物质跨膜运输的实例

第8讲物质跨膜运输的实例回扣基础突破考点强化审答集训真题练出高分本讲聚焦考纲要求定位解读1.实验：通过模拟实验探究膜的透性1.阐明渗透作用的原理，理解渗透作用发生的条件2.实验：观察植物细胞的质壁分离和复原1.学会观察植物细胞质壁分离和复原的方法2.了解植物细胞和发生渗透作用的原理3.掌握质壁分离与复原的条件及原因回扣基础·构建网络1．渗透作用(1)概念：指水分子(或者其他溶剂分子)透过，从浓度溶液向浓度溶液的。(2)渗透作用发生的条件①具有；②半透膜两侧的溶液存在。2．细胞的吸水和失水(1)动物细胞的吸水和失水①相当于半透膜；浓度差由外界溶液浓度与的浓度来体现。②细胞吸水或失水的多少取决于细胞膜两侧溶液中水的相对含量的。半透膜低高扩散半透膜浓度差细胞膜细胞质差值细胞的吸水和失水一回扣基础突破考点强化审答集训真题练出高分回扣基础·构建网络(2)植物细胞的吸水和失水①相当于半透膜；与外界溶液之间存在浓度差。②植物细胞吸水和失水的原理如下：原生质层细胞液失分离吸分离复原回扣基础突破考点强化审答集训真题练出高分提示有大液泡的活的植物细胞才能发生质壁分离。回扣基础·构建网络[判一判]1．K＋通过细胞膜属于渗透作用()2．植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成，相当于半透膜()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()××××√回扣基础突破考点强化审答集训真题练出高分回扣基础·构建网络1．不同物质的跨膜运输特点(1)水分子：(高→低)。(2)离子和小分子：依据细胞生命活动需要进行。顺相对含量梯度选择吸收物质跨膜运输的其他实例二回扣基础突破考点强化审答集训真题练出高分回扣基础·构建网络2．水稻和番茄吸收不同离子的特点(1)同种生物细胞对不同物质的吸收具有，与其含有离子载体蛋白的有关。(2)不同种生物细胞对同种物质吸收具有。3．生物膜的功能特性(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。选择性种类和数量差异性选择透过性选择透过性回扣基础突破考点强化审答集训真题练出高分回扣基础·构建网络网络构建浓度差伸缩性原生质层浓度差选择透过性不同同种不同回扣基础突破考点强化审答集训真题练出高分突破考点·提炼技法1．对比分析成熟植物细胞是一个渗透系统渗透作用模型植物细胞与外界溶液形成的渗透系统图解原理水分子通过的扩散作用细胞液通过与外界溶液之间发生渗透作用水扩散的方向浓度溶液→浓度溶液半透膜原生质层低高考点聚焦渗透系统及其应用命题探究技法提炼考点核心突破细胞液半透膜清水细胞膜液泡膜外界溶液突破考点·提炼技法漏斗内烧杯内溶液浓度MN现象及结论①若漏斗内液面上升，则MN②若漏斗内液面不变，则M＝N③若漏斗内液面下降，则MN2.渗透作用原理的拓展应用(1)比较不同溶液浓度大小命题探究技法提炼核心突破考点突破考点·提炼技法(2)验证渗透作用发生的条件半透膜浓度差命题探究技法提炼核心突破考点突破考点·提炼技法(3)探究物质能否通过半透膜(以碘和淀粉为例)烧杯内盛淀粉溶液漏斗内盛碘液结论变蓝不变蓝能通过半透膜，而不能不变蓝变蓝能通过半透膜，而不能变蓝变蓝都能通过半透膜不变蓝不变蓝都不能通过半透膜碘淀粉淀粉碘淀粉和碘淀粉和碘命题探究技法提炼核心突破考点(1)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，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。关于渗透系统中的3个“比较”(2)半透膜与选择透过性膜的比较区别：①半透膜是无生命的物理性薄膜，物质能否通过取决于分子的大小。②选择透过性膜是具有生命的生物膜，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，而不允许生物大分子物质通过。突破考点·提炼技法易错警示命题探究技法提炼核心突破考点(3)原生质层与原生质体的比较①原生质层在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的植物细胞中。②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。突破考点·提炼技法命题探究技法提炼核心突破考点突破考点·提炼技法【命题探究】1.如图所示的渗透装置中，开始时的液面高度为a，停止上升时的高度为b，若每次停止上升后都将玻璃管中高出烧杯液面的部分吸出，则a、b液面间的高度差与吸出蔗糖溶液的次数之间的关系是()命题探究技法提炼核心突破考点突破考点·提炼技法解析每吸出一次，蔗糖溶液浓度就减小一次，而a、b液面的高度差是由半透膜内外溶液浓度差决定的，随着吸出次数的增加内外浓度差越来越小，所以a、b液面高度差也越来越小。答案B(1)当液面上升且停止于b处时，水分子进出情况如何？(2)经过无数次如题中所列的操作后，液面升高的高度差接近0，此时半透膜两侧的浓度相等吗？互动探究提示(1)水分子出入量相等(2)相等命题探究技法提炼核心突破考点突破考点·提炼技法2.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、果糖和蔗糖酶命题探究技法提炼核心突破考点突破考点·提炼技法解析加酶前，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命题探究技法提炼核心突破考点技法提炼“U”型管中水分子移动方向的分析突破考点·提炼技法1．膜两侧溶液中浓度高的一侧渗透压高，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。