高考生物一輪復習 物質跨膜運輸的實例課件.ppt

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高考總復習生物,,必修1分子與細胞第二單元細胞的基本結構及物質輸入和輸出學案7物質跨膜運輸的實例,一、細胞的吸水和失水,基礎回顧,1．滲透作用原理。(1)發(fā)生滲透作用的條件：①具有________；②膜兩側溶液具有濃度差。(2)滲透作用的實質：單位時間內由清水進入蔗糖溶液中的水分子________蔗糖溶液進入清水中的水分子，導致蔗糖溶液液面________。,半透膜,多于,上升,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,2．動物細胞的吸水和失水。(1)人成熟的紅細胞中發(fā)生滲透作用的條件。①________相當于半透膜；②__________________之間存在濃度差。(2)引起細胞失水與吸水的條件：外界溶液與細胞質之間存在濃度差。,基礎回顧,細胞膜,細胞質與外界溶液,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,3．植物細胞的吸水和失水。(1)成熟植物細胞的結構。,基礎回顧,全透性,小,細胞質,原生質層,半透膜,大1,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,(2)原理和現象。①外界溶液濃度________細胞液濃度時，細胞失水，發(fā)生____________現象。②外界溶液濃度________細胞液濃度時，細胞吸水，發(fā)生______________現象。(3)質壁分離的原因。①外因：________濃度<外界溶液濃度，細胞通過滲透作用失水；②內因：細胞壁的伸縮性________原生質層的伸縮性。,基礎回顧,大于,質壁分離,小于,質壁分離復原,細胞液,小于,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,二、物質跨膜運輸的其他實例,基礎回顧,1．番茄和水稻吸收無機鹽離子的比較：科學家將番茄和水稻分別放在含有Ca2＋、Mg2＋和SiO44－的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，結果及分析如下：,,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,(1)實驗結果。①不同植物對__________________的吸收有差異。②同一種植物對____________________的吸收也有差異。(2)實驗結論：植物細胞對無機鹽離子的吸收具有________。2．微生物吸收無機鹽離子的特點：(1)不同微生物對無機鹽離子的吸收有________。(2)不同微生物對各種無機鹽離子的________不同。,基礎回顧,同一種無機鹽離子,不同種無機鹽離子,選擇性,選擇性,需要量,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,考點1滲透系統(tǒng)的組成分析及應用,要點探究,1．成熟的植物細胞可看成滲透系統(tǒng)。,,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,2.滲透作用的發(fā)生。(1)若S1濃度＞S2濃度，單位時間內由S2→S1的水分子數多于S1→S2，外觀上表現為S1液面上升。(2)若S1濃度＜S2濃度，則情況相反，外觀上表現為S1液面下降。(3)Δh達到一定高度時，由半透膜進出漏斗的水分子數相等，滲透系統(tǒng)達到平衡狀態(tài)，液面不再變化。特別提醒在達到平衡后，只要存在液面差Δh，則S1溶液濃度仍大于S2溶液濃度，且Δh的高低決定于起始S1與S2的濃度差。,要點探究,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,3．擴散和滲透的比較。,要點探究,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,特別提醒關于滲透系統(tǒng)中的2個“比較”。(1)滲透平衡與溶液濃度的內涵。發(fā)生滲透平衡只意味著半透膜兩側水分子移動達平衡狀態(tài)，既不可看作沒有水分子移動也不可看作兩側溶液濃度相等。溶液濃度指物質的量濃度而非質量濃度。(2)半透膜與選擇透過性膜的比較。區(qū)別：①半透膜是無生命的物理性薄膜，物質能否通過取決于分子的大小與半透膜孔徑大小的比較。,要點探究,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,②選擇透過性膜是具有生命的生物膜，載體蛋白的存在決定了其對不同物質吸收的選擇性。細胞死亡或膜載體蛋白失活后，其選擇透過性喪失。共性：都允許水分子自由通過，而不允許生物大分子物質通過。,要點探究,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,【例?】下圖曲線表示完全相同的兩個植物細胞分別放置在A、B溶液中，細胞失水量的變化情況。相關敘述不正確的是(),要點探究,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,A．