《高三生物一轮复习 第四章 细胞的物质输入和输出 4.1 物质跨膜运输的实例课件 新人教版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三生物一轮复习 第四章 细胞的物质输入和输出 4.1 物质跨膜运输的实例课件 新人教版必修1（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第4章 细胞的物质输入和输出,第1讲 物质跨膜运输的实例,一、细胞的吸水与失水,1.原理:渗透作用。,2.条件,3.动物细胞的吸水和失水(以红细胞为例:红细胞膜相当于一层半透 膜)。,(1)当外界溶液浓度小于细胞质浓度时,细胞吸水膨胀。,(2)当外界溶液浓度大于细胞质浓度时,细胞失水皱缩。,(3)当外界溶液浓度等于细胞质浓度时,水分进出平衡。,4.植物细胞的吸水和失水。,(1)成熟植物细胞的结构。,外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水,发生质壁分离现象。,外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水,发生质壁分离复原现 象。,(3)质壁分离的原因。,外因:细胞液浓度小于外界溶液浓度,细胞通过渗透作
2、用失水;,内因:细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性。,(2)原理和现象。,时间测量马铃薯条的长度。下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 ( )。,即时训练1(2012北京崇文摸底)把数条5 cm 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,A.马铃薯条通过渗透吸(失)水改变其长度,B.在0.10 mol/L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0.30 mol/L的蔗糖溶液,D.在0.40 mol/L蔗糖溶液中马铃薯细胞失水皱缩,答案:B,解析:据图分析,马铃薯条浸在0.30 mol/L的蔗糖溶液中其长度基本不 变,说明马铃
3、薯细胞液浓度相当于0.30 mol/L的蔗糖溶液。浸在低于 0.30 mol/L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0.30 mol/L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。,即时训练2下列有关植物细胞质壁分离和复 原实验的改进措施中,能增强实验效果的是( )。,A.用质量浓度为0.5 g/mL的蔗糖溶液,B.材料用色彩鲜艳的花瓣,C.用质量浓度为0.2 g/mL的KNO3溶液,D.材料用洋葱根尖分生区,答案:B,胞能通过主动运输吸收K+和N ,因此质壁分离发生后可自动复原, 不利于实验的观察;D项,洋葱根尖分生区细胞无液泡,不进
4、行渗透吸 水,无法观察到细胞质壁分离和复原现象。,解析:A项,蔗糖溶液浓度过高,可导致细胞失水过多而死亡;C项,因细,二、物质跨膜运输的其他实例,1.对无机盐的吸收实例,(1)水稻和番茄对同一离子的吸收量不同。,(2)水稻和番茄对不同离子的吸收量不同。,(3)人体甲状腺滤泡上皮细胞可以逆相对含量梯度从血液中吸收碘。,(4)不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异。,2.生物膜的特性,物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的,而且细胞对物质的输入 和输出有选择性。即细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。这种 膜可以让水分子自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他的 离子、小分子和大分子则不能通
5、过。,B.K+进入人体成熟红细胞的速度与O2浓度无关,C.主动运输、胞吞和胞吐均需要消耗能量,D.在静息状态下,神经细胞不再进行葡萄糖的跨膜运输,答案:D,即时训练3(2012南昌二中月考)下列关于物 质跨膜运输的叙述不正确的是( )。,A.Na+既可顺浓度梯度运输也可逆浓度梯度运输,解析:人成熟的红细胞中没有线粒体只能进行无氧呼吸产生乳酸,所 以呼吸强度和O2浓度无关,即K+运输速率和O2浓度无关。无论是静息 状态,还是兴奋状态,神经细胞都要不断地从细胞外吸收葡萄糖,以保 证细胞内能源物质的充足供应。,即时训练4下图实验装置的玻璃槽中是蒸馏 水,半透膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖
