创新设计物质跨膜运输和实例

单击此处编辑母版文本样式,基础回顾,考点探究,基础课时案7物质跨膜运输的实例和方式,2016备考最新考纲,1,物,质出入细胞的方式(,)。2.实验：观察植物细胞的质壁分离和复原。,一、渗透作用的原理和应用,1渗透作用的条件,(1),有,(2)膜两侧溶液具有,半透膜,浓度差,2动物细胞的吸水和失水,(1),(2),细胞吸水或失水的多少取决于细胞膜两侧溶液中水的相对含量的,。,差值,3植物细胞的吸水和失水,(1),(2),误区警示！,(1)渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度，实质是指渗透压，如质量分数为10%葡萄糖溶液和质量分数为10%蔗糖溶液的质量浓度相等，但质量分数为10%蔗糖溶液的渗透压小，故水可通过半透膜由蔗糖向葡萄糖溶液移动。,(2)渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到动态平衡状态，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。,深度思考,下,图甲是一个典型的渗透装置，作为成熟植物细胞也应符合渗透系统的全部条件。,(1)请填写图乙中各标号名称。,(2)请指出图乙中与图甲a、b、c对应的结构分别是什么。,提示,(1)图乙中,名称依次为,细胞液、,细胞膜、,细胞质、,液泡膜、,细胞壁、,原生质层。,(2)与图甲中a相对应的为,细胞液，与b对应的为,原生质层，与c对应的是,“,外界溶液,”,。,二、物质跨膜运输的其他实例,1不同物质跨膜运输的特点,(1),(2),人体甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘的特点：逆浓度梯度运输。,(3)不同微生物对各种矿物质的需要量不同，吸收时各自都有,。,选择性,2生物膜的功能特性,(1),细,胞膜和其他生物膜都是,膜，水分子、一些离子和小分子可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。,(2)生物膜的,是活细胞的一个重要特征。,选择透过性,选择透过性,三、物质进出细胞的方式,1物质运输相关内容(连一连),2判断正误,(1),主,动运输使膜内外物质浓度趋于一致，维持了细胞的正常代谢,(2013天津理综，3C)(),(2),血,浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞属于自由扩散,(2012海南卷，11D)(),(3),植,物根系通过主动运输吸收无机离子需要ATP (),(4)主动运输过程中，需要载体蛋白协助和ATP提供能量,(),(5)主动运输矿质元素离子的过程只发生在活细胞中(),答案(1),(2),(3),(4),(5),深度思考,(1),下,列是物质出入细胞方式概念图，请你具体指出,的内容,(2)上述运输方式中可逆浓度梯度运输的是,。,(3)同一物质进出不同细胞的方式是否一定相同？,。,提示,(1),依次为分子大小、胞吐、胞吞、,是否耗能、主动运输、是否需要载体、协助扩散。,(2)上述运输方式中只有,主动运输可逆浓度梯度运输。,(3)不一定相同。如葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散，而进入小肠上皮细胞则是主动运输。,有关物质出入细胞的8个,“,不要漏掉,”,(1)需要载体蛋白协助的运输方式除主动运输外不要漏掉协助扩散。,(2)消耗能量的运输方式除主动运输外不要漏掉胞吞和胞吐。,(3)从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外不要漏掉协助扩散，有些主动运输也可以从高浓度到低浓度运输。,(4)影响协助扩散运输速率的因素除载体蛋白数量外不要漏掉浓度差。,(5)与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外不要漏掉载体蛋白的合成场所核糖体。,(6)运输速率与O,2,浓度无关的运输方式除自由扩散外不要漏掉协助扩散。,(7)胞吞(吐)的大分子物质穿过细胞膜的层数为0，因为该过程是通过膜的融合将物质转入或转出细胞的。,(8)RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核，是通过核孔，而不是通过胞吞、胞吐。,四、观察植物细胞质壁分离及复原,1实验原理,成,熟的植物细胞构成渗透系统，可发生,。