該實驗可選取綠色植物成熟的葉肉細胞來進行B．若B溶液的濃度稍增大，則曲線中b點右移C．兩條曲線的差異是由于A、B溶液濃度不同導致D．6min時取出兩個細胞用顯微鏡觀察，均可看到質壁分離現象,要點探究,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,解析：質壁分離和復原實驗中要選擇含有大液泡的植物細胞，如成熟的葉肉細胞，A正確；若B溶液的濃度增大，則濃度差增大，相同時間內失水的程度變大，復原時所需要的時間變長，即a點上移，b點右移，B正確；在0～4min內，兩種曲線的失水程度不同，有可能是由于濃度差不同引起，但整體曲線趨勢不同，是因為溶液不同，A可能是蔗糖溶液，B可能是一定濃度的硝酸鉀溶液，C錯誤；6min時兩個細胞失水量較大，細胞都發(fā)生質壁分離，D正確。答案：C,要點探究,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,1．如圖所示，燒杯內裝有蒸餾水，下部封有半透膜的長頸漏斗內裝有淀粉和食鹽溶液，漏斗頸內的液面與燒杯內蒸餾水的液面相同。過一段時間后用碘水和硝酸銀溶液分別檢測蒸餾水中的物質。整個實驗過程中所觀察到的現象是()A．漏斗頸內的液面下降B．漏斗頸內的液面沒有變化C．燒杯內的液體遇硝酸銀溶液有白色沉淀生成D．燒杯內的液體遇碘水變藍,要點探究,跟蹤訓練,,C,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,解析：淀粉是大分子物質，不能透過半透膜，使漏斗內與燒杯中蒸餾水之間滲透壓不平衡，水分子通過半透膜進入漏斗，使其液面上升；燒杯內的水中無淀粉，遇碘不變藍。食鹽溶液中離子可以透過半透膜，所以燒杯內的液體遇硝酸銀溶液有白色沉淀生成。,要點探究,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,名師點睛“U”型管中水分子移動方向的分析(1)膜兩側溶液中濃度高的一側滲透壓高，低的一側滲透壓低，水分子由低濃度一側向高濃度一側擴散。(2)兩側溶液中的溶質是否能通過半透膜，若不能，則只是高濃度一側液面升高；若能，則先是高濃度一側液面升高，隨后另一側液面升高，最后兩側液面持平。(3)如果溶質分子不能透過半透膜，在達到滲透平衡時，一般兩側溶液的濃度并不相等，因為液面高的一側形成的靜水壓，會阻止溶劑由低濃度一側向高濃度一側擴散。,要點探究,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,考點2植物對無機鹽離子的選擇性吸收,要點探究,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,要點探究,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,特別提醒(1)植物吸收水分的方式是自由擴散，而對無機鹽離子則以主動運輸方式吸收，因此可以說植物對水分和無機鹽的吸收是兩個相對獨立的過程。(2)作物栽培時，不同作物及同一作物的不同生長發(fā)育期對無機鹽離子的需求不同，因此要合理施肥。,要點探究,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,【例?】用相同的完全培養(yǎng)液，在相同條件下分別培養(yǎng)水稻和番茄幼苗。在二者的吸水率幾乎相同的情況下，72小時后原培養(yǎng)液中部分離子濃度發(fā)生了如下表的變化(表中數據為72小時后溶液中部分離子濃度占實驗開始時的百分比)。分析下表不能得出的結論是(),要點探究,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,A.不同植物對離子的需要量是不同的B．與番茄相比，水稻對SiO44－需要量大，對Ca2＋需要量小C．不同植物根尖細胞膜上載體的種類和數量是不同的D．植物對各種離子的吸收速率與溶液中離子的濃度有關,要點探究,,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,解析：植物因其根細胞膜上載體的種類和數量不同，而表現出對礦質離子吸收的選擇性。這種吸收是主動運輸，表中數據并不能體現出離子吸收速率與溶液中相應離子的濃度的關系。答案：D,要點探究,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,要點探究,2．用完全培養(yǎng)液在兩個相同容器內分別培養(yǎng)水稻和番茄幼苗，假設兩種植物的吸水速率相同，一段時間后，培養(yǎng)液中各種離子與實驗開始時各種離子濃度之比如下圖所示。該實驗的結果不能說明(),跟蹤訓練,D,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,A．番茄和水稻對N、P、K的吸收速率均大于對水的吸收速率B．與番茄相比，水稻對Si4＋需要量大，對Ca2＋需要量小C．水稻和番茄根細胞膜上Mg2＋載體的數量是不同的D．番茄對各種離子的吸收速率與氧氣的濃度有關,要點探究,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,解析：從N、P、K離子濃度變化可知，番茄和水稻對N、P、K的吸收速率均大于對水的吸收速率，A正確。