第二单元第3讲物质跨膜运输的实例

1、必修必修1 分子与细胞分子与细胞第二单元第二单元 细胞的基本结构及物细胞的基本结构及物质输入和输出质输入和输出物质跨膜运输的实例物质跨膜运输的实例基基 础础 回回 顾顾栏栏目目链链接接一、细胞的吸水和失水一、细胞的吸水和失水基础回顾1渗透作用原理。渗透作用原理。(1)发生渗透作用的条件：发生渗透作用的条件：具有具有_；膜两侧溶膜两侧溶液具有浓度差。液具有浓度差。(2)渗透作用的实质：单位时间内由清水进入蔗糖溶液中渗透作用的实质：单位时间内由清水进入蔗糖溶液中的水分子的水分子_蔗糖溶液进入清水中的水分子，导致蔗糖溶蔗糖溶液进入清水中的水分子，导致蔗糖溶液液面液液面_。半透膜半透膜多于多于上升上升

2、栏栏目目链链接接2动物细胞的吸水和失水。动物细胞的吸水和失水。(1)人成熟的红细胞中发生渗透作用的条件。人成熟的红细胞中发生渗透作用的条件。_相当于半透膜；相当于半透膜；_之间之间存在浓度差。存在浓度差。(2)引起细胞失水与吸水的条件：外界溶液与细胞质之引起细胞失水与吸水的条件：外界溶液与细胞质之间存在浓度差。间存在浓度差。基础回顾细胞膜细胞膜细胞质与外界溶液细胞质与外界溶液栏栏目目链链接接 3植物细胞的吸水和失水。植物细胞的吸水和失水。(1)成熟植物细胞的结构。成熟植物细胞的结构。基础回顾全透性全透性小小细胞质细胞质原生质层原生质层半透膜半透膜大大栏栏目目链链接接(2)原理和现象。原理和现象

3、。外界溶液浓度外界溶液浓度_细胞液浓度时，细胞失水，发生细胞液浓度时，细胞失水，发生_现象。现象。外界溶液浓度外界溶液浓度_细胞液浓度时，细胞吸水，发生细胞液浓度时，细胞吸水，发生_现象。现象。(3)质壁分离的原因。质壁分离的原因。外因：外因：_浓度浓度外界溶液浓度，细胞通过渗透作用失外界溶液浓度，细胞通过渗透作用失水；水；内因：细胞壁的伸缩性内因：细胞壁的伸缩性_原生质层的伸缩性。原生质层的伸缩性。基础回顾大于大于质壁分离质壁分离小于小于质壁分离复原质壁分离复原细胞液细胞液小于小于栏栏目目链链接接二、物质跨膜运输的其他实例二、物质跨膜运输的其他实例基础回顾1番茄和水稻吸收无机盐离子的比较：番

4、茄和水稻吸收无机盐离子的比较：科学家将番茄和水稻分别放在含有科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2、Mg2和和SiO44的培养液中培养，结果及分析如下：的培养液中培养，结果及分析如下：栏栏目目链链接接(1)实验结果。实验结果。不同植物对不同植物对_的吸收有差异。的吸收有差异。同一种植物对同一种植物对_的吸收也有差异。的吸收也有差异。(2)实验结论：植物细胞对无机盐离子的吸收具有实验结论：植物细胞对无机盐离子的吸收具有_。2微生物吸收无机盐离子的特点：微生物吸收无机盐离子的特点：(1)不同微生物对无机盐离子的吸收有不同微生物对无机盐离子的吸收有_。(2)不同微生物对各种无机盐离子的不同微生物对各种

5、无机盐离子的_不同。不同。基础回顾同一种无机盐离子同一种无机盐离子不同种无机盐离子不同种无机盐离子选择性选择性选择性选择性需要量需要量栏栏目目链链接接要要 点点 探探 究究栏栏目目链链接接考点考点1 渗透系统的组成分析及应用渗透系统的组成分析及应用要点探究1成熟的植物细胞可看成渗透系统。成熟的植物细胞可看成渗透系统。渗透作用模型渗透作用模型植物细胞与外界溶液形成渗透系统植物细胞与外界溶液形成渗透系统图解图解基本组成基本组成或条件或条件具有半透膜具有半透膜半透膜两侧的溶液具有浓度差半透膜两侧的溶液具有浓度差原生质层原生质层选择透过性选择透过性膜两侧浓度差膜两侧浓度差细胞液与外界溶液细胞液与外界溶