,渗透作用,2质壁分离与复原实验流程,3现象与结论,(1)本实验存在两组对照实验,(2)引发质壁分离的2种原因,（3）本实验是教材中涉及“显微观察”实验中唯一的一个“只在低倍镜下”观察（不曾换“高倍镜”）的实验。,考点一渗透作用原理及相关实验(实验5),典例引领,【典例】(2013江苏单科，27),如,图,为研究渗透作用的实验装置，请,回答下列问题：,(1)漏斗内溶液(S,1,)和漏斗外溶液,(S,2,)为两种不同浓度的蔗糖溶液，,漏斗内外起始液面一致。渗透平衡时的液面差为,h,，此时S,1,和S,2,浓度大小关系为_。,(2)图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的_，两者在物质透过功能上的差异是_。,(3)为进一步探究两种膜的特性，某兴趣小组做了以下实验。,实验材料：紫色洋葱。,实验器具：如图所示的渗透装置(不含溶液)，光学显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，刀片，吸水纸，擦镜纸，滴管，记号笔等。,实验试剂：蒸馏水，0.3 g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO,3,溶液。,部分实验步骤和结果如下：,选两套渗透装置，标上代号X和Y。在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水，分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO,3,溶液，均调节漏斗内外液面高度一致。渗透平衡时出现液面差的装置有_(填代号)。,选两片洁净的载玻片，_，在载玻片中央分别滴加_，制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态。,观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO,3,溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化，两者都能出现的现象是_。,(4)上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是_。,解析,(1)由于渗透平衡后漏斗内液面高，再结合液体压强原理，说明此时S,1,的浓度高；(2)成熟植物细胞的原生质层具有选择透过性，相当于一层半透膜；但原生质层具有选择透过性，可主动运输细胞需要吸收或排出的物质，而半透膜不具有生物活性；(3),蔗糖不能透过半透膜，而KNO,3,可透过半透膜，故两者达到动态平衡时，装蔗糖溶液的实验组的漏斗内外出现液面差。,实验分组应注意编号并标注，制作植物细胞临时装片时在载玻片上先滴一滴蒸馏水，可保持细胞的活性，并有利于材料展开。,成熟的植物细胞处于不同种类的高浓度的外界溶液中时都会因渗透失水而发生质壁分离现象。,由于KNO,3,可被植物细胞吸收，而蔗糖不会被细胞吸收，因此一段时间后，KNO,3,实验组的细胞液浓度升高而吸水，发生质壁分离后自动复原现象。,答案(1)S,1,S,2,(2),原,生质层原生质层能主动运输有关物质而半透膜不能,(3),X,标号蒸馏水,质壁分离,(4)KNO,3,溶液中的细胞质壁分离后会自动复原,2,巧判细胞能否发生质壁分离与复原,(1)从细胞角度分析,死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离及复原现象。,具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离及复原现象。,(2)从溶液角度分析,在一定浓度(溶质不能透膜)的溶液中只会发生质壁分离现象，不能自动复原(只有用清水或低渗溶液处理，方可复原),在一定浓度(溶质可透膜)的溶液(如KNO,3,、甘油等)中可发生质壁分离后自动复原现象。,在高浓度溶液中可发生质壁分离现象，但不会发生质壁分离复原现象。,跟进题组,1(,2014黑龙江哈师大附中月考，26,),成,熟植物细胞的主要吸水方式是渗透吸水。某兴趣小组为研究渗透吸水做了一个实验，该实验的简易渗透吸水装置如图甲所示，图甲中液面上升的高度与时间的关系如图乙所示，一成熟植物细胞被放在某外界溶液中处于的一种状态(此时细胞有活性)如图丙所示。