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第第7讲物物质跨膜运跨膜运输的的实例物例物质跨膜运跨膜运输的方式的方式第二第二单元元细胞的胞的结构和物构和物质运运输考考纲点点击 1.物物质出出入入细胞胞的的方方式式()2.实验：(1)通通过模模拟实验探究膜的透性探究膜的透性(2)观察植物察植物细胞的胞的质壁分离和复原壁分离和复原第二第二单元元细胞的胞的结构和物构和物质运运输一、一、细胞的吸水和失水胞的吸水和失水1渗透作用渗透作用发生的条件生的条件具有具有_；_两两侧的溶液具有的溶液具有浓度差。度差。2动物物细胞胞(1)外界溶液外界溶液浓度度_细胞胞质浓度度时，细胞吸水膨胞吸水膨胀；(2)外界溶液外界溶液浓度度_细胞胞质浓度度时，细胞失水胞失水皱缩；(3)外界溶液外界溶液浓度度_细胞胞质浓度度时，水分，水分进出平衡，出平衡，细胞胞形形态不不变。半透膜半透膜半透膜半透膜3植物植物细胞胞细胞膜胞膜液泡膜液泡膜大液泡大液泡 细胞吸水胞吸水时，水分子跨膜运，水分子跨膜运输的状的状态如何？如何？_质壁分离壁分离质壁分离复原壁分离复原水分子在水分子在细胞膜上胞膜上总是双向运是双向运动的。只不的。只不过在在细胞吸水胞吸水时，由外向内，由外向内扩散的水分子散的水分子总数多于由内向外数多于由内向外扩散的水散的水分子分子总数。数。二、物二、物质跨膜运跨膜运输的的实例例1不同物不同物质的跨膜运的跨膜运输特点特点(1)水分子：水分子：_(高高低低)；(2)离子和小分子：依据离子和小分子：依据细胞生命活胞生命活动需要需要进行行_。顺相相对含量梯度含量梯度选择吸收吸收2水稻和番茄吸收不同离子的特点水稻和番茄吸收不同离子的特点(1)同种生物同种生物细胞胞对不同物不同物质的吸收具有的吸收具有_，与其，与其含有离子含有离子载体的体的_有关；有关；(2)不同种生物不同种生物细胞胞对同种物同种物质吸收具有吸收具有_。选择性性种种类和数量和数量差异性差异性微生物微生物P2O5K2O大大肠杆菌杆菌33.9912.95圆褐固氮菌褐固氮菌4.932.41酵母菌酵母菌51.0938.66米曲霉米曲霉48.5528.16AA考点一以渗透装置考点一以渗透装置为依托，考依托，考查渗透作用原理及渗透作用原理及应用用项目目渗透作用模型渗透作用模型植物植物细胞渗透系胞渗透系统图解解项目目渗透作用模型渗透作用模型植物植物细胞渗胞渗透系透系统组成成条条件件半透半透膜膜浓度度差差种种类：可以是生物性的：可以是生物性的选择透透过性膜性膜,也可以是物理性的也可以是物理性的过滤膜；膜；特性：允特性：允许水分子及小分子通水分子及小分子通过，不允，不允许蔗糖等大分子通蔗糖等大分子通过原生原生质层相相当于半透膜当于半透膜半透膜两半透膜两侧的溶液体系的溶液体系(S1、S2)细胞液胞液(S1)与外界溶与外界溶液液(S2)之之间项目目渗透作用模型渗透作用模型植物植物细胞渗透系胞渗透系统渗透渗透作用作用发生生S1S2S1S2发生特点生特点漏斗内液面下降漏斗内液面下降细胞失水胞失水;可可发生生质壁分离壁分离漏斗内液面上升漏斗内液面上升细胞吸水胞吸水;可可发生生质壁分离壁分离复原复原水分水分进出平衡出平衡;液面液面不不变细胞既不吸水也不失水胞既不吸水也不失水(1)水分子水分子总是由溶液是由溶液浓度低的部位向度低的部位向浓度高的部度高的部位渗透；位渗透；(2)半透膜两半透膜两侧溶液溶液浓度差是渗透作用度差是渗透作用发生的生的动力力,既决定着渗透的方向，又决定着渗透的速度，即既决定着渗透的方向，又决定着渗透的速度，即浓度差越大，渗透越快度差越大，渗透越快小于小于等于等于原生原生质层1、3、5逐逐渐变大，最后不再大，最后不再变化化解析解析(1)蔗糖分子不能通蔗糖分子不能通过半透膜，开始半透膜，开始时MaMA，水分子，水分子从水槽中从水槽中进入漏斗，达到平衡后理入漏斗，达到平衡后理论上两上两侧溶液的溶液的浓度差相度差相等，但因液面高的一等，但因液面高的一侧水的水的压强大，会阻止水由低大，会阻止水由低浓度一度一侧向高向高浓度一度一侧扩散，故达到平衡后散，故达到平衡后MA小于小于Ma。