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1、第1節(jié)物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗?,梳理備考導(dǎo)航,半透膜,濃度差,動物,平衡狀態(tài),水分子移動,兩側(cè)溶液濃度相等,物質(zhì)的量,質(zhì)量,水分子,一些離子,小分子,大分子,大于,吸水能,小于,雙向的,單向的,,整合知識體系,自我校對：原生質(zhì)層濃度差外界溶液濃度大于細胞液濃度細胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層 選擇透過性,一、細胞的吸水和失水 1滲透作用的條件,半透膜,濃度差,2動物細胞的吸水和失水,失水皺縮,細胞吸水膨脹,3植物細胞的吸水和失水,(2)現(xiàn)象,質(zhì)壁分離復(fù)原,,同一種無機鹽離子,不同種無機鹽離子,選擇性,大,上升,大,上升,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、 (2)不同微生物對各種無機鹽離子的_________不同。,選擇性,需要量,思考辨析 1質(zhì)壁分離過程中，水分子外流導(dǎo)致細胞內(nèi)滲透壓升高。( ) 2細胞膜對膜兩側(cè)物質(zhì)的進出具有選擇性。( ) 3小分子物質(zhì)和大分子物質(zhì)都能通過細胞膜。( ) 4植物細胞的原生質(zhì)層由細胞膜和液泡膜組成。( ) 5當外界溶液濃度大于細胞液濃度時，植物細胞一定會發(fā)生質(zhì)壁分離。( ),,,,,,6組成膜的磷脂分子是可以運動的，但蛋白質(zhì)分子是不能運動的。( ) 7無機鹽離子都是逆濃度梯度跨膜運輸?shù)摹? ) 8脂溶性物質(zhì)易于通過細胞膜。( ),,,,,精研核心考點,考點滲透作用的原理及應(yīng)用,典例 (2013江蘇卷，27)如
3、圖為研究滲透作用的實驗裝置，請回答下列問題：,,(1)漏斗內(nèi)溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)為兩種不同濃度的蔗糖溶液，漏斗內(nèi)外起始液面一致。滲透平衡時的液面差為h，此時S1和S2濃度大小關(guān)系為_________________。 (2)圖中半透膜模擬的是成熟植物細胞中的__________，兩者在物質(zhì)透過功能上的差異是_____________________。 (3)為進一步探究兩種膜的特性，某興趣小組做了以下實驗。,實驗材料：紫色洋蔥。 實驗器具：如圖所示的滲透裝置(不含溶液)，光學(xué)顯微鏡，載玻片，蓋玻片，鑷子，刀片，吸水紙，擦鏡紙，滴管，記號筆等。 實驗試劑：蒸餾水，質(zhì)量濃度為0.3 g
4、/mL的蔗糖溶液和與其等滲的KNO3溶液。,部分實驗步驟和結(jié)果如下： 選兩套滲透裝置，標上代號X和Y。在兩個燒杯里均加入一定量的蒸餾水，分別在裝置X和Y的漏斗內(nèi)加入適量的蔗糖溶液和KNO3溶液，均調(diào)節(jié)漏斗內(nèi)外液面高度一致。滲透平衡時出現(xiàn)液面差的裝置有________(填代號)。 選兩片潔凈的載玻片，____________，在載玻片中央分別滴加________，制作洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片并分別觀察裝片中細胞的初始狀態(tài)。,觀察臨時裝片中浸潤在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋蔥鱗片葉外表皮細胞發(fā)生的變化，兩者都能出現(xiàn)的現(xiàn)象是____________________。 (4)上述實驗中最能體現(xiàn)
