【创新设计】2011届高考生物一轮复习 第3章 第8讲 物质的跨膜运输课件 苏教版必修1

1、第8讲物质的跨膜运输 考点1 渗透系统的组成分析及应用 1.对比分析,特别提醒 渗透系统适用于比较溶质不能透过半透膜的溶液浓度的大小。 两溶液间的水分子进行双向运动，我们只是观测出水分子双向运动的差所导致的液面改变。 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同，但物质的量浓度是10%蔗糖溶液的小，故水由蔗糖向葡萄糖溶液移动。,2.两组相近概念比较 (1)半透膜、选择透过性膜 区别：半透膜是无生命的物理性薄膜，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物活性的生物膜，载体的存在决定了 其

2、对不同物质是否吸收的选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活 后，其选择透过性丧失。 共性：都允许水分子自由通过，而不允许大分子物质通过。,(2)原生质层、原生质体 原生质层是成熟的植物细胞内相当于半透膜的结构，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。此结构仅存在于成熟植物细胞中。 原生质体是去除了植物细胞壁后所剩下的具有生物活性的植 物细胞结构，包括细胞膜、细胞质、细胞核三部分，常用作植 物细胞融合的材料。 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：,具有浓度差：,(3)探究物质能否通过半透膜(以碘和淀粉为例),A

3、.溶液的浓度最小 B.溶液的浓度小于溶液 C.溶液的浓度最大 D.溶液是蒸馏水 解析：根据表格中质量转变百分率可知，四组马铃薯条分别在四种液体中发生了吸水、失水、失水和吸水失水达到动态平衡四种情况，由此可推知外界四种溶液浓度大小为。 答案：A,即时突破 1.下表资料显示四组马铃薯条分别浸入四种不同溶液1 h后 质量转变百分率，根据表中资料可得到的结论是 (),考点2 物质出入细胞的方式及影响因素 1.简单扩散、易化扩散和主动运输的比较,2.大分子物质出入细胞的方式 上述三种物质运输方式是小分子和离子的运输方式，不包括大分 子物质。大分子物质是通过胞吞和胞吐来运输的。 (1)胞吞和胞吐进行的结构

4、基础是细胞膜的流动性。 (2)胞吞和胞吐与主动运输一样也需要能量供应，如果分泌细胞 中的ATP合成受阻，则胞吐作用不能继续进行。 知识拓展：(1)载体是细胞膜上的一类蛋白质，它具有特异性， 不同物质的载体不同，不同生物细胞膜上的载体的种类和数量也 不同；(2)载体具有饱和现象，当细胞膜上的载体达到饱和时， 细胞吸收该载体运载的物质的速率不再随物质的浓度的增大而增 大。,3.影响简单扩散、易化扩散、主动运输的因素 (1)影响简单扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。 (2)影响易化扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差；细胞 膜上载体的种类和数量。 (3)影响主动运输的因素：载体；能量：凡能影响细胞内

5、产 生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温度等。 特别提醒 要确定某种物质的运输方式，必须抓三个关键： 分析被运输的物质是否通过细胞膜； 明确被运输物质微粒的性质(大分子、小分子、离子)； 低浓度，低浓度低浓度，低浓度高浓度)，是否需要载体协助，是否需要消耗能量。,即时突破 2.下图表示物质通过红细胞膜的示意图，其中黑点代表物质分 子，圆圈代表载体，多角形表示能量，请回答：,(1)表示 简单扩散 方式，表示 主动运输 方式，表示 易化扩 散 方式。 (2)K、O2和葡萄糖三种物质中，通过方式进入红细胞的是K 。 (3)与方式相比，方式的主要特点是需要借助 载体，该物质 是在细胞内的 核

6、糖体 上合成的。与相比，方式的不同之 处是 需要消耗能量 。 (4)若在细胞中注入某种呼吸抑制剂， 方式将会受到较大影响。 解析：图显示物质分子透过细胞膜时可完全依靠浓度差既不需载体，也不消耗能量，应属简单扩散。图显示物质分子跨膜运输需载体蛋白协助且消耗能量，应属主动运输。图显示物质分子跨膜时需载体协助，但不消耗能量，应属易化扩散。,考点3 生物膜选择过性的分析 1.实例,2.结构基础 细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同。 3.原因分析 (1)内因遗传因素,(2)外因主要是影响呼吸作用,4.实验验证,即时突破 3.(2009成都质检)用相同的完全培养液，在相同条件下分别培养 水稻和番茄幼苗。在二

7、者的吸水率几乎相同的情况下，72小时 后原培养液中部分离子浓度发生了如下表的变化(表中数据为72 小时后溶液中部分离子浓度占实验开始时的百分比)。分析下表 不能得出的结论是 (),A.不同植物对离子的需要量是不同的 B.与番茄相比，水稻对SiO32需要量大，对Ca2需要量小 C.不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的 D.植物对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓度有关 解析：植物因其根细胞膜上载体的种类和数量不同，而表现出对 矿质离子吸收的选择性。这种吸收是主动运输，此表并不能体现 出离子吸收速率与溶液中相应离子的浓度的关系。 答案：D,命题视角1 渗透作用原理的应用,【例1】 如果将质