(2)图2为成熟成熟的植物的植物细胞，达到平衡后，胞，达到平衡后，MB等于等于Mb。(3)图1中的半透膜相中的半透膜相当于当于图2中的原生中的原生质层，由，由1、3、5组成；成；图2液泡的吸水能力液泡的吸水能力逐逐渐增大最后不增大最后不变。B细胞吸水和失水情况的分析判断胞吸水和失水情况的分析判断解析解析:由于由于G袋内的溶液的量大，若达到半透膜内外两袋内的溶液的量大，若达到半透膜内外两侧溶液溶液的渗透平衡，的渗透平衡，G袋吸收水分袋吸收水分较多。多。D解析解析:A项，通，通过图示可以看出，示可以看出，a组和和b组实验前前长度度/实验后后长度的度的值都小于都小于1，表明，表明细胞吸水胞吸水导致致细条条变长；由于；由于a组实验前前长度度/实验后后长度的度的值小于小于b组实验前前长度度/实验后后长度的度的值，说明明a组吸水吸水较多，多，b组吸水吸水较少，所以少，所以实验后后a组液泡中液泡中的溶的溶质浓度比度比b组的低。的低。B项，分析柱状，分析柱状图可知，可知，f组细胞失胞失水，而水，而b组细胞吸水，因此浸泡胞吸水，因此浸泡导致致f组细胞中液泡的失水量胞中液泡的失水量大于大于b组的。的。C项，水分，水分进出出细胞的方式是自由胞的方式是自由扩散，不消耗散，不消耗ATP。D项，根据柱状，根据柱状图可知，在可知，在浓度度为0.4 molL1的蔗糖溶的蔗糖溶液中的液中的c组细胞吸水，而在胞吸水，而在浓度度为0.5 molL1的蔗糖溶液中的的蔗糖溶液中的d组细胞失水，所以使胞失水，所以使细条在浸泡前后条在浸泡前后长度不度不变的蔗糖的蔗糖浓度介度介于于0.40.5 molL1之之间。D解析解析:图甲中，甲中，250 mmolL1 NaCl溶液中溶液中红细胞体胞体积与初始与初始体体积之比小于之比小于1，说明明红细胞失水胞失水皱缩，会影响，会影响红细胞的代胞的代谢。图乙中植物乙中植物细胞失水量先胞失水量先变大后大后变小，之后表小，之后表现为吸吸水，故植物水，故植物细胞原生胞原生质体体体体积先先变小后小后变大，植物大，植物细胞由于胞由于有有细胞壁保胞壁保护，细胞体胞体积几乎不几乎不变。图乙中，乙中，a点植物点植物细胞失胞失水量最多，此水量最多，此时细胞吸水能力最高。人胞吸水能力最高。人红细胞胞长时间处于于300 mmolL1 NaCl溶液中会因失水溶液中会因失水过多而死亡，而多而死亡，而图乙乙细胞在胞在处理理时间内内细胞先失水后吸水，胞先失水后吸水，说明明细胞原生胞原生质层具有具有选择透透过性，性，细胞一直具有活性。胞一直具有活性。易易错点点1原生原生质层原生原生质体体点点拨(1)原原生生质层在在成成熟熟的的植植物物细胞胞内内相相当当于于半半透透膜膜。由由细胞胞膜膜、液液泡泡膜膜以以及及两两层膜膜之之间的的细胞胞质组成成。(2)原原生生质体体是去除了植物是去除了植物细胞壁以后所剩下的植物胞壁以后所剩下的植物细胞胞结构。构。易易错点点2半透膜半透膜选择透透过性膜性膜点点拨(1)区区别：半半透透膜膜是是无无生生命命活活性性的的物物理理性性膜膜，物物质能能否否通通过取取决决于于分分子子的的大大小小。