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基礎(chǔ)課時案7 物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗头绞?2016備考·最新考綱 1．物質(zhì)出入細胞的方式(Ⅱ)。2.實驗：觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原。,一、滲透作用的原理和應(yīng)用 1．滲透作用的條件 (1)有 (2)膜兩側(cè)溶液具有,,半透膜,,濃度差,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 。,差值,3．植物細胞的吸水和失水 (1) (2),誤區(qū)警示！ (1)滲透系統(tǒng)的溶液濃度指物質(zhì)的量濃度而非質(zhì)量濃度，實質(zhì)是指滲透壓，如質(zhì)量分數(shù)為10%葡萄糖溶液和質(zhì)量分數(shù)為10%蔗糖溶液的質(zhì)量濃度相等，但質(zhì)量分數(shù)為10%蔗糖溶液的滲透壓小，故水可通過半透膜由蔗糖向葡萄糖溶液移動。 (2)滲透平衡只意味著半透膜兩側(cè)水分子移動達到動態(tài)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。,深度思考 下圖甲是一個典型的滲透裝置，作為成熟植物細胞也應(yīng)符合滲透系統(tǒng)的全部條件。,(1)請?zhí)顚憟D乙中各標號名稱。 (2)請指出圖乙中與圖甲a、b、c對應(yīng)的結(jié)構(gòu)分別是什么。 提示 (1)圖乙中①～⑥名稱依次為①細胞液、②細胞膜、 ③細胞質(zhì)、④液泡膜、⑤細胞壁、⑥原生質(zhì)層。 (2)與圖甲中a相對應(yīng)的為[①]細胞液，與b對應(yīng)的為[⑥]原生質(zhì)層，與c對應(yīng)的是“外界溶液”。,二、物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?1．不同物質(zhì)跨膜運輸?shù)奶攸c (1) (2)人體甲狀腺濾泡上皮細胞吸收碘的特點：逆濃度梯度運輸。 (3)不同微生物對各種礦物質(zhì)的需要量不同，吸收時各自都有 。,選擇性,2．生物膜的功能特性 (1)細胞膜和其他生物膜都是 膜，水分子、一些離子和小分子可以通過，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過。 (2)生物膜的 是活細胞的一個重要特征。,選擇透過性,選擇透過性,三、物質(zhì)進出細胞的方式 1．物質(zhì)運輸相關(guān)內(nèi)容(連一連),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)植物根系通過主動運輸吸收無機離子需要ATP ( ) (4)主動運輸過程中，需要載體蛋白協(xié)助和ATP提供能量 ( ) (5)主動運輸?shù)V質(zhì)元素離子的過程只發(fā)生在活細胞中( ) 答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√,深度思考 (1)下列是物質(zhì)出入細胞方式概念圖，請你具體指出①～⑦的內(nèi)容 (2)上述運輸方式中可逆濃度梯度運輸?shù)氖? 。 (3)同一物質(zhì)進出不同細胞的方式是否一定相同？ 。,提示 (1) ①~⑦依次為①分子大小、②胞吐、③胞吞、 ④是否耗能、⑤主動運輸、⑥是否需要載體、⑦協(xié)助擴散。 (2)上述運輸方式中只有[⑤]主動運輸可逆濃度梯度運輸。 (3)不一定相同。如葡萄糖進入紅細胞的方式是協(xié)助擴散，而進入小腸上皮細胞則是主動運輸。,有關(guān)物質(zhì)出入細胞的8個“不要漏掉” (1)需要載體蛋白協(xié)助的運輸方式除主動運輸外不要漏掉協(xié)助擴散。 (2)消耗能量的運輸方式除主動運輸外不要漏掉胞吞和胞吐。 (3)從高濃度到低濃度的運輸方式除自由擴散外不要漏掉協(xié)助擴散，有些主動運輸也可以從高濃度到低濃度運輸。 (4)影響協(xié)助擴散運輸速率的因素除載體蛋白數(shù)量外不要漏掉濃度差。,(5)與主動運輸有關(guān)的細胞器除供能的線粒體外不要漏掉載體蛋白的合成場所——核糖體。 (6)運輸速率與O2濃度無關(guān)的運輸方式除自由擴散外不要漏掉協(xié)助擴散。 (7)胞吞(吐)的大分子物質(zhì)穿過細胞膜的層數(shù)為0，因為該過程是通過膜的融合將物質(zhì)轉(zhuǎn)入或轉(zhuǎn)出細胞的。 (8)RNA和蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)進出細胞核，是通過核孔，而不是通過胞吞、胞吐。,四、觀察植物細胞質(zhì)壁分離及復(fù)原 1．實驗原理 成熟的植物細胞構(gòu)成滲透系統(tǒng)，可發(fā)生 。,滲透作用,2．質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗流程,3．現(xiàn)象與結(jié)論,(1)本實驗存在兩組對照實驗,(2)引發(fā)質(zhì)壁分離的2種原因,（3）本實驗是教材中涉及“顯微觀察”實驗中唯一的一個“只在低倍鏡下”觀察（不曾換“高倍鏡”）的實驗。,考點一 滲透作用原理及相關(guān)實驗(實驗5) [典例引領(lǐng)] 【典例】 (2013·江蘇單科，27)如圖 為研究滲透作用的實驗裝置，請 回答下列問題： (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(xué)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。 實驗試劑：蒸餾水，0.3 g/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)。 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__________________________________________。,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(dāng)于一層半透膜；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(yīng)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(fù)原現(xiàn)象。,答案 (1)S1S2 (2)原生質(zhì)層 原生質(zhì)層能主動運輸有關(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(fù)原,2．巧判細胞能否發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原 (1)從細胞角度分析 ①死細胞、動物細胞及未成熟的植物細胞(如根尖分生區(qū)細胞)不發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。 ②具有中央大液泡的成熟植物細胞可發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。,(2)從溶液角度分析 ①在一定濃度(溶質(zhì)不能透膜)的溶液中只會發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，不能自動復(fù)原(只有用清水或低滲溶液處理，方可復(fù)原) ②在一定濃度(溶質(zhì)可透膜)的溶液(如KNO3、甘油等)中可發(fā)生質(zhì)壁分離后自動復(fù)原現(xiàn)象。 ③在高濃度溶液中可發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，但不會發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。,[跟進題組] 1．(2014·黑龍江哈師大附中月考，26)成熟植物細胞的主要吸水方式是滲透吸水。某興趣小組為研究滲透吸水做了一個實驗，該實驗的簡易滲透吸水裝置如圖甲所示，圖甲 中液面上升的高度與時間的關(guān)系如圖乙所示，一成熟植物細胞被放在某外界溶液中處于的一種狀態(tài)(此時細胞有活性)如圖丙所示。請判斷下列相關(guān)敘述中錯誤的是 ( ),A．由圖甲中漏斗液面上升可知，實驗開始b側(cè)液體的濃度大于a側(cè)的 B．由圖乙可知圖甲中漏斗里溶液的吸水速率在下降 C．圖丙中相當(dāng)于圖甲中c結(jié)構(gòu)的是③④⑤ D．把圖丙所示狀態(tài)的細胞放在清水中，會發(fā)生質(zhì)壁分離 解析 圖甲液面上升說明b側(cè)液體濃度高于a側(cè)的，A正確；隨漏斗內(nèi)液面上升，半透膜(c)兩側(cè)的濃度差越來越小，故漏斗內(nèi)溶液的吸水速率在下降，B正確；圖丙中細胞膜③、液泡膜⑤及兩者之間的細胞質(zhì)④相當(dāng)于半透膜，C正確；把圖丙細胞放在清水中，會發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，D錯誤。 答案 D,2．