1、第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例 一、細(xì)胞的吸水和失水1.原理:發(fā)生滲透作用, 必須具備兩個(gè)條件。(1)具有半透膜。(2)膜兩側(cè)溶液具有濃度差。2.動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例(1)紅細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜。(2)條件及現(xiàn)象當(dāng)外界溶液濃度細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí),細(xì)胞失水皺縮。當(dāng)外界溶液濃度=細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí),水分進(jìn)出平衡。 靜脈注射時(shí)為什么要將藥物溶解到0.9%的NaCl溶液(生理鹽水)中?提示:因?yàn)檠獫{中的無機(jī)鹽濃度就是0.9%,注射生理鹽水的目的就是維持血細(xì)胞的正常形態(tài)。思考感悟提示提示第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例(2)原理和現(xiàn)象當(dāng)細(xì)胞液濃度小于外界溶液濃度時(shí),細(xì)胞失水,則發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象;當(dāng)細(xì)胞液

2、濃度大于外界溶液濃度時(shí),細(xì)胞吸水,則發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例原。二、探究植物細(xì)胞的吸水和失水1.質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)流程第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例 2.三次觀察的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察次數(shù)觀察現(xiàn)象中央液泡原生質(zhì)層位置第一次有一個(gè)紫色的中央液泡原生質(zhì)層緊貼細(xì)胞壁第二次中央液泡逐漸變小(紫色加深)原生質(zhì)層與細(xì)胞壁逐漸分離第三次中央液泡逐漸變大(紫色變淺) 原生質(zhì)層逐漸貼近細(xì)胞壁第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例 如果該實(shí)驗(yàn)中的蔗糖溶液濃度過高,會(huì)不會(huì)出現(xiàn)質(zhì)壁分離及復(fù)原的現(xiàn)象?為什么?提示:會(huì)出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象,因?yàn)榧?xì)胞會(huì)失水。但不會(huì)出現(xiàn)質(zhì)壁分離復(fù)原的現(xiàn)象,因?yàn)橥饨缛芤簼舛冗^高,細(xì)胞失水過度導(dǎo)致細(xì)胞死亡。思考感

3、悟提示提示第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例 解析解析第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例2.如圖實(shí)驗(yàn)裝置,玻璃槽中是蒸餾水,半透膜允許單糖透過。倒置的長(zhǎng)頸漏斗中先裝入蔗糖溶液,一段時(shí)間后再加入蔗糖酶。最可能的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是( )A.漏斗中液面開始時(shí)先上升,加酶后再上升后又下降B.在玻璃槽中會(huì)測(cè)到蔗糖和蔗糖酶C.漏斗中液面開始時(shí)先下降,加酶后一直上升第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例 D.在玻璃槽中會(huì)測(cè)到葡萄糖、果糖和蔗糖酶答案:A解析解析第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例3.將花瓣放在蒸餾水中,水無明顯的顏色變化,但用鹽酸處理這些花瓣后,則能使水變色。這是因?yàn)? )A.細(xì)胞壁被鹽酸解離B.鹽酸破壞了細(xì)胞膜的選擇透過性C.鹽酸破壞了原生質(zhì)

4、層的選擇透過性D.花青素不溶于水而溶于鹽酸答案:C解析解析第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例4.(密碼原創(chuàng))如圖表示某洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞處于三個(gè)不同生理狀態(tài)。 請(qǐng)判斷下列相關(guān)敘述的正誤。(1)圖中細(xì)胞的細(xì)胞液濃度依次是CAB。( )第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例(2)假如三個(gè)細(xì)胞是由于處于不同濃度的溶液中所致,則A圖與B圖細(xì)胞所處的外界溶液濃度是BA。( )(3)用顯微鏡觀察一個(gè)細(xì)胞的質(zhì)壁分離復(fù)原過程,該過程的順序是如上圖所示的BAC。( )(4)A細(xì)胞可能正在發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。( )答案:(1) (2) (3) (4)解析解析第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例 要點(diǎn)一滲透系統(tǒng)的組成及原理分析1.滲透系統(tǒng)的組成條件如圖

