高一生物加強(qiáng)課五物質(zhì)跨膜運(yùn)輸

考點(diǎn)1滲透作用的原理和應(yīng)用(5年10考)

(2013福建理綜、江蘇，2012北京、廣東卷，2011全國新課標(biāo)卷，大綱……)1．滲透作用的條件 (1)有一層______ (2)膜兩側(cè)溶液具有_______半透膜濃度差第2頁,共51頁，2024年2月25日，星期天2．動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水

(1)

(2)細(xì)胞吸水或失水的多少取決于細(xì)胞膜兩側(cè)溶液中水的相對(duì)含量的_____。3．植物細(xì)胞的吸水和失水差值第3頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第4頁,共51頁，2024年2月25日，星期天4．與滲透作用模型對(duì)比分析成熟植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)滲透作用模型植物細(xì)胞與外界溶液形成的滲透系統(tǒng)圖解原理水分子通過_______的擴(kuò)散作用細(xì)胞液通過_________與外界溶液之間發(fā)生滲透作用水?dāng)U散的方向__濃度溶液―→__濃度溶液半透膜原生質(zhì)層低高第5頁,共51頁，2024年2月25日，星期天5．物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例

(1)植物對(duì)無機(jī)鹽離子的吸收：

①不同植物(如番茄、水稻)對(duì)________的吸收能力不同。

②同種植物對(duì)_________的吸收能力不同。

(2)人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞對(duì)碘的吸收是__(逆、順)濃度梯度進(jìn)行的。

(3)結(jié)論：細(xì)胞膜和其他生物膜都是___________膜。同一離子不同離子選擇透過性逆第6頁,共51頁，2024年2月25日，星期天判斷正誤(1)K＋通過細(xì)胞膜屬于滲透作用 (

)。(2)植物細(xì)胞的原生質(zhì)層由細(xì)胞膜和液泡膜組成，相當(dāng)于半透膜 (

)。(3)細(xì)胞液就是細(xì)胞內(nèi)的液體 (

)。(4)當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí)，植物細(xì)胞就會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離 (

)。(5)動(dòng)物細(xì)胞在任何情況下都不會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離 (

)。答案

(1)×

(2)×

(3)×

(4)×提示

有大液泡的活的植物細(xì)胞才能發(fā)生質(zhì)壁分離。(5)√

思維激活第7頁,共51頁，2024年2月25日，星期天

滲透作用的原理及應(yīng)用

(2013·江蘇單科，27)下圖為研究滲透作用的實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)回答下列問題：第8頁,共51頁，2024年2月25日，星期天(1)漏斗內(nèi)溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)為兩種不同濃度的蔗糖溶液，漏斗內(nèi)外起始液面一致。滲透平衡時(shí)的液面差為Δh，此時(shí)S1和S2濃度大小關(guān)系為________。(2)圖中半透膜模擬的是成熟植物細(xì)胞中的________，兩者在物質(zhì)透過功能上的差異是________。(3)為進(jìn)一步探究?jī)煞N膜的特性，某興趣小組做了以下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)材料：紫色洋蔥。實(shí)驗(yàn)器具：如圖所示的滲透裝置(不含溶液)，光學(xué)顯微鏡，載玻片，蓋玻片，鑷子，刀片，吸水紙，擦鏡紙，滴管，記號(hào)筆等。第9頁,共51頁，2024年2月25日，星期天實(shí)驗(yàn)試劑：蒸餾水，0．3g/mL的蔗糖溶液和與其等滲的KNO3溶液。部分實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果如下：①選兩套滲透裝置，標(biāo)上代號(hào)X和Y。在兩個(gè)燒杯里均加入一定量的蒸餾水，分別在裝置X和Y的漏斗內(nèi)加入適量的蔗糖溶液和KNO3溶液，均調(diào)節(jié)漏斗內(nèi)外液面高度一致。滲透平衡時(shí)出現(xiàn)液面差的裝置有__________________(填代號(hào))。②選兩片潔凈的載玻片，________，在載玻片中央分別滴加________，制作洋蔥鱗片葉外表皮臨時(shí)裝片并分別觀察裝片中細(xì)胞的初始狀態(tài)。第10頁,共51頁，2024年2月25日，星期天③觀察臨時(shí)裝片中浸潤在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞發(fā)生的變化，兩者都能出現(xiàn)的現(xiàn)象是________________________________________________。(4)上述實(shí)驗(yàn)中最能體現(xiàn)兩種膜功能差異的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是__________________________________________________。第11頁,共51頁，2024年2月25日，星期天解析

