必修一物质跨膜运输的实例市公开课获奖课件

1、第1页第1页【考纲展示】1.物质出入细胞方式()2.细胞膜系统结构和功效()3.通过模拟试验探究膜透性(试验)4.观测植物细胞质壁分离和复原(试验)第2页第2页【热点考向】1.物质跨膜运送方式判断及试验探究2.生物膜结构、功效特点及试验验证3.举例说出物质跨膜运送三种方式4.细胞吸水和失水原理及试验设计与分析 第3页第3页第4页第4页第5页第5页一、细胞吸水和失水1.动物细胞吸水和失水(1)外界溶液浓度细胞质溶液浓度细胞(2)外界溶液浓度细胞质溶液浓度细胞(3)外界溶液浓度细胞质溶液浓度水分进出平衡失水皱缩吸水膨胀第6页第6页2.植物细胞吸水和失水(1)原生质层： 和 以及两层膜之间细胞质。(

2、2)吸水和失水 外界溶液浓度细胞液浓度 质壁分离 外界溶液浓度细胞液浓度 外界溶液浓度细胞液浓度 细胞维持 本来形态 细胞膜液泡膜质壁分离复原第7页第7页(3)成熟植物细胞发生质壁分离条件 细胞液浓度 外界溶液浓度。 伸缩性比 伸缩性大。小于原生质层细胞壁第8页第8页二、物质跨膜运输其它实例1.无机盐跨膜运输(1)同种植物对不同离子吸取存在 。(2)不同植物对 吸取存在差异。(3)人体甲状腺滤泡上皮细胞能够 从血液中 吸取碘。(4)不同微生物对不同矿物质吸取表现出较大差异。差别同种离子逆浓度梯度第9页第9页2.物质跨膜运送特点(1) 能够自由通过，一些需要 、 也 能够通过，其它 、小分子和

3、则不能通过。(2)对物质吸取含有选择性，原因在于细胞膜和其它生 物膜都是 。水分子离子小分子离子大分子选择透过性膜第10页第10页第11页第11页1.渗入系统必备条件 一个典型渗入系统须具备下列两个条件：(1)半透膜，能够是生物性选择透过性膜，如细胞膜， 也能够是物理性过滤膜，如玻璃纸。第12页第12页(2)半透膜两侧为溶液体系且溶液含有浓度差。 渗入装置图示：第13页第13页2.渗入作用发生(1)若S1溶液浓度不小于S2，则单位时间内由S2S1水分子数 多于S1S2，外观上表现为S1液面上升；若S1溶液浓度小 于S2，则情况相反，外观上表现为S1液面下降。(2)在达到渗入平衡后，若存在如图所

4、表示液面差h，则S1 溶液浓度仍不小于S2。液柱升高所形成静水压，就是 漏斗中溶液渗入压，溶液越浓，渗入压越高。第14页第14页3.渗透系统应用 (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MN若漏斗内液面不变，则MN若漏斗内液面下降，则MN第15页第15页(2)验证渗入作用发生条件 含有半透膜：烧杯内盛清水，漏斗内盛蔗糖溶液A组B组漏斗口密封半透膜漏斗液面上升漏斗口密封纱布漏斗液面不上升第16页第16页含有浓度差：漏斗口密封半透膜A组B组漏斗内盛蔗糖溶液，烧杯内盛清水漏斗和烧杯内盛相同浓度蔗糖溶液漏斗液面上升漏斗液面不上升第17页第17页(1)渗入系统可用

5、于比较溶质不能透过半透膜溶液浓度 大小。(2)发生渗入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。(3)溶液浓度指物质量浓度而非质量浓度，如10%葡萄糖溶 液和10%蔗糖溶液质量浓度相等，但10%蔗糖溶液物 质量浓度小，故水由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。第18页第18页例1 (江苏高考)某同窗进行试验，甲图为试验开始状态，乙图为试验结束状态。请在乙图所表示试验结果基础上继续试验，探究蔗糖水解产物能否通过半透膜。第19页第19页增添试验材料：蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。(1)设计出继续试验简明环节： ； 。(2)预测试验结果并作

6、出结论 。第20页第20页课堂笔记 (1)蔗糖水解产物是还原糖，与斐林试剂在加热条件下生成砖红色沉淀。(2)若蔗糖水解产物能通过半透膜加入斐林试剂，a管和b管都会生 成砖红色沉淀水解产物由ba扩散，造成b管水 位下降，a管水位上升，即a、b两 管水位差减小第21页第21页(3)若蔗糖水解产物不能通过半透膜加入斐林试剂，a管不会出现砖红色 沉淀b管浓度增大，造成b管液面上升， 即a、b两管水位差增大第22页第22页答案： (1)向a、b两管分别加入等量蔗糖酶溶液，水浴加热(或隔水加热)U型管至适宜温度，观测a、b两管内液面改变吸取a、b两管内适量液体，分别加入A、B两试管中，并加入斐林试剂，水浴