5、所示,作為一個(gè)滲透系統(tǒng),必須同時(shí)具備以下兩個(gè)條件: 第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例 當(dāng)滲透裝置達(dá)到平衡后,雖然存在液面差h,但是S1溶液濃度仍不等于S2溶液濃度,且h的高低決定于起始S1與S2的濃度差。2.滲透作用模型和植物細(xì)胞的圖例比較第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例 3.滲透作用的發(fā)生特點(diǎn)(1)水分子總是由溶液濃度低的部位向濃度高的部位滲透。(2)半透膜兩側(cè)溶液濃度差是滲透作用發(fā)生的動(dòng)力,既決定著滲透的方向,又決定著滲透的速度,即濃度差越大,滲透越快。4.滲透系統(tǒng)條件的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例 【典題例析】 (2011全國新課標(biāo))將紫色洋蔥在完全營(yíng)養(yǎng)液中浸泡一段時(shí)間,撕取外表皮,先用濃度為0.3

6、 g/mL的蔗糖溶液處理,細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后,立即將外表皮放入蒸餾水中,直到細(xì)胞中的水分不再增加。若在該實(shí)驗(yàn)過程中,蔗糖溶液處理前外表皮細(xì)胞液的濃度為甲,第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例細(xì)胞中的水分不再增加時(shí)外表皮細(xì)胞液的濃度為乙,則甲、乙的關(guān)系,以及實(shí)驗(yàn)過程中水分進(jìn)出細(xì)胞的方式為( )解析解析第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例生物膜的選擇透過性1.實(shí)例有差異植物細(xì)胞膜對(duì)無機(jī)鹽離子的吸收具有選擇性2.結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)細(xì)胞膜上載體蛋白的種類和數(shù)量不同。同一植物吸收不同離子不同植物吸收同種離子要點(diǎn)二第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例3.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證含不同無機(jī)鹽離子的溶液+不同植物測(cè)定實(shí)驗(yàn)前培養(yǎng)液中各離子的初始濃度

7、測(cè)定實(shí)驗(yàn)結(jié)束后各離子的濃度比較同一植物吸收不同離子及不同植物吸收同一離子的情況第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例得出結(jié)論(1)植物吸收水分的方式是自由擴(kuò)散,而對(duì)無機(jī)鹽離子則以主動(dòng)運(yùn)輸方式吸收,因此可以說植物對(duì)水分和無機(jī)鹽的吸收是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過程。(2)作物栽培時(shí),不同作物及同一作物的不同生長(zhǎng)發(fā)育期對(duì)無機(jī)鹽離子的需求不同,因此要合理施肥。第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例【典題例析】 (2012福建廈門雙十中學(xué)月考)用完全培養(yǎng)液在兩個(gè)相同的容器內(nèi)分別培養(yǎng)水稻和番茄苗,假設(shè)兩植物的吸水速率相同,一段時(shí)間后,測(cè)定培養(yǎng)液中各種離子與實(shí)驗(yàn)開始時(shí)各種離子濃度之比,如圖所示:第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例 該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果不能說明(

8、)解析解析第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例 植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)分析及應(yīng)用1.實(shí)驗(yàn)分析(1)實(shí)驗(yàn)選材選用的植物細(xì)胞要有中央大液泡,質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象明顯。細(xì)菌細(xì)胞也能發(fā)生質(zhì)壁分離,但現(xiàn)象不明顯。動(dòng)物細(xì)胞沒有細(xì)胞壁,不發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。(2)實(shí)驗(yàn)試劑的使用第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例若使用濃度過高的蔗糖溶液,則質(zhì)壁分離現(xiàn)象明顯,但不能復(fù)原,因?yàn)槿芤簼舛冗^高,細(xì)胞過度失水而死亡。(3)操作注意事項(xiàng):觀察細(xì)胞質(zhì)壁分離狀態(tài)時(shí),時(shí)間不要過長(zhǎng),以免細(xì)胞因長(zhǎng)期處于失水狀態(tài)而死亡,影響復(fù)原現(xiàn)象的觀察。第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例2.拓展應(yīng)用(2)測(cè)定細(xì)胞液濃度范圍方法:將待測(cè)的細(xì)胞置于一系列濃度

