞 分生区细胞分生区细胞 用盐酸解离的洋葱根尖用盐酸解离的洋葱根尖 细胞细胞 人的口腔上皮细胞人的

8、口腔上皮细胞 水稻根毛细胞水稻根毛细胞 洋葱叶肉细洋葱叶肉细 胞胞 3、一定浓度的盐酸、蔗糖、酒精、醋酸、甘油、尿素、一定浓度的盐酸、蔗糖、酒精、醋酸、甘油、尿素、 乙二醇、葡萄糖、硝酸钾溶液能否发生质壁分离？高浓乙二醇、葡萄糖、硝酸钾溶液能否发生质壁分离？高浓 度度(如如50%蔗糖蔗糖)又如何？哪些溶液能发生质壁分离与质又如何？哪些溶液能发生质壁分离与质 壁分离自动复原？壁分离自动复原？ 4、乙二醇、葡萄糖发生质壁分离与质壁分离自动复原、乙二醇、葡萄糖发生质壁分离与质壁分离自动复原 体现的物质进出细胞的方式有哪些？体现的物质进出细胞的方式有哪些？ 干大豆种子吸水靠干大豆种子吸水靠蛋白质蛋白质

9、吸涨吸水，吸涨吸水， 形成液泡后靠形成液泡后靠渗透渗透吸水吸水 总结：总结： 条件：成熟的植物细胞（细胞壁、大液泡、一定浓条件：成熟的植物细胞（细胞壁、大液泡、一定浓 度的细胞液）、外界溶液浓度大于细胞液浓度度的细胞液）、外界溶液浓度大于细胞液浓度 内因：原生质层具有半透性、细胞壁的伸缩性小、原内因：原生质层具有半透性、细胞壁的伸缩性小、原 生质层伸缩性大生质层伸缩性大 外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度 （2）从细胞角度分析）从细胞角度分析 死细胞、动物细胞及未成熟的细胞不发生质壁分离；死细胞、动物细胞及未成熟的细胞不发生质壁分离； 具有中央大液泡的成熟植物细胞

10、可发生质壁分离具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离 盐酸、酒精、醋酸能杀死细胞，不适于做质壁分离的盐酸、酒精、醋酸能杀死细胞，不适于做质壁分离的 外界溶液外界溶液 （3）从溶液角度分析）从溶液角度分析 在溶质不能穿膜的溶液中细胞只能发生质壁分在溶质不能穿膜的溶液中细胞只能发生质壁分 离，不能自动复原离，不能自动复原 在溶质可穿膜的溶液中细胞会发生先质壁分离在溶质可穿膜的溶液中细胞会发生先质壁分离 后自动复原现象后自动复原现象 在高浓度溶液中细胞可发生质壁分离现象，但在高浓度溶液中细胞可发生质壁分离现象，但 因过度失水而死亡不再复原因过度失水而死亡不再复原 （4 4）该实验用途广泛）该实验

11、用途广泛 鉴定植物细胞的死活鉴定植物细胞的死活测定细胞液的浓度范围测定细胞液的浓度范围 比较不同植物细胞的细胞液浓度比较不同植物细胞的细胞液浓度 比较一系列溶液的浓度的大小比较一系列溶液的浓度的大小 鉴别不同种类的溶液鉴别不同种类的溶液 验证原生质层和细胞壁伸缩性大小验证原生质层和细胞壁伸缩性大小 【变式训练】【变式训练】 一个正在发生质壁分离的细胞，一个正在发生质壁分离的细胞， 它的吸水能力是逐渐（它的吸水能力是逐渐（ ） A A、减小、减小 B B、增大、增大 C C、不变、不变 D D、等于、等于0 0 B 【变式训练】【变式训练】 将一洋葱细胞放入大于该细胞细胞液浓度将一洋葱细胞放入大

