高三一轮复习精品课件第二单元第7讲物质跨膜运输的实例物质跨膜运输的方式

第7讲物质跨膜运输的实例,物质跨膜运输的方式第二单元细胞的结构和物质运输[考纲考频]1．物质出入细胞的方式Ⅱ(3年8考)

2.实验：通过模拟实验探究膜的透性(3年1考)

3.实验：观察植物细胞的质壁分离和复原(3年12考)第二单元细胞的结构和物质运输一、细胞的吸水和失水1．渗透作用发生的条件具有__________；_________两侧的溶液具有浓度差。2．动物细胞(1)外界溶液浓度______细胞质浓度时，细胞吸水膨胀；(2)外界溶液浓度______细胞质浓度时，细胞失水皱缩；(3)外界溶液浓度_______细胞质浓度时，水分进出平衡，细胞形态不变。半透膜半透膜<>＝3．植物细胞细胞膜液泡膜大液泡思考：细胞吸水时，水分子跨膜运输的状态如何？提示：水分子在细胞膜上总是双向运动的。只不过在细胞吸水时，由外向内扩散的水分子总数多于由内向外扩散的水分子总数。质壁分离质壁分离复原二、物质跨膜运输的实例1．不同物质的跨膜运输特点(1)水分子：_______________

(高→低)；(2)离子和小分子：依据细胞生命活动需要进行_______________。2．水稻和番茄吸收不同离子的特点顺相对含量梯度选择吸收(1)同种生物细胞对不同物质的吸收具有____________，与其含有离子载体的_______________有关；(2)不同种生物细胞对同种物质吸收具有__________。三、物质跨膜的方式(b为ATP)选择性种类和数量差异性1．填写有关跨膜方式及结构名称甲：_______________；乙：_______________；丙：_______________；a：_______________。2．写出影响甲、乙、丙三种运输速率的因素(1)制约甲的是膜两侧的_______________；(2)决定乙的因素之一是a的_______________；(3)决定丙的动力是_______________。3．实例分析(填写甲、乙、丙三种跨膜运输方式)(1)水分子进入红细胞是______________；(2)葡萄糖进入红细胞是______________；(3)K＋进入红细胞是_______________。自由扩散协助扩散主动运输载体蛋白浓度差种类和数量能量(ATP)甲乙丙巧记物质进出细胞的方式跨膜运输三类型，自由、协助和主动，自由、协助高到低，主动运输逆着行；胞吞、胞吐非跨膜，不需载体需耗能，大分子颗粒来进出，全靠膜的流动性。D解析：当袋子中蔗糖溶液的浓度高于外界溶液的浓度时，袋子将吸水膨胀；当袋子中蔗糖溶液的浓度等于外界溶液的浓度时，袋子形态将保持不变；当袋子中蔗糖溶液的浓度小于外界溶液的浓度时，袋子将失水皱缩。2．某同学在做植物细胞质壁分离实验时，观察到紫色洋葱表皮细胞的中央液泡逐渐缩小，这说明(

)A．洋葱表皮细胞是活细胞B．细胞液的溶质透出细胞C．蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度D．细胞壁收缩导致中央液泡失水解析：活细胞才会发生质壁分离；当细胞具有活性时，细胞膜具有选择透过性，不允许细胞液的溶质透出；由于外界蔗糖溶液的浓度高于细胞液的浓度，导致细胞失水，中央液泡逐渐缩小。A3．在动物细胞的物质运输中，属于自由扩散的是(

)A．红细胞中的Na＋进入血浆B．细胞外液中的O2进入肌细胞C．细胞外液中的K＋进入神经细胞D．血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞解析：离子跨膜进出细胞的方式多是主动运输。能以自由扩散方式跨膜运输的物质有：CO2、O2、甘油、酒精、苯等，故B选项正确。BA解析：胞吞胞吐作用以膜的流动性为基础才能发生；由题图中胞吞过程需要信息分子与受体结合才能发生，体现了细胞膜表面识别作用，胞吞过程需要消耗能量；囊泡是细胞膜内陷形成的，构成细胞膜的基本支架是磷脂双分子层；神经细胞通过胞吐方式将神经递质释放出细胞外，突触小泡与细胞膜融合实现了细胞膜成分的更新。考点一以渗透装置为依托，考查渗透作用原理及应用考点二借助图示考查物质出入细胞的方式考点三观察植物细胞的质壁分离和复原1．探究成熟植物细胞是一个渗透系统考点一以渗透装置为依托，考查渗透作用原理及应用通过上图比较：渗透作用模型植物细胞与外界溶液形成渗透系统基本条件半透膜选择透过性膜——______________浓度差浓度差——______________与_____________之间的浓度差值原理水分子通过半透膜的扩散作用水分子通过_______________在细胞液与外界溶液之间发生扩散水扩散方向低浓度溶液→高浓度溶液原生质层细胞液外界溶液原生质层2.依据下列装置图探究渗透装置的液面变化(1)溶质不能通过半透膜的情况①若S1溶液浓度大于S2溶液浓度，则单位时间内由S2→S1的水分子数__________由S1→S2的，外观上表现为S1溶液面_______________；若S1溶液浓度小于S2溶液浓度，则情况相反，外观上表现为S1溶液液面__________。多于上升下降②在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差Δh，则S1溶液浓度__________S2溶液浓度。因为液面高的一侧形成的压强，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。(2)溶质能通过半透膜的情况若S1溶液浓度大于S2溶液浓度，则最初单位时间内由S2→S1的水分子数________由S1→S2的，随着溶质的扩散，最终S1和S2溶液浓度____________，外观上表现为S1溶液液面先_______________后_______________，最终S1和S2溶液液面__________；若S1溶液浓度小于S2溶液浓度，则情况相反。大于多于相等上升下降持平深度思考1．将植物细胞放在较高浓度的蔗糖溶液中，则原生质层和细胞壁之间充满了哪种液体？___________________________2．在U型管中，半透膜(只允许水分子通过)的两侧分别放入质量浓度为10%葡萄糖溶液和质量浓度为10%的蔗糖溶液，那么水分子如何移动？___________________________提示：1.蔗糖溶液。2．渗透作用条件中溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度，如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的质量浓度相同，但10%蔗糖溶液的物质的量浓度小，故水分子由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动的水分子数目多。1．现有体积相同、质量分数相同的蔗糖溶液和葡萄糖溶液。图1表示这两种物质透过半透膜的情况，图2表示渗透作用装置图，下列叙述合理的是(