选择透透过性性膜膜是是具具有有生生命命活活性性的的生生物物膜膜，载体体蛋蛋白白的的存存在在决决定定了了其其对不不同同物物质是是否否吸吸收收的的选择性。性。(2)共性共性:都允都允许水分子自由通水分子自由通过,而不允而不允许大分子物大分子物质通通过。与渗透作用有关的与渗透作用有关的实验探究探究向向a、b两管分两管分别加入等量蔗糖加入等量蔗糖酶溶液溶液,水浴加水浴加热(或隔水或隔水加加热)U型管至适宜温度型管至适宜温度,观察察a、b两管内液面的两管内液面的变化化吸取吸取a、b两管内适量液体两管内适量液体,分分别加入加入A、B两两试管中管中,并并加入斐林加入斐林试剂,5065 水浴加水浴加热,观察察A、B试管内有管内有无无砖红色沉淀色沉淀如果如果a、b两管液面高度差两管液面高度差缩小且小且A、B试管内均有管内均有砖红色色沉淀，沉淀，则蔗糖的水解蔗糖的水解产物能通物能通过半透膜；如果半透膜；如果a、b两管两管液面高度差增大且液面高度差增大且A试管内无管内无砖红色沉淀、色沉淀、B试管内有管内有砖红色沉淀，色沉淀，则蔗糖的水解蔗糖的水解产物不能通物不能通过半透膜半透膜烧杯内盛淀粉溶液杯内盛淀粉溶液漏斗内盛碘液漏斗内盛碘液结论变蓝不不变蓝碘能通碘能通过半透膜，而淀半透膜，而淀粉不能粉不能不不变蓝变蓝淀粉能通淀粉能通过半透膜，而半透膜，而碘不能碘不能变蓝变蓝淀粉和碘都能通淀粉和碘都能通过半透半透膜膜不不变蓝不不变蓝淀粉和碘都不能通淀粉和碘都不能通过半半透膜透膜考点二借助考点二借助图示考示考查物物质出入出入细胞的方式胞的方式比比较项目目离子和小分子物离子和小分子物质大分子和大分子和颗粒性物粒性物质被被动运运输主主动运运输胞吞胞吞胞吐胞吐自由自由扩散散协助助扩散散模型模型图比比较项目目离子和小分子物离子和小分子物质大分子和大分子和颗粒性物粒性物质被被动运运输主主动运运输胞吞胞吞胞吐胞吐自由自由扩散散 协助助扩散散运运输方向方向运运输动力力载体体高高浓度度低低浓度度高高浓度度低低浓度度低低浓度度高高浓度度细胞外胞外细胞内胞内细胞内胞内细胞外胞外浓度差度差浓度差度差能量能量(ATP)能量能量(ATP)能量能量(ATP)不需要不需要需要需要需要需要不需要不需要不需要不需要比比较项目目离子和小分子物离子和小分子物质大分子和大分子和颗粒性物粒性物质被被动运运输主主动运运输胞吞胞吞胞吐胞吐自由自由扩散散 协助助扩散散物物质出入出入细胞的胞的实例例水、水、CO2、甘、甘油、脂肪油、脂肪酸、乙酸、乙醇、苯、醇、苯、尿素等尿素等红细胞吸胞吸收葡萄糖收葡萄糖等等K、Na等离子等离子,小小肠上皮上皮细胞吸收胞吸收氨基氨基酸、酸、葡萄糖等葡萄糖等白白细胞胞吞噬病吞噬病菌、菌、变形虫吞形虫吞食食物食食物颗粒等粒等各种分泌蛋各种分泌蛋白白,如抗如抗体、体、蛋白蛋白质类激激素等素等ATP活性活性A线粒体、核糖体等。粒体、核糖体等。不能，不能，题图为主主动运运输模式，胰蛋白模式，胰蛋白酶的运的运输为胞吐。胞吐。解析解析:离子跨膜离子跨膜进出出细胞的方式多是主胞的方式多是主动运运输，故，故A、C、D选项错误。能以自由。能以自由扩散方式跨膜运散方式跨膜运输的物的物质有：有：CO2、O2、甘油、酒精、苯等，故甘油、酒精、苯等，故B选项正确。正确。物物质进出出细胞的方式判断胞的方式判断BC解析解析:胞吞与胞吐均以膜的流胞吞与胞吐均以膜的流动性性为基基础，A正确；胞吞与胞正确；胞吞与胞吐吐过程不能体程不能体现细胞膜的胞膜的选择透透过性，性，B正确；正确；Na、K等等无机无机盐离子离子进行跨膜运行跨膜运输，C错误；受体介；受体介导的胞吞的胞吞过程消耗程消耗能量，且依能量，且依赖细胞胞识别来来实现，D正确。