12、于该细胞细胞液浓度 的的KNOKNO3 3溶液中，一段时间后在显微镜下发溶液中，一段时间后在显微镜下发 现该细胞未发生质壁分离，其原因是（现该细胞未发生质壁分离，其原因是（ ） 是死细胞是死细胞 大量吸水大量吸水 是根尖分生是根尖分生 区细胞区细胞 大量失水大量失水 质壁分离后又自质壁分离后又自 动复原动复原 A A B B C C D D B 考点四：物质跨膜运输的其他实例考点四：物质跨膜运输的其他实例（课本课本P64)P64) 植物吸水与吸收无机盐是两个相对独立的过程植物吸水与吸收无机盐是两个相对独立的过程 物质的跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的，而物质的跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的，

13、而 且对于物质的输入和输出有选择性且对于物质的输入和输出有选择性 1 1、水稻、水稻培养液培养液中里中里 的的CaCa2+ 2+和 和MgMg2+ 2+浓度为 浓度为 什么会增高？什么会增高？ 2 2、不同作物、不同作物 对无机盐的吸对无机盐的吸 收有差异吗？收有差异吗？ 3 3、水分子跨膜运输是顺相对含量梯度吗？其他物质呢？、水分子跨膜运输是顺相对含量梯度吗？其他物质呢？ 4 4、细胞对物质的吸收有选择吗？这种选择性有普遍性吗？、细胞对物质的吸收有选择吗？这种选择性有普遍性吗？ 小结：细胞膜和其他生物膜都是小结：细胞膜和其他生物膜都是 （ ），这些膜可以让（），这些膜可以让（ ） 自由通过，

14、一些（自由通过，一些（ ）也可以）也可以 通过，其他的（通过，其他的（ ） 则不能通过，细胞膜的这一特性，与细则不能通过，细胞膜的这一特性，与细 胞的生命活动密切相关，是胞的生命活动密切相关，是 （ ）的一个重要特征。）的一个重要特征。 选择透过性膜选择透过性膜 水分子水分子 离子和小分子离子和小分子 离子、小分子和大分子离子、小分子和大分子 活细胞活细胞 【变式训练】【变式训练】 利用高浓度盐水可杀菌防腐，如腌制的咸利用高浓度盐水可杀菌防腐，如腌制的咸 肉能存放很长时间，其原因是（肉能存放很长时间，其原因是（ ） A A盐水中的氯离子有杀菌作用盐水中的氯离子有杀菌作用 B B高浓度盐水中的高

15、浓度盐水中的PHPH不适于腐生菌类生长不适于腐生菌类生长 C C水分不足，菌类不能生存水分不足，菌类不能生存 D D渗透作用的结果使细菌细胞失水死亡渗透作用的结果使细菌细胞失水死亡 D 某同学在实验室中做某同学在实验室中做“植物细胞的吸水和失水植物细胞的吸水和失水” 实验时，在实验室教师的帮助下，进行了一系列实验时，在实验室教师的帮助下，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推断或解释不正确的是 ( ( ) ) A A、 x x为质壁分离，因为细胞壁伸缩性弱于细胞膜为质壁分离，因为细胞壁伸缩性弱于细胞膜 B B、

16、 y y为质壁分离，可能导致细胞失水过多而死亡为质壁分离，可能导致细胞失水过多而死亡 C C、 z z为细胞稍增大，细胞液颜色逐渐变浅为细胞稍增大，细胞液颜色逐渐变浅 D D、 组无变化是因为细胞吸水量等于失水量组无变化是因为细胞吸水量等于失水量 10. (2011惠州模拟)利用渗透作用实验原理可以测定细胞 液浓度的大概范围。将细胞液浓度相同的某种植物细胞 (如右图所示)，置于不同浓度的蔗糖溶液中，出现ad四 种细胞状态，则细胞液浓度最精确的范围是下列哪两个细 胞之间() AcdBac Cad Ddc 解析：ad四个图像中，a、d原生质层与细胞壁紧贴在一 起，且a图的液泡较d图大，说明a发生了

