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1、盛春环 1 考纲要求展示 知识识内容要求 1 通过过模拟实验拟实验 探究膜的透性实验实验 2 观观察植物细细胞的质质壁分离和复原实验实验 3 物质质出入细细胞的方式 4 生物膜的结结构 2 知识网络构建 3 第1节 物质跨膜运输的实例 4 一 细胞的吸水和失水 2 动物细胞 1 外界溶液浓度 细胞质浓度时 细胞吸水膨胀 2 外界溶液浓度 细胞质浓度时 细胞失水皱缩 3 外界溶液浓度 细胞质浓度时 细胞水分进出平衡 形态不变 5 6 细胞吸水时 水分子跨膜运输的状态如何 7 8 1 只有成熟植物细胞才发生质壁分离现象 2 动物细胞无细胞壁 会发生吸水涨破现象 但植物细 胞有细胞壁不会因吸水而涨破
2、 3 渗透作用是指水分子等溶剂分子透过半透膜 由低浓 度溶液向高浓度溶液的扩散 9 自我校对 一 1 半透膜半透膜 2 1 2 3 3 1 细胞膜液 泡膜 2 大液泡 3 质壁分离质壁分离复原 思考 水分子在细胞膜上总是双向运动的 只不过在细胞 吸水时 由外向内扩散的水分子总数多于由内向外扩散的 水分子总数 二 1 不同不同相对独立 2 逆浓度梯度 3 b 选择性 4 2 a 水分子 b 离子和小分子 c 离子 小分子和 大分子 思考 相同点 某些物质可以通过 另一些物质不能通 过 不同点 选择透过性膜一定是半透膜 半透膜不一定是 选择透过性膜 10 渗透系统与成熟植物细胞 一 组成比较 11
3、 二 渗透作用原理的应用 1 比较不同溶液浓度的大小 漏斗内烧烧杯内 溶液浓浓 度 MN 现现象及 结论结论 若漏斗内液面上升 则则M N 若漏斗内液面不变变 则则M N 若漏斗内液面下降 则则M N 12 2 探究物质能否通过半透膜 以碘和淀粉为例 烧烧杯内盛 淀粉溶液 漏斗内 盛碘液 结论结论 变蓝变蓝不变蓝变蓝 碘能通过过半透膜 而 淀粉不能 不变蓝变蓝变蓝变蓝 淀粉能透过过半透膜 而碘不能 变蓝变蓝变蓝变蓝 淀粉和碘都能通过过半 透膜 不变蓝变蓝不变蓝变蓝 淀粉和碘都不能通过过 半透膜 13 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 两溶液中的水分子进行双向运动 我们只是
4、观测出由水 分子双向运动的差异所导致的液面改变 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10 蔗糖溶液的 物质的量浓度小 故水由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动 在渗透装置达到渗透平衡后 只要存在液面差 h 则 原高浓度溶液的浓度仍大于原低浓度溶液的浓度 14 例1 2009 海南高考 T5 已知鱼鳔是一种半透膜 若向 鱼鳔内注入适量的20 蔗糖溶液 排出鱼鳔内的空气 扎紧开 口 将其浸没在盛有10 蔗糖溶液的烧杯中 下列能正确表示 烧杯内蔗糖溶液浓度随时间变化趋势的示意图是 15 解析 鱼鳔内盛有20 的蔗糖溶液 而鱼鳔外是10 的蔗糖 溶液 依据渗
5、透作用原理 水分子总的渗透方向表现为从鳔外 低浓度溶液向鳔内高浓度溶液 故导致鳔外浓度升高 一段时 间后 达到平衡 答案 B 1 水分移动方向是从溶液低浓度流向高浓度 2 半透膜两侧浓度变化分别为 高 低和低 高 3 水分移动速度随浓度差减小而减慢 4 渗透压大小与溶质微粒数目有关 16 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 本题关键是区分细胞生理状态正在质壁分离还
6、是 质壁分离复原 所以A B C三种情况都可能发生 答案 D17 植物对离子的选择性吸收 18 二 植物对水分和离子吸收的关系相对独立 1 区别 比较项较项 目 水分的吸收与运输输离子的吸收 过过程主要通过过渗透作用完成通过过主动动运输输完成 动动力 浓浓度差 蒸腾腾作用 不消耗 ATP 根细细胞呼吸产产生的ATP 条件 必须须具有渗透系统统 半透膜 两侧侧溶液存在浓浓度差 以蒸腾腾作用为动为动 力 由根细细胞提供运输输的动动力 具备载备载 体 方向 水分从溶液浓浓度低的一侧侧向 高的一侧侧渗透 离子从土壤吸收进进入植物体 影响因 素 细细胞液与外界溶液的浓浓度 差 蒸腾腾作用的强度 土壤含氧