6、液之间之间原理原理水分子通过半透膜的扩散作用水分子通过半透膜的扩散作用细胞液通过原生质层与外界溶液之间发细胞液通过原生质层与外界溶液之间发生渗透生渗透水扩散的水扩散的方向方向低浓度溶液低浓度溶液高浓度溶液高浓度溶液栏栏目目链链接接3扩散和渗透的比较。扩散和渗透的比较。要点探究扩散扩散渗透渗透不不同同点点概念概念扩散是一种物质由高扩散是一种物质由高浓度区域向低浓度区浓度区域向低浓度区域的物理运动域的物理运动水分子或其他溶剂分子透水分子或其他溶剂分子透过半透膜向溶质浓度大的过半透膜向溶质浓度大的一侧运动一侧运动条件条件浓度差浓度差半透膜半透膜半透膜两侧具有浓度差半透膜两侧具有浓度差物质物质溶质、溶

7、剂分子溶质、溶剂分子溶剂分子溶剂分子联系联系渗透是扩散的一种特殊形式渗透是扩散的一种特殊形式栏栏目目链链接接特别提醒特别提醒关于渗透系统中的关于渗透系统中的2个个“比较比较”。(1)渗透平衡与溶液浓度的内涵。发生渗透平衡只意味着半渗透平衡与溶液浓度的内涵。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。浓度。(2)半透膜与选择透过性膜的比较。半透膜与选择透过性膜的比较。区别：区别：半透膜是无生命

8、的物理性薄膜半透膜是无生命的物理性薄膜，物质能否通过取物质能否通过取决于分子的大小与半透膜孔径大小的比较。决于分子的大小与半透膜孔径大小的比较。要点探究栏栏目目链链接接选择透过性膜是具有生命的生物膜选择透过性膜是具有生命的生物膜，载体蛋白的存在载体蛋白的存在决定了其对不同物质吸收的选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失决定了其对不同物质吸收的选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后活后，其选择透过性丧失。其选择透过性丧失。共性：都允许水分子自由通过，而不允许生物大分子物共性：都允许水分子自由通过，而不允许生物大分子物质通过。质通过。要点探究栏栏目目链链接接【例【例】下图曲线表示完全相同的两个植物细胞分别下图

9、曲线表示完全相同的两个植物细胞分别放置在放置在A、B溶液中，细胞失水量的变化情况。相关叙述不正溶液中，细胞失水量的变化情况。相关叙述不正确的是确的是()要点探究栏栏目目链链接接A该实验可选取绿色植物成熟的叶肉细胞来进行该实验可选取绿色植物成熟的叶肉细胞来进行B若若B溶液的浓度稍增大，则曲线中溶液的浓度稍增大，则曲线中b点右移点右移C两条曲线的差异是由于两条曲线的差异是由于A、B溶液浓度不同导致溶液浓度不同导致D6 min时取出两个细胞用显微镜观察，均可看到质壁分离现象时取出两个细胞用显微镜观察，均可看到质壁分离现象C解析解析：质壁分离和复原实验中要选择含有大液泡的植物细胞，质壁分离和复原实验中

10、要选择含有大液泡的植物细胞，如成熟的叶肉细胞，如成熟的叶肉细胞，A正确；若正确；若B溶液的浓度增大，则浓度差增大，溶液的浓度增大，则浓度差增大，相同时间内失水的程度变大，复原时所需要的时间变长，即相同时间内失水的程度变大，复原时所需要的时间变长，即a点上点上移，移，b点右移，点右移，B正确；在正确；在04 min内，两种曲线的失水程度不同，内，两种曲线的失水程度不同，有可能是由于浓度差不同引起，但整体曲线趋势不同，是因为溶有可能是由于浓度差不同引起，但整体曲线趋势不同，是因为溶液不同，液不同，A可能是蔗糖溶液，可能是蔗糖溶液，B可能是一定浓度的硝酸钾溶液，可能是一定浓度的硝酸钾溶液，C错误；错

11、误；6 min 时两个细胞失水量较大，细胞都发生质壁分离，时两个细胞失水量较大，细胞都发生质壁分离，D正正确。确。答案答案：C要点探究栏栏目目链链接接1如图所示，烧杯内装有蒸馏水，下部封有半透膜的长颈如图所示，烧杯内装有蒸馏水，下部封有半透膜的长颈漏斗内装有淀粉和食盐溶液，漏斗颈内的液面与烧杯内蒸馏水的漏斗内装有淀粉和食盐溶液，漏斗颈内的液面与烧杯内蒸馏水的液面相同。过一段时间后用碘水和硝酸银溶液分别检测蒸馏水中液面相同。过一段时间后用碘水和硝酸银溶液分别检测蒸馏水中的物质。整个实验过程中所观察到的现象是的物质。整个实验过程中所观察到的现象是()A漏斗颈内的液面下降漏斗颈内的液面下降B漏斗颈内

