2024届新高考生物冲刺复习物质跨膜运输的实例和方式

2024届新高考生物冲刺复习物质跨膜运输的实例和方式一段时间后渗透作用水分子(或其他溶剂分子)透过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散，是自由扩散的一种形式。概念：一段时间后渗透作用条件：①半透膜②半透膜膜两侧溶液有浓度差如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？若烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？液面不变。两侧溶液浓度相等，渗入水分子数＝渗出水分子数不会，纱布孔隙太大,水和蔗糖分子都能自由通过物质的量浓度一段时间后漏斗液面为什么会升高？单位时间内，透过半透膜进入漏斗的水分子数多于从漏斗渗出的水分子数如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？不会。当管内的液面上升到一定高度之后会产生一个静水压（∆h），当该压力和漏斗中的吸水能力相等时，液面不再上升。3.渗透作用中水分子的运动方向：低浓度溶液高浓度溶液水分子数多水分子数少低渗透压高渗透压半透膜10%葡萄糖溶液的物质的量浓度大，因此水分子由10%蔗糖溶液→10%葡萄糖溶液较多，右侧液面升高液面不变不同渗透装置中水分子运动情况及液面变化动物细胞也能渗透吸水，细胞膜相当于

。

动物细胞的吸水和失水Z.x.x.KZ.x.x.K类比推理细胞膜水如果将装置中的漏斗换成动物细胞，还会不会发生渗透作用呢？半透膜渗透作用条件半透膜两测溶液存在浓度差←细胞膜细胞质外界溶液具有半透膜

现象外界溶液浓度＜细胞质浓度，外界溶液浓度＞细胞质浓度，外界溶液浓度=细胞质浓度，处于动态平衡细胞吸水膨胀细胞失水皱缩细胞形态不变，水分子进出细胞

浓度差越大，吸水或失水越多外界溶液浓度＞细胞质浓度外界溶液浓度＝细胞质浓度外界溶液浓度＜细胞质浓度细胞失水皱缩细胞形态不变细胞吸水膨胀高浓度溶液(高渗溶液)生理盐水(等渗溶液)蒸馏水(低渗溶液)植物细胞会吸水和失水细胞壁细胞膜液泡膜细胞质原生质层全透性①②③④⑤液泡原生质层相当于一层半透膜细胞液（细胞内主要的液体环境）植物细胞的吸水和失水全透小细胞质半透膜大液泡细胞膜细胞液外界溶液细胞质液泡膜←原生质层渗透作用条件半透膜两测溶液存在浓度差具有半透膜外界溶液浓度＞细胞液浓度：外界溶液浓度＜细胞液浓度：细胞失水，发生质壁分离现象细胞吸水，发生质壁分离复原细胞膜细胞液外界溶液细胞质液泡膜←原生质层渗透作用条件半透膜两测溶液存在浓度差具有半透膜外界溶液浓度=细胞液浓度：水分子进出平衡，细胞保持原态实验原理：外因：细胞液有一定的浓度，和外界溶液有浓度差内因：观察植物细胞的质壁分离及复原成熟的植物细胞的原生质层相当于半透膜原生质层伸缩性比细胞壁大紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞实验材料：提出问题作出假设设计实验进行实验实验结论水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？原生质层是不是相当于一层半透膜？原生质层相当于一层半透膜①制作临时装片,观察植物细胞正常形态；②将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察其大小变化；③再将植物细胞浸润在

清水中，观察其大小的变化。①细胞的正常形态②高浓度蔗糖溶液中③在清水中细胞壁逐渐变小清水逐渐变大实验：探究植物细胞的吸水和失水→有紫色大液泡，便于观察充满外界溶液(蔗糖溶液)三观察植物细胞质壁分离及复原①制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片②低倍镜观察正常状态的细胞有一个紫色中央大液泡原生质层紧贴细胞壁③滴加0.3g/ml蔗糖溶液吸水纸吸引④低倍镜观察中央液泡逐渐缩小，颜色加深；原生质层与细胞壁分离，即质壁分离细胞大小不变⑤滴加清水吸水纸吸引⑥低倍镜观察液泡逐渐增大，颜色变浅原生质层紧贴细胞壁，质壁分离复原细胞大小不变细胞吸水正常状态下细胞失水液泡缩小滴加蔗糖溶液滴加清水细胞吸水液泡变大自身前后对照细胞液浓度>外界溶液：细胞失水细胞液浓度<外界溶液：

植物细胞会由于吸水过多而涨破吗？3.若用尿素、KNO3、NaCl等做实验会出现_________________________现象，因为外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。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______________________。1.由于细胞壁是全透性的，质壁分离时，细胞壁和细胞膜之间充满的是______________________。特别提醒

浓度降低的外界溶液细胞过度失水而死亡质壁分离后2.具有中央大液泡的成熟植物细胞才能发生质壁分离自动复原质壁分离的应用(1)判断成熟植物细胞的死活

待测成熟植物细胞＋一定浓度的蔗糖溶液

质壁分离镜检活细胞死细胞不发生质壁分离质壁分离的应用(2)测定细胞液浓度范围待测细胞＋一系列浓度梯度的蔗糖溶液细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间镜检(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度

