高考生物第四章物质跨膜运输的实例

第4章细胞物质输入和输出第1页复习向导关键点探究栏目导航课前导学走近高考试验平台第2页复习向导考纲展示高频考点考纲解读1.物质出入细胞方式(Ⅱ)☆☆列举物质跨膜运输实例;了解物质出入细胞各种方式及影响原因;掌握生物膜流动镶嵌模型2.经过模拟试验探究膜透性☆掌握生物膜选择透过性,并对膜选择透过性进行试验验证及分析3.观察植物细胞质壁分离和复原☆☆了解植物细胞质壁分离与复原试验原理、过程及拓展应用第3页第1节物质跨膜运输实例

第4页基础梳理一、细胞吸水和失水1.渗透作用产生条件2.动物细胞吸水和失水(1)动物细胞细胞膜相当于一层半透膜,膜两侧具浓度差。

第5页(2)原理3.植物细胞吸水和失水(1)原生质层包含细胞膜、液泡膜以及两层膜之间细胞质,在植物细胞中,可把原生质层视为一层半透膜。(2)原理和现象①外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水,发生质壁分离现象。②外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水,发生质壁分离复原现象。【思维激活1】全部植物细胞均能发生质壁分离现象吗?提醒:不是,质壁分离指原生质层与细胞壁分离,所以不含有原生质层细胞(即无大液泡)不能发生质壁分离。第6页二、物质跨膜运输其它实例1.实例(1)植物(2)人体甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘特点:逆(逆、顺)浓度梯度。2.结论第7页【思维激活2】膜选择透过性主要取决于膜上哪种组成成份?提醒:膜选择透过性主要取决于膜组成成份中载体蛋白。知识导图第8页要点探究探究点一渗透作用分析问题引领:发生渗透作用前提条件是什么?1.渗透作用模型与植物细胞比较渗透作用模型植物细胞与外界溶液形成渗透系统图解第9页基本条件半透膜、浓度差原生质层——选择透过性膜浓度差——细胞液与外界溶液之间浓度差值原理水分子经过半透膜扩散作用水分子经过原生质层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2.常见渗透装置图形分析第10页(1)若S1溶液浓度大于S2,则单位时间内由S2→S1水分子数多于S1→S2,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)在到达渗透平衡后,若存在如图所表示液面差Δh,则S1溶液浓度仍大于S2。因为液面高一侧形成压强,会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。3.验证渗透作用发生条件(1)试验设计(2)结论A组和B组对比说明渗透作用要有半透膜。A组和C组对比说明渗透作用必须是半透膜两侧溶液含有浓度差。第11页【例1】(厦门一中期中)如图装置玻璃槽中是蒸馏水,半透膜允许单糖透过。倒置长颈漏斗中先加入蔗糖溶液,一定时间后再加入蔗糖酶。最可能试验现象是()A.在玻璃槽中会测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶B.漏斗中液面开始时上升,加酶后继续上升C.漏斗中液面开始时上升,加酶后,再上升后又下降D.漏斗中液面开始时先上升,加酶后不上升直接下降思维导引:第12页解析:试验开始时,蔗糖不能透过半透膜,所以单位时间内经过半透膜渗透进入长颈漏斗中水分子数比渗透出来多,漏斗内液面上升。而加入酶后,将蔗糖分解为单糖,深入提升了漏斗内浓度,所以液面再上升,但因为单糖分子能透过半透膜进入玻璃槽中,使玻璃槽内液体浓度升高,一段时间后,水分子从长颈漏斗内渗出较多,漏斗内液面下降。答案:C。探究点二装置应用问题引领:(1)怎样设计试验来比较溶液浓度大小?(2)怎样来探究物质能否经过半透膜?1.比较不一样溶液浓度大小漏斗内烧杯内溶液浓度MN现象及结论①若漏斗内液面上升,则M>N②若漏斗内液面不变,则M=N③若漏斗内液面下降,则M<N第13页2.探究物质能否经过半透膜(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经过半透膜,而淀粉不能不变蓝变蓝淀粉能经过半透膜,而碘不能变蓝变蓝淀粉和碘都能经过半透膜不变蓝不变蓝淀粉和碘都不能经过半透膜(1)渗透装置适合用于比较溶质不能透过半透膜溶液浓度大小。(2)两溶液间水分子进行双向运动,我们只是观察出水分子双向运动差所造成液面改变。(3)溶液浓度指物质量浓度而非质量浓度,如质量浓度均为10%葡萄糖溶液和蔗糖溶液,10%蔗糖溶液物质量浓度小,故水由蔗糖溶液向葡萄糖溶液渗透。第14页【例2】(吉林省长春外国语学校月考)某同学进行试验,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经过半透膜。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步骤:①

②

(2)预测试验现象并作出结论。

第15页

预测或分析结果,得出结论解析: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。若蔗糖水解产物能经过半透膜,加入斐林试剂,乙图中a管和b管都会生成砖红色沉淀;水解产物由b→a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16页答案:(1)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形管至适宜温度观察a、b两管内液面改变。②吸收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,(60℃~65℃)水浴加热,观察A、B试管内有没有砖红色沉淀。(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,则蔗糖水解产物能经过半透膜;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经过半透膜。若蔗糖水解产物不能经过半透膜,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17页试验:观察植物细胞质壁分离和复原试验基础1.试验原理(1)原生质层伸缩性比细胞壁伸缩性大。(2)当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞渗透失水