7、加热(5065)，观测A、B试管内有无砖红色沉淀 (2)假如a、b两管液面高度差缩小且A、B试管内都有砖红色沉淀，则蔗糖水解产物能通过半透膜；假如a、b两管液面高度差增大且A试管内无砖红色沉淀、B试管内有砖红色沉淀，则蔗糖水解产物不能通过半透膜第23页第23页一U形管中装有两种不同溶液R和S，并为二分之一透性膜(X)隔开。与S相比，R溶液浓度较低。图1中阴影深浅即代表浓度高低。当U形管内达到平衡时，溶液表面与浓度关系是(答题时参看图2) ()第24页第24页第25页第25页A.右侧较高，两溶液浓度相等B.右侧较高，且右侧浓度较高C.左侧较高，且右侧浓度较低D.两侧高度相等，浓度相等第26页第2

8、6页解析：“与S相比，R溶液浓度较低”，则可造成水分子更多地由R侧经半透膜渗入进入S侧，从而造成S侧液面升高，但达到渗入平衡时，浓度原本较高S侧，其浓度依旧高于R侧(因溶质分子不透过半透膜)，故B选项符合题意。答案：B第27页第27页1.植物细胞是一个渗入系统渗入作用模型植物细胞与外界溶液形成渗入系统图解基本构成或条件半透膜浓度差半透膜原生质层浓度差细胞液与外界溶液之间第28页第28页2.植物细胞发生质壁分离原因分析第29页第29页(1)原因内因：外因：外界溶液浓度不小于细胞液浓度原生质层具半透性细胞渗透失水细胞壁伸缩性小原生质层伸缩性大(2)表现宏观上：植物由坚挺 萎蔫微观上：质壁分离液泡(

9、大 小)细胞液颜色(浅 深)原生质层与细胞壁分离第30页第30页例2将一植物细胞放入KNO3溶液中，一段时间后发生了质壁分离，下列说法不正确是 ()A.此细胞是活细胞B.原生质层含有选择透过性C.发生质壁分离细胞一段时间后可自动质壁分离复原D.原生质层两侧溶液存在浓度差，KNO3溶液浓度低于细胞 液浓度.第31页第31页课堂笔记选 据题干信息可知：一段时间后发生质壁分离，阐明在该时段内KNO3溶液浓度不小于细胞液浓度，细胞是活，原生质层含有选择透过性，造成植物细胞发生渗入失水，才出现质壁分离现象。以后由于植物细胞通过积极运送吸取K、 ，使细胞液浓度增大，KNO3溶液浓度下降，当细胞液浓度不小于

10、KNO3溶液浓度时，植物细胞发生渗入吸水，出现质壁分离自动复原现象。D第32页第32页判断细胞是否发生质壁分离及复原规律(1)从细胞角度分析 含有中央大液泡成熟植物细胞才可发 生质壁分离现象。 死细胞、动物细胞及未成熟植物细 胞不发生质壁分离现象。第33页第33页(2)从溶液角度分析 在溶质可穿膜溶液中细胞会发生先质 壁分离后自动复原现象。 在溶质不能穿膜溶液中细胞只会发生 质壁分离现象，不能自动复原。 在高浓度溶液中细胞可发生质壁分离现 象，但会因过度失水而死亡不再复原。第34页第34页1.植物选择性吸取实例同一植物吸取不同离子不同植物吸取同种离子有差别植物细胞膜对无机盐离子吸取含有选择性第

11、35页第35页2.选择性吸取原因分析 (1)内因遗传原因 不同生物DNA不同细胞膜上载体蛋白种类和数 量不同植物吸取离子种类和数量与溶液中离子种类和数量不成百分比植物对同一个盐阴阳离子吸取存在差别第36页第36页(2)外因主要影响呼吸作用土壤中O2含量温度呼吸酶活性细胞呼吸ATP生成 积极运送影响影响第37页第37页(3)土壤中O2含量与无机盐吸取关系 AB段表示在一定范围内，根吸取 离子速率随氧分压升高而加快。 BC段表示当氧分压增大到一定值时， 根吸取离子速率不再随氧分压升高而 加快，这是由于根吸取离子还与根细胞 膜上载体数量相关。第38页第38页 在O2浓度为零时，可由无氧呼吸提供能量，

