2013高考生物一轮复习专题-物质跨膜运输的实例(精)

1、物质跨膜运输的实例一、 细胞的吸水和失水判一判1.K+通过细胞膜属于渗透作用（）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（）3.细胞液就是细胞内的液体（）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（）二、 物质跨膜运输的其他实例1.番茄和水稻吸收无机盐离子的比较（1）_不同植物对 _ 的吸收有差异，同一种植物对 _的吸收也有差异，说明植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有 _。水稻吸收水的相对速率比吸收Ca2*、Mg2+的_ ，造成培养液中Ca2JMg2+浓度_ ;番茄吸收水的相对速率比吸收Si4+的_，造成培养液中Si4+

2、浓度_ 。2.微生物吸收无机盐离子的特点不同微生物对不同无机盐离子的吸收表现出较大的差异：不同微生物对无机盐离子的吸收有_ 。（2）_不同微生物对各种无机盐离子的不同。名师点拨物质的跨膜运输并不都是顺相对含量浓度梯度的，而且细胞对于物质的输 入和输出有选择性。2细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，其结构基础为膜上载体蛋白的种类和数量，有饱和性和竞争抑制现象。3高浓度的盐、醋、糖等溶液能使细胞脱水而死亡，杀菌也是这个道理。辨一辨吸水和吸收矿质离子是何种关系？科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2+、Mgt賂养液屮的离子浓度.f2+和Si4+的培养液中培养,-初始浓度水稻E3 番#hST结果及分析如

3、下:回扣教材1教材60页问题探讨渗透装置的条件及原理，鉴别10%、30%蔗糖溶液实验设计。2教材6162页探究实验的基本步骤，尤其“作出假设”和最后一步“进一步探究”。3教材63页图43，据图分析洋葱表皮细胞显微观察时细胞核明显吗？（不明显，主要是紫色大液泡）。质壁分离时“白色部分”是细胞质吗？（是外界溶液）。能观察到叶绿体和 染色体吗？（无叶绿体；高度分化不分裂，观察不到染色体）。必需用高倍镜吗？（不是, 低倍镜观察已很清楚）。4.教材63页资料分析植物吸收无机盐的特点、方式及结构基础。知识网络突破考点提炼方法层级瓦寒破聚遵式点拨考点22对比突破法一一三组易混名词辨析【典例引鍾1关于选择透过

4、性膜与半透膜的关系，正确的说法是（）1具有半透性必然具有选择透过性2具有选择透过性必然具有半透性3活的生物膜才具有选择透过性4只有活的生物膜才具有半透性A.B.C.D.排雷 明确两种膜的本质区别一一是否具有选择性；共性一一允许水分子通过，大分子都不能通过。【考点剖析11.扩散作用和渗透作用的关系物质从高浓度区域向低浓度区域的运动称为扩散作用。渗透作用是一种特殊方式的扩散，它是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜（或选择透过性膜）进行的扩散。2半透膜和选择透过性膜的关系（1）区别1半透膜可以是生物性的选择透过性膜，也可以是无生命的物理性膜，即指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜，物质能

5、否通过取决于分子的大小。2选择透过性膜是具有生命的生物膜，载体蛋白的存在决定了其对不同物质是否吸收选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。（2 ）共性：都允许水分子自由通过，而不允许大分子物质通过。3原生质层和原生质体的关系外因；一内因:不同相当于半透膜）件-细胞液和外界溶 港存在同-植物吸 收不同観子不同姑物吸 收同种离子不同微生物吸 收不同矿额质惊厂植物削胞质壁百3_分离和复畝和失水時膜运输（1）原生质层是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