)DA．图1体现了半透膜的选择透过性B．图甲中水柱a先上升后下降C．图乙中水柱b先上升后不变D．平衡后水柱a的高度高于水柱b解析：人工制成的半透膜，如玻璃纸没有生物活性，不具有选择透过性，A项错误；由于蔗糖不能透过半透膜，故水柱a表现为先上升，后保持不变，B项错误；葡萄糖能透过半透膜，水柱b表现为先上升，后由于葡萄糖透过半透膜进入清水中，水柱b将下降，C项错误。2.如右图所示，溶液X中含有绿色染料，溶液Y中含有红色染料，溶液Z中含有蓝色染料。实验开始时，两支漏斗中溶液液面的高度一样，10min后观察的结果是：溶液X液面上升，溶液Y液面下降；溶液X中只有绿色染料，溶液Y中含有了红色和蓝色染料，溶液Z中含有了绿色和蓝色染料。下列有关描述中，正确的是(

)A．溶液Z的浓度最高B．溶液Y的浓度最低C．溶液Y中的溶质分子能够通过半透膜进入溶液X中D．溶液Z中的溶质分子能够通过半透膜进入溶液X中B知识拓展“U”型管中水分子移动方向的分析(1)膜两侧溶液中浓度高的一侧渗透压高，浓度低的一侧渗透压低，水分子由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。(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，随后另一侧液面升高，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。1．结合图例探究物质跨膜运输方式考点二借助图示考查物质出入细胞的方式物质跨膜运输的方式被动运输主动运输自由扩散协助扩散图例物质跨膜运输的方式被动运输主动运输自由扩散协助扩散物质运输方向___________浓度→_________浓度___________浓度→________浓度________浓度→_________浓度是否需要载体_______________________________是否消耗能量__________________________________举例O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等红细胞吸收葡萄糖小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等高低

高低

低

高不需要需要需要不消耗不消耗消耗ATP2.探究影响跨膜运输的因素分析(1)物质浓度(在一定的浓度范围内)自由扩散协助扩散或主动运输(2)氧气浓度自由扩散或协助扩散主动运输(3)温度温度可影响生物膜的流动性和酶的活性，因而会影响物质跨膜运输的速率。深度思考1．同一细胞运输同一物质时，其运输方式一定相同吗？(举例说明)___________________________2．同一种物质进出不同细胞时，运输方式一定相同吗？___________________________3．与主动运输有关的细胞器主要有哪些？___________________________4．(2014·广东卷T24C改编)胰蛋白酶能用下图模式进行运输吗？___________________________提示：1.不一定，如动作电位的产生主要靠Na＋内流，Na＋内流为协助扩散，Na＋排出为主动运输。2．不一定。如葡萄糖进入组织细胞时为主动运输，进入人的红细胞时为协助扩散。3．线粒体、核糖体等。4．不能，该运输为主动运输模式，胰蛋白酶的运输为胞吐。B解析：由图可知，葡萄糖逆浓度梯度进入小肠上皮细胞，运输方式是主动运输，需消耗ATP，A正确；葡萄糖运出细胞是顺浓度梯度，需要载体蛋白协助，运输方式为协助扩散，不受O2浓度影响，B错误；钠离子顺浓度梯度进入此细胞，需要载体蛋白协助，运输方式为协助扩散，不消耗ATP，载体蛋白的活性受温度影响，C、D正确。4．下列据图所作出的说明错误的是(