正确。培养瓶中气体培养瓶中气体温度温度()离子相离子相对吸收量吸收量(%)空气空气17100氮气氮气1710空气空气328以表格、柱状以表格、柱状图等形式考等形式考查影响跨膜运影响跨膜运输的因素的因素A解析解析:A项，温度，温度为17 时，在空气，在空气环境中，根境中，根对该离子的相离子的相对吸收量高于在氮气吸收量高于在氮气环境中的，境中的，说明有氧条件有利于明有氧条件有利于该植物植物幼根吸收幼根吸收该离子，同离子，同时说明幼根明幼根对该离子的相离子的相对吸收量与氧吸收量与氧气有关，气有关，为主主动运运输。B项，在空气，在空气环境中，低温下幼根境中，低温下幼根对该离子的相离子的相对吸收量吸收量较低，低，说明温度能明温度能够影响根影响根对该离子的吸离子的吸收。收。C项，幼根，幼根对该离子的吸收方式离子的吸收方式为主主动运运输，需要消耗，需要消耗ATP，在氮气，在氮气环境中，植物可通境中，植物可通过无氧呼吸无氧呼吸产生生ATP。D项，温度，温度为17 时，与空气，与空气环境中相比，氮气境中相比，氮气环境中境中该植物植物幼根幼根对该离子的相离子的相对吸收量吸收量较低，低，说明氮气明氮气环境不利于境不利于该植植物幼根物幼根对该离子的吸收。离子的吸收。C考点三考点三观察植物察植物细胞的胞的质壁分离和复原壁分离和复原实验组5分分钟的的现象象 再再过5分分钟滴加清水滴加清水5分分钟0.3 gmL1蔗糖溶蔗糖溶液液x无无变化化质壁分离复原壁分离复原0.5 gmL1蔗糖溶蔗糖溶液液质壁分离壁分离y无无变化化1 molL1 KNO3溶液溶液质壁分离壁分离质壁分离复壁分离复原原z1 molL1醋酸溶醋酸溶液液细胞大小无胞大小无变化化细胞大小无胞大小无变化化细胞大小无胞大小无变化化质壁分离壁分离弱于弱于质壁分离壁分离失水失水过多而死亡多而死亡质壁分离复原壁分离复原稍增大稍增大死亡死亡B解析解析:A项，第一次，第一次观察察时由于未滴加蔗糖溶液，由于未滴加蔗糖溶液，细胞胞还没有没有发生生质壁分离，壁分离，较易易观察到的是紫色的大液泡，由于此察到的是紫色的大液泡，由于此时液液泡占整个泡占整个细胞体胞体积的比例的比例较大，因此大，因此观察到的无色的察到的无色的细胞胞质基基质区域区域应较小。小。B项，第二次，第二次观察察时已已经通通过引流法使紫色引流法使紫色洋葱洋葱鳞片叶外表皮片叶外表皮细胞浸胞浸润在蔗糖溶液中，可以在蔗糖溶液中，可以发现首先从首先从细胞的角隅胞的角隅处开始开始发生生质壁分离。壁分离。C项，吸水，吸水纸的主要作用是的主要作用是吸引蔗糖溶液或清水，使溶液浸吸引蔗糖溶液或清水，使溶液浸润整个整个标本。本。D项，第一次，第一次显微微观察是察是为了了获得得实验前的前的现象，以便于和象，以便于和实验中的中的现象象变化化进行前后行前后对照，因此不能省略。照，因此不能省略。浓度度/molL10.150.20.250.3质壁分离状况壁分离状况不分离不分离刚分离分离显著著显著著C解析解析:由表格信息知：由表格信息知：该植物植物细胞液胞液浓度接近度接近0.2 mol/L，该植植物要能在乙地生物要能在乙地生长，则必必须保保证能正常吸水，即土壤溶液能正常吸水，即土壤溶液浓度小于度小于细胞液胞液浓度，故度，故选C。核心体系构建核心体系构建选择透透过性性胞吞、胞吐胞吞、胞吐自由自由扩散散协助助扩散散主主动运运输外界溶液外界溶液浓度大于度大于细胞液胞液浓度度细胞壁伸胞壁伸缩性小于原生性小于原生质层原生原生质层浓度差度差
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