物質(zhì)跨膜運輸實例與方式

物質(zhì)跨膜運輸實例與方式第1頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六5、為了驗證馬鈴薯不含還原糖的原因，請完成以下實驗。

實驗原理：①___________；②_________________。備選材料與用具：甘薯提取液（去淀粉和還原糖），馬鈴薯提取液（去淀粉），二苯胺試劑，斐林試劑，雙縮脲試劑，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的淀粉溶液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的蔗糖溶液等。實驗步驟：第一步：取A、B兩支試管，在A管中加入甘薯提取液，在B管中加入等量的馬鈴薯提取液。

第二步：70℃水浴保溫5min后，在A、B兩支試管中各加入______________________。

第三步：70℃水浴保溫5min后，在A、B兩支試管中再各加入____________________。第四步：________________________________。實驗結(jié)果：__________________________________________________。（）馬鈴薯不含還原糖，但吃起來略帶甜味，這是由于

的作用。

第2頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六第五講物質(zhì)跨膜運輸?shù)?頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六滲透系統(tǒng)的組成分析及應(yīng)用

單位時間內(nèi)透過半透膜的水分子數(shù)等于滲出半透膜的水分子數(shù)量第4頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六【典例1】?(2011·新課標(biāo)卷)撕去紫色洋蔥外表皮，分為兩份，假定兩份外表皮細胞的大小、數(shù)目和生理狀態(tài)一致，一份在完全營養(yǎng)液中浸泡一段時間，浸泡后的外表皮稱為甲組；另一份在蒸餾水中浸泡相同的時間，浸泡后的外表皮稱為乙組。然后，兩組外表皮都用濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液里處理，一段時間后外表皮細胞中的水分不再減少。此時甲、乙兩組細胞水分滲出量的大小，以及水分運出細胞的方式是()。A．甲組細胞的水分滲出量與乙組細胞的相等，主動運輸B．甲組細胞的水分滲出量比乙組細胞的高，主動運輸C．甲組細胞的水分滲出量比乙組細胞的低，被動運輸D．甲組細胞的水分滲出量與乙組細胞的相等，被動運輸C第5頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六【訓(xùn)練1】?(2011·上海理綜，20)某同學(xué)擬選擇一種半透性的膜材料，用于自制滲透計。他采用如圖1所示的裝置(示意圖)，對收集到的四種材料甲、乙、丙和丁進行試驗，得到了倒置漏斗中的液面高度隨時間變化的曲線(如圖2)。據(jù)圖分析，該同學(xué)應(yīng)選擇的膜材料是()。A．甲B．乙C．丙D．丁A第6頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六1.滲透作用發(fā)生的條件①具有半透膜：②具有濃度差：整理歸納1：漏斗液面上升漏斗液面上升漏斗液面不上升第7頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六2.探究物質(zhì)能否通過半透膜(以碘和淀粉為例)燒杯內(nèi)盛淀粉溶液漏斗內(nèi)盛碘液結(jié)論變藍不變藍不變藍變藍變藍變藍不變藍不變藍碘能通過半透膜，而淀粉不能淀粉能通過半透膜，而碘不能淀粉和碘都能通過半透膜淀粉和碘都不能通過半透膜第8頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六特別提醒①發(fā)生滲透平衡只意味著半透膜兩側(cè)水分子移動達平衡狀態(tài)，既不可看作沒有水分子移動也不可看作兩側(cè)溶液濃度相等。②溶液濃度指物質(zhì)的量濃度而非質(zhì)量濃度，如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的質(zhì)量濃度相等，但10%蔗糖溶液的物質(zhì)的量濃度小，故水可通過半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移動。第9頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六考點2：觀察植物細胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原典例：⑴外界溶液的濃度

細胞液的濃度，發(fā)生質(zhì)壁分離；外界溶液的濃度

細胞液的濃度，發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。⑵指出右圖所示的各部分結(jié)構(gòu)名稱①