6、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，常作为植物细胞融合的材料。【对住训练11下列现象属于渗透作用的是（）1水分子通过植物细胞的细胞壁2水分子或其他溶剂分子通过细胞膜3蔗糖分子通过细胞壁4水分子或其他溶剂分子通过液泡膜5水分子或其他溶剂分子通过原生质层6干大豆种子泡在清水中逐渐胀大7暑天新鲜蔬菜在空气中萎蔫A.B.C.D.考点23提升实验的分析判断能力一一渗透系统和渗透作用典例引毎12.（2011新课标全国卷，4）撕取紫色洋葱外表皮，分为两份，假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致，一份在完全营养液中浸泡一段时间，浸泡后的外表皮称为甲组； 另一份在蒸馏水中

7、浸泡相同的时间，浸泡后的外表皮称为乙组。然后，两组外表皮都用 浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液处理，一段时间后表皮细胞中的水分不再减少。此时甲、乙 两组细胞水分渗出量的大小，以及水分运出细胞的方式是（）A.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，主动运输B.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高，主动运输C.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低，被动运输D.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，被动运输 排雷失水或吸水的多少和速率主要取决于浓度差的大小。考点剖析1.渗透系统的组成（如图）及条件（1）半透膜可以是生物性的选择透过性膜，如细胞膜，也可以 是物理性的过滤膜，如玻璃纸。（2）半透膜两侧的溶液具

8、有浓度差。浓度差的实质是单位体积 溶液中溶质分子数的差，即物质的量浓度之差。2.渗透作用的发生（溶质分子不能通过半透膜）（1）当S1浓度S2浓度时，由S2S1的水分子数多于由 上升。当S1浓度S2浓度时，由s S2的水分子数多于由S2S1的水分子数，漏斗（S”液面 下降。SjTS2的水分子数，漏斗（S”液面注意 若溶质分子能通过半透膜，则先是浓度高的一侧液面升高，随后另一侧液面上 升，最后达到渗透平衡。2上图中，在达到渗透平衡后，只要存在液面差!，则Si溶液的浓度仍大于S2溶液的浓度。3水分子的移动方向：双向移动，但最终结果是单位体积内水分子数多 流向单位体积内水分子数少（高浓度）的溶液。4此

9、实验因变量是漏斗内液面变化，但不能用烧杯液面变化作描述指标,3验证渗透作用的发生（1）验证渗透作用的发生需具半透膜A组烧杯内盛清水，漏漏斗口密封半透膜一漏斗内液面上升斗内盛蔗糖溶液，二漏斗口密封纱布-漏斗内液面不上升（2）验证发生水分子的移动需具浓度差A组漏斗内盛蔗糖溶液，-漏斗口密_ 烧杯内盛清水封半透膜丄漏斗和烧杯内盛相B组同迩度的蔗糖溶液（3）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淀粉和碘都不能通过半透膜4渗透装置的应用可用于确认与比较两种不

10、同溶液的浓度（或渗透压）大小比较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MN2若漏斗内液面不变，则M=N3若漏斗内液面下降，则MN注意 初始状态时漏斗内外液面相等。5动物细胞构成渗透系统可发生渗透作用动物细胞膜相当于一层半透膜。外界溶液浓度外界溶液浓度时，吸水，质壁分离复原。注意 分生区细胞和干种子细胞因无大液泡，不能发生渗透作用，无质壁分离和复原现象。植物细胞有细胞壁的存在，不管失水还是吸水，细胞体积变化不大。但动物细胞体积会发生明显变化。2流程制柞洋藏網片叶崔皮临时装片川低倍啸第观與棗化鴛警烈蠶液泡0.3 nih奁糖辭敲3质壁分离的原因分析外因：外界溶液浓度细胞液浓度(1)原

11、因原生质层相当于一层半透膜/ I内因细胞壁的伸缩性小于原生质层宏观：坚挺T萎蔫液泡：大T小细胞液颜色：浅T深.原生质层：与细胞壁分离特别提醒(1)实验成功的关键实验成功的关键是实验材料的选择，必须选择有大液泡并有颜色的植物细胞，便于在显 微镜下观察。(2)质壁分离和质壁分离复原中水分子移动是双向的，结果是双向水分子运动的差别所导 致的现象。(3)质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低的外界溶液，因细胞壁是全透性 且有水分子通过原生质层渗出来。(4)若用50%蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，因为细胞过度失水而死亡。(5)若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCI做实验会出现自动复原现

