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资源描述
第三单元 细胞的物质输入和输出,细胞膜的物质交换功能是细胞各种代谢的基础与前提。 在复习中需关注以下几个方面: 1.读图:读懂教材中各种模式图、示意图、坐标图、表格 等所含信息,抽象出(用语言表述)其中所蕴含的生物学知 识,以深化对知识的记忆和理解,形成合理的知识结构。 2.建模:将生命活动规律模型化,变抽象为直观。如将植物 细胞吸水和失水与外界溶液浓度的关系及物质跨膜运输的 方式与相关条件之间的关系用坐标或图表表示,可有利于 对生命本质及规律的理解和巩固,更利于探究能力的提高。,3.整合:本单元知识与其他章节知识的联系十分密切。复习 中要将相关知识按逻辑关系进行有机整合,使知识系统化。 与本单元知识有关的知识有:组成细胞的分子、细胞膜的 组成和功能、细胞的能量供应和利用、细胞增殖、人体的 内环境和稳态、细胞工程等。 4.探究:将教材本身提供的探究内容进行拓展,挖掘相关的 探究素材,培养良好的应用、探究、创新等能力。本单元 可探究素材很多,如植物细胞渗透压的测定、植物细胞活 性的鉴定、植物对无机盐离子吸收的选择性、作物需水和 需肥规律的探究、外界条件对细胞吸收某种物质的影响等。,5.实践:结合生产和生活实践,应用所学知识去理解和解 决实践中存在的问题,或用实践经验验证所学原理的正 确性,达到理论和实践相互结合、相互促进的目的。,1.组成比较,2.渗透作用原理的应用 (1)比较不同溶液浓度大小,(2)验证渗透作用发生的条件 具有半透膜:,具有浓度差:,(3)探究物质能否通过半透膜(以碘和淀粉为例),渗透系统适用于比较溶质不能透过半透膜的溶液浓度的 大小。 两溶液中的水分子进行双向运动,我们只是观测出由水 分子双向运动的差异所导致的液面改变。 溶液浓度指摩尔浓度而非质量浓度,如10%葡萄糖溶液和 10%蔗糖溶液的质量浓度相同,但10%蔗糖溶液的摩尔浓 度小,故水由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。 在渗透装置达到渗透平衡后,只要存在液面差h,则原 高浓度溶液的浓度仍大于原低浓度溶液的浓度。,1.如图为渗透作用实验,开始时如图(一),A代表清水,B、C 代表蔗糖溶液,过一段时间后结果如图(二),漏斗管内液 面不再变化,H1、H2表示漏斗管内液面与清水的液面差。 下列说法错误的是 ( ),A.图(二)中B的浓度等于C的浓度 B.图(一)中B的浓度大于C的浓度 C.图(一)A中水分子扩散到B的速度大于A中水分子扩散到C的 速度 D.图(二)A中水分子扩散到B的速度等于B中水分子扩散到A的 速度,解析:图(二)漏斗中的液面不再变化,处于平衡状态,H1高 于H2,所以B的浓度大于C的浓度,而图(一)B、C溶液体积相 同,而从图(二)可知,B吸收水比C多,但浓度依然比C大,所 以推知图(一)中B的浓度大于C的浓度。,答案:A,2. 在观察植物细胞的质壁分离和复 原的过程中,某同学在视野中看 到生活着的洋葱表皮细胞正处于 如图所示状态,a、b表示该部位 溶液的浓度,由此可以推测 ( ) A.可能ab,细胞渗透吸水 B.ab,渗透系统保持动态平衡 C.ab,细胞渗透失水 D.上述三种情况都可能存在,解析:从图及题干中可推知此细胞可能吸水、失水或二者保持动态平衡,所以选D。,答案:D,1.选择性吸收的原因分析 (1)内因遗传因素 不同生物DNA不同载体 选择性吸收,种类差异性数目差异性,植物吸收的离子的种类和数量与溶 液中离子的种类和数量不成比例 植物对同一种盐的阴阳离子的吸收存在差异,(2)外因影响呼吸的生态因素 呼吸作用 ATP的生成主动运输,土壤中的O2含量 温度呼吸酶的活性,2.根对离子吸收的曲线模型 (1)氧分压与根吸收离子速率的关系 AB段表示在一定范围内,根吸 收离子的速率随氧分压的升高而 加快。 