9、梯度的蔗糖溶液中。第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例分析:對(duì)待測(cè)的成熟植物細(xì)胞進(jìn)行鏡檢,則介于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛發(fā)生質(zhì)壁分離的蔗糖溶液之間的濃度就是細(xì)胞液濃度。舉例:操作組一系列濃度梯度的蔗糖溶液濃度a組0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、b組0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例a組與b組相比,由于b組中變量的梯度更小,故能更準(zhǔn)確地測(cè)出待測(cè)細(xì)胞的細(xì)胞液濃度范圍。(3)比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度方法:將不同的植物細(xì)胞置于同一濃度的蔗糖溶液中。分析:發(fā)生質(zhì)壁分離所需要的時(shí)間越短,細(xì)胞液濃度越小,反之則細(xì)胞液濃度越大。第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練】 (

10、2012三明模擬)用紫色洋蔥鱗片葉表皮制備“觀察細(xì)胞質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)”的臨時(shí)裝片,觀察細(xì)胞的變化。下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作和結(jié)果的說法,正確的是( )A.將裝片在酒精燈上加熱后觀察細(xì)胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象B.在蓋玻片的一側(cè)滴入清水,細(xì)胞會(huì)吸水膨脹但不會(huì)破裂C.用不同濃度的硝酸鉀溶液處理細(xì)胞后,均能夠觀察到質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象D.當(dāng)質(zhì)壁分離不能復(fù)原時(shí),細(xì)胞仍具正常生理功能第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例解析:觀察細(xì)胞質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)中用到的是活的、成熟的植物細(xì)胞,因此不能將裝片在酒精燈上加熱;因?yàn)榧?xì)胞液有一定的濃度,因此在蓋玻片的一側(cè)滴入清水,細(xì)胞會(huì)吸水膨脹,但由于植物細(xì)胞最外側(cè)的細(xì)胞壁有保護(hù)和支持作用,所以不會(huì)破裂;用一定濃度的

11、硝酸鉀溶液處理細(xì)胞后,能觀察到質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象,但當(dāng)超過一定濃度后,由于細(xì)胞失水過度而導(dǎo)致細(xì)胞死亡后,不會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。KNO3濃度過低,不能使植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離;當(dāng)質(zhì)壁分離的細(xì)胞不能復(fù)原時(shí),細(xì)胞已成為死細(xì)胞。答案:B第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例拓展:本實(shí)驗(yàn)中的質(zhì)壁分離后的復(fù)原是人工復(fù)原,而在一定濃度的KNO3溶液、尿素、甘油、乙二醇等溶液中會(huì)發(fā)生先質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原的現(xiàn)象。第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例 1.(2011廣州質(zhì)檢)若如圖表示植物細(xì)胞滲透作用的圖解,下列說法中錯(cuò)誤的是( ) 第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例A.植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜B.一定條件下,活的、成熟的植物細(xì)胞能發(fā)生滲