；②

；③

；④

；⑤

；⑥

;③、④、⑤合稱

?！怠聪噜徏毎募毎诩毎诩毎ぜ毎|(zhì)液泡膜外界溶液原生質(zhì)層第10頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六【訓(xùn)練1】?(江蘇高考試題改編)將浸潤在0.3g/L蔗糖溶液中的紫色洋蔥表皮制成裝片，放在顯微鏡下觀察，結(jié)果如圖所示。請據(jù)圖回答下列問題。第11頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六(1)洋蔥表皮細胞通過滲透作用失水，導(dǎo)致細胞發(fā)生質(zhì)壁分離，原生質(zhì)層在該過程中充當(dāng)了________。以下結(jié)構(gòu)或物質(zhì)屬于原生質(zhì)層的是________。A．液泡膜B．線粒體C．液泡色素D．細胞核E．細胞壁半透膜AB⑵蘚類小葉是否是觀察線粒體的理想實驗材料？________，為什么？________。不是細胞中有葉綠體，影響染色后的線粒體的觀察。第12頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六【訓(xùn)練2】?(2011·天津理綜卷)將紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞浸潤在0.3g/mL的蔗糖溶液中，1分鐘后進行顯微觀察，結(jié)果見右圖。下列敘述錯誤的是()。A．圖中L是細胞壁，M是液泡，N是細胞質(zhì)B．將視野中的細胞浸潤在清水中，原生質(zhì)體會逐漸復(fù)原C．實驗說明細胞膜與細胞壁在物質(zhì)透過性上存在顯著差異D．洋蔥根尖分生區(qū)細胞不宜作為該實驗的實驗材料A第13頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六1．質(zhì)壁分離的原因整理歸納2：植物細胞的質(zhì)壁分離⑴成熟植物細胞的

相當(dāng)于一層半透膜；⑵

與

形成濃度差；⑶原生質(zhì)層的伸縮性比細胞壁的伸縮性大。原生質(zhì)層細胞液外界溶液要求：3分鐘整理，5分鐘展示講解。第14頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六3.實驗觀察質(zhì)壁分離實驗材料:洋蔥鱗片葉外表皮(紫色）試劑:0.3g/ml的蔗糖溶液，清水步驟：第15頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六思考題答案：

(1)不選動物細胞做實驗材料，因為動物細胞無細胞壁，不會發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。⑵本實驗所用的方法為引流法，采用了自身對照(前測和后測)。⑶當(dāng)以可吸收的物質(zhì)做溶質(zhì)時(如甘油、尿素、KNO3、乙二醇等)，可出現(xiàn)質(zhì)壁分離和自動復(fù)原現(xiàn)象。⑷選擇3g/ml蔗糖質(zhì)壁分離現(xiàn)象明顯，但不能復(fù)原，因為溶液濃度過高，細胞過度失水，導(dǎo)致死亡；使用醋酸等不發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。因為醋酸能殺死細胞，使原生質(zhì)層失去選擇透過性。第16頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六⑴判斷細胞的死活4.質(zhì)壁分離的應(yīng)用⑵測定細胞液濃度范圍⑶比較不同植物細胞的細胞液濃度大小⑷比較一系列溶液濃度大?、设b別不同種類的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)第17頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六【典例】?(2010·山東理綜，13)由圖中曲線a、b表示物質(zhì)跨(穿)膜運輸?shù)膬煞N方式，下列表述正確的是()。A．脂溶性小分子物質(zhì)不能通過方式a運輸B．與方式a有關(guān)的載體蛋白覆蓋于細胞膜表面C．方式b的最大轉(zhuǎn)運速率與載體蛋白數(shù)量有關(guān)D．抑制細胞呼吸對方式a和b的轉(zhuǎn)運速率均有影響考點3：物質(zhì)出入細胞的方式及影響因素

C第18頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六【訓(xùn)練1】?(2012·菏澤統(tǒng)考)圖甲表示四種不同的物質(zhì)在一個動物細胞內(nèi)外的相對濃度差異。通過圖乙所示的過程來維持細胞內(nèi)外濃度差異的物質(zhì)是()。A．Na＋B．K＋C．胰島素D．CO2B第19頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六【訓(xùn)練2】(2010高考天津卷)下列關(guān)于物質(zhì)跨膜運輸?shù)臄⑹?，錯誤的是（）A、主動運輸過程中，需要載體蛋白協(xié)助和ATP提供能量B、在靜息狀態(tài)下，神經(jīng)細胞不再進行葡萄糖的跨膜運輸C、質(zhì)壁分離過程中，水分子外流導(dǎo)致細胞內(nèi)滲透壓升高D、抗體分泌過程中，囊泡膜經(jīng)融合成為細胞膜的一部分B第20頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六跨膜運輸方式被動運輸跨膜方向整理歸納3：物質(zhì)跨膜運輸方式自由擴散協(xié)助擴散主動運輸高濃度→低濃度高濃度→低濃度一般低濃度→高濃度1.物質(zhì)跨膜運輸方式第21頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六動力載體協(xié)助消耗能量圖例不需要需要需要不消耗不消耗消耗膜兩側(cè)濃度差膜兩側(cè)濃度差能量（ATP)第22頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六舉例表示曲線(一定濃度范圍內(nèi))胞吞/胞吐O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等出入細胞紅細胞吸收葡萄糖小腸吸收葡萄糖、氨基酸、無機鹽等消耗能量，不需要載體蛋白第23頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六2．影響跨膜運輸?shù)囊蛩?2)氧氣濃度(3)溫度溫度可影響生物膜的流動性和酶的活性，因而會影響物質(zhì)跨膜運輸?shù)乃俾省?1)物質(zhì)濃度(在一定的濃度范圍內(nèi))第24頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六3.生物膜具有選擇透過性的原因分析第25頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六第26頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六THEEND!第27頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六1．判斷細胞的死活質(zhì)壁分離實驗的拓展應(yīng)用及方法第28頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六第29頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六第30頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六1．(2011·大綱版全國卷)將紫色洋蔥在完全營養(yǎng)液中浸泡一段時間，撕取外表皮，先用質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液處理，細胞發(fā)生質(zhì)壁分離后，立即將外表皮放入蒸餾水中，直到細胞中的水分不再增加。在該實驗中，蔗糖溶液處理前外表皮細胞液的濃度為甲，細胞中的水分不再增加時外表皮細胞液的濃度為乙，則甲、乙的關(guān)系，以及實驗過程中水分進出細胞的方式為()。A．甲<乙，被動運輸 B．甲>乙，被動運輸C．甲>乙，主動運輸 D．甲＝乙，主動運輸物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗疾?/p>

