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1、物质跨膜运输的实例一、细胞的吸水和失水判一判1K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()二、物质跨膜运输的其他实例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,结果及分析如下:(1)不同植物对_的吸收有差异,同一种植物对_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_。(2)水稻吸收水的相对速率比吸收Ca2、Mg2的_,造成培养液中Ca2、Mg2浓度_;番茄
2、吸收水的相对速率比吸收Si4的_,造成培养液中Si4浓度_。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)不同微生物对无机盐离子的吸收有_。(2)不同微生物对各种无机盐离子的_不同。名师点拨物质的跨膜运输并不都是顺相对含量浓度梯度的,而且细胞对于物质的输入和输出有选择性。细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜,其结构基础为膜上载体蛋白的种类和数量,有饱和性和竞争抑制现象。高浓度的盐、醋、糖等溶液能使细胞脱水而死亡,杀菌也是这个道理。辨一辨吸水和吸收矿质离子是何种关系?1教材60页问题探讨渗透装置的条件及原理,鉴别10%、30%蔗糖溶液实验设计。2教材6162页
3、探究实验的基本步骤,尤其“作出假设”和最后一步“进一步探究”。3教材63页图43,据图分析洋葱表皮细胞显微观察时细胞核明显吗?(不明显,主要是紫色大液泡)。质壁分离时“白色部分”是细胞质吗?(是外界溶液)。能观察到叶绿体和染色体吗?(无叶绿体;高度分化不分裂,观察不到染色体)。必需用高倍镜吗?(不是,低倍镜观察已很清楚)。4教材63页资料分析植物吸收无机盐的特点、方式及结构基础。考点22对比突破法三组易混名词辨析1关于选择透过性膜与半透膜的关系,正确的说法是()具有半透性必然具有选择透过性具有选择透过性必然具有半透性活的生物膜才具有选择透过性只有活的生物膜才具有半透性A B C D排雷明确两种
4、膜的本质区别是否具有选择性;共性允许水分子通过,大分子都不能通过。1扩散作用和渗透作用的关系物质从高浓度区域向低浓度区域的运动称为扩散作用。渗透作用是一种特殊方式的扩散,它是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜(或选择透过性膜)进行的扩散。2半透膜和选择透过性膜的关系(1)区别半透膜可以是生物性的选择透过性膜,也可以是无生命的物理性膜,即指某些物质可以透过而另一些物质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,载体蛋白的存在决定了其对不同物质是否吸收选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后,其选择透过性丧失。(2)共性:都允许水分子自由通过,而不允许大分子物质通过
5、。3原生质层和原生质体的关系(1)原生质层是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,常作为植物细胞融合的材料。1下列现象属于渗透作用的是()水分子通过植物细胞的细胞壁水分子或其他溶剂分子通过细胞膜蔗糖分子通过细胞壁水分子或其他溶剂分子通过液泡膜水分子或其他溶剂分子通过原生质层干大豆种子泡在清水中逐渐胀大暑天新鲜蔬菜在空气中萎蔫A BC D考点23提升实验的分析判断能力渗透系统和渗透作用2(20
6、11新课标全国卷,4)撕取紫色洋葱外表皮,分为两份,假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致,一份在完全营养液中浸泡一段时间,浸泡后的外表皮称为甲组;另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间,浸泡后的外表皮称为乙组。然后,两组外表皮都用浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液处理,一段时间后表皮细胞中的水分不再减少。此时甲、乙两组细胞水分渗出量的大小,以及水分运出细胞的方式是()A甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等,主动运输B甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高,主动运输C甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低,被动运输D甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等,被动运输排雷失水或吸水的多少和速率主要取决于浓度差的