(1)由于滲透平衡后漏斗內(nèi)液面高，再結(jié)合液體壓強(qiáng)原理，說明此時(shí)S1的濃度高；(2)成熟植物細(xì)胞的原生質(zhì)層具有選擇透過性，相當(dāng)于－層半透膜；但原生質(zhì)層具有選擇透過性，可主動(dòng)運(yùn)輸細(xì)胞需要吸收或排出的物質(zhì)，而半透膜不具有生物活性；(3)①蔗糖不能透過半透膜，而KNO3可透過半透膜，故兩者達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，裝蔗糖溶液的實(shí)驗(yàn)組的漏斗內(nèi)外出現(xiàn)液面差。②實(shí)驗(yàn)分組應(yīng)注意編號(hào)并標(biāo)注，制作植物細(xì)胞臨時(shí)裝片時(shí)在載玻片上先滴一滴蒸餾水，可保持細(xì)胞的活性，并有利于材料展開。③成熟的植物細(xì)胞處于不同種類的高濃度的外界溶液中時(shí)都會(huì)因滲透失水而發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。④由于KNO3可被植物細(xì)胞吸收，而蔗糖不會(huì)被細(xì)胞吸收，因此一段時(shí)間后，KNO3實(shí)驗(yàn)組的細(xì)胞液濃度升高而吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原現(xiàn)象。第12頁,共51頁，2024年2月25日，星期天答案

(1)S1>S2

(2)原生質(zhì)層原生質(zhì)層能主動(dòng)運(yùn)輸(轉(zhuǎn)運(yùn))有關(guān)物質(zhì)而半透膜不能(3)①X

②標(biāo)號(hào)蒸餾水③質(zhì)壁分離(4)KNO3溶液中的細(xì)胞質(zhì)壁分離后會(huì)自動(dòng)復(fù)原第13頁,共51頁，2024年2月25日，星期天【易混易錯(cuò)】

發(fā)生滲透平衡只意味著半透膜兩側(cè)水分子移動(dòng)達(dá)平衡狀態(tài)，既不可看作沒有水分子移動(dòng)也不可看作兩側(cè)溶液濃度相等。

歸納提升

滲透作用原理的拓展應(yīng)用

(1)比較不同溶液濃度大小漏斗內(nèi)燒杯內(nèi)溶液濃度MN現(xiàn)象及結(jié)論①若漏斗內(nèi)液面上升，則M>N②若漏斗內(nèi)液面不變，則M＝N③若漏斗內(nèi)液面下降，則M<N第14頁,共51頁，2024年2月25日，星期天(2)驗(yàn)證滲透作用發(fā)生的條件第15頁,共51頁，2024年2月25日，星期天某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的滲透作用實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)長頸漏斗內(nèi)外液面平齊，記為零液面。實(shí)驗(yàn)開始后，長頸漏斗內(nèi)部液面的變化趨勢(shì)為 (

)。[對(duì)點(diǎn)強(qiáng)化]第16頁,共51頁，2024年2月25日，星期天解析掌握滲透作用發(fā)生的條件(有半透膜和膜兩側(cè)存在濃度差)、水分子擴(kuò)散的方向(順濃度梯度擴(kuò)散)和擴(kuò)散的速率是解題的關(guān)鍵。仔細(xì)觀察圖示，長頸漏斗內(nèi)為蔗糖溶液，實(shí)驗(yàn)開始后長頸漏斗內(nèi)部液面將上升，由于實(shí)驗(yàn)初始階段半透膜內(nèi)外溶液濃度差較大，液面上升速率較大。答案

B第17頁,共51頁，2024年2月25日，星期天考點(diǎn)2物質(zhì)出入細(xì)胞的方式及影響因素(5年13考)

(2013課標(biāo)卷、北京理綜，2012安徽、浙江、海南卷，2011重慶……)1．完成小分子和離子的跨膜運(yùn)輸方式比較物質(zhì)出入細(xì)胞的方式被動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散圖例(媒體更形象)第18頁,共51頁，2024年2月25日，星期天運(yùn)輸方向__濃度―→__濃度一般為__濃度―→__濃度特點(diǎn)_______載體_______能量_____載體_______能量_____載體_____能量舉例O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯的跨膜運(yùn)輸人的紅細(xì)胞吸收葡萄糖小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽等影響因素細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差；膜載體的種類和數(shù)量___________________；能量(溫度、氧濃度)高低低高不需要不消耗需要不消耗需要消耗膜載體的種類和數(shù)量第19頁,共51頁，2024年2月25日，星期天特別提醒 (1)影響自由擴(kuò)散的因素：細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差。

