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1、第4课 物质跨膜运输的实例和方式考点一 物质质跨膜运输输的实实例 【必备备知识识回顾顾】1.渗透作用：(1)概念：水分子(或其他溶剂剂分子)通过过_的扩扩散过过程。一个完整的渗透系统统，由两个溶液体系以及两者之间间的_组组成。半透膜半透膜(2)发发生的条件 浓浓度差(3)常见见渗透装置图图分析：水分的流动动方向判断：渗透达到平衡，半透膜两侧侧的水分子_(填“是”或“不是”)静止不动动的；图图A中当溶液浓浓度S1_(填“”或“”或“”或“低高液面高度变变化分析：在B图图所示的U形玻璃管内，左右管内分别别装入质质量分数相等的葡萄糖、麦芽糖溶液。初始时时两管中液面相平，假设设溶质质分子不能透过过半透
2、膜。a.一段时间时间 后，两管中液面的变变化为为：左管液面升高，右管液面_。b.同时时向两管内加入等量麦芽糖酶，两管中液面的变变化分别为别为 ：左管液面下降，右管液面_，最后稳稳定在一定高度。降低上升2.动动物细细胞的吸水和失水：(1) 细细胞膜细细胞质质(2)现现象。外界溶液浓浓度细细胞质浓质浓 度细细胞_。外界溶液浓浓度=细细胞质浓质浓 度水分进进出平衡。吸水膨胀胀失水皱缩皱缩3.植物细细胞的渗透吸水和失水：(1)成熟植物细细胞的结结构：全透小细细胞质质半透膜 大(2)原理和现现象。外界溶液浓浓度细细胞液浓浓度时时，细细胞_水，发发生_现现象。外界溶液浓浓度 不变变 5.物质质跨膜运输输的
3、其他实实例：科学家将番茄和水稻分别别放在含有Ca2+、Mg2+和Si 的培养液中培养，结结果及分析如下：(1)实验结实验结 果：不同植物对对_的吸收有差异。同种植物对对_的吸收也有差异。(2)实验结论实验结论 ：植物细细胞对对无机盐盐离子的吸收具有_。同种无机盐盐离子不同无机盐盐离子选择选择 性6.【教材易漏知识识】必修1 P61“与生活的联联系”：为为什么吃比较较咸的食物口唇感觉觉比较较干？提示：这是因为与细胞内液相比，外界浓度高，口腔上皮细胞失水导致的。【特别别提醒】有关渗透作用的三个易错错点(1)水的运输输特点：无论细论细 胞吸水还还是失水，水分子通过过原生质层质层 的扩扩散都是双向进进
4、行的。(2)渗透平衡的实质实质 ：渗透平衡只意味着半透膜两侧侧水分子移动动达到平衡状态态，既不可看作没有水分子移动动，也不可看作两侧侧溶液浓浓度绝对绝对 相等。(3)浓浓度差的实质实质 ：渗透系统统的溶液浓浓度指物质质的量浓浓度而非质质量浓浓度。【核心素养提升】【典例示范】(2014全国卷)将某植物的花冠切成大小和形状相同的细细条，分为为a、b、c、d、e和f组组(每组组的细细条数相等)，取上述6组细组细 条分别别置于不同浓浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间时间 后测测量各组组花冠细细条的长长度，结结果如图图所示。假如蔗糖溶液与花冠细细胞之间间只有水分交换换，则则( )世纪纪金榜导导学号14120
5、036A.实验实验 后，a组组液泡中的溶质浓质浓 度比b组组的高B.浸泡导导致f组细组细 胞中液泡的失水量小于b组组的C.a组细组细 胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组组D.使细细条在浸泡前后长长度不变变的蔗糖浓浓度介于0.40.5 molL-1【素养解读读】本题题主要考查查的核心素养是科学探究，具体表现现在两个角度：素养角度具体表现现 获获取数 据能力根据坐标标曲线图线图 ，分析蔗糖浓浓度与花冠 细细条长长度的关系 表达交 流能力分析不同蔗糖浓浓度下花冠细细条长长度，理 解细细胞吸水与失水的关系【解析】选D。本题主要考查细胞的渗透作用以及识图能力、数据分析能力。A项中，a组比值小于b