第31頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六解析考查滲透作用相關(guān)知識。水分子過膜方式是自由擴散，屬于被動運輸。洋蔥表皮細胞在質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液處理，細胞發(fā)生質(zhì)壁分離后，說明細胞失水了。把發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞立即將外表皮放入蒸餾水中，直到細胞中的水分不再增加，此時細胞吸水且細胞液應(yīng)該小于蔗糖溶液處理前外表皮細胞液的濃度。答案B第32頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六2．(2011·重慶卷)下圖為某種植物幼苗(大小、長勢相同)均分為甲、乙兩組后，在兩種不同濃度的KNO3溶液中培養(yǎng)時鮮重的變化情況(其他條件相同且不變)。下列有關(guān)敘述，錯誤的是()。兩組幼苗在KNO3溶液中的鮮重變化第33頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六A．3h時，兩組幼苗均已出現(xiàn)萎蔫現(xiàn)象，直接原因是蒸騰作用和根細胞失水B．6h時，甲組幼苗因根系開始吸收K＋、NO，吸水能力增強，使鮮重逐漸提高C．12h后，若繼續(xù)培養(yǎng)，甲組幼苗的鮮重可能超過處理前，乙組幼苗將死亡D．實驗表明，該植物幼苗對水分和礦質(zhì)元素的吸收是兩個相對獨立的過程第34頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六解析3h后，兩組幼苗重量均已低于開始幼苗鮮重，即發(fā)生了萎蔫，一方面是因為蒸騰作用散失的水分，另一方面是因放在比根細胞濃度大的KNO3溶液中，根細胞通過滲透作用失水。根系從一開始就通過主動運輸吸收K＋、NO，6h后甲組幼苗鮮重增加說明根細胞吸收的水分比蒸騰作用散失的水分多，根細胞內(nèi)離子濃度高于外界溶液濃度應(yīng)在6h前就開始了，只不過根細胞吸收的水分比蒸騰作用散失的水分少，所以鮮重還是在減少。

第35頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六根細胞內(nèi)通過主動運輸吸收的離子數(shù)量在增多，而吸水量也在增加，根細胞內(nèi)離子濃度在變化，而根外溶液離子被吸收和水分的吸收也在變化，根細胞內(nèi)外離子濃度差的變化不好確定，所以根的吸水能力不好判定。12h后，由于甲組根系不斷通過主動運輸吸收K＋、NO，從而保持根細胞內(nèi)外濃度差，使其吸水量大于蒸騰量而有可能超過處理前的鮮重量，而乙組放在比根細胞濃度大很多的KNO3溶液中，根細胞通過滲透作用和蒸騰作用不斷大量失水造成嚴(yán)重萎蔫最后死亡。通過以上分析可知吸收離子與吸收水分是兩個相對獨立的過程。答案B第36頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六3.(2010·廣東卷)下圖是植物從土壤中吸收某礦物質(zhì)離子示意圖。據(jù)圖判斷，該離子跨膜進入根毛細胞的方式為()。A.自由擴散B.協(xié)助擴散C.主動運輸D.被動運輸解析考查學(xué)生獲取信息的能力和理解能力。結(jié)合圖示可以看出，該礦質(zhì)離子的跨膜運輸有兩個特點：一是逆濃度梯度，二是消耗ATP，故應(yīng)為主動運輸。答案C物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?/p>

