2021版新高考地区选考生物一轮复习课件:第7讲 物质的跨膜运输.ppt
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1、第7讲物质的跨膜运输考点一细胞的吸水和失水考点一细胞的吸水和失水研析教材研析教材 内化基本概念内化基本概念1.渗透作用原理(1)发生渗透作用的条件 ;。(2)渗透作用的实质:单位时间由清水进入蔗糖溶液中的水分子 由蔗糖溶液进入清水中的水分子,导致蔗糖溶液液面 。具有半透膜膜两侧溶液具有浓度差多于上升2.动物细胞的吸水和失水(1)原理(2)现象3.植物细胞的吸水和失水(1)成熟植物细胞的结构(2)原理和现象当 时,细胞失水,发生 现象。当 ”或“”或“”或“低高升高降低下降上升稳定在一定高度2.如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。请指出图乙中与图甲a、b、c对
2、应的分别是什么?提示:a对应细胞液,b对应原生质层,c对应外界溶液。深度思考对于植物细胞来说,单位时间内,水分子进出细胞的数量相等时,细胞内外液体的浓度一定相等吗?提示:不一定。植物细胞有细胞壁的支持、保护作用,当单位时间内水分子进出植物细胞数量相等时,有可能细胞液浓度大于细胞外溶液浓度。题型突破题型突破 提升核心素养提升核心素养题型一渗透作用现象分析1.某同学制作了如图1所示的渗透作用装置,S1和S2分别为漏斗内外不同浓度的蔗糖溶液。实验开始后,长颈漏斗内液面的变化如图2所示,渗透平衡时漏斗内外液面差为m,下列说法不正确的是()A.长颈漏斗内部液面的升高说明膀胱膜是半透膜B.渗透平衡时,S1
3、溶液的液面高于S2溶液的液面C.将S1和S2溶液换成不同浓度的KNO3溶液,渗透平衡时m值为0D.图2结果说明,小分子物质都能通过生物膜,而大分子物质则不能D2.(2019山东潍坊二模)细胞中的酶与代谢密切相关。某同学进行了如下操 作:在一支U形管底部中央放置了不允许二糖通过的半透膜(对单糖的通透性未知);将U形管左侧和右侧分别倒入等量的质量分数相等的蔗糖溶液和麦芽糖溶液;在U形管的两侧同时滴入等量的麦芽糖酶溶液;观察右侧液面的变化情况。下列叙述错误的是()A.液面的变化情况取决于半透膜的通透性B.液面可能会一直升高至一定高度后停止C.液面可能先下降后再上升至一定高度停止D.该实验可用来验证酶
4、的专一性C解析:若单糖分子不能通过半透膜,则U形管的两侧同时滴入等量的麦芽糖酶溶液后,右侧液面上升,然后稳定;若单糖分子能通过半透膜,则U形管的两侧同时滴入等量的麦芽糖酶溶液后,右侧液面先上升后下降。不会出现右侧液面先下降后再上升至一定高度停止的情况。题后提升有关渗透作用的3个易错点(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%的葡萄糖溶液和质量分数为10%的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溶液向葡萄糖溶液移动。(2)水分子的运输特点:无论细胞吸水或失水,水分子的移动方向都是双向的。(3)渗透平衡浓度相
5、等。渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态,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。题型二动植物细胞的吸水和失水3.(2019广东六校联考)科研人员将人的红细胞分别置于蒸馏水及4种等渗溶液中,测定红细胞溶血(红细胞破裂)所需的时间,结果如图所示。据图分析正确的是()A.不同物质的运输速率取决于膜上载体蛋白的数量B.与乙醇溶液相比,处在丙酮溶液中的红细胞吸水更快C.红细胞对各种物质的吸收体现了细胞膜具有一定的流动性D.处于氯化铵溶液中的红细胞溶血时间最长可能与红细胞无法吸收Cl-和N 有关B4.(2019山东青岛检测)将甲、乙两种植物的块茎切成形状、大小相同的细 条,分别