12、象，因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。 (内层鑛贴细腕膜)1t蔽fitss J用低倍显徹備观辭吸水抵吸引【中先藏泡逐渐变小，颜色变郦 防瓜生质层与细胞壁盞渐分离 睛水1中央液泡逐渐脈大，颜色变狸2匝生质恳逐渐貼近细胞欤1T细胞渗透失水J表现微观地胞臧具有-定液度低倍显微镜规察对值训练4.某同学在实验室中做“植物细胞的吸水和失水”实验时，在实验室教师的帮助下，进行了一系列的创新实验，实验步骤和现象如下表:实验组5分钟再过5分钟滴加清水5分钟0.3 g/mL蔗糖溶液x无变化质壁分离复原0.5 g/mL蔗糖溶液质壁分离y无变化1 mol/L KNO3溶液质壁分离质壁分离复原z1 mol/

13、L醋酸溶液无变化细胞大小无变化细胞大小无变化对上表的推断或解释不正确的是()A.x为质壁分离，因为细胞壁伸缩性弱于细胞膜B.y为质壁分离，可能导致细胞失水过多而死亡C.Z为细胞稍增大，细胞液颜色逐渐变浅D组无变化是因为细胞吸水量等于失水量1.在实验中要始终保持细胞活性的实验有(1)观察植物细胞的质壁分离和复原。(2 )用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体。(3)探究酵母菌的呼吸方式。(4)探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用。2植物细胞质壁分离与复原实验的拓展(1)判断细胞的死活发生质壁分离和复原T活细胞镜检 细胞液浓度范围介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的外界溶液的浓度范围之间实验单一变量：

14、不同浓度的分离剂。(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度镜检不同植物细胞+同一浓度的分离剂一一刚发生质壁分离所需时间比较T判断质壁分离速度(或细胞液浓度)实验单一变量：不同植物细胞。方法体验质壁分离和复原实验及拓展应用比较未知浓度溶液的浓度大小镜检同一植物的成熟细胞+未知浓度的溶液一一刚刚发生质壁分离所需时间T比较所用时间长短T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。（5）验证原生质层和细胞壁伸缩性大小发生质壁分离T细胞壁伸缩性小于原生质层伸缩性成熟植物细胞+分离剂一镜检 不发生质壁分离T细胞壁伸缩性大于或等于原生质i层的伸缩性实验单一变量：植物细胞原生质层

15、和细胞壁的伸缩性差异。鉴别不同种类的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）成熟植物细胞+不同种类溶液T质壁分离T溶质不能通过半透膜的溶液如蔗糖溶液质壁分离后又自动复原T溶质能通过半透膜的溶液如.KNO3溶液实验单一变量：不同种类的溶液。典例回答下列与细胞有关的实验问题。（1）_下列4项实验中，需保持细胞生理活性的有（填序号）。1观察叶绿体和线粒体2观察洋葱鳞片叶内表皮细胞中DNA的分布3探究酵母菌的呼吸方式4红细胞中血红蛋白的提取和分离（2）按下面步骤进行质壁分离实验步骤一：在洁净的载玻片中央加一滴清水，取一片藓类小叶，盖上盖玻片。步骤二：从盖玻片一侧滴入0.3 g/mL的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧

16、用吸水纸吸引。这样重复几次，使盖玻片下面的藓类小叶浸润在0.3 g/mL的蔗糖溶液中。步骤三：在显微镜下观察，结果如图所示。1图中A、B处的颜色分别是_ 。2如果上述实验步骤二中从盖玻片的一侧滴入的是加有伊红（植物细胞不吸收的红色染料）的0.3 g/mL的蔗糖溶液，则在显微镜下观察到A、B处颜色分别是 _ 。3如果将步骤二中浸润在0.3 g/mL的蔗糖溶液中的藓类小叶的装片放在80C条件下处理一段时间（装片中的藓类小叶保持在0.3 g/mL的蔗糖溶液中）。在显微镜下清晰地观察到细胞结构后，为更准确地判断A处颜色，对显微镜的操作方法是 _ 、_ 。如果A处呈绿色，可能的原因是 _。对渗透作用的装