17、渗透吸水。c图液 泡明显小于d，说明发生了渗透失水，d图还没有发生质壁 分离且液泡略微增大，说明发生渗透吸水。所以细胞液浓 度应介于这两个细胞所处的蔗糖溶液浓度之间。 答案：D 考点五考点五 物质跨膜运输的方式物质跨膜运输的方式 【深化探究】【深化探究】 1、简述自由扩散、协助扩散和主动运输、简述自由扩散、协助扩散和主动运输 的区别？的区别？ 2、影响物质跨膜运输的因素有哪些？、影响物质跨膜运输的因素有哪些？ 3、转运速率与细胞外浓度的曲线图、氧、转运速率与细胞外浓度的曲线图、氧 气浓度对物质运输速率的影响曲线图气浓度对物质运输速率的影响曲线图 4、细胞对大分子物质是如何转运的？是、细胞对大分

18、子物质是如何转运的？是 否需要载体、能量？否需要载体、能量？ 1简单扩散、协助扩散和主动运输的简单扩散、协助扩散和主动运输的 比较比较 物质出入物质出入 细胞的方细胞的方 式式 被动运输被动运输 主动运输主动运输 简单扩散简单扩散 协助扩散协助扩散 运输方向运输方向 高浓度高浓度 低浓度低浓度 高浓度高浓度 低浓度低浓度 低浓度低浓度 高浓度高浓度 是否需要是否需要 载体载体 不需要不需要需要需要需要需要 是否消耗是否消耗 能量能量 不消耗不消耗不消耗不消耗消耗消耗 物质出入物质出入 细胞的方细胞的方 式式 被动运输被动运输 主动运输主动运输 简单扩散简单扩散协助扩散协助扩散 图例图例 举例举

19、例 O2、CO2、 H2O、甘油、甘油、 乙醇、苯等乙醇、苯等 出入细胞出入细胞 红细胞吸红细胞吸 收葡萄糖收葡萄糖 小肠吸收葡萄小肠吸收葡萄 糖、氨基酸、糖、氨基酸、 无机盐等无机盐等 表示曲线表示曲线 (一定浓度一定浓度 范围内范围内) (1)物质浓度物质浓度(在一定的浓度范围内在一定的浓度范围内) (2)氧气浓度氧气浓度 (3)温度可影响生物膜的流动性和酶的活性，因而会影响物温度可影响生物膜的流动性和酶的活性，因而会影响物 质跨膜运输的速率。质跨膜运输的速率。 2.影响跨膜运输的因素影响跨膜运输的因素 内吞内吞(胞吞胞吞)外排外排(胞吐胞吐) 条件条件细胞摄取或排出大分子和颗粒性物质的方

20、式细胞摄取或排出大分子和颗粒性物质的方式 原理原理生物膜的流动性生物膜的流动性 特点特点 物质通过小泡转移，需要消耗能量，不需要物质通过小泡转移，需要消耗能量，不需要 载体载体 方向方向由细胞外向细胞内由细胞外向细胞内由细胞内向细胞外由细胞内向细胞外 实例实例 变形虫吞食食物颗粒，变形虫吞食食物颗粒， 白细胞吞噬病菌等白细胞吞噬病菌等 胰腺细胞分泌胰岛胰腺细胞分泌胰岛 素素 大分子物质出入细胞的方式大分子物质出入细胞的方式胞吞与胞吐胞吞与胞吐 1、如图有关概念的分析，正确的是如图有关概念的分析，正确的是() A和和所示的过程都需要所示的过程都需要 消耗细胞内消耗细胞内ATP水解释放的能量水解释

21、放的能量 B只有只有所示的过程能逆浓度所示的过程能逆浓度 梯度运输物质梯度运输物质 C大分子只有通过大分子只有通过所示的过所示的过 程才能进入细胞程才能进入细胞 D腌制蜜饯时蔗糖进入细胞与过程腌制蜜饯时蔗糖进入细胞与过程和和有直接关系有直接关系 解析：从图上分析可知，代表主动运输、是协助扩散， 只有主动运输才需要消耗细胞内ATP水解释放的能量。只 有主动运输能逆浓度梯度运输物质。大分子进入细胞是通 过胞吞。腌制蜜饯时蔗糖进入细胞因过度失水而死亡，细 胞膜变成全透性，跟主动运输和协助扩散都没有关系。 变式训练变式训练 B B 2、(2010山东高考山东高考T3)由图中曲线由图中曲线a、b表示物质

