第8讲物质跨膜运输的实例.docx

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1、第8讲物质跨膜运输的实例考纲要求L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。问题化夯基系统化梳理回扣基础构建网络一、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抗散。（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。植物细胞吸水和失水的原理

2、如下：外界溶液浓度失水质壁分离原生质层吸水质壁分离复原细胞液浓出判一判1 .K通过细胞膜属于渗透作用（X）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（X）3 .细胞液就是细胞内的液体（X）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（X）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培养液中的高子浓度-初始浓度口水稻口番茄UMffCa2，SiOJ-离子1 .不同物质的跨膜运输特点(1)水分子：顺相对含量梯度(高一低(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

3、同离子的特点(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。(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。网络构建路膜运输 的实例I外四：浓度卷卜 I内因：伸缩性不同卜I选择斗过性 体理同一植物吸收不同离子不同植物吸 收同种离子不同微生物吸 收不同矿物质原生质上相当于半透膜细胞液和外界溶 液存在浓度注突破考点提炼技法学案式操作递进式突破考点聚焦渗透系统及其应用核心突破1.对比

4、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水分子通过生透膜的扩细胞液通过原生质层与外界溶原理散作用液之间发生渗透作用水扩散的方向低浓度溶液一高浓度溶液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MNN若漏斗内液面不变，则M=N若漏斗内液面下降，则MWN(2)验证渗透作用发生的条件漏斗内液而上升、漏斗口怅封半透膜,并注人蔗糖溶液旦烧杯中盛+蒸慵水乙烧杯中盛.一蒸慵水+漏斗口密封全透膜,并注人蔗糖溶液漏斗内液而不h升此烧杯中盛一定+浓度蔗糖溶液漏斗口密封半透膜,注人同浓度藤糖溶液漏斗内液而不上升甲、乙

5、对比二海透作Jn必须具有半透睽甲、丙对比=澹透作用必须具有随羞探究物质能否通过半透膜(以碘和淀粉为例)烧杯内盛淀粉溶液漏斗内盛碘液结论变蓝不变蓝碘能通过半透膜，而淀粉不能不变蓝变蓝淀粉能通过半透膜,而碘不能变蓝变蓝淀粉和碘都能通过半透膜不变蓝不变蓝逑粉酗都不能通过半透膜易错警示关于渗透系统中的3个“比较”(1)渗透平衡与溶液浓度的内涵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，既不可看作没有水分子移动也不可看作两侧溶液浓度相等。溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度。(2)半透膜与选择透过性膜的比较区别：半透膜是无生命的物理性薄膜，物质能否通过取决于分子的大小。选择透过性膜是具有生命的生物

6、膜，载体蛋白的存在决定了其对不同物质吸收的选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。共性：都允许水分子自由通过，而不允许生物大分子物质通过。(3)原生质层与原生质体的比较原生质层在成熟的植物细胞内相当于半透膜的结构，由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成，不包括细胞核和液泡内的细胞液。此结构仅存在于成熟的植物细胞中。原生质体是去除了植物细胞壁后所剩下的具有生物活性的植物细胞结构，包括细胞膜、细胞质、细胞核三部分。I命题探究I1.如图所示的渗透装置中，开始时的液面高度为a,停止上升时的蔗糖溶液高度为b,若每次停止上升后都将玻璃管中高出烧杯液面的部二a分吸出，则a、b液面间的高度差

7、与吸出蔗糖溶液的次数之间的盲;思清水关系是次数C答案B解析每吸出一次，底糖溶液浓度就减小一次，而a、b液面的高度差是由半透膜内外溶液浓度差决定的，随着吸出次数的增加内外浓度差越来越小，所以a、b液面高度差也越来越小。互动探究(1)当液面上升且停止于b处时，水分子进出情况如何？(2)经过无数次如题中所列的操作后，液面升高的高度差接近0,此时半透膜两侧的浓度相等吗？提示（1）水分子出入量相等（2）相等廉懈水 族幡和蔗 糖的溶液 猪膀胱膜2.某同学设计渗透装置如右图所示（开始时状态），烧杯中盛放有蒸谭水，图中猪膀胱膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一定时间后再加入蔗糖酶。该实验过程中最