7、量 土壤温度 细细胞膜上载载体的种类类和数 量 选择选择 性无有 19 2 联系 1 矿质元素必须溶解在水中呈离子状态 才能被细胞吸 收 2 吸收矿质元素离子的多少可以调节细胞液的浓度 影 响对水分的吸收 20 例2 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 K Mg2 Ca2 SiO 水稻17 010511719 5 番茄19 18559 6118 21 A 不同植物对对离子的需要量是不同的 B 与番茄
8、相比 水稻对对SiO需要量大 对对Ca2 需要量小 C 不同植物根尖细细胞膜上载载体的种类类和数量是不同的 D 植物对对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓浓度有关 解析 从吸收前后离子相对含量的变化可以直接得出A B两项的结论 C是发生A B的根本原因 离子吸收是 主动运输过程 与溶液中的离子浓度无关 答案 D 22 根对离子吸收的曲线模型 1 氧分压与根吸收离子速率的关系 1 AB段表示在一定范围内 根吸收离子的速率随氧分压 的升高而加快 2 BC段表示当氧分压增大到一定值时 根吸收离子的速 率不再随氧分压升高而加快 这是由于根吸收离子还与根细 胞膜上载体的数量有关 23 2 根吸收离子与溶
9、液中离子浓度的关系 1 曲线AB段表示在一定离子浓度范围内 根吸收离子的速 率随离子浓度的增大而加快 2 曲线BC段表示当离子浓度增大到一定数值时 根的吸收 速度不再增加 这是由根细胞膜上载体的数量决定的 3 曲线CD段表示当离子浓度过高时 将会使根细胞失水 从而影响根细胞正常的代谢活动 使离子吸收速率下降 24 2 某学生将3 的KNO3溶液滴加在载载玻片上的洋葱表皮上 观观察到了植物细细胞的质质壁分离现现象 2小时时后企图图再次观观察 时时却发现细发现细 胞质质壁分离自动动复原了 下列相关叙述错误错误 的 是 A 发发生质质壁分离的细细胞能自动动复原说说明了该细该细 胞仍保持活 性 B 发
10、发生质质壁分离的原因是KNO3溶液浓浓度大于细细胞液浓浓度 C 与细细胞质质壁分离自动动复原相关的细细胞器是线线粒体和液泡 D 从质质壁分离到自动动复原的过过程细细胞的吸水能力逐渐渐增强 解析 已发生质壁分离的细胞又自动复原的原因是K NO经主动运输进入细胞内 细胞液浓度增大 细胞吸水 质 壁分离复原 主动运输需线粒体提供能量 细胞吸水能力与 细胞液浓度呈正相关 在质壁分离过程中 细胞液浓度逐渐 增大 细胞吸水能力逐渐增强 在质壁分离复原过程中 细 胞液浓度逐渐减小 细胞吸水能力逐渐减小 答案 D 25 观察植物细胞的质壁分离与复原 一 实验原理 成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜 细胞
11、 液具有一定的浓度 能够渗透失水和吸水 二 实验流程 1 制作洋葱鳞片叶表皮临时装片 2 低倍显微镜下观察 有一个紫色的中央大液泡 原生质紧贴细胞壁 26 27 三 质壁分离的原因分析 28 四 实验结论 成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用 当外界溶液浓 度大于细胞液浓度时 细胞失水 当外界溶液浓度小于细 胞液浓度时 细胞吸水 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
