《2015届《创新导学案》大一轮复习课件24物质跨膜运输的实例》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2015届《创新导学案》大一轮复习课件24物质跨膜运输的实例（67页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第4讲 物质跨膜运输的实例 考纲引领 1.通过模拟实验探究膜的透性(实验)。 2.观察植物细胞的质壁分离和复原(实验)。,考点一 渗透系统及其应用1渗透作用 (1)概念：指水分子(或者其他溶剂分子)透过 ，从浓度溶液向高浓度溶液的 。 (2)渗透作用发生的条件 具有 ；半透膜两侧的溶液存在 。,半透膜,低,扩散,半透膜,浓度差,2动物细胞的吸水和失水,细胞膜,细胞质,失水皱缩,吸水膨胀,3植物细胞的吸水和失水,细胞膜,液泡膜,细胞液,质壁分离复原,4(判一判) (1)渗透作用的发生必须依赖半透膜和膜两侧的浓度差() (2)植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成 () (3)细胞液就是细胞内的液
2、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 () (6)动物细胞在任何条件下都不能发生渗透作用 (),【解惑】 水分子在细胞膜上总是双向运动的。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。因此表现出细胞吸水。1常见渗透装置图分析,2对比分析成熟植物细胞是一个渗透系统,3.渗透作用原理的拓展应用 (1)比较不同溶液浓度大小,(2)验证渗透作用发生的条件,(3)探究物质能否通过半透膜(以碘和淀粉为例),【备考指导】 渗透平衡概念辨析 (1)发生渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达平衡状态，既不
3、可看作没有水分子移动也不可看作两侧溶液浓度相等。 (2)溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度，如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的质量浓度相等，但10%蔗糖溶液的物质的量浓度小，故水可通过半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。,本考点多以实验分析的形式与物质跨膜运输方式相结合进行命题，多为选择题。 真题回顾 1(2011新课标全国卷)将人的红细胞放入4 蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是( ) A红细胞膜具有水溶性 B红细胞的液泡体积增大 C蒸馏水大量进入红细胞 D低温时红细胞膜流动性增大,【解析】 将人的红细胞放入4 蒸馏水中，红细胞会因大量蒸馏水进入而导致破裂；红细胞膜是脂溶性的；人的红
4、细胞没有液泡；因低温时分子运动减慢而导致细胞膜的流动性降低。 【答案】 C 2(2012上海单科)相对细菌和植物细胞而言，动物细胞离体培养更需要关注培养基的渗透压，这是因为动物细胞( ) 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要求不同 【解析】 本题考查渗透压与渗透吸水、维持细胞形态和功能的内在联系等方面的知识。细胞内外液的渗透压之差是细胞吸水或失水的动力。动物细胞与植物细胞相比没有细胞壁的保护，容易因过多吸水而涨破，A选项正确。 【答案】 A,考点分向 考向一 渗透装置分析 1.某同
5、学为探究膜的通透性而设计了如图所 示的渗透装置，开始时烧杯内的液面和长颈 漏斗内的液面相平。在长颈漏斗内液面上升 的过程中( ) A液面上升的速率先加快后减慢最终维持稳定 B水分子通过半透膜从蔗糖溶液向清水扩散的速率逐渐减慢 C当半透膜两侧液体浓度相等时，水分子不再通过半透膜扩散,D当半透膜两侧水分子进出速率相等时，长颈漏斗内液面最高 【解析】 实验开始时，由于单位体积清水中水分子数量多于蔗糖溶液，因此，水分子通过半透膜扩散进入蔗糖溶液的速率大于由蔗糖溶液扩散进入清水中的速率；随着水分子进入漏斗内量的增 多，蔗糖溶液浓度下降，同时由于漏斗液面升高与烧杯中液体形成的压力差增加，水分子扩散进入漏斗
6、内的速率下降，而反方向水分子扩散速率升高，当水分子在半透膜两侧进出速率相等时，漏斗内液面达到最高并停止上升，即最终液面上升的速率变为0。 【答案】 D,【轻巧识记】 口诀记忆渗透作用的发生 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，全由两液浓度定。,考向二 渗透作用过程、原理 2(2013北京市朝阳区期末)在一个新鲜萝卜中挖一凹槽，在凹槽中放入浓盐水。一段时间后，萝卜变软，凹槽中水分增多。下列图示的实验与此实验原理差异最大的是 ( ),【解析】 A
7、项为植物细胞液内外浓度有差异，细胞内水外流，体现膜的半透性。B项是证明酵母菌能无氧呼吸。C项证明膜的半透性。D项是红细胞吸水涨破或失水皱缩，体现膜的半透性。故选B。 【答案】 B,3(2014无锡一中摸底)下图所示的U形管中间被半透膜(体积小于或等于单糖的物质才能通过)隔开，两侧分别加入等量的 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形管两侧加入等量某种微量物质，最终右侧液面上升，那么加入的这种微量物质最可能是什么( ),A右侧液面高度下降；葡萄糖 B两侧液面高度不变；蔗糖酶 C两侧液面高度不变；麦芽糖酶 D右侧液面高度下降；蒸馏水 【解析】 半透膜两侧的溶液物质的
8、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，左侧液面升高，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，最终右侧液面上升。 【答案】 B,【归纳提升】 “U”型管中水分子移动方向的 分析 (1)膜两侧溶液中浓度高的一侧渗透压高， 低的一侧渗透压低，水分子由低浓度一侧 向高浓度一侧扩散。 (2)两侧溶液中的溶质是否能通过半透膜，若不能，则只是高浓度一侧液面升高；若能，则先是高浓度一侧液面升高，随后另一侧液面升高，最后两侧液面持平。 (3)如果溶质分子不
9、能透过半透膜，在达到渗透平衡时，一般两侧溶液的浓度并不相等，因为液面高的一侧形成的静水压会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。,考点二 观察植物细胞的质壁分离及复原1植物细胞的质壁分离及复原 (1)原理 成熟的植物细胞构成 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。,渗透系统,(2)过程、操作,紧贴细胞壁,0.3 g/mL蔗糖溶液,逐渐变小,变深,细胞壁逐渐分离,清水,逐渐胀大,变浅,逐渐贴近细胞壁,2.不同物质的跨膜运输特点 (1)水分子： (高低)。 (2)离子和小分子：依据细胞生命活动需要进行 。 3水稻和番茄吸收
10、不同离子的特点 (1)同种生物细胞对不同物质的吸收具有 ，与其含有离子载体蛋白的 有关。 (2)不同种生物细胞对同种物质吸收具有 。,顺相对含量梯度,选择吸收,选择性,种类和数量,差异性,4生物膜的功能特性 (1)细胞膜和其他生物膜都是 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 是活细胞的一个重要特征。,选择透过性,选择透过性,1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.