8、可能出现的是A.漏斗中液面开始时先上升，加酶后即下降B.漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后下降C.加酶前后，在烧杯中都可以检测出蔗糖D.加酶后可以在烧杯中检测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶答案B解析加酶前，漏斗内溶液浓度高于漏斗外，水分子向漏斗内部扩散的较多，漏斗液面上升；加酶后，蔗糖水解为单糖，摩尔浓度增大，使液面继续上升，后随着单糖逐渐进入烧杯，而使漏斗内溶液浓度下降，液面下降。I技法提炼I“u”型管中水分子移动方向的分析低浓度溶液勰 半 高浓度溶液1 .膜两侧溶液中浓度高的一侧渗透压高，低的-侧渗透压低，水分子由低浓度一侧向高浓度侧扩散。2 .两侧溶液中的溶质是否能通过半透膜，若不能，则只是

9、高浓度一侧液面升高；若能，则先是高浓度一侧液面升高，随后另侧液面升高，最后两侧液面持平。3 .如果溶质分子不能透过半透膜，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。实验六观察植物细胞的质壁分离及复原I核心突破I1 .实验原理（1）成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。（2）当细胞液浓度S外界溶液浓度时，失水，质壁分离；当细胞液浓度之外界溶液浓度时,吸水，质壁分离复原。2 .实验流程制作洋葱鳞片叶表皮临时装片用低倍显微镜观察0.3 g/mL蔗糖溶;有一个紫色的中央大液泡 原生质层紧贴细胞壁吸水纸吸引用低倍显赢观察中央液

10、泡逐逝也，颜色翅原生质层与细胞壁逐渐分离,清水低倍显微镜观察中央液泡逐渐胀大,颜色变浅.原生质层逐渐贴近细胞壁易错警示与细胞质壁分离及复原有关的5个总结(1)实脸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)实脸试剂使用使用浓度过高的蔗糖溶液(0.5gmL),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1molL的KNO3溶液，国为K卡和NO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

11、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。I命题探究I3 .把数条5cm长的马铃薯条分别浸在蒸储水和不同浓度的蔗糖溶液中，每隔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()马铃薯2后长度改变的百分率一_蒸慵水-0.1OM蔗糖溶液,ll-0.20M蔗糖溶液-030f黄糖溶液A-0.35M蔗糖溶液-0.40M蔗糖溶液-045M蔗糖溶液A.马铃薯条通过渗透吸(失)水改变其长度B.在O.IOM

12、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0.3OM的蔗糖溶液D.在0.4OM蔗糖溶液中马铃薯细胞失水皱缩答案B解析据图分析，马铃薯条浸在0.3OM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.

13、250.3质壁分离状态不分离刚分离显著分离显著分离A.0.15mol/LB.0.2mol/LC.20.2mol/LD.20.3mol/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0.15mol/L和0.2mol/L之间。因此，为保证植物移植后能正常生存，甲地土堵溶液的浓度应0.15mol/L。I技法提炼I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耐+1一定浓度的蔗糖溶液发生质壁分离一有生物活性I不发生质壁分离一无生物活性2 .测定细胞液浓度范围待测细胞I+1一系列浓度梯度的蔗糖

14、溶液镜检U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 .比较不同植物细胞的细胞液浓度不同植物细胞|+|同一浓度的商穗落海镜检a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）成熟植物细胞I+1不同种类溶液只发生质壁分离T蔗糖溶液镜检I质壁分离后自动复原一KNO3溶液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3刚刚发生质壁分离所需时间一比较所用时间长短一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+分离剂里之发生质壁分离f细胞壁伸缩性小于原生质层伸缩性不发生质壁分离一细胞壁伸缩性大于或等于原生质.层的伸缩性实验单变量：植物细胞原生质层和细胞壁的伸缩性差异。根据下列实验材料和用具.设计实验脸证死的植物细胞不能发生质壁分离和亚原现象.(D材料与用具：新鲜的紫色洋葱第片叶、煮过的紫色洋热细片叶、刀片、银子、滴管、我玻片、