12、因此曲线不能从原点开始。第39页第39页例3如图是番茄根细胞对K吸取速率和氧分压关系曲线，下列说法错误是 ()第40页第40页A.氧分压为15时，曲线AB段将延伸为M2B.氧分压为0和10时，根细胞呼吸所需酶有所不同C.AB段，ATP是限制根细胞对K吸取速率主要原因D.B点以后，经过中耕松土可深入促进对K吸取， 曲线将延伸为M1第41页第41页课堂笔记选番茄根细胞吸取K方式是积极运送，需要消耗细胞代谢产生能量。氧分压由0增至10，细胞呼吸方式由无氧呼吸变为两种呼吸方式兼有再变为有氧呼吸，所需要酶是不完全相同。曲线在氧分压较低时伴随氧分压增大反而下降，是由于无氧呼吸速率削弱而有氧呼吸不强。AB段

13、对K吸取速率总体上趋势是上升，ATP是限制吸取速率主要原因。B点以后，中耕松土即使提升了氧分压，但由于载体蛋白数量限制，K吸取速率并不能继续提升，曲线将延伸为M2。D第42页第42页第43页第43页回顾考情从近几年新课标地域生物试题看，考察点主要集中在下列两个方面：1.生物膜选择透过性试验验证分析及应用。如广东 卷第31题，以试验和识图形式考察细胞膜通透性， 江苏卷第33题以试验题形式探究蔗糖水解产物 能否通过半透膜。2.植物细胞质壁分离及其复原试验。如江苏卷第30题 以试验分析题形式考察质壁分离。山东卷以简答题 形式考察了无机盐与无土栽培内容。第44页第44页瞻望考向在高考中，结合农业生产中

14、合理施肥、无土栽培、盐碱地改良及无机盐离子吸取等内容进行考察将是高考命题热点。第45页第45页命题设计 将发芽率相同甲、乙两种植物种子，分别种在含有不同浓度(质量分数)钠盐全营养液中，并用珍珠砂通气、吸水和固定种子。种子萌发一段时间后，测定幼苗平均重量，结果以下图。 ()第46页第46页 请据图回答问题： (1)甲、乙两种植物相比，更适宜在盐碱地种植是。 (2)造成甲种植物种子不能萌发最低钠盐浓度为 %。 (3)在钠盐浓度为0.2%全营养液中，甲、乙两种植物根尖细胞吸取矿质元素方式均为。第47页第47页 (4)将钠盐浓度为0.1%全营养液中甲种植物幼苗，移栽到钠盐浓度为0.8%全营养液中，其根

15、尖成熟区表皮细胞逐步表现出质壁分离现象，原因是 。第48页第48页 (5)取若干生长情况相同并能够进行光合作用乙种植物幼苗，平均分成A、B两组。A组移栽到钠盐浓度为0.8%全营养液中，B组移栽到钠盐浓度为1.0%全营养液中，在相同条件下，予以适宜光照。培养一段时间后，A组幼苗长势将B组。从物质转化角度分析，其原因是 。第49页第49页 【解题指导】由题意知，甲、乙两种植物种子在不同浓度钠盐溶液中萌发及生长情况不同，说明甲、乙两种植物细胞细胞液浓度不同，其渗透吸水能力不同。(1)从曲线中可知，乙种植物幼苗在较高浓度钠盐溶液中仍能正常生长，由此可知乙种植物渗透吸水能力较甲种植物高，更适宜在盐碱地种

16、植；(2)在钠盐浓度为0.8%时，甲种植物幼苗平均重量为零，说明甲种植物种子在该浓度钠盐溶液中不能第50页第50页萌发；(3)在钠盐浓度为0.2%全营养液中，甲、乙两种植物幼苗都能正常生长，其吸取矿质元素方式为积极运送；(4)出现质壁分离外界条件是外界溶液浓度不小于细胞液浓度，细胞渗入失水；(5)从曲线中可知，在钠盐浓度为0.8%中生长乙种植物幼苗平均重量不小于在钠盐浓度为1.0%中生长幼苗平均重量。从物质转化角度分析，植物体生长是同化作用不小于异化作用结果。第51页第51页 【答案】(1)乙种植物(2)0.8(3)积极运送 (4)细胞外溶液浓度高于细胞液浓度，细胞通过渗入作用失水 (5)好于

17、A组植物光合作用合成有机物量与细胞呼吸消耗有机物量差值不小于B组差值第52页第52页观测植物细胞质壁分离和复原理论指导1试验原理 一个处于外界溶液中成熟植物细胞和外界溶液构成一 个渗入系统。由于成熟植物细胞原生质层相称于一 层半透膜，细胞液含有一定浓度，与外界溶液能够产 生浓度差，因此成熟植物细胞能与外界溶液发生渗入 作用。第53页第53页第54页第54页2.试验操作流程第55页第55页3.质壁分离试验拓展应用及办法(1)判断细胞死活 待测细胞蔗糖溶液 发生质壁分离和复原 活细胞 不发生质壁分离第56页第56页(2)测定细胞液浓度范围 待测细胞一系列浓度梯度蔗糖溶液 细 胞液浓度介于未发生质壁