11、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 的 溶液，因为 和 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。(尿素、甘油、乙二醇等现象同上) (3)发生质壁分离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。,2质壁分离实验的拓展应用及方法 (1)判断细胞的死活(2)测定细胞液浓度范围,本考点的命题规律为：一是通过联系水的渗透作用，
12、全面考查对该实验所用试剂、原理、操作步骤、结果等的掌握情况；二是以实验操作过程图的形式，考查对操作步骤的理解，或考查该实验的拓展应用。 1.(2011天津卷)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 【解析】 图中的N是外界的蔗糖溶液，不是细胞质；在清水中，细胞会通过吸水使质壁分离的细胞复原；细胞壁是全透的，细胞膜具有选择透过性，两者在物
13、质透过性上存在显著差异；洋葱根尖分生区细胞还没成熟，不具有大型液泡，不宜作为该实验的实验材料。 【答案】 A,2(2011全国大纲卷)将紫色洋葱在完全营养液中浸泡一段时间，撕取外表皮，先用浓度为0.3 g/mL 的蔗糖溶液处理，细胞发生质壁分离后，立即将外表皮放入蒸馏水中，直到细胞中的水分不再增加。若在该实验过程中，蔗糖溶液处理前外表皮细胞液的浓度为甲，细胞中的水分不再增加时外表皮细胞液的浓度为乙，则甲、乙的关系，以及实验过程中水分进出细胞的方式为( ) A甲乙，被动运输 B甲乙，被动运输,C甲乙，主动运输 D甲乙，主动运输 【解析】 蔗糖溶液处理前的细胞放在蒸馏水中能吸收水分，而处理后发生质
14、壁分离复原的细胞中水分不再增加，故细胞液的浓度降低了，即甲乙。水分进出细胞的方式是自由扩散，属于被动运输。 【答案】 B,考点分向 考向一 实验材料、原理、操作 1(2014滨州一模)以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象，下列叙述错误的是( ) A在细胞发生质壁分离时能观察到紫色中央液泡逐渐缩小 B高浓度蔗糖溶液比低浓度蔗糖溶液所引发的质壁分离所需时间短 C发生质壁分离的细胞放入清水中又能复原，说明细胞保持活性 D用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质分离,【解析】 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液呈紫色，在细胞发生质壁分离时由于液泡内细胞液不断失水，液泡会逐渐变小；
15、细胞放在高浓度溶液中由于细胞内外浓度差较大，因而失水较快；细胞在生活状态下发生质壁分离后可再复原，如果不能复原，说明细胞可能已经死亡；高浓度的NaCl可引起细胞失水甚至死亡，同样可引起植物细胞发生质壁分离。 【答案】 D,2如图所示，图乙是图甲发生渗透作用之后的示意图，图丙是根毛细胞示意图，图丁表示细胞体积随时间变化的曲线。下列叙述错误的是( ),A图甲中处溶液浓度小于处溶液浓度 B图甲和图丙中都有半透膜，两者的本质区别是图丙细胞膜上有载体蛋白，使其具有选择透过性 C若把图丙所示细胞放在质量分数为5%的NaCl溶液中，在显微镜下连续观察一段时间发现其发生了质壁分离 D若把图丙所示细胞放在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，则图丁表示细胞体积随时间推移而变化的曲线,【解析】 由图乙可知，图甲的渗透装置内部溶液浓度高于外部溶液浓度，即处溶液浓度小于处的。载体蛋白的存在使得细胞膜具有选择透过性。植物细胞可以吸收，使细胞液浓度升高，所以根毛细胞处于质量分数为5%的NaCl溶液中时会先发生质壁分离，后发生质壁分离复原。将图丙所示根毛细胞放在质量浓度为0.3 g/ mL的蔗糖溶液中时，细胞渗透失水，体积逐渐缩小，但由于细胞壁的伸缩性有限，体积不会无限收缩，则图丁表示细胞体积随时间推移而变化的曲线。 【答案】 C,
