《2014年高考生物大一轮复习 第二单元 第8讲 物质跨膜运输的实例教案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2014年高考生物大一轮复习 第二单元 第8讲 物质跨膜运输的实例教案（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、- 1 -第第 8 8 讲讲 物质跨膜运输的实例物质跨膜运输的实例考纲要求 1.实验：通过模拟实验探究膜的透性。2.实验：观察植物细胞的质壁分离和复 原。一、细胞的吸水和失水 1渗透作用 (1)概念：指水分子(或者其他溶剂分子)透过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。 (2)渗透作用发生的条件 具有半透膜；半透膜两侧的溶液存在浓度差。 2细胞的吸水和失水 (1)动物细胞的吸水和失水 细胞膜相当于半透膜；浓度差由外界溶液浓度与细胞质的浓度来体现。 细胞吸水或失水的多少取决于细胞膜两侧溶液中水的相对含量的差值。 (2)植物细胞的吸水和失水 原生质层相当于半透膜；细胞液与外界溶液之间存在浓度差。
2、 植物细胞吸水和失水的原理如下：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( ) 提示 有大液泡的活的植物细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( ) 二、物质跨膜运输的其他实例1不同物质的跨膜运输特点 (1)水分子：顺相对含量梯度(高低)。 (2)离子和小分子：依据细胞生命活动需要进行选择吸收。 2水稻和番茄吸收不同离子的特点- 2 -(1)同种生物细胞对不同物质的吸收具有选择性，与其含有离子载体蛋白的种类和数量有关
3、。(2)不同种生物细胞对同种物质吸收具有差异性。 3生物膜的功能特性 (1)细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，水分子、一些离子和小分子可以通过，而其他 的离子、小分子和大分子则不能通过。 (2)生物膜的选择透过性是活细胞的一个重要特征。- 3 -考点 聚焦渗透系统及其应用1对比分析成熟植物细胞是一个渗透系统渗透作用模型植物细胞与外界溶 液形成的渗透系统图解原理水分子通过半透膜的扩 散作用细胞液通过原生质层与外界溶 液之间发生渗透作用水扩散 的方向低浓度溶液高浓度溶液2.渗透作用原理的拓展应用 (1)比较不同溶液浓度大小漏斗内烧杯内溶液浓度MN现象及 结论若漏斗内液面上升，则 MN 若漏斗内液
4、面不变，则 MN 若漏斗内液面下降，则 M外界溶液浓度时，吸 水，质壁分离复原。 2实验流程易错警示 与细胞质壁分离及复原有关的 5 个总结 (1)实验材料的选择 一般不选择细菌细胞，它能发生质壁分离，但现象不明显。 不能选择动物细胞，它无细胞壁，不能发生质壁分离现象。 (2)实验试剂使用 使用浓度过高的蔗糖溶液(0.5 g/mL)，质壁分离现象明显，但不能复原，因为溶液浓度过 高，细胞过度失水而死亡。 使用质量浓度为 1 molL1 的 KNO3 溶液，因为 K和 NO可被细胞吸收，使细胞液浓 3度增大，所以细胞先发生质壁分离后又自动复原。(尿素、甘油、乙二醇等现象同上) (3)发生质壁分离
5、时在细胞壁和细胞膜之间充满的是外界溶液，原因是细胞壁具有全透性。 (4)质壁分离与复原过程中水分移动是双向的，总结果是单向的。 (5)本实验用显微镜观察了三次，第一次与第二次形成对照，第三次与第二次形成对照，该 对照方法为自身对照。3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，每隔一段时间测量 马铃薯条的长度。如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( )- 6 -A马铃薯条通过渗透吸(失)水改变其长度 B在 0.10M 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 0.30M 的蔗糖溶液 D在 0.40M 蔗糖溶液中马铃薯细胞
6、失水皱缩 答案 B 解析 据图分析，马铃薯条浸在 0.30M 的蔗糖溶液中其长度基本不变，说明马铃薯细胞液浓 度相当于 0.30M 的蔗糖溶液。浸在低于 0.30M 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 0.30M 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。 4为探究植物 A 能否移植到甲地生长，某生物学研究性学习小组通过实验测定了植物 A 细 胞液的浓度，实验结果如下表。为保证植物 A 移植后能正常生存，则甲地土壤溶液的浓度应( ) 浓度(mol/L)0.150.20.250.3 质壁分离状态不分离刚分离显著分离显著分离A.0.15
7、 mol/L B0.2 mol/L C0.2 mol/L D0.3 mol/L 答案 A 解析 当植物细胞液浓度小于周围土壤溶液浓度时，细胞会失水发生质壁分离，植物将不能 正常生存。由表中信息可知，该植物细胞液的浓度介于 0.15 mol/L 和 0.2 mol/L 之间。因 此，为保证植物移植后能正常生存，甲地土壤溶液的浓度应0.15 mol/L。质壁分离实验的拓展应用 1判断成熟植物细胞是否有生物活性 待测成熟植物细胞一定浓度的蔗糖溶液镜检Error!Error! 2测定细胞液浓度范围 待测细胞一系列浓度梯度的蔗糖溶液镜检 细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间 3
