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明考向,第二单元 细胞的结构与物质的输入和输出,忆教材,研考点,高考随堂体验,课时活页作业,第三讲 物质跨膜运输的实例与方式,提能力,一、细胞的吸水和失水判断正误 (1)渗透作用的发生必须依赖半透膜和膜两侧的浓度差。() (2)植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成。 () (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)动物细胞在任何情况下都不会发生质壁分离。 () (6)动物细胞在任何条件下都不能发生渗透作用。 (),细胞吸水过程中,所有水分子都只能由外界溶液进入细胞液吗? 提示:不一定。水分子在细胞膜上总是双向运动的。细胞吸水时,由外向内扩散的水分子总数多于由内向外扩散的水分子总数。,悟一悟,二、物质跨膜运输的其他实例 1物质跨膜运输的特点判断正误 (1)水分子是顺相对含量梯度跨膜运输的。 () (2)水稻和番茄对无机盐离子的吸收具有选择性。 () (3)无机盐离子都是逆浓度梯度跨膜运输的。 () (4)进出细胞的所有物质都是通过跨膜运输实现的。 (),2生物膜的功能特性填空 (1)细胞膜和其他生物膜都是 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 是活细胞的一个重要特征。,选择透过性,选择透过性,三、物质运输的方式连线,消耗能量的运输方式一定是主动运输吗? 提示:不一定。胞吞、胞吐也需要消耗能量,属于非跨膜运输。,悟一悟,口诀记忆渗透作用的发生 渗透作用要发生,满足条件来促成; 半透膜和浓度差,缺少其一都不行。 植物细胞需成熟,具备液泡有可能, 细胞膜、质、液泡膜,原生质层来组成, 放入外界环境中,渗透系统全形成, 水分运动啥方向,全由两液浓度定。,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):,特别提醒 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,如10%葡萄糖 溶液和10%蔗糖溶液的质量浓度相等,但10%蔗糖溶液的 物质的量浓度小,故水可通过半透膜由蔗糖溶液向葡萄 糖溶液移动。,1原生质、原生质层、原生质体的辨析 (1)原生质是细胞内生命物质的总称,它的主要成分是蛋 白质、核酸、脂质。原生质分化产生细胞膜、细胞质 和细胞核。一个动物细胞就是一小团原生质。植物细 胞由原生质和细胞壁组成。,(2)原生质层在成熟的植物细胞内相当于半透膜。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 泡内的细胞液两部分,且仅存在于成熟的植物细胞中。 (3)原生质体是去除了植物细胞壁以后所剩下的植物细胞结 构。可以认为原生质体包括原生质层、细胞液和细胞核三 部分。,2半透膜和选择透过性膜的区分 (1)区别:半透膜是无生命活性的物理性膜,是指某些 物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜,物 质能否通过取决于分子的大小。选择透过性膜是具有 生命活性的生物膜,载体蛋白的存在决定了其对不同物 是否吸收的选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后,其 选择透过性丧失。 (2)共性:都允许水分子自由通过,而不允许大分子物质 通过。,3渗透平衡与水分子运动及溶液浓度大小 渗透平衡时,半透膜两侧水分子移动达到平衡状态, 不能认为没有水分子移动。半透膜两侧溶液浓度是 不相等的,较高一侧溶液浓度大于另一侧。,1某同学设计渗透装置如右图所 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 ( ),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。 答案:B,2.(2012广州质检)若右图表示植物细 胞渗透作用的图解,下列说法中错 误的是 ( ),A植物细胞的原生质层相当于一层半透膜 B一定条件下,活的、成熟的植物细胞能发生渗透 失水或吸水 C当溶液甲的浓度细胞液乙的浓度时,细胞发生 渗透失水,当细胞液乙的浓度溶液甲的浓度时, 细胞发生渗透吸水 D当溶液甲的浓度细胞液乙的浓度时,细胞处于 动态平衡状态,不发生水分子的移动,解析:渗透作用是水分子通过半透膜的扩散,当溶液甲的浓度细胞液乙的浓度时,水分子仍进行扩散,只是水分处于进出平衡状态。 答案:D,1.物质跨膜运输方式膜的选择透过性,2物质非跨膜运输方式膜的流动性,巧记物质出入细胞的方式 跨膜运输三类型,自由、协助和主动, 自由、协助高到低,主动运输逆着行; 胞吞、胞吐非跨膜,不需载体需耗能, 大分子颗粒来进出,全靠膜的流动性。,1影响物质跨膜运输的因素 (1)物质浓度(在一定的浓度范围内):,(2)氧气浓度:,(3)温度:,特别提醒 RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核,是通过核 孔,而不是通过胞吞、胞吐。 Na、K等无机盐离子一般以主动运输进出细胞, 但也可通过协助扩散或离子通道进出细胞。 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。