高考生物复习课件 第2单元 细胞的结构与物质的输入和输出 第3讲 细胞的物质输入与输出

①制作紫色洋葱鳞片叶外表皮的临时装片 ②低倍显微镜观察原有生一质个层紫紧色贴的__中细____央胞____大壁____液__泡__ 操作二：将洋葱表皮置于较大浓度的溶液中观察
②低倍显微镜观察中 原央生液质泡层与_逐___细渐____胞变____壁小____逐_紫_渐_色_分_加_离_深_
操作三：将操作二中的洋葱表皮置于清水中观察 ②低倍显微镜观察中 原央 生液 质泡 层__逐逐____渐渐____贴变____近大____细__胞__壁__
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2．如图A为两个渗透装置，溶液a、b为不同浓度的同种溶液， 且a溶液浓度<b溶液浓度，c为清水，图B为显微镜下观察到的某植物 表皮细胞，下列叙述错误的是( )
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A．图A中装置2的液面一段时间后会高于装置1的液面 B．图B中的⑤④⑥相当于图A中的② C．若图B所示为某农作物的根毛细胞，此时应及时灌溉 D．图B中的⑦与图A中的②通透性不同 B [图 A 中的②为半透膜，相当于 B 图中的⑥⑧⑦，B 错误。]
细胞吸水、失水的判断方法 (1)通过比较细胞外溶液和细胞液的浓度大小来判断：当细胞外溶 液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水；当细胞外溶液浓度小于细胞液 浓度时，细胞吸水；当细胞外溶液与细胞液的浓度相等时，细胞失水 量和吸水量相等，处于动态平衡。 (2)根据重量或长度变化(如萝卜条)来判定：若重量增加或长度变 长，则吸水；反之则失水。
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D [根据题意，膀胱膜两侧存在浓度差，故长颈漏斗内部液面的 升高说明膀胱膜是半透膜，A正确； 水分子通过渗透作用进入漏斗， 渗透平衡时S1溶液的液面高于S2溶液的液面，B正确； 将S1和S2溶液 换成不同浓度的KNO3溶液，则渗透平衡时不会出现液面差，因为 KNO3可以通过半透膜，C正确； 蔗糖属于小分子，故图2结果不能 说明大分子物质不能通过生物膜，D错误。]
1.理解细胞内物质运输与能量供应的关系(生命观念) 2.分析不同物质跨膜运输实例，归纳跨膜运输的方式与特点；模 型与建立：建立渗透作用的实验模型(科学思维) 3.设计实验探究膜的透性；分析植物细胞的质壁分离及质壁分离 复原实验(科学探究) 4.根据渗透作用和物质运输的原理指导灌溉和施肥(社会责任)
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C [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，A 正确；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，B 正确；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，C 错误；8 min 时失水量不再变化，水分子跨膜运输进出细胞达到平衡， D 正确。]
考查渗透作用的原理及条件 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( )
图1
图2
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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 0 D．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
3．酶的特性可通过实验进行验证。现有质量分数为10%的淀粉 溶液、质量分数为10%的蔗糖溶液、质量分数为10%麦芽糖溶液、蔗 糖酶溶液、清水、半透膜(只允许水分子通过)，长颈漏斗、烧杯、底 部中央可放置半透膜的U形管各一个。请根据渗透作用的原理，选用 一套装置设计实验，实验现象能支持酶的催化作用具有专一性，要体 现等量原则等实验设计的基本原则。请写出最合理的实验思路及实验 预期。
(3)常见渗透装置图分析
①水分的流动判断：当溶液浓度__S_1_>_S_2__时，水分就通过半透膜 由S2流向S1；当溶液浓度_S__1<_S_2___时，水分就通过半透膜由S1流向 S2。
②在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差Δh，则S1溶液浓 度仍大于S2。因为液面高的一侧形成的压强，会_阻__止__溶剂由低浓度 一侧向高浓度一侧扩散。
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2．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
(人教版必修1 P61“与生活的联系”)为什么吃比较咸的食物口唇 感觉比较干？
提示：这是因为与细胞内液体相比，外界溶液浓度高，口腔上皮 细胞失水导致的。
1．渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量百分比浓度。( × ) 提示：该浓度是指物质的量浓度。 2．植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质和细胞核。( × ) 提示：原生质层包括细胞膜、液泡膜及两膜之间的细胞质。 3．将动物细胞放入一定浓度的外界溶液中，不能发生渗透作
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考点一 细胞的吸水和失水
知识·能力·素养 考法·考技·考能
1．渗透作用 (1)概念：指水分子(或其他溶剂分子)通过_半__透__膜__的扩散过程。
(2)明确渗透系统的组成及条件 ①具有_半__透__膜__。半透膜可以是生物性的选择透过性膜，如细胞 膜，也可以是物理性的过滤膜，如玻璃纸。 ②半透膜两侧的溶液具有_浓__度__差__。浓度差的实质是单位体积溶 液中溶质分子数的差，即物质的量浓度之差，而不是质量分数浓度 差。
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考查动植物细胞的吸水和失水
3．将甲、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，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
