《2015届《优化方案》高考生物（苏教版）第7讲物质的跨膜运输知识讲解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2015届《优化方案》高考生物（苏教版）第7讲物质的跨膜运输知识讲解（66页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第7讲物质的跨膜运输 第二单元细胞的结构和功能 2015高考导航 一 被动运输1 扩散 高浓度 低浓度 脂溶性强 乙醇 载体蛋白 载体蛋白 葡萄糖 顺 能量 2 渗透 1 原理 半透膜 浓度差 细胞膜 细胞内溶液 原生质层 细胞液 高于 2 验证 高于 低于 低于 质壁分离 顺相对含量梯度 解惑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 巧记渗透作用的发生渗透作用要发生 满足条件来促成 半透膜和浓度差 缺少其一都不行 植物细胞需成熟 具备液泡有可能 细胞膜 质 液泡膜 原生质层来组成 放入外界环境中 渗透系统全形成 水分运动啥方向
2、全由两液浓度定 二 主动运输1 主动运输的含义 意义 1 含义 某些物质能逆浓度梯度进出细胞 不仅需要膜上载体蛋白的参与 还需要消耗细胞代谢释放的能量 这种运输方式称为主动运输 2 意义 能保证活细胞按照生命活动的需要 主动选择并吸收营养物质 排出代谢废物和对细胞有害的物质 对于细胞完成各项生命活动有重要的意义 2 物质的运输方式的实例 连一连 三 内吞和外排1 结构基础 细胞膜的流动性 2 运输对象 大分子和颗粒性物质 3 条件 不需要载体蛋白 需要能量 ATP 巧记物质进出细胞的方式跨膜运输三类型 简单 易化和主动 简单 易化高到低 主动运输逆着行 内吞 外排非跨膜 不需载体需耗能 大分子
3、颗粒来进出 全靠膜的流动性 B 1 人体正常红细胞是呈两面凹陷的圆饼状 现将人体的红细胞分别浸入下列a b c三个不同浓度溶液的烧杯内 一段时间后 实验结果如图所示 则a b c溶液浓度大小比较正确的是 A a b cB ac bD a b c 解析 由于a b和c内的细胞分别处于膨大 皱缩和保持相对稳定状态 因此a b c溶液浓度大小比较是a c b A 2 2014 江苏苏北四市调研 某同学在做植物细胞质壁分离实验时 观察到紫色洋葱表皮细胞的中央液泡逐渐缩小 这说明 A 洋葱表皮细胞是活细胞B 细胞液的溶质透出细胞C 蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度D 细胞壁收缩导致中央液泡失水解析 活细胞才会
4、发生质壁分离 当细胞具有活性时 细胞膜具有选择透过性 不允许细胞液的溶质透出 由于外界蔗糖溶液的浓度高于细胞液的浓度 导致细胞失水 中央液泡逐渐缩小 B 3 2012 高考海南卷改编 在动物细胞的物质运输中 属于简单扩散的是 A 红细胞中的Na 进入血浆B 细胞外液中的O2进入肌细胞C 细胞外液中的K 进入神经细胞D 血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞解析 离子跨膜进出细胞的方式多是主动运输 能以简单扩散方式跨膜运输的物质有 CO2 O2 甘油 酒精 苯等 故B选项正确 4 2014 山东滨州模拟 据报道 一种被称做 瘦素穿肠蛋白 的药物治疗肥胖 可口服使用 以减轻肥胖症患者肌肉注射的痛苦 小肠
5、上皮细胞吸收该药物最可能的方式为 A 渗透作用B 内吞C 易化扩散D 主动运输解析 瘦素穿肠蛋白是一种蛋白质 属于生物大分子 其吸收方式最可能是内吞 B 1 物质跨膜运输方式的辨析 物质出入细胞的方式 高浓度 低浓度 高浓度 低浓度 低浓度 高浓度 不需要 需要 需要 不消耗 不消耗 消耗ATP O2 CO2 H2O 甘油 乙醇 苯等 红细胞吸收葡萄糖 小肠吸收葡萄糖 氨基酸 无机盐等 2 大分子物质出入细胞的方式 膜泡运输 细胞外 细胞内 白细胞 巨噬细菌等 细胞内 细胞外 分泌蛋白 神经递质的分泌 释放等 蛋白质类激素 消化酶等 结构基础 细胞膜的流动性 需消耗能量 不需载体蛋白的协助 C