17、置图及坐标曲线掌握不到位典例（2010上海综合，20）某同学拟选择一种半透性的膜材料，用于自制渗透计。他采用如图1所示的装置（示意图），对收集到的四种材料甲、乙、丙和丁进行试验，得到了倒置 漏斗中的液面高度随时间变化的曲线（如图2）。据图分析，该同学应选择的膜材料是图1图2A.甲B.乙C.丙D.丁纠错笔记 两溶液间的水分子进行双向扩散，我们只能观测出由双向水分子运动的差别所导致的液面改变。题组一渗透作用1某同学设计渗透装置如图所示（开始时状态），烧杯中盛放有蒸馏水，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，一段时间后再加入蔗糖酶。该实验过程中最可能出现的是JLJA漏斗中液面开始

18、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2小明用玻璃槽、饱和蔗糖溶液和清水做成如图所示的实验装置，进行生物膜透性的模拟 实验。甲、乙两槽间的隔板中央圆圈为玻璃纸，玻璃纸是一种半透膜，蔗糖分子不能透 过，而水分子能自由通过。几小时后，发现（）检测落实体验成功对点式.落实题组式训练玻璃纸.必辭利观矣酬洛液瞽脇肮服淸水饱和戯糖溶液乙A.甲槽内水的体积减少B乙槽内溶液的体积减少C甲槽内水的体积无变化D.乙槽内水的体积无变化题组二质壁分离及复原实验3.将新鲜的苔藓植物叶片放入有少量红墨水、含量为3

19、0%的蔗糖溶液中，在显微镜下观察，你会看到细胞的状态如图所示，此 时部位的颜色分别是()A.无色 绿色B.红色 绿色C.红色 无色D.红色 红色4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在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小B滴加30%的蔗糖溶液比10%的蔗糖溶液引起细胞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复原，说明细胞保持活性D用高浓度的NaCI溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离题组三渗透作用与质壁分离和复原实验综合考查5.成熟的植物细胞具有中央大液泡， 可与外界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水。下图甲表示渗透装置吸水示意

20、图，图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系，图丙 表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性)。请回答下列问题：(1)由图甲漏斗液面上升可知， 实验初始时c两侧浓度大小是a b。由图乙可知漏斗中溶液吸水速率在 _ ，最终液面不再上升，当液面不再上升时，c两侧浓度大小是a bo(2)图丙中相当于图甲中c结构的是_(填序号),结构中充满的液体是 _此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是 _。A.细胞液外界溶液B.细胞液V外界溶液C.细胞液=外界溶液D.都有可能(3)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清水中，发现细胞液泡体积增大，说明细胞在渗透吸水，细胞能否无限吸水？ _ ，原因是

21、_(4)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入低浓度的蔗糖溶液中，发现细胞液泡体积也在增大。当液泡体积不再增大时，细胞液浓度是否一定和外界溶液浓度相等？_ 。课时规范训练【组题说明】考点题号错题统计错因分析渗透作用5、7、8、15质壁分离和复原实验1、2、4、6、9、11、13、14物质跨膜运输实例3、10、12特别推荐经典实验设计15；识图析图题3、5、7、11、131将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KN03溶液中，一段时间后用显微镜观察发现该细胞未发生质壁分离，其原因可能是该细胞（）是死细胞 大量吸水是根尖分生区细胞4大量失水 质壁分离后又自动复原A.B.C.D.2在一定的条件下，运用植物细胞质壁