BC段表示当氧分压增大到一定值时,根吸收离子的速 率不再随氧分压升高而加快,这是由于根吸收离子还与 根细胞膜上载体的数量有关。,(2)根吸收离子与溶液中离子浓度的关系 曲线AB段表示在一定离子浓度范围 内,根吸收离子的速率随离子浓度的 增大而加快。 曲线BC段表示当离子浓度增大到一定数值时,根的吸 收速率不再增加,这是由根细胞膜上载体的数量决定的。 曲线CD段表示当离子浓度过高时,将会使根细胞失水, 从而影响根细胞正常的代谢活动,使离子吸收速率下降。,3.植物对水分和离子吸收的关系相对独立 (1)区别,(2)联系 矿质元素必须溶解在水中呈离子状态,才能被细胞吸收。 吸收矿质元素离子的多少可以调节细胞液的浓度,影响对水分的吸收。 矿质元素离子被吸收后随水分在导管中运输,蒸腾作用在促进水分运输的同时也促进矿质元素离子的运输。故它们的运输途径相同,都是从根毛导管胞间连丝各细胞,并且吸收的主要部位都是根的成熟区。,3.(2010成都质检)用相同的完全培养液,在相同条件下分别 培养水稻和番茄幼苗。在二者的吸水率几乎相同的情况下, 72小时后原培养液中部分离子浓度发生了如下表的变化(表 中数据为72小时后溶液中部分离子浓度占实验开始时的百 分比)。分析下表不能得出的结论是 ( ),.,A.不同植物对离子的需要量是不同的 B.与番茄相比,水稻对SiO 需要量大,对Ca2需要量小 C.不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的 D.植物对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓度有关,24,24,解析:植物因其根细胞膜上载体的种类和数量不同,而表 现出对矿质离子吸收的选择性,这种吸收的方式是主动运 输,对离子吸收速率与溶液中相应离子的浓度无关。,答案:D,已知鱼鳔是一种半透膜。若向鱼鳔内注入适量的20%蔗糖溶液、排出鱼鳔内的空气,扎紧开口,将其浸没在盛有10%蔗糖溶液的烧杯中,下列能正确表示烧杯内蔗糖溶液浓度随时间变化趋势的示意图是 ( ),解析 鱼鳔内盛有20%的蔗糖溶液,而鱼鳔外是10%的蔗糖溶液,依据渗透作用原理,水分子总的渗透方向表现为从鳔外低浓度溶液向鳔内高浓度溶液,故导致鳔外浓度升高,一段时间后,达到平衡。,答案 B,植物细胞吸水和失水原理的应用 (1)对农作物合理灌溉,既满足作物对水分的需要,又降低了 土壤溶液的浓度,促进作物对水分的吸收。 (2)盐碱地中植物更易缺水或不易存活;一次施肥过多,会造 成“烧苗”现象。这是因为土壤溶液浓度过高,甚至超过 根细胞液浓度,导致根不易吸水或因失水而造成“烧苗” 现象。,(3)农民在移栽白菜时往往去掉一些大叶片,是因为刚栽的白 菜的根不能很快地从土壤中吸水,去掉几片大叶片可以减 少因叶的蒸腾作用而造成的水分散失,避免造成刚栽的白 菜体内失水过多死亡,从而提高成活率。 (4)糖渍、盐渍食品(如盐渍新鲜鱼、肉)不变质是因为在食品 的外面形成很高浓度的溶液,使微生物(如细菌)不能在上 面生存、繁殖,所以能较长时间地保存。 (5)用浓度较高的糖或盐溶液腌制食品,细胞大量失水死亡, 细胞膜失去选择透过性,糖或Na、Cl大量进入死细胞, 使腌制食品具有甜味或咸味。,下图中正确表示水稻呼吸强度与K吸收量关系的是( ),解析 水稻吸收K的方式为主动运输,在此过程中,要消耗能量(由呼吸作用提供),还需要水稻根细胞膜上载体的协助。因此在一定范围内K吸收量随呼吸强度的增加而增加,但K吸收量达到一定值后就不再随呼吸强度的增加而变化了,这时的限制因素是膜上载体的数量,当运载K的载体饱和时,K的吸收量便不再增加了。,答案 C,某实验小组为了探究细胞膜的通透性,将小鼠肝细胞在体外培养一段时间后,检测培养液中的氨基酸、葡萄糖和尿素含量,发现它们的含量发生了明显变化(如下图)。请回答问题。,(1)由图可知,随培养时间延长,培养液中葡萄糖和氨基酸含量 ,尿素含量 。