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，最后两侧液面持平。3．如果溶质分子不能透过半透膜，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。命题探究技法提炼核心突破考点突破考点·提炼技法1．实验原理(1)成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。(2)当细胞液浓度外界溶液浓度时，失水，质壁分离；当细胞液浓度外界溶液浓度时，吸水，质壁分离复原。2．实验流程紧贴细胞壁0.3g/mL蔗糖溶液逐渐变小变深细胞壁逐渐分离清水逐渐胀大变浅逐渐贴近细胞壁实验六观察植物细胞的质壁分离及复原命题探究技法提炼实验六核心突破(1)实验材料的选择①一般不选择细菌细胞，它能发生质壁分离，但现象不明显。②不能选择动物细胞，它无细胞壁，不能发生质壁分离现象。与细胞质壁分离及复原有关的5个总结(2)实验试剂使用①使用浓度过高的蔗糖溶液(0.5g/mL)，质壁分离现象明显，但不能复原，因为溶液浓度过高，细胞过度失水而死亡。②使用质量浓度为1mol·L－1的KNO3溶液，因为K＋和NO可被细胞吸收，使细胞液浓度增大，所以细胞先发生质壁分离后又自动复原。(尿素、甘油、乙二醇等现象同上)突破考点·提炼技法易错警示(3)发生质壁分离时在细胞壁和细胞膜之间充满的是外界溶液，原因是细胞壁具有全透性。命题探究技法提炼实验六核心突破(4)质壁分离与复原过程中水分移动是双向的，总结果是单向的。(5)本实验用显微镜观察了三次，第一次与第二次形成对照，第三次与第二次形成对照，该对照方法为自身对照。突破考点·提炼技法命题探究技法提炼实验六核心突破突破考点·提炼技法【命题探究】3．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是()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命题探究技法提炼实验六核心突破突破考点·提炼技法解析据图分析，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命题探究技法提炼实验六核心突破突破考点·提炼技法4．为探究植物A能否移植到甲地生长，某生物学研究性学习小组通过实验测定了植物A细胞液的浓度，实验结果如下表。为保证植物A移植后能正常生存，则甲地土壤溶液的浓度应()浓度(mol/L)0.150.20.250.3质壁分离状态不分离刚分离显著分离显著分离A.≤0.15mol/LB．≤0.2mol/LC．≥0.2mol/LD．≥0.3mol/L命题探究技法提炼实验六核心突破突破考点·提炼技法解析当植物细胞液浓度小于周围土壤溶液浓度时，细胞会失水发生质壁分离，植物将不能正常生存。由表中信息可知，该植物细胞液的浓度介于0.15mol/L和0.2mol/L之间。因此，为保证植物移植后能正常生存，甲地土壤溶液的浓度应≤0.15mol/L。答案A命题探究技法提炼实验六核心突破质壁分离实验的拓展应用突破考点·提炼技法技法提炼待测成熟植物细胞＋一定浓度的蔗糖溶液⇓镜检发生质壁分离→有生物活性不发生质壁分离→无生物活性1．判断成熟植物细胞是否有生物活性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镜检⇓细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间命题探究技法提炼实验六核心突破突破考点·提炼技法不同植物细胞＋同一浓度的蔗糖溶液镜检⇓发生质壁分离所需时间越短，细胞液浓度越小，反之则细胞液浓度越大成熟植物细胞＋不同种类溶液⇓镜检只发生质壁分离→蔗糖溶液质壁分离后自动复原→KNO3溶液3．比较不同植物细胞的细胞液浓度4．鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)命题探究技法提炼实验六核心突破突破考点·提炼技法同一植物的成熟细胞＋未知浓度的溶液――→镜检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)实验单一变量：未知浓度的溶液。5．比较未知浓度溶液的浓度大小6．验证原生质层和细胞壁伸缩性大小命题探究技法提炼实验六核心突破实验单一变量：植物细胞原生质层和细胞壁的伸缩性差异。强化审答·规范解题案例投影回扣基础突破考点强化审答集训真题练出高分强化审答·规范解题回扣基础突破考点强化审答集训真题练出高分案例投影规范审答实验目的：验证死的植物细胞不能发生质壁分离和复原质壁分离和复原的条件及原因是什么？活的成熟植物细胞原生质层相当于一层半透膜，细胞液和外界溶液存在浓度差时，就会发生质壁分离和复原现象，而死的植物细胞的原生质层已失去选择透过性变为全透性，不能发生质壁分离和复原现象表述不完整，没有答出检测原理紫色的中央液泡表述不具体，没有指出观察目标是什么？强化审答·规范解题回扣基础突破考点强化审答集训真题练出高分案例投影规范审答质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液不能简化答案分别从两载玻片的盖玻片一侧滴入清水，用吸水纸从另一侧吸引，这样重复几次。在高倍镜下观察两装片中细胞的质壁分离复原情况观察目标不对观察目标不对质壁分离结果：活的紫色洋葱鳞片叶表皮细胞在0.3g/mL的蔗糖溶液中能发生质壁分离，在清水中又能复原；死的紫色洋葱鳞片叶表皮细胞在0.3g/mL的蔗糖溶液中不能发生质壁分离，在清水中也不能复原。结论：活的植物细胞能发生质壁分离和复原现象