物质跨膜运输复习专题

河北郑口中学高中生物专题复习1/9物质跨膜运输专题1、渗透作用模型2、渗透作用的发生：（1）当S1浓度S2浓度时，单位时间内由S2→S1的水分子数多于S1→S2的水分子数，水分子是可以双向运动的，外观上表现为S1液面上升；（2）当S1浓度S2浓度时，则情况相反，外观上表现为S1液面下降。（3）在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差Δh，则表明S1溶液浓度大于S2。3、渗透现象发生的条件：①半透膜；②细胞内外浓度差4、质壁分离实验的拓展应用及方法：4.1、判断细胞的死活待测细胞＋蔗糖溶液――→镜检发生质壁分离和复原→活细胞不发生质壁分离→死细胞4.2、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――→分别镜检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。4.3、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――→镜检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)。4.4、比较一系列溶液的浓度的大小河北郑口中学高中生物专题复习2/9同一植物的相同成熟细胞＋未知浓度的溶液――→镜检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)。4.5、鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)相同成熟植物细胞＋不同种类溶液――→镜检只发生质壁分离现象→溶质不能通过原生质层的溶液（如蔗糖溶液）质壁分离后自动复原→溶质能通过原生质层的溶液（如KNO3溶液）5、半透膜与选择透过性膜的区别与联系半透膜选择透过性膜概念小分子、离子能透过，大分子不能透过水自由通过，被选择的离子和其它小分子可以通过，大分子和颗粒不能通过性质半透性（存在微孔，取决于孔的大小）选择透过性（生物分子组成，取决于脂质、蛋白质和ATP）状态活或死活材料合成材料或生物材料生物膜（磷脂和蛋白质构成的膜）物质运动方向不由膜决定，取决于物质密度水和亲脂小分子：不由膜决定，取决于物质密度；离子和其它小分子：膜上载体（蛋白质）决定功能渗透作用渗透作用和其它更多的生命活动功能通性水自由通过，大分子和颗粒都不能通过6、渗透作用变形记变形1、若将渗透装置中的半透膜改为全透膜，如图所示：分析：蒸馏水和蔗糖分子可以自由穿过全透膜，最终全透膜内外为浓度相同的蔗糖溶液，内外液面相平。变形2、半透膜两侧为等质量浓度的某种溶液。如图所示：河北郑口中学高中生物专题复习3/9分析：半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量，水分子的进出达到动态平衡，内外液面相平。变形3、半透膜两侧为质量浓度相等的不同溶质的溶液。如图所示：分析：因葡萄糖为单糖，蔗糖为二糖，两者质量浓度相同，则单位体积内葡萄糖侧水分子个数较单位体积内蔗糖侧水分子个数少。水分子向葡萄糖侧移动，导致左侧液面上升，右侧液面下降，直到动态平衡。变形4、半透膜两侧为同一物质但浓度不同。如图所示：分析：单位体积内a管水分子个数较单位体积内b管水分子个数多。水分子由a管向b管移动。导致b管侧液面上升，a管侧液面下降，直到动态平衡。变形5、半透膜对不同物质的选择透过性。如图所示：分析：由图中信息可知，图1中半透膜允许葡萄糖分子通过，不允许淀粉通过。则图2中的甲：单位时间内透过半透膜进入漏斗的水分子数量多于渗出的水分子数量，最终漏斗液面上升，直到动态平衡；图2中的乙：开始时透过半透膜进入漏斗的水分子数量多于渗出的水分子，漏斗液面上升；因葡萄糖可以自由通过半透膜，导致漏斗内的葡萄糖进入烧杯，最终内外液面相平。变形6、加入相应的酶对液面的影响。如图所示：河北郑口中学高中生物专题复习4/9分析：若半透膜允许单糖通过而不允许蔗糖通过。开始时通过半透膜进入漏斗的水分子数量多于渗出的水分子，漏斗液面上升，直到动态平衡；一段时间后加入蔗糖酶，其酶将蔗糖分解为单糖，导致漏斗内溶质分子物质的量浓度上升，后因单糖可以通过半透膜，导致漏斗内液面先上升再下降，但蔗糖酶作为大分子蛋白质不能通过半透膜，最终漏斗内液面略高于外侧液面。