8、量分数为10%的蔗糖溶液 和质量分数为10%的葡萄糖溶液分别置于 “U”形管的左右两侧， 中间用半透膜隔开(允 许水分子和葡萄糖分子通过半透膜，不允许 蔗糖通过)，使两者的液面相平，如右图所示。 开始和一段时间后液面情况是 () 左侧高于右侧右侧高于左侧 左右两侧一样 无法确定 A. B. C. D. 思路点拨：渗透压的高低与溶质颗粒的多少有关，与溶质分子的 质量无关。在比较不同溶液的渗透压的大小时，不能用质量分数 的大小来比较，而应用物质的量的浓度来比较。,思维导图,自主解答： 答案：A,方法技巧： 读图析图,根据图示可从以下几个方面读取信息： (1)两侧溶液的物质的量浓度,大的一侧渗透压高

9、,小的一侧渗透 压低,水分子低浓度一侧高浓度一侧。,(2)两侧溶液中的溶质是否能通过半透膜，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，随后另一侧 液面升高，最后两侧液面相平。 (3)在达到渗透平衡时，一般两侧溶液的浓度并不相等，因为液面 高的一侧形成的静水压，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧 扩散。 (4)B图中若浸在烧杯低浓度溶液中的是透析袋，由于透析袋内的 溶质分子不能透过，吸收一定水分后，膨胀到一定程度，受到透 析袋的束缚力，水分子进出达到动态平衡。此时透析袋内外的溶 液浓度是不相等的，透析袋内溶液浓度仍高于烧杯中的液体浓 度。,即时突破 4.如图所示，把体积

10、与质量浓度相同的葡萄糖与蔗糖溶液用半透 膜(允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过)隔开，开始时和一 段时间后液面情况是 (),A.甲高于乙 B.乙高于甲 C.甲先高于乙，乙后高于甲 D.乙先高于甲，甲后高于乙,解析：葡萄糖分子比蔗糖分子小，因此单位体积的蔗糖溶液中 水分子数多于单位体积的葡萄糖溶液中水分子数，因此，开始 时由乙甲的水分子数多于甲乙的水分子数，甲液面升高。 但随着葡萄糖分子通过半透膜由甲乙，乙的溶液浓度大于 甲，乙液面又升高。 答案：C,命题视角2 物质出入细胞方式的考查 【例2】 分析以下资料回答问题：K和Na均不能通过磷脂 双分子层的人工膜；缬氨霉素是一种脂溶性抗生素；在人工

11、 膜上加入少量缬氨霉素，K可以透过人工膜。下列叙述不正确 的是 () A.缬氨霉素的作用类似于载体蛋白 B.缬氨霉素与离子的结合具有特异性 C.本实验在于研究细胞膜的选择透过性 D.K透过人工膜的方式属于主动运输,思路点拨：K和Na均不能通过磷脂双分子层的人工膜，在人工膜 上加入少量缬氨霉素，K可以透过人工膜，Na却不能通过，这说 明缬氨霉素的作用类似于载体蛋白，载体蛋白与离子的结合具有 特异性。但由题干信息还不能判断K透过人工膜的方式属于主动 运输，因为并没有向人工膜供应能量，因此只能得出结论：K透 过人工膜的方式是协助扩散。,自主解答： 答案：D 题后反思： (1)判断物质运输方式的方法：

12、 (2)根据运输方向：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。,实验：观察植物细胞的质壁分离与复原 一、植物细胞的吸水和失水的实验探究过程,二、质壁分离的原因分析 1.原因 （1）外因：外界溶液浓度细胞液浓度,特别提醒 (1)在实验中，当质壁分离现象出现后，观察时间不宜过长，以免 细胞因长期处于失水状态而死亡，影响质壁分离复原现象的观察。,(2)不选动物细胞做实验材料是因为动物细胞无细胞壁，不会在 失水时发生质壁分离现象。 (3)本实验所用的方法为引流法，采用了自身对照(前测和后 测)。 (4)当以可吸收的物质做溶质时(如甘油、尿素、KNO3、乙二醇 等)，可出现质壁分离及自动复原现象。 (5)分

13、离时，原生质层的外界面是细胞膜。 三、质壁分离实验的拓展应用及方法 1.判断细胞的死活,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大小 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大小(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),【例】

14、引起50%左右细胞发生初始质壁分离的浓度，我们称之为细 胞液的等渗浓度。为了测定洋葱表皮细胞的细胞液的等渗浓度，有 人把剪成小块的洋葱表皮细胞分别(等量)依次放入下面各组溶液 中，并记录结果如下表：,(1)该洋葱表皮细胞的细胞液的等渗浓度为 0.50.6 mol/L之间 。 (2)如果再给你4组实验材料，请设计可以更精确地测定出细胞液的 等渗浓度的方法。 可分别配制浓度为0.52 mol/L、0.54 mol/L、0.56 mol/L、 0.58 mol/L的4组蔗糖溶液进行类似的实验。 思路点拨：这类试题并不以实验能力为直接的考察目的，而是以 实验作为问题情境，将实验的思想方法渗透于试题之中