將一新鮮馬鈴薯塊莖切成4根 粗細相同且長為5.0 cm的小 條，再將這4根馬鈴薯小條分 別放在不同濃度的KNO3溶液 中，分兩次(浸入30 min和4 h) 測量每－根的長度，結(jié)果如圖 所示。下列結(jié)論錯誤的是 ( ) A．a(chǎn)中馬鈴薯細胞通過滲透作用吸水 B．b中馬鈴薯細胞質(zhì)壁分離后逐漸復(fù)原 C．c中馬鈴薯細胞質(zhì)壁分離 D．d中馬鈴薯細胞外KNO3溶液的濃度增加,解析 由圖示可以看出，馬鈴薯小條a的長度增加，說明細胞通過滲透作用吸水，A項正確；馬鈴薯小條b的長度先縮短后復(fù)原，說明細胞失水后又吸水，即發(fā)生質(zhì)壁分離后逐漸復(fù)原，B項正確；馬鈴薯小條c的長度變短，說明細胞失水，細胞發(fā)生質(zhì)壁分離，C項正確；馬鈴薯小條d的長度變短，說明細胞失水，細胞外KNO3溶液的濃度降低，D項錯誤。 答案 D,考點二 物質(zhì)出入細胞的方式 [典例引領(lǐng)] 【典例1】 (2014·浙江理綜，1)下列關(guān)于物質(zhì)出入細胞方式的敘述，正確的是 ( ) A．被細胞胞吞的一定是固體物質(zhì) B．突觸前膜釋放乙酰膽堿屬于協(xié)助擴散 C．通過載體蛋白的物質(zhì)轉(zhuǎn)運屬于主動運輸 D．胞吐過程一定會發(fā)生分泌泡與細胞膜的融合,解析 被細胞胞吞的主要是大分子物質(zhì)和顆粒物質(zhì)，但并不一定是固體物質(zhì)，A錯誤；突觸前膜釋放乙酰膽堿等神經(jīng)遞質(zhì)屬于胞吐，B錯誤；通過載體蛋白的物質(zhì)運輸屬于協(xié)助擴散或主動運輸，C錯誤；胞吐過程發(fā)生分泌泡和細胞膜的融合，體現(xiàn)了生物膜的流動性，D正確。 答案 D,【典例2】 (2014·安徽理綜，2)下圖為氨基酸和Na＋進出腎小管上皮細胞的示意圖。下表選項中正確的是 ( ),解析 由圖示可知，管腔中的氨基酸進入腎小管上皮細胞是逆轉(zhuǎn)濃度梯度進行的，只能通過主動運輸完成；管腔中的鈉離子進入上皮細胞為順濃度梯度的運輸，不消耗能量，為被動運輸；上皮細胞中的氨基酸進入組織液為順濃度梯度的運輸，不消耗能量，為被動運輸，因此D項正確。 答案 D,1．不同因素對物質(zhì)跨膜運輸?shù)挠绊懙那€模型 影響物質(zhì)跨膜運輸?shù)囊蛩赜卸喾N，最常見的有： 內(nèi)部因素——載體的種類、數(shù)量； 外部因素——物質(zhì)的濃度、影響呼吸作用強度的因素 (如氧氣濃度、溫度等) (1)物質(zhì)濃度(在一定的范圍內(nèi)) A自由擴散 B協(xié)助擴散或主動運輸,(2)氧氣濃度 A自由擴散或協(xié)助擴散 B主動運輸 (3)溫度,2．實驗探究物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?(1)探究是主動運輸還是被動運輸 (2)探究是自由擴散還是協(xié)助擴散,[跟進題組] 1．(2014·山東高考信息卷)下圖為物質(zhì)出入細胞的四種方式的示意圖，請判斷下列相關(guān)說法中正確的是 ( ) A．影響A、B方式的因素分別是濃度差和載體蛋白數(shù)量 B．向細胞中注入某種呼吸抑制劑，則C、D方式受影響最大 C．氨基酸和葡萄糖進入紅細胞的方式相同，都是C方式 D．上述4種運輸方式的實現(xiàn)均能體現(xiàn)細胞膜的流動性,解析 據(jù)圖判斷：A方式是自由擴散、B方式是協(xié)助擴散、C方式是主動運輸、D方式是胞吐。選項A，自由擴散受膜兩側(cè)濃度差的影響，濃度差越大，物質(zhì)出入細胞的速率就越快，而協(xié)助擴散受濃度差和載體蛋白數(shù)量共同影響；選項B，主動運輸和胞吐是耗能過程，呼吸抑制劑能夠抑制細胞呼吸，影響能量供應(yīng)；選項C，氨基酸進入紅細胞的方式是主動運輸，葡萄糖進入紅細胞的方式是協(xié)助擴散；選項D,4種方式中只有D方式能夠體現(xiàn)細胞膜的流動性。 答案 B,2．如圖為小腸上皮細胞吸收葡萄糖示意圖，其吸收腸腔中低濃度的葡萄糖，有關(guān)圖示信息的分析錯誤的是 ( ) A．小腸上皮細胞吸收腸腔中的葡萄糖和Na＋時使用的是同一載體 B．葡萄糖以主動運輸方式進入小腸上皮細胞 C．K＋以主動運輸方式從組織液進入小腸上皮細胞 D．Na＋進入和轉(zhuǎn)出小腸上皮細胞的運輸方式都是協(xié)助擴散,解析 從圖示信息可知，小腸上皮細胞吸收腸腔中的葡萄糖和Na＋時使用的是同一載體；由題干信息可知，葡萄糖逆濃度梯度進入小腸上皮細胞，故為主動運輸；K＋逆濃度梯度從組織液進入小腸上皮細胞，故為主動運輸；Na＋順濃度梯度進入小腸上皮細胞，且需要載體，為協(xié)助擴散，Na＋逆濃度梯度轉(zhuǎn)出小腸上皮細胞，為主動運輸。 答案 D,“三步法”判斷物質(zhì)出入細胞的方式,