,胞吞和胞吐不是跨膜运输 (1)跨膜运输包括主动运输(转运)和被动运输(转运), 是由物质直接穿过细胞膜完成的,是小分子物质 进出细胞的物质运输方式,其动力来自于物质浓 度差或ATP。 (2)胞吞(内吞)和胞吐(外排)是借助于膜的融合完成的, 与膜的流动性有关;是大分子和颗粒物质进出细 胞的物质运输方式,靠ATP提供动力。,3(2012济南模拟)2010年底,“植物奶油”问题成为社 会关注的焦点,一些专家指出,植物奶油在“氢化” 过程中产生的大量反式脂肪酸会增加食用者患心血 管病、糖尿病等疾病的风险。下列各项所描述的物 质运输方式中,与反式脂肪酸进入细胞的方式相同 的是 ( ),A动作电位形成时Na内流 B细胞排出尿素 C肾小管重吸收葡萄糖 DDNA聚合酶进入细胞核,解析:反式脂肪酸为脂溶性物质,进入细胞的方式为自由扩散,细胞排出尿素的方式也是自由扩散。 答案:B,4某科学家在研究物质运输时发现有下列四种曲线关 系,在研究某种物质的运输时,发现与曲线和 相符,最可能是下列哪一过程 ( ),A糖从血浆进入人的成熟红细胞 BNa通过离子通道进入神经细胞 C小肠上皮细胞从小肠内吸收氨基酸 D组织细胞从组织液吸收氧气,解析:该种物质有最大运输速率,说明不是自由扩散,该物质运输与氧浓度有关,说明不是协助扩散,即该物质的运输方式为主动运输。A、C、D运输方式分别为:协助扩散、主动运输、自由扩散。Na通过离子通道进入神经细胞与氧浓度无关。 答案:C,例1 (2012南昌模拟)取一段长5 cm的葱茎,将其纵切到4 cm处,由于纵切的葱茎使薄壁的皮层细胞摆脱了厚壁的表皮细胞的束缚,皮层细胞扩张得更快,从而使葱茎向表皮外弯曲,切后的形状如下图甲所示,将它作为对照。再取另外四段葱茎做同样的处理,将它们分别置于ad不同浓度的蔗糖溶液中,30分钟后,葱茎形状记录如下图乙。据此判断蔗糖溶液浓度的大小为 ( ),Aabcd Bacdb Cbdca Dbacd,解析 由题意可知,细胞吸水后皮层细胞扩张得更快,从而向表皮外弯曲;失水后皮层细胞收缩得更快,从而向表皮内弯曲。a、c中葱茎在渗透失水,其中a中失水程度超过c;b中葱茎在渗透吸水;d中基本未变。 答案 B,(1)细读题干材料获取信息,如“细胞吸水后皮层细胞扩张 的更快,从而向表皮外弯曲”。 (2)识图:将a、b、c、d与甲对此,判断哪些是失水造成 的弯曲,哪些是吸水造成的弯曲。 (3)运用细胞吸水、失水原理作出判断。,例2 下图1是物质出入细胞的示意图,图2中曲线甲、乙分别代表物质进出细胞的两种方式。请据图回答:,(1)曲线甲代表_,曲线乙中Q点对应时刻细胞不再 吸收物质分子,此时,限制物质进入细胞的因素是_。 (2)已知某海洋生物的细胞中物质X、物质Y浓度分别为0.60 和0.14,而海水中物质X、物质Y浓度分别为0.29和0.38( 浓度单位均为mol/L),由此可知该细胞能主动地 _(吸收/排出)物质X,可用图1中的_(a、b、 c)表示。,(3)细胞膜水通道、离子通道是普遍存在的。若肾集合管 管壁细胞膜受刺激后发生兴奋时,水通道开放,大量 水被肾集合管管壁细胞重吸收,则代表此过程中水的 流动可用_(a、b、c)表示。,解析 图2中的曲线甲表明吸收物质分子的数量与细胞内、外分子浓度差成正比,没有饱和现象,说明细胞吸收该物质分子的方式属于自由扩散。分析曲线乙,当细胞内部物质分子浓度高于外界物质分子的浓度之后,仍能吸收该物质分子,可见细胞能够逆浓度吸收该物质分子,并且在Q点出现饱和现象,此时细胞供能不足或受载体数量限制,,说明细胞吸收该物质分子的方式属于主动运输。某海洋生物的细胞中物质X、物质Y浓度分别为0.60和0.14,而海水中物质X、物质Y的浓度分别为0.29和0.38(浓度单位均为mol/L),由此可推出该细胞能主动地吸收物质X,可用a表示。水、部分离子通过通道进入细胞可用c表示。,答案 (1)自由扩散 能量供应或载体数量 (2)吸收 a (3)c,(2)根据运输方向判断:逆浓度梯度的跨膜运输方式是主 动运输。,(1)据分子大小判断:,1实验原理 一个处于外界溶液中的成熟植物细胞和外界溶液构 成一个渗透系统。因为成熟的植物细胞的原生质层 相当于一层半透膜,细胞液具有一定的浓度,与外 界溶液能够产生浓度差,所以成熟的植物细胞能与 外界溶液发生渗透作用。,2操作流程,3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:,4细胞是否发生质壁分离及复原的判断 (1)从细胞角度分析: 具有中央大液泡的成熟植物细胞才可发生质壁分离现 象。 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: 在溶质可穿膜的溶液中(如KNO3、甘油等)细胞会发生 先质壁分离后自动复原现象。 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。 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。,例3 (2012东城区模拟)把数条5 cm长的马铃薯条分别浸在蒸馏水和不同浓度的蔗糖溶液中,每隔一段时间测量马铃薯条的长度。如图显示马铃薯条在不同浓度溶液中长度改变的百分率。下列相关叙述错误的 ( ),A马铃薯条通过渗透吸(失)水改变其长度 B在0.10M蔗糖溶液中马铃薯细胞质壁分离 C马铃薯细胞液浓度相当于0.30M的蔗糖溶液 D在0.40M蔗糖溶液中马铃薯细
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