一轮复习物质跨膜运输的实例
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物质跨膜运输的实例
考点： 1、渗透系统 2、生物膜的选择透过性 3、实验：观察植物细胞的质壁分离和复原
渗透系统的组成分析及应用 1．成熟的植物细胞可看成渗透系统。
渗透作用模型 植物细胞与外界溶液形成渗透系统
图解
wk.baidu.com
基本组 成或条件
①具有半透膜 ②半透膜两侧的溶液
具有浓度差
①原生质层——选择透 过性
②膜浓度差——细胞液 与外界溶液之间
下图为显微镜下某植物细胞在30%蔗糖溶液中的示意图。 下列叙述中错误的是( )
答案：D
A．若将细胞置于清水中，A基本不变 B．若该细胞处于40%蔗糖溶液中，B/A值将变小 C．B/A值能表示细胞失水的程度 D．A、B分别表示细胞和液泡的长度
将不同植物的三个未发生质壁分离的细胞置于同一蔗糖溶 液中，形态不再变化后的细胞图像如图所示。则有关各细 胞液浓度的判断正确的是( )
C
A．左侧液面先升后降最后不变，只有左侧有砖红色现象 B．两侧液面不变，两侧均无砖红色现象 C．左侧液面先升后降最后不变，两侧均有砖红色现象 D．右侧液面先升后降最后不变，两侧均有砖红色现象
规律总结 “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。
【例1】 某同学设计了下图所示的 渗透作用的实验装置，实验开始时 长颈漏斗内外液面平齐，记作零液 面。实验开始后，长颈漏斗内部液 面的变化趋势为( )
答案：A
如图所示U形管中间是半透膜（只允许水 分子和葡萄糖分子通过），两侧各加入等 量的0．1mol/L的蔗糖。如果再在左右两 侧分别加入等量、少量的蔗糖酶和淀粉酶， 一段时间后，两侧分别加入等量的斐林试 剂并水浴加热，则两侧的液面高度和颜色 变化如何？（ ）
生物膜的选择透过性 1．实例。
2．结构基础。
植物细胞膜对无机盐 ⇒ 有差异 ⇒ 离 子 的 吸 收 具 有 选 择
性
细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同。
3．实验验证。
总结：(1)植物吸收水分的方式是自由扩散，而对无机盐离子则以 主动运输方式吸收，因此可以说植物对水分和无机盐的吸收是两个相 对独立的过程。
(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。
区别原生质层和原生质
答案： BC
A．实验前B<A<C C．实验后B≥A＝C
B．实验前B>A>C D．实验后B<A<C
(2)作物栽培时，不同作物及同一作物的不同生长发育期对无机盐 离子的需求不同，因此要合理施肥。
下列有关植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是（ ）
A．与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观 察 B．用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现 象的观察 C．用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离 程度可能不同 D．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液胞中有色素，有利于 实验现象的观察
原理
水分子通过半透膜的 扩散作用
细胞液通过原生质层与 外界溶液之间发生渗 透
水扩散 的方向
低浓度溶液―→高浓度溶液
3．细胞吸水与失水。 (1)哺乳动物成熟的红细胞。
(2)成熟的植物细胞。
发生质壁分离的条件。
外因：外界浓度>细胞液浓度 内因：原生质层伸缩性>细胞 壁伸缩性。
2．细胞是否能发生质壁分离及复原的判断。 (1)从细胞角度分析： ①具有中央大液泡的成熟植物细胞才可发生质壁分离现象。 ②死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细 胞)不发生质壁分离现象。 (2)从溶液角度分析： ①在溶质可穿膜的溶液中(如KNO3、尿素、甘油等)细胞会 发生先质壁分离后自动复原现象。 ②在溶质不能穿膜的溶液中细胞只会发生质壁分离现象， 不能自动复原。 ③在高浓度溶液中细胞可发生质壁分离现象，但会因过度 失水而死亡不再复原。
1．实验流程。
实验6：观察植物细胞的质璧分离和复原
得出什么实验结 论？
2．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。
(2)测定细胞液浓度范围。
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。
发生质壁分离所需时间越短，细胞液浓度越小，反之则 细胞液浓度越大 (4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)。
答案：B
右图为某种植物幼苗（大小、长 势相同）均分为甲、乙两组后， 在两种不同浓度的KNO3溶液中 培养时鲜重的变化情况（其它条 件相同且不变），下列有关叙述， 错误的是
答案:B
A．3h时，两组幼苗均已出现萎蔫现象，直接原因是蒸腾作用 和根细胞失水 B．6h时，甲组幼苗因根系开始吸收K+、NO3，吸水能力增强， 使鲜重逐渐提高 C．12h后，若继续培养，甲组幼苗的鲜重可能超过处理前， 乙组幼苗将死亡 D．实验表明，该植物幼苗对水分和矿质元素的吸收是两个相 对独立的过程
(3)探究物质能否通过半透膜(以碘和淀粉为例)。
烧杯内盛淀粉溶 漏斗内盛碘
液
液
结论
变蓝 不变蓝 变蓝
不变蓝 变蓝 变蓝
✓碘能通过半透膜，而淀粉不能 ✓淀粉能通过半透膜，而碘不能 ✓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