(2)影響協(xié)助擴(kuò)散的因素

①細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差。

②細(xì)胞膜上的載體數(shù)量。 a．載體是一類蛋白質(zhì)，具有特異性，不同物質(zhì)的載體不同，不同生物細(xì)胞膜上的載體的種類和數(shù)目也不同。 b．載體具有飽和現(xiàn)象，當(dāng)細(xì)胞膜上的載體全部參與物質(zhì)的運(yùn)輸時(shí)，細(xì)胞吸收該載體運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)的速度不再隨物質(zhì)濃度的增大而增大。第20頁,共51頁，2024年2月25日，星期天 (3)影響主動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊蛩?/p>

①載體數(shù)量。

②能量：凡能影響細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生能量的因素，都能影響主動(dòng)運(yùn)輸，如氧氣濃度、溫度等。2．大分子和顆粒性物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式方式胞吞胞吐圖例第21頁,共51頁，2024年2月25日，星期天運(yùn)輸方向胞外―→胞內(nèi)胞內(nèi)―→胞外特點(diǎn)______載體、需_____能量舉例吞噬細(xì)胞吞噬抗原胰島素、消化酶、抗體的分泌影響因素細(xì)胞膜流動(dòng)性、能量等不需要消耗第22頁,共51頁，2024年2月25日，星期天

思維激活1．請(qǐng)將下列物質(zhì)運(yùn)輸相關(guān)內(nèi)容連線第23頁,共51頁，2024年2月25日，星期天2．判斷正誤 (1)主動(dòng)運(yùn)輸使膜內(nèi)外物質(zhì)濃度趨于一致，維持了細(xì)胞的正常代謝 (2013·天津理綜，3C)(

)。 (2)血漿中的碘進(jìn)入甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞屬于自由擴(kuò)散(2012·海南卷，11D)(

)。 (3)氫離子可以通過擴(kuò)散作用進(jìn)入液泡內(nèi)(2011·北京卷，3B)(

)。 (4)主動(dòng)運(yùn)輸過程中，需要載體蛋白協(xié)助和ATP提供能量(

)。 (5)液泡中積累大量離子，故液泡膜不具有選擇透過性(

)。

答案

(1)×

(2)×

(3)×

(4)√

(5)×第24頁,共51頁，2024年2月25日，星期天

物質(zhì)出入細(xì)胞方式的判定1．(2013·浙江理綜，2)某哺乳動(dòng)物神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)外的K＋和Na＋濃度見下表。下列屬于主動(dòng)運(yùn)輸?shù)氖?(

)。第25頁,共51頁，2024年2月25日，星期天A．K＋經(jīng)鉀離子通道排出細(xì)胞B．K＋與有關(guān)載體蛋白結(jié)合排出細(xì)胞C．Na＋經(jīng)鈉離子通道排出細(xì)胞D．Na＋與有關(guān)載體蛋白結(jié)合排出細(xì)胞解析根據(jù)表格，神經(jīng)細(xì)胞外Na＋濃度較高，細(xì)胞內(nèi)K＋濃度較高，K＋和Na＋經(jīng)過離子通道排出細(xì)胞屬于被動(dòng)運(yùn)輸，A項(xiàng)、C項(xiàng)錯(cuò)誤；K＋與有關(guān)載體蛋白結(jié)合排出細(xì)胞，運(yùn)輸方向由高濃度向低濃度，運(yùn)輸方式為協(xié)助擴(kuò)散，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Na＋與有關(guān)載體蛋白結(jié)合排出細(xì)胞，運(yùn)輸方向由細(xì)胞內(nèi)向細(xì)胞外，運(yùn)輸方式為主動(dòng)運(yùn)輸，D項(xiàng)正確。答案

D第26頁,共51頁，2024年2月25日，星期天

物質(zhì)出入細(xì)胞方式的綜合考查2．(高考改編題)圖甲表示四種不同的物質(zhì)在一個(gè)動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)外的相對(duì)濃度差異。其中通過圖乙所示的過程來維持細(xì)胞內(nèi)外濃度差異的物質(zhì)是 (

