高一生物加強課五物質(zhì)跨膜運輸

高一生物加強課五物質(zhì)跨膜運輸?shù)谝豁摚参迨豁?，編輯?023年，星期二

考點1滲透作用的原理和應用(5年10考)

(2013福建理綜、江蘇，2012北京、廣東卷，2011全國新課標卷，大綱……)1．滲透作用的條件 (1)有一層______ (2)膜兩側(cè)溶液具有_______半透膜濃度差第二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二2．動物細胞的吸水和失水

(1)

(2)細胞吸水或失水的多少取決于細胞膜兩側(cè)溶液中水的相對含量的_____。3．植物細胞的吸水和失水差值第三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二第四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二4．與滲透作用模型對比分析成熟植物細胞是一個滲透系統(tǒng)滲透作用模型植物細胞與外界溶液形成的滲透系統(tǒng)圖解原理水分子通過_______的擴散作用細胞液通過_________與外界溶液之間發(fā)生滲透作用水擴散的方向__濃度溶液―→__濃度溶液半透膜原生質(zhì)層低高第五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二5．物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?/p>

(1)植物對無機鹽離子的吸收：

①不同植物(如番茄、水稻)對________的吸收能力不同。

②同種植物對_________的吸收能力不同。

(2)人體甲狀腺濾泡上皮細胞對碘的吸收是__(逆、順)濃度梯度進行的。

(3)結(jié)論：細胞膜和其他生物膜都是___________膜。同一離子不同離子選擇透過性逆第六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二判斷正誤(1)K＋通過細胞膜屬于滲透作用 (

)。(2)植物細胞的原生質(zhì)層由細胞膜和液泡膜組成，相當于半透膜 (

)。(3)細胞液就是細胞內(nèi)的液體 (

)。(4)當外界溶液濃度大于細胞液濃度時，植物細胞就會發(fā)生質(zhì)壁分離 (

)。(5)動物細胞在任何情況下都不會發(fā)生質(zhì)壁分離 (

)。答案

(1)×

(2)×

(3)×

(4)×提示

有大液泡的活的植物細胞才能發(fā)生質(zhì)壁分離。(5)√思維激活第七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二

滲透作用的原理及應用

(2013·江蘇單科，27)下圖為研究滲透作用的實驗裝置，請回答下列問題：第八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二(1)漏斗內(nèi)溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)為兩種不同濃度的蔗糖溶液，漏斗內(nèi)外起始液面一致。滲透平衡時的液面差為Δh，此時S1和S2濃度大小關(guān)系為________。(2)圖中半透膜模擬的是成熟植物細胞中的________，兩者在物質(zhì)透過功能上的差異是________。(3)為進一步探究兩種膜的特性，某興趣小組做了以下實驗。實驗材料：紫色洋蔥。實驗器具：如圖所示的滲透裝置(不含溶液)，光學顯微鏡，載玻片，蓋玻片，鑷子，刀片，吸水紙，擦鏡紙，滴管，記號筆等。第九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二實驗試劑：蒸餾水，0．3g/mL的蔗糖溶液和與其等滲的KNO3溶液。部分實驗步驟和結(jié)果如下：①選兩套滲透裝置，標上代號X和Y。在兩個燒杯里均加入一定量的蒸餾水，分別在裝置X和Y的漏斗內(nèi)加入適量的蔗糖溶液和KNO3溶液，均調(diào)節(jié)漏斗內(nèi)外液面高度一致。滲透平衡時出現(xiàn)液面差的裝置有__________________(填代號)。②選兩片潔凈的載玻片，________，在載玻片中央分別滴加________，制作洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片并分別觀察裝片中細胞的初始狀態(tài)。第十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二③觀察臨時裝片中浸潤在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋蔥鱗片葉外表皮細胞發(fā)生的變化，兩者都能出現(xiàn)的現(xiàn)象是________________________________________________。(4)上述實驗中最能體現(xiàn)兩種膜功能差異的實驗現(xiàn)象是__________________________________________________。第十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二解析