18、分离和刚才发生质壁分离 蔗糖溶液浓度之间。(3)比较不同植物细胞细胞液浓度 不同植物细胞同一浓度蔗糖溶液 刚才发生质 壁分离时所需时间比较判断细胞液浓度(即时间 越短，细胞液浓度越小)。第57页第57页(4)比较一系列溶液浓度大小 同一植物相同成熟细胞未知浓度溶液 统计 刚刚发生质壁分离所需时间比较所用时间长短 判断溶液浓度大小(时间越短，未知溶液浓度越大)第58页第58页(5)判别不同种类溶液(如KNO3和蔗糖溶液) 成熟相同植物细胞不同种类溶液只发生质壁分离溶质不能通过半透膜溶液 (如蔗糖) 质壁分离后又自动复原溶质能通过半透膜溶 液 (如KNO3)第59页第59页命题设计 (江苏高考)按

19、下面环节进行质壁分离试验。 环节一：在洁净载玻片中央加一滴清水，取一片藓类小叶， 盖上盖玻片。 环节二：从盖玻片一侧滴入0.3 g/mL蔗糖溶液，在盖玻片另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次，使盖玻片下面藓类小叶浸润在0.3 g/mL蔗糖溶液中。 环节三：在显微镜下观测，结果如图所表示。第60页第60页 (1)图中A、B处颜色分别是 。 (2)假如上述试验环节二中从盖玻片一侧滴入是加有伊红(植物细胞不吸取红色染料)0.3 g/mL蔗糖溶液，则在显微镜下观测到A、B处颜色分别是 。第61页第61页 (3)假如将环节二中浸润在0.3 g/mL蔗糖溶液中藓类小叶装片，放在80条件下处理一段时间(装片中藓

20、类小叶保持在0.3 g/mL蔗糖溶液中)。在显微镜下清楚地观察到细胞结构后，为更准确地判断A处颜色，对显微镜操作办法是、。假如A处呈绿色，也许原因是 。第62页第62页 【解题指导】(1)该题主要涉及试验结果考察，从图中分析可知A处属于细胞膜外，主要溶液为蔗糖溶液，因此无色，而B处含叶绿体，因此绿色。(2)由题意可知对于植物细胞来说不吸取伊红，结合细胞壁全透性，可知A为红色而B为绿色。(3)在高温80条件下处理，细胞许多结构与功效将丧失，而对于显微镜使用考察涉及调整光源。 【答案】 (1)无色、绿色(2)红色、绿色(3)改变光圈大小调整反光镜(电光源亮度)高温下细胞膜、叶绿体膜失去选择透过性，

21、叶绿素等色素进入A处第63页第63页第64页第64页1.下列关于物质跨膜运送实例叙述中，不正确是 (双选) () A.细胞吸水和失水是水分子顺相对含量梯度跨膜运送 过程 B.水分子跨膜运送方向是由高浓度溶液向低浓度溶液 C.无机盐离子能够逆相对含量梯度进行跨膜运送 D.生物膜是选择透过性膜，小分子物质都能通过，而大分 子物质则不能通过.第65页第65页解析：生物膜是选择透过性膜，细胞需要离子、小分子物质都可通过，而细胞不需物质则不能通过。答案： BD第66页第66页2.将菠菜叶表皮细胞和人口腔上皮细胞制成装片，从盖玻 片一侧滴入0.3 g/mL蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸引， 重复几次后，分别放

22、在显微镜下观测，其结果是 () A.前者发生质壁分离，后者也发生质壁分离 B.前者发生质壁分离，后者破裂 C.前者发生质壁分离，后者发生质壁分离复原 D.前者发生质壁分离，后者皱缩第67页第67页解析：人口腔上皮细胞无细胞壁，不发生质壁分离，菠菜叶表皮细胞可发生质壁分离。答案：D第68页第68页3.将人体口腔上皮细胞转移至不同 浓度 (，)三种盐溶液 中，结果如右图所表示。这三种溶 液浓度是 () A. B. C. D.解析：由图可知，中细胞形态没有改变，中细胞收缩，中细胞涨大。因此三者浓度依次是。答案：B第69页第69页4.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离后，在显微镜下 观测到正确图示是 ()第70页第70页解析：紫色洋葱鳞片叶表皮细胞发生质壁分离后，伴随失去水分增多，紫色逐步变深。但色素不会通过液泡膜。答案： C第71页第71页5.(南通模拟)小明用玻璃槽、 饱和蔗糖溶液和清水做成如图 所表示试验装置，进行生物膜 透性模拟试验。甲、乙两槽 间隔板中央圆圈为玻璃纸， 玻璃纸是一个半透膜，蔗糖分 子不能透过，而水分子能自由 通过。几小时后，发觉 ()第72页第72页A.甲槽内水体积减少B.乙槽内溶液体积减