6、 A 在图1a e过程中 代表细胞排钠过程的是eB 在图1所示的结构中 主要由A物质决定着不同生物膜的功能差异C 与图2中曲线 相符的过程是图1中的过程a或eD 细胞膜在结构上具有一定的流动性 功能上具有选择透过性 尝试解答 解析 细胞排钠过程为主动运输 需要载体和能量 可用图中e表示 A项正确 生物膜的功能主要取决于其上蛋白质种类和数目的差异 B项正确 图2中曲线 代表主动运输 需要载体和能量 又因为细胞内浓度逐渐增大 只能表示图1中的过程a C项错误 细胞膜的结构特点为流动性 功能特性是选择透过性 D项正确 知识延展影响跨膜运输的因素分析 1 物质浓度 在一定的浓度范围内 2 氧气浓度 3
7、 温度温度可影响生物膜的流动性和酶的活性 因而会影响物质跨膜运输的速率 突破下列据图所作出的说明错误的是 D A 图1说明该物质跨膜运输时会出现饱和现象B 图2说明此物质进出细胞时需要消耗能量C 图3说明该离子跨膜运输的方式为主动运输D 图4说明该植物吸收K 不需要载体协助 思维导图 尝试解答 解析 图1所示物质的运输方式需要载体蛋白 不消耗能量 为易化扩散 易化扩散受载体数目的限制 有饱和现象 当细胞外液浓度低于细胞内液浓度时 随时间的推移 细胞内液的浓度还在逐步增加 说明该物质可以从低浓度一侧进入高浓度一侧 所以此物质进入细胞的方式是主动运输 需要消耗能量 图3中矿质离子的跨膜运输有两个特
8、点 一是逆浓度梯度 二是消耗ATP 故应为主动运输 O2浓度影响植物的呼吸作用 从而影响ATP的产生 从图中可以看出该物质的吸收速率受O2浓度的影响 说明吸收K 需要耗能 O2浓度达到一定程度后 K 吸收速率不再随着O2浓度的增加而增加 说明该过程需要载体协助 渗透系统的组成分析 渗透作用的原理和应用 半透膜 种类 可以是生物性的选择透过性膜 也可以是物理性的过滤膜 特性 允许水分子及小分子通过 不允许蔗糖等大分子通过 原生质层相当于半透膜 浓度差 半透膜两侧的溶液体系 S1 S2 细胞液 S1 与外界溶液 S2 之间 S1 S2 漏斗内液面下降 细胞失水 可发生质壁分离 S1 S2 漏斗内液
9、面上升 细胞吸水 可发生质壁分离复原 S1 S2 水分进出平衡 液面不变 细胞既不吸水也不失水 1 水分子总是由溶液浓度低的部位向浓度高的部位渗透 2 半透膜两侧溶液浓度差是渗透作用发生的动力 既决定着渗透的方向 又决定着渗透的速度 即浓度差越大 渗透越快 高考警示 1 漏斗内外液面差的大小取决于起始S1溶液和S2溶液的浓度差 2 达到平衡后 只要存在液面差 此时的S1溶液和S2溶液之间就存在浓度差 用于维持液面高度差产生的压强 3 动物细胞与外界溶液也可以构成一个渗透系统 其中细胞膜相当于半透膜 当细胞液与外界溶液之间存在浓度差时 也会发生渗透失水 细胞皱缩 或吸水 甚至出现吸水涨破现象 D
10、 A 图1体现了半透膜的选择透过性B 图甲中水柱a先上升后下降C 图乙中水柱b先上升后不变D 平衡后水柱a的高度高于水柱b 尝试解答 解析 人工制成的半透膜如玻璃纸 没有生物活性 不具有选择透过性 A项错误 由于蔗糖不能透过半透膜 故水柱a表现为先上升 后保持不变 B项错误 葡萄糖能透过半透膜 水柱b表现为先上升 后由于葡萄糖透过半透膜进入清水中 水柱b将下降 C项错误 1 甲中水柱a上升的速率主要取决于什么 2 若在乙中的清水中加入斐林试剂后 溶液的颜色有何变化 1 蔗糖的浓度大小 2 没发生变化 没水浴加热 不变色 方法探究验证渗透作用发生的条件 1 具有半透膜 2 半透膜两侧溶液具有浓度
11、差 突破如下图所示 溶液X中含有绿色染料 溶液Y中含有红色染料 溶液Z中含有蓝色染料 实验开始时 两支漏斗中溶液液面的高度一样 10min后观察的结果是 溶液X液面上升 溶液Y液面下降 溶液X中只有绿色染料 溶液Y中含有了红色和蓝色染料 溶液Z中含有了绿色和蓝色染料 下列有关描述中 正确的是 A 溶液Z的浓度最高B 溶液Y的浓度最低C 溶液Y中的溶质分子能够通过半透膜进入溶液X中D 溶液Z中的溶质分子能够通过半透膜进入溶液X中 尝试解答 B 解析 从实验结果入手分析 由 溶液X液面上升 溶液Y液面下降 可知 三种溶液的浓度为X Z Y 从染料的情况看 可知 溶液X中的绿色染料能够通过半透膜进入