(1)由于滲透平衡后漏斗內(nèi)液面高，再結(jié)合液體壓強原理，說明此時S1的濃度高；(2)成熟植物細胞的原生質(zhì)層具有選擇透過性，相當于－層半透膜；但原生質(zhì)層具有選擇透過性，可主動運輸細胞需要吸收或排出的物質(zhì)，而半透膜不具有生物活性；(3)①蔗糖不能透過半透膜，而KNO3可透過半透膜，故兩者達到動態(tài)平衡時，裝蔗糖溶液的實驗組的漏斗內(nèi)外出現(xiàn)液面差。②實驗分組應注意編號并標注，制作植物細胞臨時裝片時在載玻片上先滴一滴蒸餾水，可保持細胞的活性，并有利于材料展開。③成熟的植物細胞處于不同種類的高濃度的外界溶液中時都會因滲透失水而發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。④由于KNO3可被植物細胞吸收，而蔗糖不會被細胞吸收，因此一段時間后，KNO3實驗組的細胞液濃度升高而吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離后自動復原現(xiàn)象。第十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二答案

(1)S1>S2

(2)原生質(zhì)層原生質(zhì)層能主動運輸(轉(zhuǎn)運)有關(guān)物質(zhì)而半透膜不能(3)①X

②標號蒸餾水③質(zhì)壁分離(4)KNO3溶液中的細胞質(zhì)壁分離后會自動復原第十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二【易混易錯】

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。歸納提升

滲透作用原理的拓展應用

(1)比較不同溶液濃度大小漏斗內(nèi)燒杯內(nèi)溶液濃度MN現(xiàn)象及結(jié)論①若漏斗內(nèi)液面上升，則M>N②若漏斗內(nèi)液面不變，則M＝N③若漏斗內(nèi)液面下降，則M<N第十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二(2)驗證滲透作用發(fā)生的條件第十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二某同學設計了如圖所示的滲透作用實驗裝置，實驗開始時長頸漏斗內(nèi)外液面平齊，記為零液面。實驗開始后，長頸漏斗內(nèi)部液面的變化趨勢為 (

)。[對點強化]第十六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二解析掌握滲透作用發(fā)生的條件(有半透膜和膜兩側(cè)存在濃度差)、水分子擴散的方向(順濃度梯度擴散)和擴散的速率是解題的關(guān)鍵。仔細觀察圖示，長頸漏斗內(nèi)為蔗糖溶液，實驗開始后長頸漏斗內(nèi)部液面將上升，由于實驗初始階段半透膜內(nèi)外溶液濃度差較大，液面上升速率較大。答案

B第十七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二考點2物質(zhì)出入細胞的方式及影響因素(5年13考)

(2013課標卷、北京理綜，2012安徽、浙江、海南卷，2011重慶……)1．完成小分子和離子的跨膜運輸方式比較物質(zhì)出入細胞的方式被動運輸主動運輸自由擴散協(xié)助擴散圖例(媒體更形象)第十八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二運輸方向__濃度―→__濃度一般為__濃度―→__濃度特點_______載體_______能量_____載體_______能量_____載體_____能量舉例O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯的跨膜運輸人的紅細胞吸收葡萄糖小腸上皮細胞吸收葡萄糖、氨基酸、無機鹽等影響因素細胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差細胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差；膜載體的種類和數(shù)量___________________；能量(溫度、氧濃度)高低低高不需要不消耗需要不消耗需要消耗膜載體的種類和數(shù)量第十九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二特別提醒 (1)影響自由擴散的因素：細胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差。

(2)影響協(xié)助擴散的因素

①細胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差。

②細胞膜上的載體數(shù)量。 a．載體是一類蛋白質(zhì)，具有特異性，不同物質(zhì)的載體不同，不同生物細胞膜上的載體的種類和數(shù)目也不同。 b．載體具有飽和現(xiàn)象，當細胞膜上的載體全部參與物質(zhì)的運輸時，細胞吸收該載體運輸?shù)奈镔|(zhì)的速度不再隨物質(zhì)濃度的增大而增大。第二十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二 (3)影響主動運輸?shù)囊蛩?/p>

①載體數(shù)量。

②能量：凡能影響細胞內(nèi)產(chǎn)生能量的因素，都能影響主動運輸，如氧氣濃度、溫度等。2．大分子和顆粒性物質(zhì)進出細胞的方式方式胞吞胞吐圖例第二十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二運輸方向胞外―→胞內(nèi)胞內(nèi)―→胞外特點______載體、需_____能量舉例吞噬細胞吞噬抗原胰島素、消化酶、抗體的分泌影響因素細胞膜流動性、能量等不需要消耗第二十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二思維激活1．請將下列物質(zhì)運輸相關(guān)內(nèi)容連線第二十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二2．判斷正誤 (1)主動運輸使膜內(nèi)外物質(zhì)濃度趨于一致，維持了細胞的正常代謝 (2013·天津理綜，3C)(