请判断下列相关叙述中错误的是,(),A由图甲中漏斗液面上升可知，实验开始b侧液体的浓度大于a侧的,B由图乙可知图甲中漏斗里溶液的吸水速率在下降,C图丙中相当于图甲中c结构的是,D把图丙所示状态的细胞放在清水中，会发生质壁分离,解析,图甲液面上升说明b侧液体浓度高于a侧的，A正确；随漏斗内液面上升，半透膜(c)两侧的浓度差越来越小，故漏斗内溶液的吸水速率在下降，B正确；图丙中细胞膜,、液泡膜,及两者之间的细胞质,相当于半透膜，C正确；把图丙细胞放在清水中，会发生质壁分离复原，D错误。,答案,D,2将一新鲜马铃薯块茎切成4根,粗细相同且长为5.0 cm的小,条，再将这4根马铃薯小条分,别放在不同浓度的KNO,3,溶液,中，分两次(浸入30 min和4 h),测量每根的长度，结果如图,所示。下列结论错误的是(),Aa中马铃薯细胞通过渗透作用吸水,Bb中马铃薯细胞质壁分离后逐渐复原,Cc中马铃薯细胞质壁分离,Dd中马铃薯细胞外KNO,3,溶液的浓度增加,解析,由图示可以看出，马铃薯小条a的长度增加，说明细胞通过渗透作用吸水，A项正确；马铃薯小条b的长度先缩短后复原，说明细胞失水后又吸水，即发生质壁分离后逐渐复原，B项正确；马铃薯小条c的长度变短，说明细胞失水，细胞发生质壁分离，C项正确；马铃薯小条d的长度变短，说明细胞失水，细胞外KNO,3,溶液的浓度降低，D项错误。,答案,D,考点二物质出入细胞的方式,典例引领,【典例1】(2014浙江理综，1),下,列关于物质出入细胞方式的叙述，正确的是,(),A被细胞胞吞的一定是固体物质,B突触前膜释放乙酰胆碱属于协助扩散,C通过载体蛋白的物质转运属于主动运输,D胞吐过程一定会发生分泌泡与细胞膜的融合,解析,被细胞胞吞的主要是大分子物质和颗粒物质，但并不一定是固体物质，A错误；突触前膜释放乙酰胆碱等神经递质属于胞吐，B错误；通过载体蛋白的物质运输属于协助扩散或主动运输，C错误；胞吐过程发生分泌泡和细胞膜的融合，体现了生物膜的流动性，D正确。,答案,D,【典例2】(2014安徽理综，2),下,图为氨基酸和Na,进出肾小管上皮细胞的示意图。下表选项中正确的是(),选项,管腔中氨基酸,上皮细胞,管腔中Na,上皮细胞,上皮细胞中氨基酸,组织液,A,主动运输,被动运输,主动运输,B,被动运输,被动运输,被动运输,C,被动运输,主动运输,被动运输,D,主动运输,被动运输,被动运输,解析,由图示可知，管腔中的氨基酸进入肾小管上皮细胞是逆转浓度梯度进行的，只能通过主动运输完成；管腔中的钠离子进入上皮细胞为顺浓度梯度的运输，不消耗能量，为被动运输；上皮细胞中的氨基酸进入组织液为顺浓度梯度的运输，不消耗能量，为被动运输，因此D项正确。,答案,D,1,不同因素对物质跨膜运输的影响的曲线模型,影响物质跨膜运输的因素有多种，最常见的有：,内部因素载体的种类、数量；,外部因素物质的浓度、影响呼吸作用强度的因素,(如氧气浓度、温度等),(1)物质浓度(在一定的范围内),A自由扩散B协助扩散或主动运输,(2)氧气浓度,A自由扩散或协助扩散B主动运输,(3)温度,2,实验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,跟进题组,1,(2014山东高考信息卷),下,图为物质出入细胞的四种方式的示意图，请判断下列相关说法中正确的是(),A影响A、B方式的因素分别是浓度差和载体蛋白数量,B向细胞中注入某种呼吸抑制剂，则C、D方式受影响最大,C氨基酸和葡萄糖进入红细胞的方式相同，都是C方式,D上述4种运输方式的实现均能体现细胞膜的流动性,解析,据图判断：A方式是自由扩散、B方式是协助扩散、C方式是主动运输、D方式是胞吐。选项A，自由扩散受膜两侧浓度差的影响，浓度差越大，物质出入细胞的速率就越快，而协助扩散受浓度差和载体蛋白数量共同影响；选项B，主动运输和胞吐是耗能过程，呼吸抑制剂能够抑制细胞呼吸，影响能量供应；选项C，氨基酸进入红细胞的方式是主动运输，葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散；选项D,4种方式中只有D方式能够体现细胞膜的流动性。,答案,B,2如图为小肠上皮细胞吸收葡萄糖示意图，其吸收肠腔中低浓度的葡萄糖，有关图示信息的分析错误的是 (),A小肠上皮细胞吸收肠腔中的葡萄糖和Na,时使用的是同一载体,B葡萄糖以主动运输方式进入小肠上皮细胞,CK,以主动运输方式从组织液进入小肠上皮细胞,DNa,进入和转出小肠上皮细胞的运输方式都是协助扩散,解析,从图示信息可知，小肠上皮细胞吸收肠腔中的葡萄糖和Na,时使用的是同一载体；由