12、透失水或吸水C.當(dāng)溶液甲的濃度細(xì)胞液乙的濃度時(shí),細(xì)胞發(fā)生滲透失水D.當(dāng)溶液甲的濃度=細(xì)胞液乙的濃度時(shí),細(xì)胞處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài),不發(fā)生水分子的移動(dòng)解析:滲透作用是水分子通過半透膜的擴(kuò)散,當(dāng)溶液甲的濃度=細(xì)胞液乙的濃度時(shí),水分子仍進(jìn)行擴(kuò)散,只是水分處于進(jìn)出平衡狀態(tài)。答案:D解析解析第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例2.(2011廈門模擬)某同學(xué)在做植物細(xì)胞質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)時(shí),觀察到紫色洋蔥表皮細(xì)胞的中央液泡逐漸縮小,這說明( )A.洋蔥表皮細(xì)胞是活細(xì)胞B.細(xì)胞液的溶質(zhì)透出細(xì)胞C.蔗糖溶液濃度小于細(xì)胞液濃度D.細(xì)胞壁收縮導(dǎo)致中央液泡失水解析:如果洋蔥表皮細(xì)胞失活,原生質(zhì)層失去選擇透過性,細(xì)胞不能發(fā)生質(zhì)壁分離。答案:

13、A解析解析第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例3.(2012聊城模擬)紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后,在顯微鏡下觀察到的正確圖示是( ) 解析:紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的紫色是由液泡中的色素呈現(xiàn)出來的,在發(fā)生質(zhì)壁分離的時(shí)候紫色變深,細(xì)胞核存在于細(xì)胞質(zhì)中,而不存在于液泡中。答案:C解析解析第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例4.如圖甲是滲透裝置示意圖,乙、丙兩曲線圖的橫坐標(biāo)代表時(shí)間,下列敘述中不正確的是( ) A.半透膜內(nèi)溶液A的濃度變化可用曲線丙表示B.水分子由半透膜外進(jìn)入半透膜內(nèi)的速率變化可用曲線乙表示第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例C.玻璃管內(nèi)的液面高度變化可用曲線丙表示D.半透膜內(nèi)外濃度差的變化可用曲線乙表示解

14、析:由于蔗糖溶液會(huì)吸水,所以濃度會(huì)降低,但不會(huì)一直降低,可以用曲線乙表示。答案:A解析解析第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例5.下列關(guān)于植物對(duì)離子選擇吸收的敘述,不正確的是( )A.植物對(duì)離子選擇吸收的特性與其生活環(huán)境相適應(yīng)B.根細(xì)胞細(xì)胞膜上某種離子的載體的有無,決定對(duì)離子選擇吸收的種類C.根細(xì)胞細(xì)胞膜上某種離子的載體的多少,影響對(duì)離子選擇吸收的多少D.根細(xì)胞細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度影響植物對(duì)離子吸收的選擇性第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例解析:根細(xì)胞細(xì)胞膜上某種離子的載體的多少,影響離子選擇吸收。在一定范圍內(nèi),根細(xì)胞細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度影響植物對(duì)離子吸收的速度,但與離子吸收的選擇性無關(guān)。答案:D第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例6.(

15、2012紹興模擬)某生物實(shí)驗(yàn)小組要對(duì)“低溫是否會(huì)影響物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟:組裝滲透裝置兩套,分別編號(hào)為1、2。在兩組燒杯中分別加入等量的水,在長(zhǎng)頸漏斗中分別加入等量的同一濃度的蔗糖溶液,保持管內(nèi)外液面高度相等。對(duì)兩組裝置進(jìn)行不同處理:1組用水浴鍋加熱至37 ,2組的燒杯外加冰塊降溫。兩組裝置同時(shí)開始實(shí)驗(yàn),幾分鐘后觀察記錄漏斗內(nèi)的液面高度變化。請(qǐng)分析回答下列問題:第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例(1)本實(shí)驗(yàn)是通過測(cè)定水分子通過膜的擴(kuò)散即 作用速率來進(jìn)行探究的。(2)此實(shí)驗(yàn)的自變量是 ;為了直觀地表示相對(duì)速率,用 作為因變量。(3)寫出該實(shí)驗(yàn)可能的結(jié)果與結(jié)論: ; ; 。第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例解析:(1)滲透裝置是通過測(cè)定水分子通過膜的擴(kuò)散即滲透作用速率來驗(yàn)