规律总结：渗透作用：指水分子或其他溶剂分子透过半透膜，由低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。1、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右图状态，a、b表示两处溶液的浓度，由此推测（）A、a＞b，细胞渗透吸水B、a＝b，渗透系统保持动态平衡C、a＜b，细胞渗透失水D、上述三种情况都可能存在【解析】如图a表示液泡内的细胞液浓度，b表示外界溶液浓度。因为a和b的浓度大小未知，所以不能判断此时细胞是处于质壁分离还是质壁分离复原或平衡状态。三种情况都有可能。【答案】D2、下图为渗透作用实验，开始如图（一），A代表清水，B、C代表蔗糖溶液，过一段时间后结果如图（二），漏斗管内液面不再发生变化，H1、H2表示漏斗管内液面与清水的高度差。下列说法错误的是（）A．图（一）中B的浓度大于C的浓度B．图（二）中B的浓度等于C的浓度C．图（一）中A中水分子扩散到B的速率大于A中水分子扩散到C的速率D．图（二）中A中水分子扩散到B的速率等于B中水分子扩散到A的速率【解析】如图（二）结果所示，漏斗B和漏斗C都已达到平衡状态，A中水分子扩散到B的速率等于B中水分子扩散到A的速率，但由于H1H2，则图（二）中B的浓度应该大于C的浓度。【答案】B3、如下图，把体积与质量百分比浓度相同的葡萄糖和蔗糖溶液用半透膜（允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过）隔开，一段时间后在半透膜两侧加入等质量的蔗糖酶,在加入蔗糖酶前后甲、乙两侧液面的变化是()A.甲高于乙，然后保持液面平衡B.乙高于甲C.先甲高于乙，后乙高于甲，最后两侧液面相平D.先甲高于乙，后乙高于甲【解析】葡萄糖为单糖，蔗糖为二糖，体积与质量百分比浓度相同的葡萄糖和蔗糖溶液中，葡萄糖的分子数大于蔗糖分子数。导致甲侧吸水，液面上升。半透膜两侧加入等质量的蔗糖酶后，蔗糖酶只能专一性水解蔗糖为一分子葡萄糖和一分子果糖,乙侧单位体积溶液中分子数高于甲侧,乙侧吸水,液面上升,并高于甲侧。由于半透膜允许溶剂和葡萄糖自由通过，最后甲乙两侧液面相平。【答案】C4、如图甲为渗透作用装置吸水示意图，图乙表示图甲中漏斗内液面上升的高度与时间的关系，图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性)。下列相关叙述中，错误的是()ab河北郑口中学高中生物专题复习5/9A．图甲中的渗透作用发生需要两个条件：有半透膜c及a与b之间具有浓度差B．图乙中液面不能一直上升的原因是半透膜两侧的溶液浓度相等C．图丙中③④⑤组成原生质层D．如果丙细胞没有细胞壁支持，置于清水中也会发生吸水涨破的现象【解析】本题结合渗透作用的原理、植物细胞的渗透吸水等综合考查物质跨膜运输方面的知识。渗透作用发生的条件：有半透膜及半透膜两侧的溶液具有浓度差，A项正确。图乙表示的是图甲中液面上升的高度与时间的关系，液面不再升高时，通过半透膜进出漏斗的水分子数相等，这时半透膜处的液体压强和浓度差的作用达到了平衡的状态，但此时b的浓度应大于a的浓度，B项错误。植物细胞的细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质共同构成了原生质层，C项正确。植物细胞在吸水状态下没涨破的原因是有细胞壁的支持作用，如果破坏了细胞壁，则植物细胞吸水量达到一定程度之后也会涨破，D项正确。【答案】B5、如图为某同学利用紫色洋葱鳞片叶作为实验材料，观察植物细胞质壁分离与复原的基本操作步骤。下列相关叙述中错误的是()A．第二次观察(d)和第一次观察(b)形成对照，第三次观察(f)和第二次观察(d)形成对照B．该实验用显微镜主要观察原生质层和细胞壁的位置、液泡的颜色和大小等C．如果将蔗糖溶液换成浓度适宜的KNO3溶液，则可以省略e过程D．增大蔗糖溶液的浓度，实验效果会更明显且不影响细胞的活性【解析】解答本题时要清楚每一步骤的操作方法及目的，尤其是显微镜观察的指标及溶液种类和浓度对该实验结果的影响。