由于在原培养液中没有尿素,推测其是 的产物。 (2)培养液中的氨基酸进入细胞后,其主要作用是 ;被吸收的葡萄糖主要通过 作用,为细胞提供 。 (3)转氨酶是肝细胞内参与氨基酸分解与合成的一类酶,正常情况下这类酶不会排出胞外,若在细胞培养液中检测到该类酶,可能的原因是 。 (4)由(1)和(3)可初步判断,细胞膜对物质的转运具有 的特性。,解析 (1)由题干和图示知:培养液中葡萄糖和氨基酸的含量随培养时间的延长而减少,而尿素含量则增加,因原培养液中无尿素,根据葡萄糖、氨基酸和尿素的化学元素组成特点可知,尿素为氨基酸的代谢产物。(2)氨基酸在细胞内主要用于合成蛋白质,葡萄糖则主要作为能源物质,通过氧化分解为细胞提供能量。(3)正常情况下,因肝细胞膜通透性功能正常,所以转氨酶不会排出胞外,若肝细胞发生病变,其细胞膜通透功能异常时,转氨酶就会排出胞外。,答案 (1)降低 增加 细胞代谢(代谢) (2)作为蛋白质合成的原料 呼吸(分解) 能量(ATP) (3)肝细胞膜受损(或细胞裂解) (4)选择透过(选择通透),(1)成熟植物细胞的原生质层具有选择透过性,细胞壁和原 生质层具有一定伸缩性,但原生质层的伸缩性大于细胞壁。 (2)细胞液浓度外界溶液浓度细胞液中水分经原生质层进 入外界溶液质壁分离。 (3)质壁分离细胞的细胞液浓度外界溶液浓度外界溶液中 的水分经原生质层进入细胞液质壁复原。,(1)选材 最常用的实验材料是紫色洋葱鳞片叶,它的外表皮细胞 的液泡较大,细胞液中有紫色的花青素,在显微镜下,紫 色大液泡十分明显,能方便地观察到质壁分离及其复原的 过程。若无紫色洋葱,可用葫芦藓或其他藓类植物的叶片 代替。藓类植物的叶片仅一层细胞且每个叶细胞内含多个 叶绿体。,选择材料必须都是活细胞,否则将不会出现质壁分离及其复原现象,因为只有活细胞的原生质层才具有选择透过性。,(2)试剂选择 使细胞发生质壁分离的试剂不只一种,只要不伤害细胞 即可。常用的试剂有质量分数为5%的食盐溶液和质量分 数为0.3 g/mL的蔗糖溶液。用质量分数为5%的食盐溶液做 分离试剂,细胞质壁分离和复原的速度较快,用质量分数 为0.3 g/mL 的蔗糖溶液做分离试剂,细胞发生质壁分离和 复原的速度较缓慢,但便于观察变化过程。,使用质量分数为7%的尿素溶液或甘油或质量浓度为0.1 g/mL的硝酸钾溶液可使细胞发生质壁分离,但之后会自动复原。原因是这些溶液中的溶质也能通过细胞膜,只是比水的速度慢。 试剂浓度影响细胞发生质壁分离的速度,试剂浓度越高,发生质壁分离的速度越快。但试剂浓度过高,细胞会因过度失水而死亡,无法复原。,(3)观察 本实验要求用低倍镜观察,在显微镜载物台上进行引流换 液操作时,除按显微镜操作注意事项进行操作外,还要细 心,不要一次滴液太多,避免糖液溢至盖玻片上,污染物 镜镜头。在观察质壁分离现象时,要在显微镜下找到处于 鳞片叶外表皮边缘的细胞,因为这里的细胞最先接触蔗糖 溶液,因而也会先出现质壁分离。同理,观察质壁分离复 原时,也应如此。,在实验中,当质壁分离现象出现后,观察时间不宜过长, 以免细胞因长期处于失水状态而死亡,影响质壁分离复原 现象的观察。 不选动物细胞做实验材料是因为动物细胞无细胞壁,不会 在失水时发生质壁分离现象。 本实验所用的方法为引流法,采用了自身对照(前测和后 测)。,当以可吸收的物质做溶质时(如甘油、尿素、KNO3、聚乙 二醇等),可出现质壁分离及自动复原现象。 分离时,原生质层的外界面是细胞膜。,(2009江苏高考)回答下列与细胞有关的实验问题。 (1)下列4项实验中,需保持细胞生理活性的有 (填序 号)。 观察叶绿体和原生质的流动 观察洋葱鳞片叶内表皮细胞中DNA的分布 探究酵母菌的呼吸方式 红细胞中血红蛋白的提取和分离,(2)按下面步骤进行质壁分离实
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