6、置于质量浓度为0.3 g/mL 蔗糖溶液中,绘制的失水量曲线如下。下列叙述错误的是()A.与图相关细胞的原生质层会有一定程度的收缩B.由图推知甲植物细胞液浓度小于乙植物细胞液浓度C.4 min时细胞液的渗透压大于外界溶液的渗透压D.8 min时水分子跨膜运输进出细胞达到平衡C解析:甲、乙两种植物的块茎切成形状、大小相同的细条,分别置于质量浓度为0.3 g/mL蔗糖溶液中,细胞发生失水,因此细胞的原生质层会有一定程度的收缩;由图看出甲细胞失水较多,因此推知甲植物细胞液浓度小于乙植物细胞液浓度;4 min时,细胞仍在失水,因此4 min时细胞液的渗透压小于外界溶液的渗透压;8 min时失水量不再变
7、化,水分子跨膜运输进出细胞达到平衡。考点二实验考点二实验:观察植物细胞的质壁分离和复原观察植物细胞的质壁分离和复原实验基础实验基础1.实验原理(1)成熟的植物细胞的原生质层相当于一层 。(2)具有一定的浓度,能渗透吸水和失水。(3)原生质层比细胞壁的伸缩性 。半透膜细胞液大得多2.实验步骤3.实验现象及结论(1)现象(2)结论:成熟植物细胞能与外界溶液构成渗透系统并发生渗透作用。当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞 ;当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞 。失水吸水重点透析重点透析1.关于质壁分离和复原实验的三个注意点(1)将发生质壁分离的植物细胞置于低浓度的溶液或蒸馏水中,植物细胞会发生质壁
8、分离的复原,但如果所用溶液为葡萄糖、KNO3、尿素、乙二醇等能被细胞吸收的物质,发生质壁分离后因细胞主动或被动吸收溶质而使细胞液浓度增大,植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。(2)质壁分离过程中,外界溶液浓度大于细胞液浓度,植物细胞吸水能力逐渐增强;质壁分离复原过程中,外界溶液浓度小于细胞液浓度,植物细胞吸水能力逐渐减弱。(3)本实验用显微镜观察了三次,第一次与第二次形成对照,第三次与第二次形成对照,该对照方法为自身对照。2.质壁分离实验的拓展应用(1)判断成熟植物细胞是否有生物活性待测成熟植物细胞+一定浓度的蔗糖溶液镜检 题型演练题型演练题型一实验原理、步骤和结果观察1.(2019山东烟
9、台检测)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和两次处理。下列有关叙述正确的是()A.第一次观察为低倍镜观察,后两次为高倍镜观察B.第一次处理滴加的液体为清水,第二次滴加的液体为0.3 g/mL的蔗糖溶液C.若将紫色洋葱鳞片叶的外表皮换成内表皮,则不会发生质壁分离D.紫色洋葱鳞片叶外表皮中不属于原生质层的有细胞壁和细胞液D解析:“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中,一般需要进行三次显微观察,第一次是正常细胞的观察,第二次是质壁分离细胞的观察,第三次是质壁分离复原细胞的观察。三次观察均为低倍镜观察;第一次处理滴加的液体为0.3 g/mL的蔗糖溶液
10、,观察质壁分离现象,第二次滴加的液体为清水,观察质壁分离复原现象;紫色洋葱鳞片叶的内表皮也会发生质壁分离,但不含色素,现象不明显;原生质层是指细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质,紫色洋葱鳞片叶外表皮中不属于原生质层的有细胞壁和细胞液。2.(2019河北衡水金卷)如图是某同学进行“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”活动时拍摄的显微镜下的细胞图像。下列叙述正确的是()A.所指暗线是细胞壁,它两侧的蔗糖溶液浓度会有较大的差异B.所指亮区是细胞质基质,观察不到细胞器是因为它们都是半透明的C.所指暗区是细胞液,它属于细胞质,复原时也有水分子出液泡D.所指亮区是细胞膜,该实验证明了它的选择透过性与
