【状元之路】高考生物一轮复习 4.1 物质跨膜运输的实例名师优质课件 新人教版必修1

知识点三 物质跨膜运输的其他实例
□ 1．水稻吸收 13 __________多，吸收Ca2＋、Mg2＋较少， 而番茄吸收 □14 ____________较多，吸收 □15 ____________较
少。
2．不同生物对 □16 __________的吸收表现出很大的差
异。
3．人体甲状腺滤泡上皮细胞中碘的含量明显
3．验证 (1)当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞就通过
□9 __________作用失水，植物细胞就发生 □10 __________现
象。 (2)将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中，此时细胞
液的浓度 □11 __________外界清水，植物细胞就吸水，发生
□12 ______________________现象。
1．外界溶液浓度 □1 __________细胞质浓度时，细胞吸
水膨胀。
2．外界溶液浓度大于细胞质浓度时，细胞 □2 ____皱
缩。
3．外界溶液浓度等于细胞质浓度时，水分子进出细胞
处于□3 __________。
4．渗透作用 (1)概念：指水分子(或者其他溶剂分子)透过半透膜，从 低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。 (2)渗透作用发生的条件
□17
______________血液。 4．不同物质的跨膜运输特点 (1)水分子：顺相对含量梯度(高→低)。 (2)离子和小分子：依据细胞生命活动需要进行选择吸
收。
5．水稻和番茄吸收不同离子的特点
(1)同种生物细胞对不同物质的吸收具有 □18 ______，与 其含有离子载体蛋白的□19 ______________有关。
“U”型管中水分子移动方向的分析 1．膜两侧溶液中浓度高的一侧渗透压高，低的一侧渗 透压低，水分子由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。 2．两侧溶液中的溶质是否能通过半透膜，若不能，则 只是高浓度一侧液面升高；若能，则先是高浓度一侧液面升 高，随后另一侧液面升高，最后两侧液面持平。
3．如果溶质分子不能透过半透膜，在达到渗透平衡 时，一般两侧溶液的浓度并不相等，因为液面高的一侧形
(2)半透膜与选择透过性膜的比较 区别：①半透膜是无生命的物理性薄膜，物质能否通过 取决于分子的大小。 ②选择透过性膜是具有生命的生物膜，载体蛋白的存在 决定了其对不同物质吸收的选择性。细胞死亡或膜载体蛋白 失活后，其选择透过性丧失。 共性：都允许水分子自由通过，而不允许生物大分子物 质通过。
(3)原生质层与原生质体的比较 ①原生质层在成熟的植物细胞内相当于半透膜的结构， 由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成，不包括细 胞核和液泡内的细胞液。此结构仅存在于成熟的植物细胞 中。 ②原生质体是去除了植物细胞壁后所剩下的具有生物活 性的植物细胞结构，包括细胞膜、细胞质、细胞核三部分。
5．当半透膜两侧溶液浓度相等时，细胞处于动态平衡 状态，不发生渗透作用。( )
6．低倍镜下就可以看到植物细胞质壁分离与复原。 ()
答案：1.× 2.× 3.× 4.× 5.× 6.√
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考点一 渗透作用分析 1.对比分析成熟植物细胞是一个渗透系统
渗透作用模型 植物细胞与外界溶液形成的渗透系统
答案：B
考点二 观察植物细胞的质壁分离及复原
1.实验原理 (1)成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。 (2)当细胞液浓度<外界溶液浓度时，失水，质壁分离； 当细胞液浓度>外界溶液浓度时，吸水，质壁分离复原。
2．实验流程
与细胞质壁分离及复原有关的5个总结 (1)实验材料的选择 ①一般不选择细菌细胞，它能发生质壁分离，但现象不 明显。 ②不能选择动物细胞，它无细胞壁，不能发生质壁分离 现象。
(3)发生质壁分离时在细胞壁和细胞膜之间充满的是外界 溶液，原因是细胞壁具有全透性。
(4)质壁分离与复原过程中水分移动是双向的，总结果是 单向的。
(5)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。
3．质壁分离实验的应用 (1)判断成熟植物细胞是否有生物活性
①具有□4 __________；
②半透膜两侧的溶液存在□5 __________。
知识点二 植物细胞的吸水和失水 1．结构 (1)细胞壁：全透性。
(2)原生质层：□6 __________、细胞质、□7 ________，
具有选择透过性，相当于半透膜。
2．条件：成熟植物细胞中央具有□8 ____________。
【例3】 在一个新鲜萝卜中挖一凹槽，在凹槽中放入 浓盐水。一段时间后，萝卜变软，凹槽中水分增多。下列图 示的实验与此实验原理差异最大的是( )
A
B
C D
解析：A、C、D项都利用的是渗透作用的原理。B选项 利用的是细胞呼吸原理，细胞呼吸过程中气体变化导致的压 强变化可引起的液滴移动。
答案：B
【例4】 为探究植物A能否移植到甲地生长，某生物学
A．漏斗中液面开始时先上升，加酶后即下降 B．漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后下降 C．加酶前后，在烧杯中都可以检测出蔗糖 D．加酶后可以在烧杯中检测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶
解析：加酶前，漏斗内溶液浓度高于漏斗外，水分子向 漏斗内部扩散的较多，漏斗液面上升；加酶后，蔗糖水解为 单糖，摩尔浓度增大，使液面继续上升，后随着单糖逐渐进 入烧杯，而使漏斗内溶液浓度下降，液面下降。
不变蓝 变蓝 淀粉能通过半透膜，而碘不能
变蓝
变蓝
淀粉和碘都能通过半透膜
不变蓝 不变蓝 淀粉和碘都不能通过半透膜
【例1】 如图所示的渗透装置中，开始时的液面高度 为a，停止上升时的高度为b，若每次停止上升后都将玻璃管 中高出烧杯液面的部分吸出，则a、b液面间的高度差与吸出 蔗糖溶液的次数之间的关系( )
必修一 第四章 细胞的物质输入和输出
第1节 物质跨膜运输的实例
基础知识 轻松识记
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考题选粹 随堂演练
开卷速查 规范特训
考试大纲 1.实验：通过模拟实验探究膜的透性。 2. 实验观察植物细胞的质壁分离和复原。
基础知识 轻松识记
夯实基础 厚积薄发
基础知识梳理 知识点一 动物细胞的吸水和失水
□5 浓度差 □6 细胞膜 □7 液泡膜 □8 大液泡 □9 渗透
□10 质壁分离 □11 高于 □12 质壁分离复原 □13 SiO44－ □14
□ □ □ Ca2＋、Mg2＋
15
SiO
4－ 4
16 不同的矿质元素 17 高于
□18 选择性 □19 种类和数量 □20 选择透过性
思考辨析
1．K＋通过细胞膜属于渗透作用。( ) 2．植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成，相当 于半透膜。( ) 3．细胞液就是细胞内的液体。( ) 4．当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞就会 发生质壁分离。( )
(5)比较未知浓度溶液的浓度大小 镜检
同一植物的成熟细胞＋未知浓度的溶液 ――→ 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)
实验单一变量：未知浓度的溶液。 (6)验证原生质层和细胞壁伸缩性大小 成熟植物细胞＋分离剂 ―镜―检→ 发生质壁分离→细胞壁伸 缩性小于原生质层伸缩性，不发生质壁分离→细胞壁伸缩性 大于或等于原生质层的伸缩性
(2)实验试剂使用
①使用浓度过高的蔗糖溶液(0.5 g/mL)，质壁分离现象明
显，但不能复原，因为溶液浓度过高，细胞过度失水而死
亡。
②使用质量浓度为1 mol·L－1的KNO3溶液，因为K＋和
NO
－
3
可被细胞吸收，使细胞液浓度增大，所以细胞先发生质
壁分离后又自动复原。(尿素、甘油、乙二醇等现象同上)
(2)不同种生物细胞对同种物质吸收具有差异性。
6．生物膜的功能特性
(1)细胞膜和其他生物膜都是 □20 ______________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)生物膜的选择透过性是活细胞的一个重要特征。
答案： □1 小于 □2 失水 □3 动态平衡 □4 半透膜
图解
原理
水分子通过半透膜 细胞液通过原生质层与外界溶液之间发
的扩散作用
生渗透作用
水扩 散的方向
低浓度溶液→高浓度溶液
2.渗透作用原理的拓展应用 (1)比较不同溶液浓度大小
(2)验证渗透作用发生的条件
(3)探究物质能否通过半透膜(以碘和淀粉为例)
烧杯内盛 漏斗内盛 淀粉溶液 碘液
Hale Waihona Puke 结论变蓝 不变蓝 碘能通过半透膜，而淀粉不能
解析：当植物细胞液浓度小于周围土壤溶液浓度时，细 胞会失水发生质壁分离，植物将不能正常生存。由表中信息 可知，该植物细胞液的浓度介于0.15 mol/L和0.2 mol/L之 间。因此，为保证植物移植后能正常生存，甲地土壤溶液的 浓度应≤0.15 mol/L。
答案：A
方法归纳 明确规律
最有价值 备考训练
研究性学习小组通过实验测定了植物A细胞液的浓度，实验
结果如下表。为保证植物A移植后能正常生存，则甲地土壤
溶液的浓度应( )
浓度 (mol/L) 质壁分离
0.15 不分
0.2 0.25 0.3 刚分 显著分 显著分
状态
离离 离
离
A.≤0.15 mol/L C．≥0.2 mol/L
B．≤0.2 mol/L D．≥0.3 mol/L
成的静水压，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩 散。
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易错矫正 难点突破
关于渗透系统中的3个“比较” (1)渗透平衡与溶液浓度的内涵 发生渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达平衡状 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。溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度。
A
B
C
D
解析：每吸出一次，蔗糖溶液浓度就减小一次，而a、b 液面的高度差是由半透膜内外溶液浓度差决定的，随着吸出 次数的增加内外浓度差越来越小，所以a、b液面高度差也越 来越小。
答案：B
【例2】 某同学设计渗透装置如下图所示(开始时状 态)，烧杯中盛放有蒸馏水，图中猪膀胱膜允许单糖透过。倒 置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一定时间后再加入蔗糖 酶。该实验过程中最可能出现的是( )