22、跨表示物质跨(穿穿) 膜运输的两种方式，下列表述正确的是膜运输的两种方式，下列表述正确的是() A. 脂溶性小分子物质不能通过方式脂溶性小分子物质不能通过方式a运输运输 B. 与方式与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面 C. 方式方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关的最大转运速率与载体蛋白数量有关 D. 抑制细胞呼吸对方式抑制细胞呼吸对方式a和和b的转运速率均有影响的转运速率均有影响 【解析】分析坐标曲线可以看出，【解析】分析坐标曲线可以看出，a为自由扩散，为自由扩散，b 为协助扩散为协助扩散(或主动运输或主动运输)。脂溶性小分子物质通过自。脂溶性小分子物质通

23、过自 由扩散由扩散(即方式即方式a)运输，因此运输，因此A错误；方式错误；方式a与载体无与载体无 关，只与浓度有关，因此关，只与浓度有关，因此B错误；方式错误；方式b的最大的转的最大的转 运速率与载体的种类和数量有关，因此运速率与载体的种类和数量有关，因此C正确。抑制正确。抑制 细胞呼吸，能量供应不足，导致主动运输受阻，而与细胞呼吸，能量供应不足，导致主动运输受阻，而与 自由扩散自由扩散(协助扩散协助扩散)无关，因此无关，因此D错误。错误。 【答案】【答案】C 3.3.上图表示一种物质的跨膜运输方式，上图表示一种物质的跨膜运输方式， 下列叙述中正确的是下列叙述中正确的是 A. A. 该膜中载体

24、也能运输蔗糖该膜中载体也能运输蔗糖 B B碘以该方式进入海带细胞碘以该方式进入海带细胞 C C该方式不会出现饱和现象该方式不会出现饱和现象 D. D. 该方式发生在被运输物质从高浓度到低浓度时该方式发生在被运输物质从高浓度到低浓度时 D 判断物质运输方式的方法判断物质运输方式的方法 1 2. 2. 根据运输方向：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。根据运输方向：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。 3(2011银川二中期末考试)某同学在实验室中做“观察洋葱表皮细胞的质 壁分离和复原”这个实验时，进行了一系列的创新实验，实验步骤和现象如 下表，对下表的推断或解释不正确的是() 实验组 5分钟的现

25、象 再过5分钟 滴加清水5分钟0.3gmL1蔗糖溶液 0.5g mL1蔗糖溶液1 molL1KNO3溶液1 molL1醋酸溶液X质壁 分离质壁分离无变化无变化 Y质壁分离复原细胞大小无变化 质壁分离复原 无变化 Z细胞大小无变化A.X为质壁分离，因为细胞壁的伸缩性小于原生质 层 BY为质壁分离，可能导致细胞失水过多而死亡 CZ为细胞稍增大，细胞液颜色逐渐变浅 D组无变化是因为细胞吸水量等于失水量 解析：0.3gmL1蔗糖溶液会使植物细胞发生质壁分离，而且不会导致植物 细胞失水过多而死亡；0.5gmL1蔗糖溶液由于浓度过高会导致植物细胞死 亡，不会发生质壁分离复原；1 moIL1KNO3溶液中的K和NO3以主动 运输的形式被植物细胞吸收，提高细胞液浓度，细胞吸水，细胞液浓度变小， 细胞液颜色变浅；1 mol L1醋酸溶液导致细胞死亡，不会发生质壁分离以 及质壁分离复原。 答案：D 4(2010苏州二模)将同一植物细胞依次浸入蒸馏水、 0.3mol/L的蔗糖溶液和0.4 mol/L的KNO3溶液中，测得细 胞的体积随时间的变化曲线如图所示，则曲线A、B、C分 别代表细胞所处的溶液是() A清水、蔗糖溶液、K