)。 (2)血漿中的碘進入甲狀腺濾泡上皮細胞屬于自由擴散(2012·海南卷，11D)(

)。 (3)氫離子可以通過擴散作用進入液泡內(nèi)(2011·北京卷，3B)(

)。 (4)主動運輸過程中，需要載體蛋白協(xié)助和ATP提供能量(

)。 (5)液泡中積累大量離子，故液泡膜不具有選擇透過性(

)。

答案

(1)×

(2)×

(3)×

(4)√

(5)×第二十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二

物質(zhì)出入細胞方式的判定1．(2013·浙江理綜，2)某哺乳動物神經(jīng)細胞內(nèi)外的K＋和Na＋濃度見下表。下列屬于主動運輸?shù)氖?(

)。第二十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二A．K＋經(jīng)鉀離子通道排出細胞B．K＋與有關(guān)載體蛋白結(jié)合排出細胞C．Na＋經(jīng)鈉離子通道排出細胞D．Na＋與有關(guān)載體蛋白結(jié)合排出細胞解析根據(jù)表格，神經(jīng)細胞外Na＋濃度較高，細胞內(nèi)K＋濃度較高，K＋和Na＋經(jīng)過離子通道排出細胞屬于被動運輸，A項、C項錯誤；K＋與有關(guān)載體蛋白結(jié)合排出細胞，運輸方向由高濃度向低濃度，運輸方式為協(xié)助擴散，B項錯誤；Na＋與有關(guān)載體蛋白結(jié)合排出細胞，運輸方向由細胞內(nèi)向細胞外，運輸方式為主動運輸，D項正確。答案

D第二十六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二

物質(zhì)出入細胞方式的綜合考查2．(高考改編題)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。其中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．CO2 C．胰島素

D．K＋第二十七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二解析首先根據(jù)圖乙判定該物質(zhì)的運輸方式及濃度特點，然后觀察圖甲中各種物質(zhì)細胞內(nèi)外的濃度，最終確定對應關(guān)系。圖乙表示該物質(zhì)由細胞膜外通過主動運輸由低濃度進入高濃度的細胞膜內(nèi)，Na＋細胞外濃度高，細胞內(nèi)濃度低，濃度方向不符合乙圖；CO2為協(xié)助擴散，胰島素為胞吞，運輸方式不符合乙圖；只有K＋的運輸方式和濃度方向都符合乙圖。答案

D第二十八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二互動探究

除上述選定選項外，若在圖乙中另標出A～D其他三類物質(zhì)的出入方向應如何表示？其中有一類物質(zhì)通過細胞的方式別具一格，這是指哪類物質(zhì)？

提示從圖甲可看出，細胞外Na＋遠高于細胞內(nèi)，則Na＋出細胞應與圖示所示箭頭方向相反，但也需載體協(xié)助，且消耗ATP；甲圖顯示細胞內(nèi)CO2高于細胞外，則CO2排出細胞既不需載體，也不需能量，為自由擴散；胰島素屬大分子物質(zhì)，它分泌出細胞的方式為“胞吐”，與膜流動性有關(guān)，不同于其他三類物質(zhì)的跨膜運輸。第二十九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二方法提煉1．物質(zhì)出入細胞方式的快速確認

根據(jù)運輸方向及載體有無及是否耗能：逆濃度梯度的跨膜運輸方式是主動運輸。順濃度梯度需要載體且耗能也是主動運輸，不耗能為協(xié)助擴散。第三十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二2．探究物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?(1)探究是主動運輸還是被動運輸?shù)谌豁?，共五十一頁，編輯?023年，星期二1．實驗原理

成熟的植物細胞構(gòu)成滲透系統(tǒng)可發(fā)生________。[要點突破]實驗5觀察植物細胞的質(zhì)壁分離及復原(5年10考)