與實驗前相比，水稻培養(yǎng)液中Ca2＋濃度增加，說明該離子的吸收比水的吸收速率小，而培養(yǎng)液中Si4＋濃度比實驗前低，B正確。根對礦質離子的吸收與根細胞膜的載體的種類和數量有關，C正確。從柱形圖中不能分析出番茄對各種離子的吸收與氧氣濃度有關。,要點探究,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,?網絡概覽?,要點探究,,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,實驗導航,實驗6：觀察植物細胞的質壁分離和復原,1．質壁分離與復原實驗流程。,,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,實驗導航,,,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,實驗導航,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,實驗導航,特別提醒發(fā)生質壁分離的細胞類型和質壁分離的原因1．從細胞角度分析：(1)具有中央大液泡的成熟植物細胞才可發(fā)生質壁分離現象。(2)死細胞、動物細胞及未成熟的植物細胞(如根尖分生區(qū)細胞)不發(fā)生質壁分離現象。2．從溶液角度分析：(1)在溶質可穿膜的溶液中(如KNO3、尿素、甘油等)細胞會發(fā)生先質壁分離后自動復原現象。,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,實驗導航,(2)在溶質不能穿膜的溶液中細胞只會發(fā)生質壁分離現象，不能自動復原。(3)在高濃度溶液中細胞可發(fā)生質壁分離現象，但會因過度失水而死亡不再復原。,高考命題角度（1）列舉不同類型的細胞或對植物細胞進行某種處理后，判斷能否發(fā)生質壁分離現象。（2）列舉不同的溶液，以判斷成熟植物細胞在溶液中發(fā)生的現象。,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,實驗導航,跟蹤訓練,,1．利用滲透作用實驗原理可以測定細胞液濃度的大概范圍。將細胞液濃度相同的某種植物細胞(如下圖所示)，置于不同濃度的蔗糖溶液中，出現a～d四種細胞狀態(tài)，則細胞液濃度最精確的范圍在下列哪兩個細胞所處的蔗糖溶液濃度之間()A．c～bB．a～cC．a～dD．d～c,,C,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,實驗導航,解析：做此題的關鍵是一定要注意參照圖像，看a、b、c、d與參照圖像相比液泡大小有何改變，若液泡增大，則說明細胞吸水，若液泡變小則說明細胞失水。根據液泡變小的程度，可判斷出細胞失水的程度，從而可判斷出細胞液濃度最精確的范圍是a～d。,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,實驗導航,2．某同學在觀察植物細胞質壁分離和復原的實驗中，繪制的圖如下所示，針對圖示的敘述正確的是()A．該圖所示細胞一定處于質壁分離復原狀態(tài)B．原生質層是指2與3之間的細胞質C．此時4內液體濃度大于細胞外界溶液的濃度D．若將該圖所示細胞放于清水中，可能會發(fā)生質壁分離復原,,D,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,實驗導航,解析：圖中所示細胞為質壁分離狀態(tài)，但不能確定是正在分離還是正在分離復原，A錯誤；原生質層包括細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質，B錯誤；如果該細胞正在進行質壁分離復原，則外界溶液濃度小于細胞液濃度，如果正在進行質壁分離，則細胞液濃度小于外界溶液濃度，C錯誤。,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,提能演練,1．(2014新課標Ⅰ卷)下列關于植物細胞質壁分離實驗的敘述，錯誤的是()A．與白色花瓣相比，采用紅色花瓣有利于實驗現象的觀察B．用黑藻葉片進行實驗時，葉綠體的存在會干擾實驗現象的觀察C．用紫色洋蔥鱗片葉外表皮不同部位觀察到的質壁分離程度可能不同D．紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的液泡中有色素，有利于實驗現象的觀察,B,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,解析：紅色花瓣細胞的液泡呈紅色，比白色花瓣更便于觀察質壁分離現象，A正確；黑藻葉片的葉肉細胞中液泡呈無色，葉綠體的存在使原生質層呈綠色，有利于實驗現象的觀察，B錯誤；紫色洋蔥鱗片葉外表皮不同部位細胞的細胞液濃度不一定都相同，用相同濃度的外界溶液進行質壁分離實驗時觀察到的質壁分離程度可能不同，C正確；紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的液泡含有色素，呈紫色，有利于實驗現象的觀察，D正確。,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,2．(2014上海卷)以紫色洋蔥鱗葉為材料進行細胞質壁分離和復原的實驗，原生質層長度和細胞長度分別用X和Y表示(如圖)，在處理時間相同的前提下()A．