)。 A．Na＋

B．CO2 C．胰島素

D．K＋第27頁,共51頁，2024年2月25日，星期天解析首先根據(jù)圖乙判定該物質(zhì)的運(yùn)輸方式及濃度特點(diǎn)，然后觀察圖甲中各種物質(zhì)細(xì)胞內(nèi)外的濃度，最終確定對(duì)應(yīng)關(guān)系。圖乙表示該物質(zhì)由細(xì)胞膜外通過主動(dòng)運(yùn)輸由低濃度進(jìn)入高濃度的細(xì)胞膜內(nèi)，Na＋細(xì)胞外濃度高，細(xì)胞內(nèi)濃度低，濃度方向不符合乙圖；CO2為協(xié)助擴(kuò)散，胰島素為胞吞，運(yùn)輸方式不符合乙圖；只有K＋的運(yùn)輸方式和濃度方向都符合乙圖。答案

D第28頁,共51頁，2024年2月25日，星期天

互動(dòng)探究

除上述選定選項(xiàng)外，若在圖乙中另標(biāo)出A～D其他三類物質(zhì)的出入方向應(yīng)如何表示？其中有一類物質(zhì)通過細(xì)胞的方式別具一格，這是指哪類物質(zhì)？

提示從圖甲可看出，細(xì)胞外Na＋遠(yuǎn)高于細(xì)胞內(nèi)，則Na＋出細(xì)胞應(yīng)與圖示所示箭頭方向相反，但也需載體協(xié)助，且消耗ATP；甲圖顯示細(xì)胞內(nèi)CO2高于細(xì)胞外，則CO2排出細(xì)胞既不需載體，也不需能量，為自由擴(kuò)散；胰島素屬大分子物質(zhì)，它分泌出細(xì)胞的方式為“胞吐”，與膜流動(dòng)性有關(guān)，不同于其他三類物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸。第29頁,共51頁，2024年2月25日，星期天

方法提煉1．物質(zhì)出入細(xì)胞方式的快速確認(rèn)

根據(jù)運(yùn)輸方向及載體有無及是否耗能：逆濃度梯度的跨膜運(yùn)輸方式是主動(dòng)運(yùn)輸。順濃度梯度需要載體且耗能也是主動(dòng)運(yùn)輸，不耗能為協(xié)助擴(kuò)散。第30頁,共51頁，2024年2月25日，星期天2．探究物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?(1)探究是主動(dòng)運(yùn)輸還是被動(dòng)運(yùn)輸?shù)?1頁,共51頁，2024年2月25日，星期天1．實(shí)驗(yàn)原理

成熟的植物細(xì)胞構(gòu)成滲透系統(tǒng)可發(fā)生________。[要點(diǎn)突破]實(shí)驗(yàn)5觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原(5年10考)

(2013福建理綜、江蘇，2011全國卷、新課標(biāo)、天津卷……)滲透作用第32頁,共51頁，2024年2月25日，星期天2．質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)流程第33頁,共51頁，2024年2月25日，星期天3．質(zhì)壁分離的原因第34頁,共51頁，2024年2月25日，星期天本實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的問題(1)實(shí)驗(yàn)材料的選擇①一般不選擇細(xì)菌細(xì)胞，它能發(fā)生質(zhì)壁分離，但現(xiàn)象不明顯。②不能選擇動(dòng)物細(xì)胞，它無細(xì)胞壁，不能發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。(2)實(shí)驗(yàn)試劑使用①使用濃度過高的蔗糖溶液(質(zhì)量濃度為0．5g/mL)，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。②使用質(zhì)量濃度為1mol·L－1的KNO3溶液，因?yàn)镵＋和NO3－可被細(xì)胞吸收，使細(xì)胞液濃度增大，所以細(xì)胞先發(fā)生質(zhì)壁分離后又自動(dòng)復(fù)原。(尿素、甘油、乙二醇等現(xiàn)象同上)第35頁,共51頁，2024年2月25日，星期天(3)發(fā)生質(zhì)壁分離時(shí)在細(xì)胞壁和細(xì)胞膜之間充滿的是外界溶液，原因是細(xì)胞壁具有全透性。(4)質(zhì)壁分離與復(fù)原過程中水分移動(dòng)是雙向的，總結(jié)果是單向的。(5)本實(shí)驗(yàn)用顯微鏡觀察了三次，第一次與第二次形成對(duì)照，第三次與第二次形成對(duì)照，該對(duì)照方法為自身對(duì)照。第36頁,共51頁，2024年2月25日，星期天【典例1】 (2013·福建，2)為探究茉莉酸(植物生長調(diào)節(jié)劑)對(duì)離體培養(yǎng)的成熟胡楊細(xì)胞質(zhì)壁分離的影響，將細(xì)胞分別移至不同的培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)3d，結(jié)果如表。下列敘述錯(cuò)誤的是 (