22、分离的实验原理，测试某种农作物新品种的细胞液浓度，以此种方法获得作物代谢情况的必要数据。在此项测试中，实验变量（自变量）是（ ）A.作物细胞质壁分离状态B.作物细胞液浓度C.制备的一系列浓度检测液D.一定的环境温度或其他气候数据3.用完全培养液在两个相同的容器内分别培养水稻和番茄苗，假设两植物的吸水速率相同，一段时间后，测定培养液中各种离子浓度与实验开始前各种离子浓度之比，结果如图所 示，该实验的结果不能说明（）& N P K Mg Ca Si旷质元武的种舅二I水稻团需茄A.植物对水分和无机盐的吸收是相对独立的B.植物对离子的吸收有选择性乡C.植物对离子的吸收与溶液中离子的浓度有关D水

23、稻根细胞膜上硅离子的载体含量多4将甲、乙两植物的表皮细胞分别放入蔗糖溶液和甘油溶液中，两种溶液的浓度均比细胞A.0.15 mol/LB. 0.2 mol/LD. 0.3 moL10下列关于物质运输的说法正确的是A.钾离子主动运输进入细胞，对维持细胞内液渗透压起重要作用B.尿液中的尿素含量远高于原尿，是因为肾小管具有很强的分泌功能C.糖醋蒜在腌制中慢慢具有糖醋味，是细胞主动吸收糖分子和乙酸分子的结果D.紫甘蓝叶片被沸水烫后，水呈红色，是因为细胞中的色素主动运输出细胞外11.下图是某同学在观察植物细胞的质壁分离和复原实验中的基本操作步骤，其中步骤在质壁分离和质壁分离复原实验中分别属于下规察D制 T

24、 蠶AB质曦分离实驼十下观寤FA.实验组，对照组B.实验组，实验组C.对照组，对照组D.对照组，实验组12.将等量的、微量的NH4、POKS Ca2+共同置于100 mL蒸馏水中，再放入一些新 鲜的水稻根尖，一段时间后，测定溶液中上述四种离子和水的含量变化(见下表)。实验结果可以说明项目出0NH；K+Ca2+PO/减少量0%23%12%37%14%根对水的吸收和对矿质离子的吸收是两个相对独立的过程根对矿质离子的吸收不是等比例进行的根细胞吸收矿质离子的方式是主动运输根吸收矿质离子的过程不受温度的影响A.只有B.只有C.只有D.都正确13. (2010上海生物，20)如图为显微镜下某植物细胞在 的

25、示意图。下列叙述中错误的是A.若将细胞置于清水中，A仍保持不变30%蔗糖溶液中( )B.若该细胞处于40%蔗糖溶液中，B/A值将变小C.B/A值能表示细胞失水的程度D.A、B分别表示细胞和液泡的长度14.请回答下列有关生命科学实验的问题。(1)在低倍镜及高倍镜下看到以下洋葱根尖细胞图，做“观察植物细胞的有丝分裂”实验时，主要观察图处的细胞；图B细胞所在区域称为_区。组别材料实验条件观察内容A紫色洋葱鳞片叶外表皮清水、解离液、0.3 g /mL蔗糖溶液质壁分离AUCD(2)某同学按下表所示制成临时装片进行有关实验。C. 0.2 mol/LD. 0.3 moLB紫色洋葱鳞片叶外表皮0.3 g/mL

26、蔗糖溶液质壁分离请回答以下问题：上述实验中用引流法滴加蔗糖溶液，目的是在A组实验中，显微镜下看不到质壁分离现象，原因是 _ 被破坏，失去了选择透过性。(3)利用(2)中B组实验方法测定某种植物叶表皮细胞液的浓度。分别将8片相同的叶表皮置于不同浓度的蔗糖溶液中，10分钟后，分别将每一叶片表皮制成临时装片并在显微镜下观察。在约20个细胞的视野范围内，对呈现质壁分离现象的细胞进行计数，所得结果如下表：蔗糖浓度3(mol/dm )质壁分离细胞的数目视野范围内观察到的细胞总数0.000220.050200.100180.151200.203200.2516200.3019190.352121利用上表在下列坐标中绘出曲线图，