6、组且都小于1，说明a组细胞吸水比b组多，所以a组液泡中的溶质浓度比b组的要小，错误。B项中，f组比值大于1，说明是细胞失水皱缩，b组比值小于1，说明细胞吸水膨胀，因此f组细胞中液泡的失水量是大于b组的，错误。C项中，水进出细胞的方式属于自由扩散，不消耗能量，错误。D项中，使细条在浸泡前后长度不变的话，则实验前长度/实验后长度=1，从图中可以看出，对应的蔗糖浓度介于0.40.5 molL-1，正确。【母题变题变 式】变变式1 分析水分子的移动动方向(1)图图中a组组将花冠细细条放入蔗糖溶液后水分子的移动动呈现现出_。(2)当细细条长长度不再发发生变变化时时水分子的移动动特点是_。从蔗糖溶液细细胞
7、液水分子进进出细细胞达到了平衡变变式2 分析细细胞液与外界溶液的浓浓度大小(1)图图中_(填字母)组组所处处的蔗糖溶液浓浓度小于细细胞液浓浓度，细细胞吸水。(2)图图中_(填字母)组组所处处的蔗糖溶液浓浓度大于细细胞液浓浓度，细细胞失水。a、b、cd、e、f【方法规规律】渗透方向及浓浓度大小的判断方法(1)判断溶剂剂渗透的总总方向。若半透膜两侧侧是同种溶液，根据质质量浓浓度或物质质的量浓浓度判定。若半透膜两侧侧是不同的溶液，物质质的量浓浓度才能体现现溶质质或溶剂剂分子数的多少，如半透膜两侧为质侧为质 量分数相同的葡萄糖溶液和蔗糖溶液，则则葡萄糖溶液一侧侧单单位体积积中葡萄糖分子数多(水分子数少
8、)，水分子由蔗糖溶液一侧侧通过过半透膜向葡萄糖溶液一侧扩侧扩 散。(2)判断半透膜两侧侧溶液浓浓度的大小。若渗透平衡后，半透膜两侧侧液面仍存在液面差，则则半透膜两侧侧溶液就存在浓浓度差，液面差越大，浓浓度差就越大，且液面高的一侧侧溶液浓浓度高。【高考角度全练练】角度一 渗透作用的原理及条件1.某小组组利用图图甲装置进进行渗透实验实验 ，A为为清水，B、C为为蔗糖溶液，实验进实验进 行一段时间时间 后，液面变变化如乙图图所示。下列分析错误错误 的是 ( )A.图图甲中B的浓浓度大于C的浓浓度B.图图甲中B的浓浓度等于C的浓浓度C.图图乙中B的浓浓度仍大于C的浓浓度D.图图乙A中的水分子扩扩散到B
9、中的速度等于B中的水分子扩扩散到A中的速度【解析】选B。半透膜两侧溶液浓度差越大，水分子扩散越快，漏斗管内液面越高，据最终实验结果可断定图甲中B的浓度大于C的浓度，故A正确、B错误；当漏斗管内的液面不再变化时，水分子进出半透膜达到动态平衡，此时B中液面高于C中液面，存在液面差，说明B的浓度仍大于C的浓度，故C、D正确。角度二 渗透作用应应用及分析2.(2018泰安模拟拟)如图图A为为两个渗透装置，溶液a、b为为不同浓浓度的同种溶液，且a溶液浓浓度b溶液浓浓度，c为为清水，图图B为显为显 微镜镜下观观察到的某植物表皮细细胞，下列叙述错误错误 的是世纪纪金榜导导学号14120037( )A.图图A
10、中装置2的液面一段时间时间 后会高于装置1的液面B.图图B中的、相当于图图A中的C.若图图B所示为为某农农作物的根毛细细胞，此时应时应 及时时灌溉溉D.图图B中的与图图A中的通透性不同【解析】选B。根据题干“a溶液浓度b溶液浓度，c为清水”，可推断一段时间后装置2的液面高于装置1的液面；图B细胞中含有大液泡，因此可以构成渗透系统，其中原生质层相当于图A中的半透膜，图B中为细胞膜，为液泡膜，以及两者之间的细胞质即共同构成原生质层；若图B所示为某农作物的根毛细胞，上述图中细胞发生了质壁分离，应及时灌溉；图B中的的膜具有选择透过性，图A中的没有选择透过性，只要微粒大小小于膜上的孔均可以通过。【知识总
11、结识总结 】渗透系统统中的两个“比较较”(1)半透膜与选择选择 透过过性膜的比较较。区别别：a.半透膜是无生命的物理性薄膜，物质质能否通过过取决于分子的大小。b.选择选择 透过过性膜是具有生命的生物膜，磷脂和载载体蛋白的存在决定了其对对不同物质质吸收的选择选择 性。细细胞死亡或膜载载体蛋白失活后，其选择选择 透过过性丧丧失。共性：都允许许水分子自由通过过，而不允许许生物大分子物质质通过过。(2)原生质层质层 与原生质质体的比较较。原生质层质层 是在成熟的植物细细胞内相当于半透膜的结结构，由细细胞膜、液泡膜以及两层层膜之间间的细细胞质组质组 成，不包括液泡内的细细胞液。此结结构仅仅存在于成熟的植