7、大小。1渗透系统的组成(如图)及条件(1)半透膜可以是生物性的选择透过性膜,如细胞膜,也可以是物理性的过滤膜,如玻璃纸。(2)半透膜两侧的溶液具有浓度差。浓度差的实质是单位体积溶液中溶质分子数的差,即物质的量浓度之差。2渗透作用的发生(溶质分子不能通过半透膜)(1)当S1浓度S2浓度时,由S2S1的水分子数多于由S1S2的水分子数,漏斗(S1)液面上升。(2)当S1浓度N若漏斗内液面不变,则MN若漏斗内液面下降,则MN注意初始状态时漏斗内外液面相等。5动物细胞构成渗透系统可发生渗透作用动物细胞膜相当于一层半透膜。外界溶液浓度细胞质浓度时,细胞吸水膨胀;反之,则细胞失水皱缩;当外界溶液浓度细胞质
8、浓度时,水分进出平衡。2如图所示U型管中间被一种能允许水分子通过而二糖不能透过的半透膜隔开,现在两侧分别加入0.1 mol/L的蔗糖溶液和麦芽糖溶液,一段时间后左右两侧液面高度变化是怎样的?若向U型管右侧加入某种微量物质(不影响溶液浓度),右侧液面高度上升,那么加入的这种微量物质最可能是()A右侧液面高度下降;胰岛素B右侧液面高度下降;衣藻C两侧液面高度不变;麦芽糖酶D两侧液面高度不变;蒸馏水3五个大小相同的马铃薯幼根与物种A的幼根分别放入甲戊五种不同浓度的蔗糖溶液中(细胞失水过多会导致死亡),数小时后,取出称重,重量变化如图所示。以下关于该实验结果的说法正确的是()A物种A比马铃薯更耐干旱B
9、在甲溶液中加入适量的蔗糖酶,在最初一段时间,其中的马铃薯幼根细胞液浓度将减小C物种A在与马铃薯根细胞液等渗的完全培养液中不能正常生长D当马铃薯根细胞在乙蔗糖溶液中重量不再发生变化时,渗透作用依然进行考点24观察类实验技能提升观察植物细胞的质壁分离及复原3(2011天津卷,2)将紫色洋葱鳞片叶表皮浸润在0.3 g/mL的蔗糖溶液中,1分钟后进行显微观察,结果见下图。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排雷(1)明确实验材料的选取有大液
10、泡的活细胞。(2)明确显微状态下各细胞结构的位置。质壁分离时细胞质位置不明显,透明部位应为外界溶液。1原理成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用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。注意分生区细胞和干种子细胞因无大液泡,不能发生渗透作用,无质壁分离和复原现象。植物细胞有细胞壁的存在,不管失水还是吸水,细胞体积变化不大。但动物细胞体积会发生明显变化。2流程3质壁分离的原因分析(1)原因细胞渗透失水(2)表现特别提醒(1)实验成功的关键实验成功的关键是实验材料的选择,必须选择有大液泡并有颜色的植物细胞,便于在显微镜下观察。(2)质壁分离和质壁
11、分离复原中水分子移动是双向的,结果是双向水分子运动的差别所导致的现象。(3)质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低的外界溶液,因细胞壁是全透性且有水分子通过原生质层渗出来。(4)若用50%蔗糖溶液做实验,能发生质壁分离但不能复原,因为细胞过度失水而死亡。(5)若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做实验会出现自动复原现象,因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。4某同学在实验室中做“植物细胞的吸水和失水”实验时,在实验室教师的帮助下,进行了一系列的创新实验,实验步骤和现象如下表:实验组5分钟再过5分钟滴加清水5分钟0.3 g/mL蔗糖溶液x无变化质壁分离复原0.5 g/mL蔗糖溶液
12、质壁分离y无变化1 mol/L KNO3溶液质壁分离质壁分离复原z1 mol/L醋酸溶液无变化细胞大小无变化细胞大小无变化对上表的推断或解释不正确的是()Ax为质壁分离,因为细胞壁伸缩性弱于细胞膜By为质壁分离,可能导致细胞失水过多而死亡Cz为细胞稍增大,细胞液颜色逐渐变浅D组无变化是因为细胞吸水量等于失水量质壁分离和复原实验及拓展应用1在实验中要始终保持细胞活性的实验有(1)观察植物细胞的质壁分离和复原。(2)用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体。(3)探究酵母菌的呼吸方式。(4)探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用。2植物细胞质壁分离与复原实验的拓展(1)判断细胞的死活待测细胞分离剂实验单一变量:待测细胞的生活状态。(2)测定细胞液浓度范围待测细胞一系列浓度梯度的分离剂细胞液浓度范围介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的外界溶液的浓度范围之间实验单一变量:不同浓度的分离剂。(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度不同植物细胞同一浓度的分离剂刚发生质壁分离所需时间比较判断质壁分离速