第二单元第3讲物质跨膜运输的实例

必修1分子与细胞第二单元细胞的基本结构及物质输入和输出物质跨膜运输的实例基础回顾要点探究实验导航提能演练栏目链接一、细胞的吸水和失水基础回顾1．渗透作用原理。(1)发生渗透作用的条件：①具有________；②膜两侧溶液具有浓度差。(2)渗透作用的实质：单位时间内由清水进入蔗糖溶液中的水分子________蔗糖溶液进入清水中的水分子，导致蔗糖溶液液面________。半透膜多于上升基础回顾要点探究实验导航提能演练栏目链接2．动物细胞的吸水和失水。(1)人成熟的红细胞中发生渗透作用的条件。①________相当于半透膜；②__________________之间存在浓度差。(2)引起细胞失水与吸水的条件：外界溶液与细胞质之间存在浓度差。基础回顾细胞膜细胞质与外界溶液基础回顾要点探究实验导航提能演练栏目链接

3．植物细胞的吸水和失水。(1)成熟植物细胞的结构。基础回顾全透性小细胞质原生质层半透膜大基础回顾要点探究实验导航提能演练栏目链接(2)原理和现象。①外界溶液浓度________细胞液浓度时，细胞失水，发生____________现象。②外界溶液浓度________细胞液浓度时，细胞吸水，发生______________现象。(3)质壁分离的原因。①外因：________浓度<外界溶液浓度，细胞通过渗透作用失水；②内因：细胞壁的伸缩性________原生质层的伸缩性。基础回顾大于质壁分离小于质壁分离复原细胞液小于基础回顾要点探究实验导航提能演练栏目链接二、物质跨膜运输的其他实例基础回顾1．番茄和水稻吸收无机盐离子的比较：科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2＋、Mg2＋和SiO44－的培养液中培养，结果及分析如下：基础回顾要点探究实验导航提能演练栏目链接(1)实验结果。①不同植物对__________________的吸收有差异。②同一种植物对____________________的吸收也有差异。(2)实验结论：植物细胞对无机盐离子的吸收具有________。2．微生物吸收无机盐离子的特点：(1)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。基础回顾同一种无机盐离子不同种无机盐离子选择性选择性需要量基础回顾要点探究实验导航提能演练栏目链接基础回顾要点探究实验导航提能演练栏目链接考点1渗透系统的组成分析及应用要点探究1．成熟的植物细胞可看成渗透系统。渗透作用模型植物细胞与外界溶液形成渗透系统图解基本组成或条件①具有半透膜②半透膜两侧的溶液具有浓度差①原生质层——选择透过性②膜两侧浓度差——细胞液与外界溶液之间原理水分子通过半透膜的扩散作用细胞液通过原生质层与外界溶液之间发生渗透水扩散的方向低浓度溶液―→高浓度溶液基础回顾要点探究实验导航提能演练栏目链接3．扩散和渗透的比较。要点探究扩散渗透不同点概念扩散是一种物质由高浓度区域向低浓度区域的物理运动水分子或其他溶剂分子透过半透膜向溶质浓度大的一侧运动条件浓度差①半透膜②半透膜两侧具有浓度差物质溶质、溶剂分子溶剂分子联系渗透是扩散的一种特殊形式基础回顾要点探究实验导航提能演练栏目链接特别提醒关于渗透系统中的2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：①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与半透膜孔径大小的比较。要点探究基础回顾要点探究实验导航提能演练栏目链接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。要点探究基础回顾要点探究实验导航提能演练栏目链接【例❶】下图曲线表示完全相同的两个植物细胞分别放置在A、B溶液中，细胞失水量的变化情况。相关叙述不正确的是()要点探究基础回顾要点探究实验导航提能演练栏目链接A．该实验可选取绿色植物成熟的叶肉细胞来进行B．若B溶液的浓度稍增大，则曲线中b点右移C．两条曲线的差异是由于A、B溶液浓度不同导致D．6min时取出两个细胞用显微镜观察，均可看到质壁分离现象C解析：质壁分离和复原实验中要选择含有大液泡的植物细胞，如成熟的叶肉细胞，A正确；若B溶液的浓度增大，则浓度差增大，相同时间内失水的程度变大，复原时所需要的时间变长，即a点上移，b点右移，B正确；在0～4min内，两种曲线的失水程度不同，有可能是由于浓度差不同引起，但整体曲线趋势不同，是因为溶液不同，A可能是蔗糖溶液，B可能是一定浓度的硝酸钾溶液，C错误；6min时两个细胞失水量较大，细胞都发生质壁分离，D正确。答案：C要点探究基础回顾要点探究实验导航提能演练栏目链接1．如图所示，烧杯内装有蒸馏水，下部封有半透膜的长颈漏斗内装有淀粉和食盐溶液，漏斗颈内的液面与烧杯内蒸馏水的液面相同。过一段时间后用碘水和硝酸银溶液分别检测蒸馏水中的物质。整个实验过程中所观察到的现象是()A．漏斗颈内的液面下降B．漏斗颈内的液面没有变化C．烧杯内的液体遇硝酸银溶液有白色沉淀生成D．烧杯内的液体遇碘水变蓝要点探究跟踪训练C基础回顾要点探究实验导航提能演练栏目链接