(2013福建理綜、江蘇，2011全國卷、新課標、天津卷……)滲透作用第三十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二2．質(zhì)壁分離與復原實驗流程第三十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二3．質(zhì)壁分離的原因第三十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二本實驗應注意的問題(1)實驗材料的選擇①一般不選擇細菌細胞，它能發(fā)生質(zhì)壁分離，但現(xiàn)象不明顯。②不能選擇動物細胞，它無細胞壁，不能發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。(2)實驗試劑使用①使用濃度過高的蔗糖溶液(質(zhì)量濃度為0．5g/mL)，質(zhì)壁分離現(xiàn)象明顯，但不能復原，因為溶液濃度過高，細胞過度失水而死亡。②使用質(zhì)量濃度為1mol·L－1的KNO3溶液，因為K＋和NO3－可被細胞吸收，使細胞液濃度增大，所以細胞先發(fā)生質(zhì)壁分離后又自動復原。(尿素、甘油、乙二醇等現(xiàn)象同上)第三十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二(3)發(fā)生質(zhì)壁分離時在細胞壁和細胞膜之間充滿的是外界溶液，原因是細胞壁具有全透性。(4)質(zhì)壁分離與復原過程中水分移動是雙向的，總結(jié)果是單向的。(5)本實驗用顯微鏡觀察了三次，第一次與第二次形成對照，第三次與第二次形成對照，該對照方法為自身對照。第三十六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二【典例1】 (2013·福建，2)為探究茉莉酸(植物生長調(diào)節(jié)劑)對離體培養(yǎng)的成熟胡楊細胞質(zhì)壁分離的影響，將細胞分別移至不同的培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)3d，結(jié)果如表。下列敘述錯誤的是 (

)。[典例透析]組別培養(yǎng)液中另添加的成分結(jié)果NaCl茉莉酸①＋－部分細胞質(zhì)壁分離②＋＋細胞正常，無質(zhì)壁分離③－－細胞正常，無質(zhì)壁分離第三十七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二注：“＋”表示有添加，添加后NaCl濃度為100mmol·L－1，茉莉酸濃度為10－3mg·L－1，“－”表示無添加。A．胡楊細胞通過滲透作用吸水和失水B．質(zhì)壁分離的胡楊細胞液泡體積變小C．NaCl為自變量，茉莉酸為因變量D．茉莉酸對NaCl引起的胡楊細胞質(zhì)壁分離有抑制作用解析茉莉酸為自變量，有無質(zhì)壁分離現(xiàn)象為因變量。答案

C第三十八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二【典例2】 (江蘇高考試題改編)將浸潤在質(zhì)量濃度為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。 (1)洋蔥表皮細胞通過滲透作用失水，導致細胞發(fā)生質(zhì)壁分離，原生質(zhì)層在該過程中充當了________。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．細胞壁第三十九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二(2)請在坐標系中繪出細胞吸水力隨質(zhì)壁分離程度變化曲線。第四十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二(3)若將裝片放在80℃的條件下處理一段時間(裝片中的溶液仍保持0．3g/L)后，放在顯微鏡下觀察，在清晰看到細胞結(jié)構(gòu)后為了更準確判斷A處顏色，應該如何操作顯微鏡？______________________________________________________________________________________________________。(4)蘚類小葉是否是觀察線粒體的理想實驗材料？________，為什么？________________________________。第四十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二解析

(1)成熟植物細胞的細胞膜、液泡膜及兩層膜之間的細胞質(zhì)部分組成原生質(zhì)層，充當了半透膜。細胞核、液泡內(nèi)的成分不屬于原生質(zhì)層。(2)細胞隨著質(zhì)壁分離程度加大，細胞液濃度增加，細胞吸水力也增加。因細胞有最大分離程度，故吸水力也有最大值。(3)調(diào)節(jié)顯微鏡粗、細準焦螺旋可以使圖像清晰，調(diào)節(jié)光圈、反光鏡可以改變視野亮度?！霸谇逦吹郊毎Y(jié)構(gòu)后為了更準確判斷”，不需要調(diào)節(jié)粗、細準焦螺旋。(4)蘚類葉肉細胞中有葉綠體，影響對被染成藍綠色對線粒體的觀察。答案

(1)半透膜AB

(2)如圖第四十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二(3)調(diào)節(jié)光圈、反光鏡以改變視野亮度(4)不是細胞中有葉綠體，影響染色后對線粒體的觀察第四十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二質(zhì)壁分離實驗的拓展應用

(1)判斷成熟植物細胞是否有生物活性(2)測定細胞液濃度范圍第四十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二(3)比較不同植物細胞的細胞液濃度(4)鑒別不同種類的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)第四十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二(5)比較未知濃度溶液的濃度大小(6)驗證原生質(zhì)層和細胞壁伸縮性大小實驗單一變量：植物細胞原生質(zhì)層和細胞壁的伸縮性差異。第四十六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期二易錯點1原生質(zhì)、原生質(zhì)層、原生質(zhì)體的辨析

點撥

(1)原生質(zhì)是細胞內(nèi)生命物質(zhì)的總稱，它的主要成分是蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)。原生質(zhì)分化產(chǎn)生細胞膜、細胞質(zhì)