不同植物细胞＋同一浓度的蔗糖溶液

发生质壁分离所需时间越短，质壁分离程度越大，细胞液浓度越小，反之则细胞液浓度越大镜检质壁分离的应用(4)鉴别不同种类的溶液镜检质壁分离的应用成熟植物细胞+不同种类的溶液只发生质壁分离质壁分离后自动复原蔗糖溶液KNO3溶液初始浓度

0Mg2＋

Ca2+SiO44-

离子培养液中的离子浓度水稻番茄物质跨膜运输的其他实例1.水稻培养液中的钙、镁浓度为什么会增高？培养过程中，水稻吸收水分及其他离子较多，吸收钙、镁较少（需求量低）而导致其浓度升高。2.不同作物对无机盐的吸收有差异吗？有植物对于物质的输出和输入有选择性结论：物质（如碘）的跨膜运输并不都是和水一样顺相对含量梯度的运输，取决于细胞生命活动的需要。20—25倍人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力250mg/L血液中碘的浓度I－

水分子的运输是顺相对含量梯度的，其他物质的跨膜运输也是这样的吗？由此你能得出什么结论？人体甲状腺滤泡上皮细胞碘相对含量低碘相对含量高28.1648.55米曲菌38.6651.00酵母菌2.414.93圆褐固氮菌12.9533.99大肠杆菌K2OP2O5微生物几种微生物体内的矿物质含量（占全部矿物质的%）结论：微生物对于物质的输出和输入有选择性，这种选择具有普遍性细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜水分子、被选择的离子和小分子可以通过；不被细胞选择吸收的离子和小分子、大分子不能通过生物膜的功能特性生物膜的选择透过性是活细胞的一个重要特征1.此模型体现了生物膜具有怎样的结构特点？2.从结构与功能角度分析，生物膜具有怎样的功能特点？细胞膜的结构模型示意图123磷脂双分子层蛋白质糖蛋白流动性选择透过性O2，CO2N2，苯水，甘油乙醇氨基酸、葡萄糖核苷酸H+、Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、HCO3-人工合成的脂双层图中葡萄糖是不能通过脂双层的，但细胞却需要不断补充葡萄糖以提供能量，这该如何解释呢？葡萄糖能通过细胞膜可能与膜上的蛋白质有关扩散现象溶质分子（气体、液体、固体）从高浓度一侧向低浓度一侧转移，直到均匀分布的现象。一、被动运输1.自由扩散细胞膜载体蛋白细胞外细胞内高浓度低浓度O2（顺浓度梯度）例：1.自由扩散顺浓度梯度运输不需要载体蛋白不消耗能量气体分子、：如O2、CO2、N2等（高低）脂溶性小分子：如甘油、乙醇，苯，尿素等水、等小分子（运输动力来自浓度差）一、被动运输思考：协助扩散有什么样的特点？2.协助扩散载体蛋白果糖分子能利用图中的载体蛋白通过细胞膜吗？不能。载体蛋白具有专一性。例：顺浓度梯度运输需要载体蛋白不消耗能量红细胞吸收葡萄糖（高低）（专一性）2.协助扩散（运输动力来自浓度差）高浓度→低浓度比较自由扩散和协助扩散的异同点相同点：不同点：自由扩散：协助扩散：物质运输的动力都是②能量：不需要载体蛋白需要载体蛋白①运输方向：不需要浓度差物质能不能从低浓度向高浓度跨膜运输呢？丽藻细胞液与池水的多种离子浓度比1.细胞内离子的浓度远大于细胞外的离子浓度。2.吸收离子时，是逆浓度梯度运输的。通过解读上表数据，你能得到什么信息？

离子细胞液浓度/池水浓度(H2PO4)-18050K+1065Cl－100Na＋46二、主动运输载体蛋白（逆浓度梯度）例：逆浓度梯度运输需要载体蛋白消耗能量（ATP）小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、离子（低高）意义：保证活细胞按照生命活动的需要，主动选择吸收需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。（专一性）二、主动运输协助扩散自由扩散主动运输运输方式被动运输主动运输自由扩散协助扩散运输方向载体蛋白能量消耗实例不需要需要需要不消耗不消耗消耗气体、水、小分子脂溶性物质等葡萄糖进入红细胞葡萄糖、氨基酸、离子进入小肠上皮细胞高浓度

低浓度低浓度

高浓度下图表示的是一个动物细胞内外不同离子的相对浓度。分析图表提供的信息，结合本章知识，回答问题：1.哪种离子通过主动运输进入细胞？2.哪种离子通过主动运输排出细胞？K+Mg2+Cl-Na+运输速率浓度差自由扩散协助扩散影响物质跨膜运输的因素：P点后运输速率不变原因：载体蛋白的数量有限浓度差运输速率1、细胞内外浓度差P主动运输P（P点后由低浓度到高浓度运输）主动运输运输速率O2浓度2、O2浓度：O2浓度影响呼吸作用，进而影响能量供应运输速率O2浓度被动运输Q点由无氧呼吸提供能量P点后运输速率不变原因：载体蛋白的数量有限PQ三、胞吞胞吐胞吞胞吐（大分子物质）“胞吞”“胞吐”过程1.胞吞和胞吐过程中发生膜的弯曲、折叠和融合，这说明胞吞、胞吐的结构基础是什么？