15、。根据题 设条件可知洋葱表皮细胞的细胞液的等渗浓度在0.50.6 mol/L 之间。如何设计一个更精确的测定方法，从题中设计思路推知， 可采用通过缩小各组蔗糖溶液的浓度梯度，来加以测定。,1.(2009宁夏理综)下列关于物质跨膜运输的叙述，错误的是() A.植物细胞积累K需消耗能量 B.细胞对离子的吸收具有选择性 C.海水中的海藻细胞可通过积累溶质防止质壁分离 D.液泡中积累大量离子，故液泡膜不具有选择透过性 解析：无机盐离子进出细胞的方式主要是主动运输，主动运输 需要载体和能量。具有专一性，对离子吸收有选择性；能量的 提供主要是通过有氧呼吸产生的。海藻细胞可以通过积累溶质 提高细胞内浓度，不

16、至于造成质壁分离。 答案：D,2.关于右面概念图的分析，正确的是() A.和所示的过程都需要消耗细胞内 ATP水解释放的能量 B.只有所示的过程能逆浓度梯度运输 物质 C.大分子只有通过所示的过程才能进 入细胞 D.果脯腌制时蔗糖进入细胞与过程和 有关 解析：从概念图上分析，为主动运输，为协助扩散，为 协助扩散的实例，为主动运输的实例。A项错误：主动运输 需要消耗细胞内ATP水解释放的能量，协助扩散不需要；B项 正确：主动运输可逆浓度梯度运输物质，被动运输只能顺浓度 梯度运输物质；C项错误：大分子物质可通过胞吞作用进入细 胞；D项错误：蔗糖进入细胞时细胞已死亡。 答案：B,3.(2010南京模

17、拟)如图实验装置，玻璃槽中是蒸馏水，半透膜允 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。最可能的实验现象是 () A.漏斗中液面开始时先上升，加酶后再上升后又下降 B.在玻璃槽中会测到蔗糖和蔗糖酶 C.漏斗中液面开始时先下降，加酶后一直上升 D.在玻璃槽中会测到葡萄糖、果糖和蔗糖酶,解析：实验开始时，蔗糖不能透过半透膜，所以单位时间内通过半透膜渗透进入长颈漏斗中的水分子数比渗透出来的多，漏斗内液面上升。而加入酶后，将蔗糖分解为单糖，进一步提高了漏斗内的浓度，所以液面再上升，但由于单糖分子能透过半透膜进入玻璃槽中，使玻璃槽内液体浓度升高，一段时间后，水分子从长颈漏斗内

18、渗出的较多，漏斗内液面下降。 答案：A,4.(常考易错题)在观察植物细胞的质壁分离和复原的过程中，某同学 在视野中看到生活着的洋葱表皮细胞正处于如图所示状态，a、b 表示该部位溶液的浓度，由此可以推测 (),A.可能ab，细胞渗透吸水 B.ab，渗透系统保持动态平衡 C.ab，细胞渗透失水 D.上述三种情况都可能存在 解析：从图中及题干中可推知此细胞可能吸水、失水或二者保 持动态平衡，所以选D。 答案：D,5.右图表示番茄随环境中氧浓度的变化， 从培养液中吸收Ca2和Si4的曲线。 影响A、B两点与B、C两点吸收量的 主要因素分别是 () A.离子浓度、载体数量 B.离子浓度、呼吸作用强度 C

19、.载体数量、离子浓度 D.载体数量、呼吸作用强度 解析：根对无机盐离子的吸收是一个主动运输过程，需要载体 和ATP。A、B点是在同等氧浓度下得到的，ATP相同，其差异只 能是因为相应载体数量的不同。B、C点的差别则是由于氧浓度 不同造成的，因而影响因素是呼吸作用强度。 答案：D,6.(原创与组合)如图甲所示为物质出入细胞膜的示意图，乙所示 为出入方式与浓度的关系，请据图回答：,(1)A代表 蛋白质 分子；B代表 磷脂双分子层 ；D代表 多糖 。 (2)细胞膜从功能上来说，它是一层 选择透过性 膜。,(3)动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B具 有 一定的流 动性 。 (4)在ae的五种过程中，代表被动运输的是 b、c、d ，它们可 用图乙中的表示的是 b、c ，可用图乙中表示的为ae中 的 a、e 。 (5)维生素D进入小肠上皮细胞应是图中编号 b ；葡萄糖从肠腔 进入小肠上皮细胞的过程是图中编号 a 。 (6)物质通过细胞膜与膜的流动性有密切关系，为了探究温度对 膜的流动性的影响，有人做了下述实验：分别用红色和绿色 荧光剂标记人和鼠细胞膜上的蛋白质，然后让两个细胞在 37条件下