同一細胞用不同濃度蔗糖溶液處理，X/Y值越小，則紫色越淺,,D,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,B．同一細胞用不同濃度蔗糖溶液處理，X/Y值越大，則所用蔗糖溶液濃度越高C．不同細胞用相同濃度蔗糖溶液處理，X/Y值越小，則越易復原D．不同細胞用相同濃度蔗糖溶液處理，X/Y值越大，則細胞的正常細胞液濃度越高,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,解析：同一細胞用不同濃度蔗糖溶液處理，X/Y值越小，表示失水越多，質壁分離越明顯，紫色越深，X/Y值越大，失水越少，所用蔗糖溶液濃度越小，A、B錯誤。不同細胞用相同濃度蔗糖溶液處理，X/Y值越小，表示失水越多，越不易復原，C錯誤。X/Y值越大，表示該細胞失水越少，則該細胞的正常細胞液濃度越高，D正確。,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,提能演練,3．(2014江蘇卷)在“觀察植物細胞的質壁分離和復原”實驗中，對紫色洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片進行了三次觀察(如下圖所示)。下列有關敘述正確的是()A．第一次觀察時容易看到紫色大液泡和較大的無色細胞質基質區(qū)域B．第二次觀察時可以發(fā)現細胞質壁分離首先發(fā)生在細胞的角隅處,,B,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,C．吸水紙的主要作用是吸除滴管滴加的多余液體，以免污染鏡頭D．為了節(jié)約實驗時間，通?？梢允÷缘谝淮物@微觀察步驟,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,解析：第一次觀察時由于未滴入蔗糖溶液，細胞還沒有發(fā)生質壁分離，只能看到紫色大液泡，A錯誤。第二次觀察時滴入少量的蔗糖溶液，細胞開始發(fā)生質壁分離，可以發(fā)現細胞質壁分離首先發(fā)生在細胞的角隅處，B正確。吸水紙的主要作用是吸引蔗糖溶液從蓋玻片的一側流到另一側，使全部洋蔥鱗片葉浸潤在蔗糖溶液中，C錯誤。第一次顯微鏡觀察是為了獲得實驗前的形象，以便于和實驗中的現象變化作對比，因此不可省略，D錯誤。,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,4．(2014北京卷)比較生物膜和人工膜(雙層磷脂)對多種物質的通透性，結果如圖所示。據此不能得出的推論是(),C,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,A．生物膜上存在著協(xié)助H2O通過的物質B．生物膜對K＋、Na＋、Cl－的通透具有選擇性C．離子以易化(協(xié)助)擴散方式通過人工膜D．分子的大小影響其通過人工膜的擴散速率,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,解析：由于H2O在生物膜上的通透性要大于在人工膜上的速度，而CO2、O2和甘油的速度相同(自由擴散)可斷定在生物膜上有協(xié)助其運輸的物質。由K＋、Na＋、Cl－在生物膜上的通透性有差異可得知，生物膜對這些離子具有選擇性。由于人工膜無載體蛋白質故無法推出離子以協(xié)助擴散方式通過人工膜。不同分子量大小的物質在人工膜上的通透性不同可推知分子的大小影響其通過的速率。,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,提能演練,5．(2014長沙模擬)如圖為某種植物幼苗(大小、長勢相同)均分為甲、乙兩組后，在兩種不同濃度的KNO3溶液中培養(yǎng)時鮮重的變化情況(其他條件相同且不變)。下列有關敘述，錯誤的是(),B,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,A．3h時，兩組幼苗均已出現萎蔫現象，直接原因是蒸騰作用和根細胞失水B．6h時，甲組幼苗因根系開始吸收K＋、NO3－，吸水能力增強，使鮮重逐漸提高C．12h后，若繼續(xù)培養(yǎng)，甲組幼苗的鮮重可能超過處理前，乙組幼苗將死亡D．實驗表明，該植物幼苗對水分和礦質元素的吸收是兩個相對獨立的過程,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,解析：3h后，兩組幼苗重量均已達到或低于開始萎蔫時的鮮重水平，即發(fā)生了萎蔫，一方面是因為蒸騰作用散失了水分，另一方面是因為放在比根細胞細胞液濃度大的KNO3溶液中，根細胞通過滲透作用失水。根系從一開始就通過主動運輸吸收K＋、NO3－，6h后鮮重增加說明吸水能力增強，根細胞吸收的水分比蒸騰作用散失的水分多。12h后，由于甲組根系不斷通過主動運輸吸收K＋、NO3－，從而保持根細胞內外濃度差，使其吸水量大于蒸騰量而有可能超過處理前的鮮重，而乙組放在比根細胞濃度大很多的KNO3溶液中，根細胞通過滲透作用和蒸騰作用不斷大量失水造成嚴重萎蔫最后死亡。通過以上分析可知植物吸收礦質元素與吸收水分是兩個相對獨立的過程。,基礎回顧要點探究實驗導航提能演練,欄目鏈接,