图中共有三次使用显微镜观察，观察的指标主要是原生质层和细胞壁的位置、液泡的大小和颜色等，三次观察形成对照，可了解是否发生了质壁分离或质壁分离复原，A、B项正确。如果将蔗糖溶液换成浓度适宜的KNO3溶液，由于在细胞失水的同时，细胞不断以主动运输的方式获得K＋和NO3-，从而导致细胞液浓度升高。当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞开始吸水，从而出现质壁分离自动复原的现象，C项正确。如果蔗糖溶液浓度过大，会导致细胞过度失水而死亡，D项错误。【答案】D6、将一新鲜马铃薯块茎切成4根粗细相同且长为5.0cm的小条，再将这4根马铃薯小条分别放在不同浓度的KNO3溶液中，分两次(浸入30min和4h)测量每－根的长度，结果如图所示。下列结论错误的是()A．a条马铃薯细胞通过渗透作用吸水B．b条马铃薯细胞质壁分离后逐渐复原C．c条马铃薯细胞质壁分离D．d条马铃薯细胞外KNO3溶液浓度增加【解析】由图示可以看出，马铃薯小条a的长度不断增加，说明细胞通过渗透作用吸水，A项正确；马铃薯小条b的长度先缩短后复原，说明细胞失水后又吸水，发生质壁分离后逐渐复原，B项正确；马铃薯小条c的长度变短，说明细胞失水，细胞发生质壁分离，C项正确；马铃薯小条d的长度变短，说明细胞失水，细胞外KNO3溶液的浓度降低，D项错误。【答案】D7、下图为某种植物幼苗(大小、长势相同)均分为甲、乙两组后，在两种不同浓度的KNO3溶液中培养时鲜重的变化情况(其他条件相同且不变)。下列有关叙述，错误的是()两组幼苗在KNO3溶液中的鲜重变化A．3h时，两组幼苗均已出现萎蔫现象，直接原因是蒸腾作用和根细胞失水B．6h时，甲组幼苗因根系开始吸收K＋、NO－3，吸水能力增强，使鲜重逐渐提高C．12h后，若继续培养，甲组幼苗的鲜重可能超过处河北郑口中学高中生物专题复习6/9理前，乙组幼苗将死亡D．实验表明，该植物幼苗对水分和矿质元素的吸收是两个相对独立的过程【解析】6h后甲组幼苗鲜重增加说明根细胞吸收的水分比蒸腾作用散失的水分多，根细胞内离子浓度高于外界溶液浓度应在6h前就开始了，只不过根细胞吸收的水分比蒸腾作用散失的水分少，所以鲜重还是在减少。根细胞内通过主动运输吸收的离子数量在增多，而吸水量也在增加，根细胞内离子浓度在变化，而根外溶液离子被吸收和水分的吸收也在变化，根细胞内外离子浓度差的变化不好确定，所以根的吸水能力不好判定。【答案】B8、如图表示一中间隔以半透膜(只允许水分子通过)的水槽，两侧分别加入等物质的量浓度的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液。然后在半透膜两侧加入等质量的麦芽糖酶，在加入麦芽糖酶前后a、b两侧液面的变化是()A．加酶前a侧液面上升，加酶后b侧液面上升并高于a侧液面B．加酶前a侧液面上升，加酶后b侧液面上升并等于a侧液面C．加酶前后a、b两侧液面不变D．加酶前a、b两侧液面不变，加酶后b侧液面上升并高于a侧液面【解析】溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。相同物质的量浓度的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液渗透压相等，但加入麦芽糖酶后，麦芽糖分解，使得b侧溶液的渗透压增大，水分由a侧向b侧转移。【答案】D9、如图1所示的甲、乙、丙三个渗透装置中，三个漏斗颈的内径相等，漏斗内盛有浓度相同的蔗糖溶液，且漏斗内液面高度相同，漏斗口均封以半透膜，置于同一个水槽的清水中。三个渗透装置的半透膜的面积和所盛蔗糖溶液的体积不同，如表所示。装置编号甲乙丙半透膜面积SS/2S蔗糖溶液体积TT2T图2中曲线1、2、3表示漏斗液面高度随时间的变化情况。则曲线1、2、3与甲、乙、丙三个装置的对应关系是()A．1—丙；2—甲；3—乙B．1—乙；2—甲；3—丙C．1—甲；2—乙；3—丙D．1—丙；2—乙；3—甲【解析】根据表格信息可知，乙的半透膜的面积比甲小，单位时间内渗透的水分子数相对较少，漏斗液面高度升高得相对较慢，但最终到达的平衡点甲、乙应该相同，故图2中曲线3代表乙，曲线2代表甲。甲和丙比较，半透膜的面积相同，蔗糖溶液体积丙多于甲，漏斗液面高度丙应该比甲高，曲线