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。
考点： 1、渗透系统 2、生物膜的选择透过性 3、实验：观察植物细胞的质壁分离和复原
渗透系统的组成分析及应用 1．成熟的植物细胞可看成渗透系统。
渗透作用模型 植物细胞与外界溶液形成渗透系统
图解
wk.baidu.com
基本组 成或条件
①具有半透膜 ②半透膜两侧的溶液
具有浓度差
①原生质层——选择透 过性
②膜浓度差——细胞液 与外界溶液之间
下图为显微镜下某植物细胞在30%蔗糖溶液中的示意图。 下列叙述中错误的是( )
答案：D
A．若将细胞置于清水中，A基本不变 B．若该细胞处于40%蔗糖溶液中，B/A值将变小 C．B/A值能表示细胞失水的程度 D．A、B分别表示细胞和液泡的长度
将不同植物的三个未发生质壁分离的细胞置于同一蔗糖溶 液中，形态不再变化后的细胞图像如图所示。则有关各细 胞液浓度的判断正确的是( )
C
A．左侧液面先升后降最后不变，只有左侧有砖红色现象 B．两侧液面不变，两侧均无砖红色现象 C．左侧液面先升后降最后不变，两侧均有砖红色现象 D．右侧液面先升后降最后不变，两侧均有砖红色现象
规律总结 “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。
【例1】 某同学设计了下图所示的 渗透作用的实验装置，实验开始时 长颈漏斗内外液面平齐，记作零液 面。实验开始后，长颈漏斗内部液 面的变化趋势为( )
答案：A
如图所示U形管中间是半透膜（只允许水 分子和葡萄糖分子通过），两侧各加入等 量的0．1mol/L的蔗糖。如果再在左右两 侧分别加入等量、少量的蔗糖酶和淀粉酶， 一段时间后，两侧分别加入等量的斐林试 剂并水浴加热，则两侧的液面高度和颜色 变化如何？（ ）
生物膜的选择透过性 1．实例。
2．结构基础。
植物细胞膜对无机盐 ⇒ 有差异 ⇒ 离 子 的 吸 收 具 有 选 择
性
细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同。
3．实验验证。
总结：(1)植物吸收水分的方式是自由扩散，而对无机盐离子则以 主动运输方式吸收，因此可以说植物对水分和无机盐的吸收是两个相 对独立的过程。
(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。
区别原生质层和原生质
答案： BC
A．实验前B<A<C C．实验后B≥A＝C
B．实验前B>A>C D．实验后B<A<C
(2)作物栽培时，不同作物及同一作物的不同生长发育期对无机盐 离子的需求不同，因此要合理施肥。
下列有关植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是（ ）
A．与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观 察 B．用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现 象的观察 C．用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离 程度可能不同 D．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液胞中有色素，有利于 实验现象的观察
原理
水分子通过半透膜的 扩散作用
细胞液通过原生质层与 外界溶液之间发生渗 透
水扩散 的方向
低浓度溶液―→高浓度溶液
3．细胞吸水与失水。 (1)哺乳动物成熟的红细胞。
(2)成熟的植物细胞。
发生质壁分离的条件。
外因：外界浓度>细胞液浓度 内因：原生质层伸缩性>细胞 壁伸缩性。
2．细胞是否能发生质壁分离及复原的判断。 (1)从细胞角度分析： ①具有中央大液泡的成熟植物细胞才可发生质壁分离现象。 ②死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细 胞)不发生质壁分离现象。 (2)从溶液角度分析： ①在溶质可穿膜的溶液中(如KNO3、尿素、甘油等)细胞会 发生先质壁分离后自动复原现象。 ②在溶质不能穿膜的溶液中细胞只会发生质壁分离现象， 不能自动复原。 ③在高浓度溶液中细胞可发生质壁分离现象，但会因过度 失水而死亡不再复原。
1．实验流程。
实验6：观察植物细胞的质璧分离和复原
得出什么实验结 论？
2．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。
(2)测定细胞液浓度范围。
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。
发生质壁分离所需时间越短，细胞液浓度越小，反之则 细胞液浓度越大 (4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)。
答案：B
右图为某种植物幼苗（大小、长 势相同）均分为甲、乙两组后， 在两种不同浓度的KNO3溶液中 培养时鲜重的变化情况（其它条 件相同且不变），下列有关叙述， 错误的是
答案:B
A．3h时，两组幼苗均已出现萎蔫现象，直接原因是蒸腾作用 和根细胞失水 B．6h时，甲组幼苗因根系开始吸收K+、NO3，吸水能力增强， 使鲜重逐渐提高 C．12h后，若继续培养，甲组幼苗的鲜重可能超过处理前， 乙组幼苗将死亡 D．实验表明，该植物幼苗对水分和矿质元素的吸收是两个相 对独立的过程
(3)探究物质能否通过半透膜(以碘和淀粉为例)。
烧杯内盛淀粉溶 漏斗内盛碘
液
液
结论
变蓝 不变蓝 变蓝
不变蓝 变蓝 变蓝
✓碘能通过半透膜，而淀粉不能 ✓淀粉能通过半透膜，而碘不能 ✓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
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。