12、的液面没有变化漏斗颈内的液面没有变化C烧杯内的液体遇硝酸银溶液有烧杯内的液体遇硝酸银溶液有白色沉淀生成白色沉淀生成D烧杯内的液体遇碘水变蓝烧杯内的液体遇碘水变蓝要点探究u跟踪训练跟踪训练C栏栏目目链链接接解析：解析：淀粉是大分子物质，不能透过半透膜，使漏淀粉是大分子物质，不能透过半透膜，使漏斗内与烧杯中蒸馏水之间渗透压不平衡，水分子通过半透膜斗内与烧杯中蒸馏水之间渗透压不平衡，水分子通过半透膜进入漏斗，使其液面上升；烧杯内的水中无淀粉，遇碘不变进入漏斗，使其液面上升；烧杯内的水中无淀粉，遇碘不变蓝。食盐溶液中离子可以透过半透膜，所以烧杯内的液体遇蓝。食盐溶液中离子可以透过半透膜，所以烧杯内的液

13、体遇硝酸银溶液有白色沉淀生成。硝酸银溶液有白色沉淀生成。要点探究栏栏目目链链接接名师点睛名师点睛“U”型管中水分子移动方向的分析型管中水分子移动方向的分析(1)膜两侧溶液中浓度高的一侧渗透压高膜两侧溶液中浓度高的一侧渗透压高，低的一侧渗透压低低的一侧渗透压低，水分子由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。水分子由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。(2)两侧溶液中的溶质是否能通过半透膜两侧溶液中的溶质是否能通过半透膜，若不能，则只是高，若不能，则只是高浓度一侧液面升高；若能，则先是高浓度一侧液面升高，随后另一浓度一侧液面升高；若能，则先是高浓度一侧液面升高，随后另一侧液面升高，最后两侧液面持平。侧液面升高，最后

14、两侧液面持平。要点探究栏栏目目链链接接考点考点2 植物对无机盐离子的选择性吸收植物对无机盐离子的选择性吸收要点探究栏栏目目链链接接要点探究栏栏目目链链接接特别提醒特别提醒(1)植物吸收水分的方式是自由扩散植物吸收水分的方式是自由扩散，而对无机盐离子则以而对无机盐离子则以主动运输方式吸收主动运输方式吸收，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。个相对独立的过程。( (2)作物栽培时作物栽培时，不同作物及同一作物的不同生长发育期对不同作物及同一作物的不同生长发育期对无机盐离子的需求不同无机盐离子的需求不同，因此要合理施肥。因此要合理施肥。要点探

15、究栏栏目目链链接接要点探究2用完全培养液在两个相同容器内分别培养水稻和番茄幼用完全培养液在两个相同容器内分别培养水稻和番茄幼苗苗，假设两种植物的吸水速率相同假设两种植物的吸水速率相同，一段时间后一段时间后，培养液中各种培养液中各种离子与实验开始时各种离子浓度之比如下图所示。该实验的结果离子与实验开始时各种离子浓度之比如下图所示。该实验的结果不能说明不能说明()D栏栏目目链链接接A番茄和水稻对番茄和水稻对N、P、K的吸收速率均大于对水的吸收速率的吸收速率均大于对水的吸收速率B与番茄相比，水稻对与番茄相比，水稻对Si4需要量大，对需要量大，对Ca2需要量小需要量小C水稻和番茄根细胞膜上水稻和番茄根

16、细胞膜上Mg2载体的数量是不同的载体的数量是不同的D番茄对各种离子的吸收速率与氧气的浓度有关番茄对各种离子的吸收速率与氧气的浓度有关解析：解析：从从N、P、K离子浓度变化可知离子浓度变化可知，番茄和水稻对番茄和水稻对N、P、K的吸收速率均大于对水的吸收速率的吸收速率均大于对水的吸收速率，A正确。与实验前相正确。与实验前相比比，水稻培养液中水稻培养液中Ca2浓度增加浓度增加，说明该离子的吸收比水的吸说明该离子的吸收比水的吸收速率小收速率小，而培养液中而培养液中Si4浓度比实验前低浓度比实验前低，B正确。根对矿质正确。根对矿质离子的吸收与根细胞膜的载体的种类和数量有关离子的吸收与根细胞膜的载体的种

17、类和数量有关，C正确。从柱正确。从柱形图中不能分析出番茄对各种离子的吸收与氧气浓度有关。形图中不能分析出番茄对各种离子的吸收与氧气浓度有关。要点探究栏栏目目链链接接 网络概览网络概览 要点探究栏栏目目链链接接实实 验验 导导 航航栏栏目目链链接接实验导航实验实验6：观察植物细胞的质壁分离和复原：观察植物细胞的质壁分离和复原1质壁分离与复原实验流程。质壁分离与复原实验流程。栏栏目目链链接接实验导航栏栏目目链链接接实验导航栏栏目目链链接接实验导航特别提醒特别提醒发生质壁分离的细胞类型和质壁分离的原因发生质壁分离的细胞类型和质壁分离的原因1从细胞角度分析：从细胞角度分析：(1)具有中央大液泡的成熟植