12、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 分离时 原生质层的外界面是细胞膜 29 30 31 第2 3节 生物膜的流动镶嵌模型 物质跨膜运输的方式 32 一 生物膜的流动镶嵌模型 1 生物膜对物质进出细胞有 性 2 探究 1 19世纪末 欧文顿植物细胞通透性实验 2 20世纪 从 中分离出细胞膜 膜的主要成分是 3 1925年 荷兰科学家从红细胞中提取脂质 在空气 水界面铺 展成 层 细胞膜中脂质分子排列为 的两层 4 1959年 罗伯特森通过电镜观察 提出 生物膜都 由 暗层 亮层 暗层 三层结构 构成 5 1970年 科学家对膜蛋白进行 后使
13、膜融合 细胞膜 具有 性 33 3 流动镶嵌模型 1 磷脂双分子层构成了膜的 这个支架不是静 止的 是轻油般的流体 具有 性 2 蛋白质分子有的 在磷脂分子层表面 有的部 分或全部 磷脂双分子层中 有的 整个 磷脂双分子层 大多数蛋白质分子也是可以 的 34 二 物质出入细胞的方式 1 被动运输 1 种类 自由扩散 浓度 浓度 如 等 协助扩散 浓度膜载体蛋白 浓度 如离 子和一些较大的分子 2 特点 能 浓度梯度 2 主动运输 1 方向 浓度 浓度 如植物吸收矿质离 子 2 特点 浓度梯度转运 能 需 3 意义 保证活细胞按生命活动的需要主动选择吸收所需物 质 排出代谢废物和对细胞有害的物质
14、 3 胞吞 胞吐 细胞摄取或排出 35 生物膜在结构和功能上的特点是由什么决定的 1 胞吞 胞吐不属于跨膜运输方式但与细胞的流动性有关 2 小肠黏膜上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输 自我校对 一 1 选择 2 1 膜是由脂质组成 2 红细胞脂质蛋白 质 3 单分子连续 4 静态结构模型蛋白质脂质蛋白质 5 荧光标记流动 3 1 基本支架流动 2 镶嵌入横跨 运动 36 二 1 1 高低O2 CO2 甘油 酒精高低 2 不耗顺 2 1 低高 2 逆需耗载体3 大分子 思考 1 生物膜的结构特点 具有一定的流动性 原因 是构成生物膜的磷脂分子和蛋白质分子都是可运动的 2 生物膜的功能特性 具有选
15、择透过性 原因是膜上载 体的种类和数量不同 37 生物膜的流动镶嵌模型 一 生物膜的分子结构模型 1 细胞膜的流动镶嵌模型 38 2 细胞膜的分子组成 1 脂质分子 主要指磷脂 状态 磷脂双分子层排列构成膜的基本骨架 作用 脂质 脂溶性物质更易通过细胞膜 实验 磷脂在水 空气界面上展开后的表面积是细胞膜表 面积的两倍 2 蛋白质 位置 磷脂双分子层的表层或嵌插 贯穿在磷脂双分子层 中 39 40 二 生物膜的结构特点 具有一定的流动性 1 结构基础 构成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是 运动的 2 实验验证 人鼠细胞融合实验 3 实例证明 质壁分离与复原 变形虫运动 胞吞和胞 吐 白细胞吞噬细
16、胞等 三 生物膜的流动性与选择透过性的关系 1 区别 流动性是生物膜的结构特点 选择透过性是生 物膜的功能特性 2 联系 流动性是选择透过性的基础 膜只有具有流动 性 才能实现选择透过性 41 四 组成 结构 功能关系图解 只有活细胞才具有膜的流动性和选择透过性 膜的流动性受温度影响 在一定温度范围内 随温 度升高 膜的流动性增强 42 1 体现流动性的例子中必须有不同细胞或细胞结构 生物膜的融合 如分泌蛋白的形成与释放 胞吞与胞 吐 2 流动性和选择透过性的实现均依赖于生物膜的物 质基础 43 1 如图所示为细胞膜的亚显微结构 其中a和b为物质的两 种运输方式 下列对细胞膜结构和功能的叙述错误的是 A 若图示为肝细胞膜 则尿素的运输方向是 B 细胞间的识别 免疫 细胞的癌变与 有密切的关系 C 大多数 可以运动 D b过程不需要ATP a过程能体现膜的选择透过性这一 生理特性 44 答案 B 45 物质出入细胞的方式及影响因素 一 自由扩散 协助扩散和主动运输的比较 46 二 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