第37頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六4．(2010·天津卷)下列關(guān)于物質(zhì)跨膜運輸?shù)臄⑹觯e誤的是()。A．主動運輸過程中，需要載體蛋白協(xié)助和ATP提供能量B．在靜息狀態(tài)下，神經(jīng)細胞不再進行葡萄糖的跨膜運輸C．質(zhì)壁分離過程中水分子外流導(dǎo)致細胞內(nèi)滲透壓升高D．抗體分泌過程中，囊泡膜經(jīng)融合成為細胞膜的一部分第38頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六解析物質(zhì)從低濃度一側(cè)運輸?shù)礁邼舛纫粋?cè)，需要載體蛋白的協(xié)助，同時還需要消耗細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種方式叫做主動運輸。在靜息狀態(tài)下，神經(jīng)細胞進行著K＋外流和其他的生命活動，需要能量供給，進行著葡萄糖的跨膜運輸和葡萄糖的分解。抗體分泌過程屬于胞吐，高爾基體分泌的囊泡到達細胞膜時，囊泡膜與細胞膜融合，成為細胞膜的一部分。答案B第39頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六5．(2011·海南單科，27)原尿中葡萄糖、氨基酸等物質(zhì)的濃度與血漿中的基本相同。原尿經(jīng)腎小管上皮細胞的選擇性重吸收和分泌作用后形成尿液。正常情況下尿液中不含葡萄糖。腎小管上皮細胞中的葡萄糖通過被動運輸?shù)姆绞竭M入組織液。下圖為腎小管壁及相關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖。回答問題。第40頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六(1)腎小管上皮細胞中的葡萄糖濃度________(高于、低于、等于)組織液中的。(2)原尿中的葡萄糖進入腎小管上皮細胞的運輸方式是________，需要________的參與。(3)腎小管上皮細胞重吸收水分的原理是________，原尿中葡萄糖未能被完全重吸收從而導(dǎo)致尿量增加的原因是_________________________________。第41頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六解析(1)依據(jù)題干中提供的信息“腎小管上皮細胞中的葡萄糖通過被動運輸?shù)姆绞竭M入組織液”可推測腎小管上皮細胞中的葡萄糖濃度高于組織液中的葡萄糖濃度。(2)依據(jù)題干提供的信息：“原尿中葡萄糖濃度與血漿中的基本相同”、“正常情況下尿液中不含葡萄糖”可推知原尿中葡萄糖進入腎小管上皮細胞的運輸方式是主動運輸，需要載體蛋白參與。(3)腎小管上皮細胞重吸收水分的原理是滲透作用。原尿中葡萄糖未能被完全重吸收，會使原尿滲透壓增加，水分重吸收減弱帶走大量水分。答案(1)高于(2)主動運輸載體蛋白和ATP(3)滲透吸水腎小管腔中液體的濃度高于正常水平，滲透壓高，水分重吸收減弱，造成尿量增加第42頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六6.(2010·浙江卷，29，Ⅱ)為研究兔紅細胞在不同濃度NaCl溶液中的形態(tài)變化，請根據(jù)以下提供的實驗材料與用具，寫出實驗思路，設(shè)計記錄實驗結(jié)果及原因分析的表格，并填入相應(yīng)內(nèi)容。材料與用具：兔紅細胞稀釋液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%的NaCl溶液、蒸餾水、試管、顯微鏡等。(要求：答題時對NaCl溶液的具體配制、待觀察裝片的具體制作不作要求)綜合實驗探究

第43頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六(1)實驗思路：①_______________________________；②_______________________________；③_______________________________。(2)設(shè)計一張表格，并將預(yù)期實驗結(jié)果及原因分析填入該表中。第44頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六解析實驗?zāi)康臑檠芯客眉t細胞在不同濃度NaCl溶液中的形態(tài)變化，所以需要設(shè)置不同梯度濃度的NaCl溶液，實驗原理是動物細胞的細胞溶液濃度為0.9%，在濃度低于0.9%的NaCl溶液中動物細胞會吸水膨脹甚至漲破，在濃度高于0.9%的NaCl溶液中動物細胞會失水皺縮，且濃度差越大，現(xiàn)象越明顯。答案(1)①配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)由低到1.5%的NaCl溶液，分別等量加入各支試管中②向上述各支試管中分別加入等量的兔紅細胞稀釋液，放置一定時間③取兔紅細胞稀釋液和上述試管中的紅細胞稀釋液制作裝片，用顯微鏡觀察并比較紅細胞形態(tài)的變化第45頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六