)。[典例透析]組別培養(yǎng)液中另添加的成分結(jié)果NaCl茉莉酸①＋－部分細(xì)胞質(zhì)壁分離②＋＋細(xì)胞正常，無質(zhì)壁分離③－－細(xì)胞正常，無質(zhì)壁分離第37頁,共51頁，2024年2月25日，星期天注：“＋”表示有添加，添加后NaCl濃度為100mmol·L－1，茉莉酸濃度為10－3mg·L－1，“－”表示無添加。A．胡楊細(xì)胞通過滲透作用吸水和失水B．質(zhì)壁分離的胡楊細(xì)胞液泡體積變小C．NaCl為自變量，茉莉酸為因變量D．茉莉酸對(duì)NaCl引起的胡楊細(xì)胞質(zhì)壁分離有抑制作用解析茉莉酸為自變量，有無質(zhì)壁分離現(xiàn)象為因變量。答案

C第38頁,共51頁，2024年2月25日，星期天【典例2】 (江蘇高考試題改編)將浸潤在質(zhì)量濃度為0．3g/L蔗糖溶液中的紫色洋蔥表皮制成裝片，放在顯微鏡下觀察，結(jié)果如圖所示。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。 (1)洋蔥表皮細(xì)胞通過滲透作用失水，導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，原生質(zhì)層在該過程中充當(dāng)了________。以下結(jié)構(gòu)或物質(zhì)屬于原生質(zhì)層的是________。 A．液泡膜

B．線粒體

C．液泡色素 D．細(xì)胞核

E．細(xì)胞壁第39頁,共51頁，2024年2月25日，星期天(2)請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)系中繪出細(xì)胞吸水力隨質(zhì)壁分離程度變化曲線。第40頁,共51頁，2024年2月25日，星期天(3)若將裝片放在80℃的條件下處理一段時(shí)間(裝片中的溶液仍保持0．3g/L)后，放在顯微鏡下觀察，在清晰看到細(xì)胞結(jié)構(gòu)后為了更準(zhǔn)確判斷A處顏色，應(yīng)該如何操作顯微鏡？______________________________________________________________________________________________________。(4)蘚類小葉是否是觀察線粒體的理想實(shí)驗(yàn)材料？________，為什么？________________________________。第41頁,共51頁，2024年2月25日，星期天解析

(1)成熟植物細(xì)胞的細(xì)胞膜、液泡膜及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)部分組成原生質(zhì)層，充當(dāng)了半透膜。細(xì)胞核、液泡內(nèi)的成分不屬于原生質(zhì)層。(2)細(xì)胞隨著質(zhì)壁分離程度加大，細(xì)胞液濃度增加，細(xì)胞吸水力也增加。因細(xì)胞有最大分離程度，故吸水力也有最大值。(3)調(diào)節(jié)顯微鏡粗、細(xì)準(zhǔn)焦螺旋可以使圖像清晰，調(diào)節(jié)光圈、反光鏡可以改變視野亮度?！霸谇逦吹郊?xì)胞結(jié)構(gòu)后為了更準(zhǔn)確判斷”，不需要調(diào)節(jié)粗、細(xì)準(zhǔn)焦螺旋。(4)蘚類葉肉細(xì)胞中有葉綠體，影響對(duì)被染成藍(lán)綠色對(duì)線粒體的觀察。答案

(1)半透膜AB

(2)如圖第42頁,共51頁，2024年2月25日，星期天(3)調(diào)節(jié)光圈、反光鏡以改變視野亮度(4)不是細(xì)胞中有葉綠體，影響染色后對(duì)線粒體的觀察第43頁,共51頁，2024年2月25日，星期天質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的拓展應(yīng)用

(1)判斷成熟植物細(xì)胞是否有生物活性(2)測(cè)定細(xì)胞液濃度范圍第44頁,共51頁，2024年2月25日，星期天(3)比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度(4)鑒別不同種類的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)第45頁,共51頁，2024年2月25日，星期天(5)比較未知濃度溶液的濃度大小(6)驗(yàn)證原生質(zhì)層和細(xì)胞壁伸縮性大小實(shí)驗(yàn)單一變量：植物細(xì)胞原生質(zhì)層和細(xì)胞壁的伸縮性差異。第46頁,共51頁，2024年2月25日，星期天易錯(cuò)點(diǎn)1原生質(zhì)、原生質(zhì)層、原生質(zhì)體的辨析

點(diǎn)撥

(1)原生質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)生命物質(zhì)的總稱，它的主要成分是蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)。原生質(zhì)分化產(chǎn)生細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)