解析：淀粉是大分子物质，不能透过半透膜，使漏斗内与烧杯中蒸馏水之间渗透压不平衡，水分子通过半透膜进入漏斗，使其液面上升；烧杯内的水中无淀粉，遇碘不变蓝。食盐溶液中离子可以透过半透膜，所以烧杯内的液体遇硝酸银溶液有白色沉淀生成。要点探究基础回顾要点探究实验导航提能演练栏目链接名师点睛“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，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。要点探究基础回顾要点探究实验导航提能演练栏目链接考点2植物对无机盐离子的选择性吸收要点探究基础回顾要点探究实验导航提能演练栏目链接要点探究基础回顾要点探究实验导航提能演练栏目链接特别提醒(1)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方式吸收，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。(2)作物栽培时，不同作物及同一作物的不同生长发育期对无机盐离子的需求不同，因此要合理施肥。要点探究基础回顾要点探究实验导航提能演练栏目链接要点探究2．用完全培养液在两个相同容器内分别培养水稻和番茄幼苗，假设两种植物的吸水速率相同，一段时间后，培养液中各种离子与实验开始时各种离子浓度之比如下图所示。该实验的结果不能说明()D基础回顾要点探究实验导航提能演练栏目链接A．番茄和水稻对N、P、K的吸收速率均大于对水的吸收速率B．与番茄相比，水稻对Si4＋需要量大，对Ca2＋需要量小C．水稻和番茄根细胞膜上Mg2＋载体的数量是不同的D．番茄对各种离子的吸收速率与氧气的浓度有关

解析：从N、P、K离子浓度变化可知，番茄和水稻对N、P、K的吸收速率均大于对水的吸收速率，A正确。与实验前相比，水稻培养液中Ca2＋浓度增加，说明该离子的吸收比水的吸收速率小，而培养液中Si4＋浓度比实验前低，B正确。根对矿质离子的吸收与根细胞膜的载体的种类和数量有关，C正确。从柱形图中不能分析出番茄对各种离子的吸收与氧气浓度有关。要点探究基础回顾要点探究实验导航提能演练栏目链接♦网络概览♦要点探究基础回顾要点探究实验导航提能演练栏目链接基础回顾要点探究实验导航提能演练栏目链接实验导航实验6：观察植物细胞的质壁分离和复原1．质壁分离与复原实验流程。基础回顾要点探究实验导航提能演练栏目链接实验导航基础回顾要点探究实验导航提能演练栏目链接实验导航基础回顾要点探究实验导航提能演练栏目链接实验导航特别提醒发生质壁分离的细胞类型和质壁分离的原因1．从细胞角度分析：(1)具有中央大液泡的成熟植物细胞才可发生质壁分离现象。(2)死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离现象。2．从溶液角度分析：(1)在溶质可穿膜的溶液中(如KNO3、尿素、甘油等)细胞会发生先质壁分离后自动复原现象。基础回顾要点探究实验导航提能演练栏目链接实验导航(2)在溶质不能穿膜的溶液中细胞只会发生质壁分离现象，不能自动复原。(3)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。基础回顾要点探究实验导航提能演练栏目链接实验导航跟踪训练1．利用渗透作用实验原理可以测定细胞液浓度的大概范围。将细胞液浓度相同的某种植物细胞(如下图所示)，置于不同浓度的蔗糖溶液中，出现a～d四种细胞状态，则细胞液浓度最精确的范围在下列哪两个细胞所处的蔗糖溶液浓度之间()A．c～bB．a～cC．a～dD．d～cC基础回顾要点探究实验导航提能演练栏目链接实验导航解析：做此题的关键是一定要注意参照图像，看a、b、c、d与参照图像相比液泡大小有何改变，若液泡增大，则说明细胞吸水，若液泡变小则说明细胞失水。根据液泡变小的程度，可判断出细胞失水的程度，从而可判断出细胞液浓度最精确的范围是a～d。基础回顾要点探究实验导航提能演练栏目链接实验导航2．某同学在观察植物细胞质壁分离和复原的实验中，绘制的图如下所示，针对图示的叙述正确的是()A．该图所示细胞一定处于质壁分离复原状态B．原生质层是指2与3之间的细胞质C．此时4内液体浓度大于细胞外界溶液的浓度D．若将该图所示细胞放于清水中，可能会发生质壁分离复原D基础回顾要点探究实验导航提能演练栏目链接实验导航解析：图中所示细胞为质壁分离状态，但不能确定是正在分离还是正在分离复原，A错误；原生质层包括细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质，B错误；如果该细胞正在进行质壁分离复原，则外界溶液浓度小于细胞液浓度，如果正在进行质壁分离，则细胞液浓度小于外界溶液浓度，C错误。基础回顾要点探究实验导航提能演练栏目链接基础回顾要点探究实验导航提能演练栏目链接提能演练1．(2014·新课标Ⅰ卷)下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是()A．与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观察B．用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察C．用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同D．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实验现象的观察B基础回顾要点探究实验导航提能演练栏目链接高分秘笈解析：红色花瓣细胞的液泡呈红色，比白色花瓣更便于观察质壁分离现象，A正确；黑藻叶片的叶肉细胞中液泡呈无色，叶绿体的存在使原生质层呈绿色，有利于实验现象的观察，B错误；紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞的细胞液浓度不一定都相同，用相同浓度的外界溶液进行质壁分离实验时观察到的质壁分离程度可能不同，C正确；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡含有色素，呈紫色，有利于实验现象的观察，D正确。基础回顾要点探究实验导航提能演练栏目链接提能演练3．(2014·江苏卷)在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察(如下图所示)。下列有关叙述正确的是()A．第一次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质区域B．第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处C．吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体，以免污染镜头D．为了节约实验时间，通常可以省略第一次显微观察步骤B基础回顾要点探究实验导航提能演练栏目链接高分秘笈解析：第一次观察时由于未滴入蔗糖溶液，细胞还没有发生质壁分离，只能看到紫色大液泡，A错误。第二次观察时滴入少量的蔗糖溶液，细胞开始发生质壁分离，可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处，B正确。吸水纸的主要作用是吸引蔗糖溶液从盖玻片的一侧流到另一侧，使全部洋葱鳞片叶浸润在蔗糖溶液中，C错误。第一次显微镜观察是为了获得