02
考点二 观察植物细胞的 质壁分离和复原(实验)
实验基础 关键点拨 对应练习
1．实验原理 (1)成熟植物细胞的_原__生__质__层__相当于一层半透膜。 (2)_细__胞__液__具有一定的浓度，能渗透吸水和失水。 (3)原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性_大__。
2．实验步骤 操作一：观察新制取的洋葱表皮
D．紫色洋葱鳞片叶外表皮中不属于原生质层的有细胞壁、细胞 核和细胞液
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D [“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，A错误；第一次处理滴加的液体为0.3 g/mL的蔗糖溶液，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，B 错误；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，C错误；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、细胞核 和细胞液，D正确。]
2．动物细胞的吸水和失水
(2)原理和现象。 ①外界溶液浓度<细胞质浓度⇒细胞吸__水__膨__胀__。 ②外界溶液浓度>细胞质浓度⇒细胞失__水__皱__缩__。 ③外界溶液浓度＝细胞质浓度⇒水分进出细胞处于动态平衡。
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。 ①外界溶液浓度_＞__细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。 ②外界溶液浓度_＜__细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原 现象。
提示：实验思路：在底部中央放置半透膜的U形管两侧分别加入 等量的蔗糖溶液和麦芽糖溶液，再在两侧各加入等量的蔗糖酶溶液， 适宜温度下放置一段时间后，观察两侧液面的变化。
实验预期：蔗糖溶液一侧液面明显升高，则支持酶的催化作用具 有专一性(或麦芽糖溶液一侧液面明显降低，则支持酶的催化作用具 有专一性)。
3．实验结论
1．关于质壁分离和复原实验的四个注意点 (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
⇓ 镜检发 不生 发质 生壁 质分 壁离 分离 →活 →死细胞 细胞
(2)测定细胞液浓度范围。 待测细胞＋一系列浓度梯度的蔗糖溶液―镜―检→细胞液浓度 介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间。 (3)比较不同植物细胞的细胞液浓度。 不同植物细胞＋同一浓度的蔗糖溶液―镜―检→发生质壁分离所需时 间越短，细胞液浓度越小，反之细胞液浓度越大。
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4．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( )
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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NH＋ 4 有关
(4)比较未知浓度溶液的浓度大小。 同一植物的成熟细胞＋未知浓度的溶液―镜―检→记录刚刚发生质壁
分离所需时间→比较所用时间长短→判断溶液浓度的大小(时间越短， 未知溶液的浓度越大)。
(5)鉴别不同种类的溶液(如 KNO3 和蔗糖溶液) 。 成熟植物细胞＋不同种类溶液
⇓ 镜检质只壁发分生离质后壁自分动离复→原蔗→糖溶KN液O3溶液
用。( × ) 提示：动物细胞的细胞膜相当于半透膜，将动物细胞放入一定浓
度的外界溶液中，能发生渗透作用。
4．质壁分离过程中水分子扩散只能单向进行。( × ) 提示：质壁分离过程中水分子扩散是双向进行的。 5．成熟的植物细胞发生质壁分离过程中，细胞的吸水能力逐渐 减小。( × ) 提示：发生质壁分离过程中，细胞的吸水能力逐渐变大。
Байду номын сангаас
1．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
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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
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B [甘油、乙醇、丙酮的运输与膜上载体蛋白的数量无关，A错 误； 乙醇和丙酮溶液中红细胞吸水的速度大小关系为丙酮＞乙醇，B 正确； 红细胞对各种物质的吸收体现了细胞膜的选择透过性，C错 误； 处于氯化铵溶液中的红细胞溶血时间最长说明红细胞吸收Cl－和 NH＋ 4 的速率较慢，D错误。]
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(2)质壁分离过程中，外界溶液浓度大于细胞液浓度，质壁分离程 度越大，植物细胞吸水能力越强；质壁分离复原过程中，外界溶液浓 度小于细胞液浓度。
(3)质壁分离与复原过程中水分子的移动是双向的，但结果是单向 的。
(4)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。
1．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对应的分别是什 么？
甲
乙
提示：a对应①细胞液，b对应⑥原生质层，c对应外界溶液。
2．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。
必修1 分子与细胞
第二单元 细胞的基本结构与物质 的输入和输出
第3讲 细胞的物质输入与输出
1．阐明质膜具有选择透过性 2．举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能 量；有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白 3．举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞 4．通过模拟实验探究膜的透性 5．观察植物细胞的质壁分离和复原