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1、第二单元 细胞的基本结构和物质运输功能 1 涵盖范围 本单元包括必修1中第三 四两章内容 即细胞的基本结构和物质的输入 输出两大方面内容 单元教学分析 2 考情分析 1 考查力度 所占分值2 10分 2 考查内容 细胞膜的结构与功能 以细胞膜的图解作载体 综合考查细胞膜的组成成分 结构 结构特点 功能 功能特性 物质进出细胞的运输方式等知识 细胞吸水和失水的原理及应用 关注对渗透作用原理的相关实验设计 渗透作用原理的实践应用 3 考查题型 以图解形式考查动植物细胞亚显微结构和细胞膜结构 分泌蛋白合成 分泌过程 以曲线形式考查跨膜运输方式 以实验设计题考查质壁分离和复原 3 复习指导 1 复习线
2、索 以动植物细胞亚显微结构图解为纽带 系统复习细胞壁 细胞膜 细胞质和细胞核的结构与功能 以物质进出细胞为主线 系统复习细胞膜的结构功能及物质输入 输出的比较 2 复习方法 列表比较法 物质的输入和输出方式的比较 图示法 动植物细胞的亚显微结构图 细胞膜 分泌蛋白的合成与分泌及质壁分离和质壁分离复原图解 第8课时 物质跨膜运输的实例 回扣基础 构建网络 一 细胞的吸水和失水 基础导学 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 提示有大液泡的活的植物细
3、胞才能发生质壁分离 5 动物细胞在任何情况下都不会发生质壁分离 提示有大液泡的活的植物细胞才能发生质壁分离 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 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 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 不同微生物对无机盐离子的吸
4、收有 不同微生物对各种无机盐离子的 不同 同一种无机盐离子 不同种无机盐离子 选择性 大 上升 大 上升 选择性 需要量 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 提示吸水为自由扩散 吸收矿质离子为主动运输 且无机盐离子必须溶于水后才能被吸收 所以吸水和吸收无机盐离子是两个相对独立的过程 1 教材60页 问题探讨 渗透装置的条件及原理 鉴别10 30
5、蔗糖溶液实验设计 2 教材61 62页 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4 3 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 回扣教材 知识网络 浓度差 伸缩性 选择透过性 原生质层 浓度差 突破考点 提炼方法 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
6、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 对比突破法 三组易混名词辨析 典例引领 考点22 解析半透膜是指小分子物质能通过 而大分子物质不能通过的膜 半透膜不一定是活的生物膜 如玻璃纸即为没有活性的半透膜 活的生物膜不仅具有半透性 还具有选择透过性 只有被细胞选择吸收的小分子物质才能通过 因此 具有选择透过性就必然具有半透性 而且只有活的生物膜才具有选择透过性 答案C 排雷明确两种膜的本质区别 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
7、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 考点剖析 2 半透膜和选择透过性膜的关系 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 共性 都允许水分子自由通过 而不允许大分子物质通过 3 原生质层和原生质体的关系 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
8、熟的植物细胞中 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 B C D 对位训练 答案C 2 2011 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
9、浸泡后的外表皮称为乙组 然后 两组外表皮都用浓度为0 3g 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 提升实验的分析判断能力 渗透系统和渗透作用 典例引领 考点23 解析将两份完全相同的紫色洋葱外表皮细胞分别放入完全营养液和蒸馏水中浸泡相同时间 放入蒸馏水中的外表皮细胞因吸水较多 而使甲组细胞的细胞液浓度大于乙组细胞的细胞液
10、浓度 由于甲组细胞的细胞液与0 3g mL蔗糖溶液的浓度差小于乙组细胞的细胞液与0 3g mL蔗糖溶液的浓度差 所以乙组细胞水分渗出量多 水分是通过渗透作用进出细胞的 不需要载体蛋白协助也不消耗能量 为被动运输中的自由扩散 答案C 排雷失水或吸水的多少和速率主要取决于浓度差的大小 1 渗透系统的组成 如图 及条件 考点剖析 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 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 当S1浓度 S2浓度时 由S2 S1的水分子数多于由S1 S
11、2的水分子数 漏斗 S1 液面上升 当S1浓度 S2浓度时 由S1 S2的水分子数多于由S2 S1的水分子数 漏斗 S1 液面下降 注意 若溶质分子能通过半透膜 则先是浓度高的一侧液面升高 随后另一侧液面上升 最后达到渗透平衡 上图中 在达到渗透平衡后 只要存在液面差 h 则S1溶液的浓度仍大于S2溶液的浓度 水分子的移动方向 双向移动 但最终结果是单位体积内水分子数多 低浓度 的溶液流向单位体积内水分子数少 高浓度 的溶液 此实验因变量是漏斗内液面变化 但不能用烧杯液面变化作描述指标 因现象不明显 3 验证渗透作用的发生 验证渗透作用的发生需具半透膜 验证发生水分子的移动需具浓度差 探究物质
12、能否通过半透膜 以碘和淀粉为例 4 渗透装置的应用 可用于确认与比较两种不同溶液的浓度 或渗透压 大小 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 1mol 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
13、 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 对位训练 答案C 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 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 解析由图示马铃薯与物种A在同一种蔗糖溶液中的重量变化可看出 物种A的根细胞液
14、浓度小于马铃薯的根细胞液浓度 故物种A在与马铃薯根细胞液等渗的溶液中不能正常生长 马铃薯较物种A更耐旱 在甲溶液中加入蔗糖酶后蔗糖水解 溶液浓度升高 马铃薯根细胞液浓度因细胞失水而增大 当处于乙蔗糖溶液中的马铃薯根细胞重量不再发生变化时 由于细胞失水过多 导致细胞死亡 故不再发生渗透作用 答案C 3 2011 天津卷 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
15、为该实验的实验材料 观察类实验技能提升 观察植物细胞的质壁分离及复原 典例引领 考点24 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进入细胞 但不透过细胞膜 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 答案A 排雷 明确实验材料的选取 有大液泡的活细胞 明确显微状态下各细胞结构的位置
16、 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 考点剖析 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 显微 亚显微结构图像的判断 原因 3 质壁分离的原因分析 表现 宏观 坚挺 萎蔫液泡 大 小微观细胞液颜色 浅 深原生质层 与细胞壁分离 特别提醒 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 质壁分离和质壁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 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 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 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