12、溶液Z中 溶液Z中的蓝色染料能够通过半透膜进入溶液Y中 1 实验原理 1 一个处于外界溶液中的成熟植物细胞和外界溶液构成一个渗透系统 原生质层相当于一层半透膜 细胞液具有一定的浓度 与外界溶液能够产生浓度差 2 原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大 3 当外界溶液浓度大于细胞液浓度时 细胞渗透失水 进而发生质壁分离 4 当细胞液浓度大于外界溶液浓度时 细胞渗透吸水 发生质壁分离复原 观察植物细胞的质壁分离和复原 2 实验步骤 3 注意事项 1 实验选材 选用的植物细胞要有中央大液泡 质壁分离及复原现象明显 细菌细胞也能发生质壁分离 但现象不明显 动物细胞没有细胞壁 不发生质壁分离现象 2 实验试
13、剂的使用 若使用浓度过高的蔗糖溶液 则质壁分离现象明显 但不能复原 因为溶液浓度过高 使细胞过度失水而死亡 若使用质量浓度为1mol L 1的KNO3溶液 因为K 和NO均可被细胞吸收 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 若使用质量浓度为1mol L 1的醋酸溶液 则不发生质壁分离及复原现象 因为醋酸能杀死细胞 使原生质层失去选择透过性 3 操作注意事项 观察细胞质壁分离状态时 时间不要过长 以免细胞因长期处于失水状态而死亡 影响复原现象的观察 4 本实验是对照实验 无对照组 滴加溶液前的镜检与滴加溶液后的镜检形成自身对照 4 拓展应用 1 判断成熟植物细胞的死活待测成熟植物
14、细胞 一定浓度的蔗糖溶液 1 某同学在实验室中做 观察洋葱表皮细胞的质壁分离和复原 实验时 在老师的帮助下 进行了一系列的创新实验 实验步骤和现象如下表 实战演练 对上表的推断或解释不正确的是 A x为质壁分离 因为细胞壁伸缩性弱于原生质层B y为质壁分离 可能导致细胞失水过多而死C z为细胞稍增大 细胞液颜色逐渐变浅D 组细胞大小无变化是因为细胞渗透吸水量等于失水量解析 由于细胞壁伸缩性弱于原生质层 植物细胞在一定浓度蔗糖溶液中发生质壁分离 但如果蔗糖溶液浓度过高 如0 5g mL 1 可能导致植物细胞失水过多死亡 A B项正确 在1mol L 1KNO3溶液中 细胞先发生质壁分离 后来细胞
15、吸收K 和NO使细胞液浓度升高而发生自动复原 再滴加清水 细胞会吸水 体积稍增大 C项正确 在1mol L 1醋酸溶液中 植物细胞死亡 D项错误 D 2 将紫色洋葱鳞片叶表皮浸润在0 3g mL的蔗糖溶液中 1分钟后进行显微观察 结果见右图 下列叙述错误的是 A 图中L是细胞壁 M是液泡 N是细胞质B 将视野中的细胞浸润在清水中 原生质体会逐渐复原C 实验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在显著差异D 洋葱根尖分生区细胞不宜作为该实验的实验材料 A 解析 题干所示图像为洋葱鳞片叶表皮细胞发生质壁分离后的图像 L为细胞壁 M为液泡 N为细胞壁和细胞膜之间的物质 不是细胞质 A项错误 将该细胞浸润
16、在清水中 清水浓度小于细胞液浓度 则细胞吸水 发生质壁分离复原现象 B项正确 质量浓度为0 3g mL的蔗糖溶液可透过细胞壁 但不能透过细胞膜 说明二者在物质透过性上存在显著差异 C项正确 洋葱根尖分生区细胞无大液泡 不能发生质壁分离现象 故不能作为该实验的实验材料 D项正确 典例示法 2013 高考江苏卷改编 如图为研究渗透作用的实验装置 请回答下列问题 1 漏斗内溶液 S1 和漏斗外溶液 S2 为两种不同浓度的蔗糖溶液 漏斗内外起始液面一致 渗透平衡时的液面差为 h 此时S1和S2浓度大小关系为 2 图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的 两者在物质透过功能上的差异是 3 为进一步探究两种膜的特性 某兴趣小组做了以下实验 实验材料 紫色洋葱 实验器具 如图所示的渗透装置 不含溶液 光学显微镜 载玻片 盖玻片 镊子 刀片 吸水纸 擦镜纸 滴管 记号笔等 实验试剂 蒸馏水 0 3g mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液 部分实验步骤和结果如下 a 选两套渗透装置 标上代号X和Y 在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水 分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液 均调节漏斗内外液面