)A．图1说明该物质跨膜运输时会出现饱和现象B．图2说明此物质进出细胞时需要消耗能量C．图3说明该离子跨膜运输的方式为主动运输D．图4说明该植物吸收K＋不需要载体协助D解析：图1所示物质的运输方式需要载体蛋白，不消耗能量，为协助扩散，协助扩散受载体数量的限制，有饱和现象；图2所示当细胞外液浓度低于细胞内液浓度时，随时间的推移，细胞内液的浓度还在逐步增加，说明该物质可以从低浓度一侧进入高浓度一侧，所以此物质进入细胞的方式是主动运输，需要消耗能量；图3中矿质离子的跨膜运输有两个特点：一是逆浓度梯度，二是消耗ATP，故应为主动运输；O2浓度影响植物的呼吸作用，从而影响ATP的产生，从图4中可以看出该物质的吸收速率受O2浓度的影响，说明吸收K＋需要耗能，O2达到一定浓度后，K＋吸收速率不再随着O2浓度的增加而增加，说明该过程需要载体协助。方法技巧(1)物质出入细胞方式的快速确认根据运输方向及载体有无及是否耗能：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输；顺浓度梯度需要载体且耗能也是主动运输，不耗能为协助扩散。(2)探究物质跨膜运输的方式①探究是主动运输还是被动运输②探究是自由扩散还是协助扩散1．实验原理(1)植物细胞壁的特点：伸缩性比原生质层_______。(2)成熟的植物细胞构成渗透系统可以发生__________。考点三观察植物细胞的质壁分离和复原小渗透作用2．实验步骤(1)质壁分离和复原实验流程：0.3g/mL蔗糖溶液清水(2)三次观察的实验现象：观察次数观察现象中央液泡原生质层位置第一次有一个紫色的中央液泡紧贴细胞壁第二次___________

(紫色加深)_______________第三次_______________

(紫色变浅)_______________逐渐变小与细胞壁逐渐分离逐渐变大逐渐贴近细胞壁活死质壁分离速度选择透过性小于深度思考1．植物细胞发生质壁分离的内在因素是什么？___________________________2．实验时一定要选择紫色洋葱外表皮细胞吗？___________________________3．本实验选用0.3g/mL的蔗糖溶液作试剂，若浓度过高或过低对实验有何影响？___________________________4．若用适宜浓度的KNO3溶液进行该实验，结果会发生质壁分离与复原吗？请简述原因。___________________________6．某同学在实验室中做“观察洋葱表皮细胞的质壁分离和复原”实验时，在老师的帮助下，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分钟的现象再过5分钟滴加清水5分钟①0.3g·mL－1蔗糖溶液x无变化质壁分离复原②0.5g·mL－1蔗糖溶液质壁分离y无变化③1mol·L－1KNO3溶液质壁分离质壁分离复原z④1mol·L－1醋酸溶液细胞大小无变化细胞大小无变化细胞大小无变化DC特别提醒(1)若使用浓度过高的蔗糖溶液，则质壁分离现象明显，但不能复原，因为溶液浓度过高，使细胞过度失水而死亡。(2)若使用浓度为1mol·L－1的醋酸溶液，则不发生质壁分离及复原现象。因为醋酸能杀死细胞，使原生质层失去选择透过性。(3)观察细胞质壁分离状态时，时间不要过长，以免细胞因长期处于失水状态而死亡，影响复原现象的观察。(4)本实验是对照实验，无对照组，滴加溶液前的镜检与滴加溶液后的镜检形成自身对照。易错点1原生质层和原生质体的辨析[点拨]

(1)原生质层在成熟的植物细胞内相当于半透膜。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两部分，且仅存在于成熟的植物细胞中。(2)原生质体是去除了植物细胞壁以后所剩下的植物细胞结构。可以认为原生质体包括原生质层、细胞液和细胞核三部分。易错点2半透膜和选择透过性膜的辨析[点拨]

(1)区别：①半透膜是无生命活性的物理性膜，是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，物质能否通过取决于分子的大小。②选择透过性膜是具有生命活性的生物膜，载体蛋白的存在决定了其对不同物质是否吸收的选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。(2)共性：都允许水分子自由通过，而不允许大分子物质通过。易错点3渗透系统中水分子的运动方向[点拨]

渗透系统半透膜两侧水分子不是单方向移动的。渗透平衡时，半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，不能认为没有水分子移动。渗透不平衡时，单位时间内水分子透过半透膜相互渗透，表现为净速度是水从自身含量高(低浓度溶液)一侧向自身含量低的一侧运动。易错点4

Na＋、K＋跨膜运输的方式[点拨]

Na＋、K＋等无机盐离子一般以主动运输的方式进出细胞，但也可通过协助扩散或离子通道进出细胞。易错点5植物吸收水分和吸收无机盐离子是相对独立的[点拨]

植物吸收水分的方式是自由扩散，而对无机盐离子则以主动运输的方式吸收，吸收原理是不一样的；但离子的吸收和运输必须溶解在水中，因此可以说植物对水分和无机盐的吸收是两个相对独立的过程。1．判断下列有关细胞的吸水和失水的叙述(1)