,进而发生质壁分离。(3)当细胞液浓度大于外界溶液浓度时,细胞渗透吸水

,发生质壁分离复原。2.方法步骤第18页第19页方法透析1.质壁分离原因分析2.试验中注意事项(1)选择有大液泡且液泡带有颜色细胞作为试验材料。(2)滴加蔗糖溶液和清水时,必须在试验桌上进行,不能在显微镜载物台上进行。(3)本试验选取0.3g/mL蔗糖溶液(此浓度下既显著出现质壁分离,又不致杀死细胞)。浓度过高,质壁分离速度虽快,但很快细胞会因失水过多而死亡,不能再进行质壁分离复原;浓度过低不能引发质壁分离或质壁分离速度太慢。另外,8%食盐溶液、5%硝酸钾溶液等也可使用,但它们引发质壁分离后可自动复原。盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞,不适于做质壁分离溶液。(4)本试验是对照试验,无对照组,滴加溶液前镜检与滴加溶液后镜检形成本身对照。第20页3.试验拓展应用(1)判定细胞死活待测成熟植物细胞+适宜浓度蔗糖溶液(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分离和刚才发生质壁分离蔗糖溶液浓度之间。

(3)比较不一样植物细胞细胞液浓度不一样植物细胞+同一浓度蔗糖溶液刚才发生质壁分离时所需时间比较→判断细胞液浓度大小(即时间越短,细胞液浓度越小)。(4)判别不一样种类溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)成熟相同植物细胞+不一样种类溶液第21页命题设计(1)按下面步骤进行质壁分离试验步骤一: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。步骤二:从盖玻片一侧滴入0.3g/mL蔗糖溶液,在盖玻片另一侧用吸水纸吸引。这么重复几次,使盖玻片下面藓类小叶浸润在0.3g/mL蔗糖溶液中。步骤三:在显微镜下观察,结果如图所表示。请据图回答:①图中A、B处颜色分别是

。

②假如上述试验步骤二中从盖玻片一侧滴入是加有伊红(植物细胞不吸收红色染料)0.3g/mL蔗糖溶液,则在显微镜下观察到A、B处颜色分别是

。

③假如将上述试验步骤二中浸润在0.3g/mL蔗糖溶液中藓类小叶装片,放在80℃条件下处理一段时间(装片中藓类小叶保持在0.3g/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,对显微镜操作方法是

、

。假如A处呈绿色,可能原因是

。

第22页(2)下面是一组用新鲜洋葱表皮进行试验处理和结果,请分析回答:试验分组处理方法试验结果第1组①将材料置于0.3g/mL蔗糖溶液中①发生质壁分离②然后将材料移至蒸馏水中②发生质壁分离复原第2组③将材料置于0.6g/mL蔗糖溶液中③快速发生质壁分离④然后将材料移至蒸馏水中④质壁分离不能复原第3组⑤将材料置于7%尿素溶液中⑤开始发生质壁分离,然后逐步自动复原第4组⑥将材料放入100℃热水中3min后取出,重复第1组试验⑥不发生质壁分离第23页①洋葱表皮细胞在第1、2、3组试验中均发生了质壁分离现象,其内部结构基础和外在条件分别是

②比较第1和第2组试验结果差异,说明

③比较第1和第3组试验结果,出现试验结果差异性原因是

。

④比较第1和第4组试验结果,出现试验结果差异性原因是

。

解析:(1)①因为发生质壁分离,A处为蔗糖溶液,为无色。B处为细胞质有叶绿体显绿色。②因为细胞壁是全透性,当加入有伊红0.3g/mL蔗糖溶液时,A处为红色。③要在显微镜下看得更清楚需要改变光圈大小调整反光镜(电光源亮度)。高温下使细胞死亡,细胞膜失去选择透过性,叶绿素等色素进入A处,A处呈绿色。(2)①质壁分离现象内部结构基础是原生质层和原生质层内外两个溶液体系存在,外在条件是原生质层内外两个溶液体系存在浓度差。②过分失水死亡细胞不能发生质壁分离复原现象。③尿素被细胞吸收后,细胞液浓度增加,细胞吸水出现质壁分离自动复原。④高温造成细胞死亡,原生质层失去选择透过性,不发生质壁分离现象。第24页答案:(1)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,叶绿素等色素进入A处(2)①内部结构基础是原生质层和原生质层内外两个溶液体系存在;外在条件是原生质层内外两个溶液体系存在浓度差②高浓度溶液加紧质壁分离现象出现,细胞过分失水而死亡后,不能发生质壁分离复原现象③尿素能够被细胞主动吸收使细胞液浓度增加,细胞吸水时,质壁分离就会自动复原④高温致使细胞死亡,细胞原生质层失去选择透过性,不能发生质壁分离第25页1.(年新课标全国高考)将人红细胞放入4℃蒸馏水中,一段时间后红细胞破裂,主要原因是(

C

)A.红细胞膜含有水溶性B.红细胞液泡体积增大C.蒸馏水大量进入红细胞D.低温时红细胞膜流动性增大解析:A项错,红细胞膜主要由蛋白质和磷脂组成,不溶于水,可将细胞与外界环境分隔开;B项错,人红细胞没有液泡;C项正确,因为细胞内外存在浓度差,进行渗透吸水,红细胞大量吸水涨破;D项错,低温时膜流动性减小。2.(年天津高考)将紫色洋葱鳞片叶表皮浸润在0.3g/mL蔗糖溶液中,1分钟后进行显微观察,结果如图,以下叙述错误是(

A

)第26页A.图中L是细胞壁,M是液泡,N是细胞质B.将视野中细胞浸润在清水中,原生质体会逐步复原C.试验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在显著差异D.洋葱根尖分生区细胞不宜作为该试验试验材料解析:图中N是细胞膜外蔗糖溶液,不是细胞质,A错误;在清水中,细胞会经过渗透吸水使质壁分离复原,B正确;细胞壁具全透性,