8、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蔗糖溶液镜检 发生质壁分离所需时间越短，细胞液浓度越小，反之则细胞液浓度越大 4鉴别不同种类的溶液(如 KNO3 和蔗糖溶液)- 7 -成熟植物细胞不同种类溶液镜检Error!Error! 5比较未知浓度溶液的浓度大小同一植物的成熟细胞未知浓度的溶液刚刚发生质壁分离所需时间比较所用时间长镜检短判断溶液浓度的大小(时间越短，未知溶液的浓度越大) 实验单一变量：未知浓度的溶液。 6验证原生质层和细胞壁伸缩性大小成熟植物细胞分离剂镜检Error!Error! 实验单一变量：植物细胞原生质层和细胞壁的伸缩性差异。- 8 -序号错因分析正确答案序号错因
9、分析正确答案表述不完 整，没有 答出检测 原理活的成熟植物细胞原 生质层相当于一层半 透膜，细胞液和外界 溶液存在浓度差时， 就会发生质壁分离和 复原现象，而死的植 物细胞的原生质层已 失去选择透过性变为 全透性，不能发生质 壁分离和复原现象表述不具 体，没有 指出观察 目标是什 么紫色的中央液泡不能简化 答案质量浓度为 0.3 g/mL 的蔗糖溶液观察目标 不对质壁分离没有选择 正确的观 察目标分别从两载玻片的盖 玻片一侧滴入清水， 用吸水纸从另一侧吸 引，这样重复几次。 在高倍镜下观察两装 片中细胞的质壁分离 复原情况该实验为 验证性实 验，对实 验的结果 和结论不 需要分类 讨论结果：活
10、的紫色洋葱鳞片叶表皮 细胞在 0.3 g/mL 的蔗糖溶液中能 发生质壁分离，在清水中又能复 原；死的紫色洋葱鳞片叶表皮细 胞在 0.3 g/mL 的蔗糖溶液中不能 发生质壁分离，在清水中也不能 复原。结论：活的植物细胞能发 生质壁分离和复原现象，而死的 植物细胞不能发生质壁分离和复 原现象题组一 渗透作用与细胞的吸水和失水 1(2012上海卷，22)相对细菌和植物细胞而言，动物细胞离体培养更需关注培养基的渗 透压，这是因为动物细胞( )- 9 -A没有细胞壁，对培养基的渗透压更敏感 B渗透压远高于细菌或植物细胞的渗透压 C没有成熟大液泡，渗透压调节能力差 D生长缓慢，各生长阶段对环境的渗透压
11、要求不同 答案 A 解析 动物细胞无细胞壁，培养液渗透压较低，动物细胞会吸水涨破，而植物细胞和细菌细 胞含有细胞壁，则不会出现涨破的情况，所以动物细胞培养基要特别关注渗透压，选 A。 2.(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，结果如右图。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 答案 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
12、，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 0.3 g/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。 3(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，
13、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 答案 C 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 浓度。由于甲组细胞的细胞液与 0.3
14、 g/mL 蔗糖溶液的浓度差小于乙组细胞的细胞液与 0.3 g/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。 4.(经典高考题)在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜 条质量变化的关系如图。若将处于 b 浓度溶液中的萝卜条移 入 a 浓度溶液中，则该萝卜条的质量将( ) A不变 B增大 C减小 D先增后减 答案 B 解析 b 浓度溶液中，萝卜条质量减小，说明萝卜条在失水，重新放在浓度小于 b 的 a 浓度 溶液中，萝卜条会吸水，质量将增大。- 10 -题组二 与渗透作用有关的实验设计 5(经典高考题)某同学进行实验，甲图为实验开始状态，乙图为实验结束状态。请在乙图 所示实验结果的基础上继续实验，探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。增添的实验材料：蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。 (1)设计出继续实验的简要步骤：_ _；_ _。 (2)预测实验现象并作出结论：_ _。 答案 (1)向 a、b 两管分别加入等量蔗糖酶溶液，水浴加热(或隔水加热)U 型管至适宜温 度，观察 a、b 两管内液面的变化 吸取 a、b 两管内适量液体，分别加入 A、B 两试管中， 并加入斐林试剂，60