12、物细细胞中。原生质质体是去除植物细细胞壁后所剩下的具有生物活性的植物细细胞结结构，包括细细胞膜、细细胞质质、细细胞核三部分。【加固训练训练 】1.若半透膜允许许水分子通过过，不允许许蔗糖分子通过过，下列关于渗透现现象的说说法正确的是 ( )A.初始状态态半透膜一侧侧是蔗糖，一侧侧是清水，渗透平衡时时，半透膜两侧浓侧浓 度相等B.初始状态态半透膜一侧侧是蔗糖，一侧侧是清水，渗透平衡时时，半透膜两侧浓侧浓 度不可能相等C.初始状态态半透膜两侧侧是不同浓浓度的蔗糖溶液，渗透平衡时时，膜两侧浓侧浓 度不可能相等D.初始状态态半透膜两侧侧是不同浓浓度的蔗糖溶液，渗透平衡时时，半透膜两侧浓侧浓 度一定相等
13、【解析】选B。初始状态半透膜一侧是蔗糖，一侧是清水，膜两侧溶液水分子进出的速率相等即渗透平衡时，半透膜两侧浓度不可能相等，仍然是蔗糖一侧的浓度较大；初始状态半透膜两侧是不同浓度的蔗糖溶液，半透膜只允许水分子通过，不允许蔗糖通过，渗透平衡时，半透膜两侧浓度可能相等。2.(2018江淮十校联联考)如图图表示一个中间间隔以半透膜(只允许许水分子通过过)的水槽，两侧侧分别别加入等质质量分数的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液。然后在半透膜两侧侧加入等质质量的麦芽糖酶，在加入麦芽糖酶前后A、B两侧侧液面的变变化是 ( )A.加酶前A侧侧上升，加酶后B侧侧上升并高于A侧侧高度B.加酶前A侧侧上升，加酶后B侧侧上升并等
14、于A侧侧高度C.加酶前后A、B两侧侧液面不变变D.加酶前A、B两侧侧液面不变变，加酶后B侧侧上升并高于A侧侧高度【解析】选B。溶液的渗透压取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目，所以等质量的葡萄糖溶液的渗透压高于麦芽糖，只允许水分子通过时，水分子往左侧渗透得快，加酶前A侧上升。加酶后B侧的麦芽糖水解，渗透压升高，吸水能力高于A侧。又因为一分子麦芽糖由两分子葡萄糖构成，等质量分数的麦芽糖水解后与左侧葡萄糖的物质的量浓度几乎相等，所以加酶后B侧上升并等于A侧高度。3.(2018福州模拟拟)如图图所示的U形管中间间被半透膜(体积积小于或等于单单糖的物质质才能通过过)隔开，两侧侧分别别加入等量的 0.1
15、molL-1 的蔗糖溶液和麦芽糖溶液。一段时间时间 后左右两侧侧液面高度变变化是怎样样的？若向U形管两侧侧加入等量某种物质质，最终终右侧侧液面上升，那么加入的这这种物质质最可能是什么( )A.右侧侧液面高度下降；葡萄糖B.两侧侧液面高度不变变；蔗糖酶C.两侧侧液面高度不变变；麦芽糖酶D.右侧侧液面高度下降；蒸馏馏水【解析】选B。半透膜两侧的溶液物质的量浓度相等，因此两侧液面高度不变；若向U形管两侧加入的物质是等量的蔗糖酶，则左侧的每个蔗糖分子会被分解成1分子果糖和1分子葡萄糖，溶液浓度增加，左侧液面上升，但随着果糖、葡萄糖不断透过半透膜进入右侧，而麦芽糖不能透过半透膜，这样右侧溶液浓度不断增加
16、，最终右侧液面上升。4.(2018临临沂模拟拟)如图图1所示的甲、乙、丙三个渗透装置中，三个漏斗颈颈的内径相等，漏斗内盛有浓浓度相同的蔗糖溶液，且漏斗内液面高度相同，漏斗口均封以半透膜，置于同一个水槽的清水中。三个渗透装置半透膜的面积积和所盛蔗糖溶液的体积积如表所示。图图2中曲线线1、2、3表示漏斗液面高度随时间时间 的变变化情况。则则曲线线1、2、3与甲、乙、丙三个装置的对应对应 关系应应是( )A.1丙；2甲；3乙B.1乙；2甲；3丙C.1甲；2乙；3丙D.1丙；2乙；3甲装置编编号甲乙丙半透膜面积积SS/2S蔗糖溶液体积积TT2T【解析】选A。由图1及表中的信息可知：丙的初始蔗糖溶液体积