11、细胞壁不同C解析:分析图可知,为细胞壁,为细胞壁与细胞膜之间的间隙,为紫色大液泡(含细胞液),为细胞膜与液泡膜之间的细胞质。所指暗线是细胞壁,由于它是全透性的结构,所以它两侧的蔗糖溶液浓度没有明显差异;所指暗区是细胞液,它属于细胞质,复原时也有水分子出液泡。题型二质壁分离实验的相关实验分析及拓展应用3.(2019云南昆明质检)下列关于质壁分离自动复原过程的分析,正确的是()A.水分子的扩散一定是单向的B.细胞的吸水能力一定逐渐减弱C.溶质分子进入细胞的方式一定是主动运输D.质壁分离自动复原后,原生质层两侧的溶液浓度一定相等B解析:细胞发生质壁分离自动复原时,水分子的扩散是双向的,只是扩散进细胞
12、的水分子数目多于扩散出细胞的水分子数;在质壁分离自动复原过程中,细胞液的浓度逐渐减小,细胞吸水能力逐渐减弱;溶质分子进入细胞的方式可能是主动运输也可能是被动运输;因为细胞壁的伸缩性较小,细胞壁的阻挡作用,使细胞不能再吸水,因此当质壁分离自动复原后,原生质层两侧的溶液浓度不一定相等。4.现有A、B、C三瓶外观一样但没有标签的溶液,已知三种溶液是质量浓度为0.1 g/mL的蔗糖溶液、0.3 g/mL的蔗糖溶液和0.1 g/mL的葡萄糖溶液。某同学利用如图所示的装置设计了两组实验。(注:图中半透膜允许溶剂和葡萄糖分子通过,不允许蔗糖分子通过)实验:同时将等量的A液和B液分别放入U形管的左、右两侧,一
13、段时间后,左侧的液面升高;实验:将等量的B液和C液分别放入U形管的左、右两侧,一段时间后,液面发生了下列变化:右侧先升高后降低。(1)本实验应用的原理是,判断的依据是 。(2)根据实验现象得出结论:A液是 ,B液是。解析:(1)图中实验装置具有半透膜,膜两侧溶液具有浓度差,能够发生渗透作用,即应用了渗透作用原理。(2)图中左侧液面升高,说明左侧液体的渗透压大于右侧液体的。由于半透膜允许溶剂和葡萄糖分子通过,不允许蔗糖分子通过,所以左侧液面不可能是0.1 g/mL的葡萄糖溶液(若左侧液体是0.1 g/mL的葡萄糖溶液,则左侧液面应该是先升高后降低),A液只可能是0.3 g/mL的蔗糖溶液,B液只
14、可能是0.1 g/mL的蔗糖溶液。答案:(1)渗透作用图中装置具有半透膜,且膜两侧溶液具有浓度差(2)0.3 g/mL的蔗糖溶液(3)用紫色洋葱鳞片叶探究植物细胞吸水和失水方式的实验中,常选用.溶液,观察指标主要有、及细胞大小。(4)为了清晰地观察细胞质壁分离和复原现象,若用不含色素的洋葱内表皮作实验材料,可采用的方法是 。解析:(3)0.3 g/mL的蔗糖溶液是观察植物细胞质壁分离现象的最佳溶液浓度,通过观察中央液泡的大小和原生质层的位置可以判断是否发生质壁分离。(4)若用不含色素的洋葱内表皮作实验材料,为了看清楚原生质层的位置,可以在外界溶液中加入色素,如红墨水。答案:(3)0.3 g/m
15、L的蔗糖中央液泡的大小原生质层的位置(4)在蔗糖溶液中加入红墨水(5)为探究洋葱表皮细胞的细胞液浓度,需要设计相关实验,请写出设计思路。解析:(5)探究洋葱表皮细胞的细胞液浓度时,应当将外界溶液(蔗糖溶液)的浓度作为自变量,质壁分离的状态作为因变量。答案:(5)配制一系列具有浓度梯度的蔗糖溶液,并利用系列溶液分别重复上述实验,观察细胞质壁分离的状态。考点三物质进出细胞的方式及影响因素考点三物质进出细胞的方式及影响因素研析教材研析教材 内化基本概念内化基本概念1.物质跨膜运输的其他实例(1)实验结果:不同植物对 的吸收有差异。同种植物对 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
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