18、物细胞才可发生质壁分离现象。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死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞如根尖分生区细胞)不发生质壁分离现象。不发生质壁分离现象。2从溶液角度分析：从溶液角度分析：(1)在溶质可穿膜的溶液中在溶质可穿膜的溶液中(如如KNO3、尿素、甘油等、尿素、甘油等)细胞会发细胞会发生先质壁分离后自动复原现象。生先质壁分离后自动复原现象。栏栏目目链链接接实验导航(2)在溶质不能穿膜的溶液中细胞只会发生质壁分离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。不能自动复原。 (3)在高浓度溶液中细

19、胞可发生质壁分离现象在高浓度溶液中细胞可发生质壁分离现象，但会因但会因过度失水而死亡不再复原。过度失水而死亡不再复原。栏栏目目链链接接实验导航u跟踪训练跟踪训练1利用渗透作用实验原理可以测定细胞液浓度的大概范围。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将细胞液浓度相同的某种植物细胞(如下图所示如下图所示)，置于不同浓度置于不同浓度的蔗糖溶液中的蔗糖溶液中，出现出现ad四种细胞状态四种细胞状态，则细胞液浓度最精确的则细胞液浓度最精确的范围在下列哪两个细胞所处的蔗糖溶液浓度之间范围在下列哪两个细胞所处的蔗糖溶液浓度之间()Acb Bac Cad DdcC栏栏

20、目目链链接接实验导航解析：解析：做此题的关键是一定要注意参照图像做此题的关键是一定要注意参照图像，看看a、b、c、d与参照图像相比液泡大小有何改变与参照图像相比液泡大小有何改变，若液泡增大，若液泡增大，则说明细胞吸水，若液泡变小则说明细胞失水。根据液泡变则说明细胞吸水，若液泡变小则说明细胞失水。根据液泡变小的程度，可判断出细胞失水的程度，从而可判断出细胞液小的程度，可判断出细胞失水的程度，从而可判断出细胞液浓度最精确的范围是浓度最精确的范围是ad。栏栏目目链链接接实验导航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，绘制的图如下所示，针对图示的

21、叙述正确的是图如下所示，针对图示的叙述正确的是( () )A A该图所示细胞一定处于质壁分离复原状态该图所示细胞一定处于质壁分离复原状态B B原生质层是指原生质层是指2 2与与3 3之间的细胞质之间的细胞质C C此时此时4 4内液体浓度大于细胞外界溶液的浓度内液体浓度大于细胞外界溶液的浓度D 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若将该图所示细胞放于清水中，可能会发生质壁分离复原D栏栏目目链链接接实验导航解析：解析：图中所示细胞为质壁分离状态，但不能确定是正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，在分离还是正在分离复原，A错误；原生质层包括细胞膜和液错误

22、；原生质层包括细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质，泡膜以及两层膜之间的细胞质，B错误；如果该细胞正在进行错误；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，行质壁分离，则细胞液浓度小于外界溶液浓度，C错误。错误。栏栏目目链链接接提提 能能 演演 练练栏栏目目链链接接提能演练 1(2014新课标新课标卷卷)下列关于植物细胞质壁分离实验的叙下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是述，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与白色花瓣相比，采用红色花瓣

23、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验现象的观察B栏栏目目链链接接高分秘笈解析解析：红色花瓣细胞的液泡呈红色红色花瓣细胞的液泡呈红色，比白色花瓣更便于比白色花瓣更便于观察质壁分离现象观察质壁分离现象，A正确；黑藻叶片的叶肉细胞中液泡呈无正确；黑藻叶片的叶肉细胞中液泡呈无色色，叶

24、绿体的存在使原生质层呈绿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有利于实验现象的观察，B错误；紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞的细胞液浓度不错误；紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞的细胞液浓度不一定都相同一定都相同，用相同浓度的外界溶液进行质壁分离实验时观察用相同浓度的外界溶液进行质壁分离实验时观察到的质壁分离程度可能不同到的质壁分离程度可能不同，C正确；紫色洋葱鳞片叶外表皮正确；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡含有色素细胞的液泡含有色素，呈紫色呈紫色，有利于实验现象的观察有利于实验现象的观察，D正正确。确。栏栏目目链链接接提能演练 3(2014江苏卷江苏卷)在在“观察植物细胞的质壁分离和复原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