6、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.在玻璃槽中会测出蔗糖和蔗糖酶,C.漏斗中液面开始时先下降,加酶后一直上升,D.在玻璃槽中会测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶,答案:A,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,漏斗内溶液浓度进一步增大,故漏斗液面再上升。可随 着蔗糖酶将蔗糖分解为单糖,而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,此时,水分从长颈漏斗内渗出的较多,漏 斗内液面下降。,1.渗透作用发生的条件,一
7、是具有半透膜,二是半透膜两侧的溶液存在着浓度差。即一个完 整的渗透系统由两个溶液体系以及之间的半透膜构成。,考点一 对渗透系统的理解,2.成熟的植物细胞与渗透模型的比较,易错提示半透膜与选择透过性膜的比较,半透膜是无生命的物理性膜,是指某些可以透过而另一些不能透过 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 具有生命的生物膜,载体的存在决定了其对不同物质是否吸收的选 择性。,【例1】 图甲表示物质扩散的图解,乙和丙的设计是证明图甲物质扩 散成立的实验装置。下列有关叙述中正确的是( )。,A.图乙中水柱a将持续上升,B.图乙中水柱a将保持不变,C.图丙中水柱b将保持不变,D.图丙
8、中水柱b将先上升后下降,解析:由题图可知淀粉不能通过半透膜,而葡萄糖可以通过。图乙中 水通过半透膜进入漏斗中,所以会导致水柱a上升(但不会持续上升) 。而图丙中开始阶段水进入漏斗中,导致b水柱上升,但由于同时葡萄 糖进入清水中,最后半透膜两侧的溶液浓度会相等,所以最终状态应 是恢复到原来液面相平的状态。,答案:D,1.番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Ca2+、Mg2+和Si4+的培养液中培养, 结果及分析如右。,考点二 物质跨膜运输的其他实例,种无机盐离子的吸收也有差异,说明植物细胞膜对无机盐离子的吸 收具有选择性。,(2)番茄吸收Ca2+、Mg2+多,吸收Si4
9、+少,水稻吸收Si4+多,而吸收Ca2+、 Mg2+少,从营养学的角度讲番茄的补钙效果比水稻好。,(3)水稻吸收水的相对速度比吸收Ca2+、Mg2+大,造成培养液中Ca2+、 Mg2+浓度上升;番茄吸收水的相对速度比吸收Si4+大,造成培养液中Si4+ 浓度上升。,(1)不同植物对同一种无机盐离子的吸收有差异,同一种植物对不同,2.微生物吸收无机盐离子的特点,不同微生物对不同无机盐离子的吸收表现出较大的差异。,(1)不同微生物的细胞膜结构有一定的差异。,(2)不同微生物对无机盐离子的吸收有选择性。,(3)不同微生物对各种无机盐离子的需要量不同。,3.实例分析结论,(1)细胞膜和其他生物膜都是选
10、择透过性膜。,(2)物质跨膜运输并不都是顺相对浓度梯度的,而且细胞对于物质的 输入和输出有选择性。,易错提示物质跨膜运输具选择性的原因,(1)直接原因:不同细胞的细胞膜上载体蛋白的种类与数量不同。,(2)根本原因:控制膜载体蛋白形成的基因(DNA分子)的特异性所决 定。,【例2】 (2012山东潍坊模拟)用含有各种必需元素的溶液培养大麦 。实验分两组,一组在光下,另一组在黑暗中,48 h后测定几种离子的 浓度。下表为实验结束时溶液中离子的浓度占实验开始时离子浓度 的百分比,根据表中数据不能得出的结论是( )。,A.大麦在光照条件下吸收钾离子的相对速度比吸收水的相对速度快,B.大麦在黑暗环境中吸收镁离子的相对速度比吸收水的相对速度慢,C.大麦根细胞膜上运输钾离子的载体比运输钙离子的载体少,D.大麦根细胞吸收无机盐离子的速度受光照影响,解析:本题解题的关键是分析表中数据,从而正确地得出结论。实验 结束时溶液中离子的浓度占实验开始时离子浓度的百分比,若小于 100%,则表示吸收该离子的相对速度大于吸收水的相对速度。大麦根 细胞膜上运输钾离子的载体数比运输钙离子的载体数多,所以运输,的钾离子数较多。光照和黑暗条件下,吸收同种离子的速度不同,故 大麦根细胞吸收离子的速度受光照影响。,答案:C,