5、兩種膜功能差異的實驗現(xiàn)象是_____________________________。,信息提取1.S1與S2為兩種不同濃度的蔗糖溶液。 2起始液面一致，滲透平衡時出現(xiàn)液面差h。 3裝置X和Y的漏斗內(nèi)分別加入不同的溶液蔗糖溶液和KNO3溶液。 4臨時裝片分別浸潤在蔗糖溶液和KNO3溶液中。,解題思路(1)滲透作用發(fā)生的條件是半透膜和濃度差，蔗糖分子無法透過半透膜，只有水分子可進出半透膜。所以當水分子進出達到動態(tài)平衡的時候，漏斗內(nèi)的蔗糖濃度仍然大于漏斗外的蔗糖濃度，即S1S2。 (2)原生質(zhì)層包括細胞膜、液泡膜以及中間的細胞質(zhì)，原生質(zhì)層具有選擇透過性，相當于一層半透膜。區(qū)別在于原生質(zhì)層有活性，可
6、主動轉(zhuǎn)運有關(guān)物質(zhì)，而半透膜無生物活性。,(3)KNO3是小分子物質(zhì)，可穿過半透膜，而蔗糖分子無法穿過半透膜所以出現(xiàn)液面差的裝置是X。 制作洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片時，需滴加蒸餾水。 將洋蔥鱗片葉外表皮細胞分別浸潤在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中，由于外界濃度高于內(nèi)部濃度，細胞失水，出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象，由于KNO3是小分子物質(zhì)，可重新進入細胞，導(dǎo)致質(zhì)壁分離復(fù)原。 (4)最能體現(xiàn)兩種膜功能差異的實驗現(xiàn)象是在KNO3溶液中出現(xiàn)質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象，在蔗糖溶液中只出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象。,答案(1)S1S2(2)原生質(zhì)層原生質(zhì)層能主動轉(zhuǎn)運有關(guān)物質(zhì)而半透膜不能(3)X標號蒸餾水質(zhì)壁分離 (4)KNO3溶液中的細
7、胞質(zhì)壁分離后會自動復(fù)原,1滲透系統(tǒng)模型與植物細胞,,(1)兩溶液間的水分子進行雙向運動，我們只是觀測出水分子雙向運動的差所導(dǎo)致的液面改變。 (2)溶液濃度指物質(zhì)的量濃度而非質(zhì)量濃度，如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的質(zhì)量濃度相同，但物質(zhì)的量濃度是10%蔗糖溶液的小，故水由10%蔗糖溶液向10%葡萄糖溶液移動。,,2常見滲透裝置圖分析,,(1)若S1溶液濃度大于S2，則單位時間內(nèi)由S2S1的水分子數(shù)多于S1S2，外觀上表現(xiàn)為S1液面上升；若S1溶液濃度小于S2，則情況相反，外觀上表現(xiàn)為S1液面下降。 (2)在達到滲透平衡后，若存在如圖所示的液面差h，則S1溶液濃度仍大于S2。因為液面高的一側(cè)形
8、成的壓強，會阻止溶劑由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴散。,3滲透作用原理的拓展應(yīng)用 (1)比較不同溶液濃度大小,(2)驗證滲透作用發(fā)生的條件,,(3)探究物質(zhì)能否通過半透膜(以碘和淀粉為例),,(2015無錫一中摸底)如圖所示的U形管中間被半透膜(體積小于或等于單糖的物質(zhì)才能通過)隔開，兩側(cè)分別加入等量的0.1 molL1蔗糖溶液和麥芽糖溶液。一段時間后左右兩側(cè)液面高度變化是怎樣的？若向U形管兩側(cè)加入等量某種微量物質(zhì)，左側(cè)液面開始上升，那么加入的這種微量物質(zhì)最可能是什么(),,A右側(cè)液面高度下降；葡萄糖 B兩側(cè)液面高度不變；蔗糖酶 C兩側(cè)液面高度不變；麥芽糖酶 D右側(cè)液面高度下降；蒸餾水,解析：半透
9、膜兩側(cè)的溶液物質(zhì)的量濃度相等，因此兩側(cè)液面高度不變；若向U形管兩側(cè)加入的物質(zhì)是等量的蔗糖酶，則左側(cè)的每個蔗糖分子會被分解成1分子果糖和1分子葡萄糖；溶液濃度增加，左側(cè)液面升高，但隨著果糖、葡萄糖不斷透過半透膜進入右側(cè)，而麥芽糖不能透過半透膜，這樣右側(cè)溶液濃度不斷增加，液面上升最終兩側(cè)液面等高。 答案：B,(1)該實驗過程中，左側(cè)液面動態(tài)變化過程是怎樣的？ (2)若單糖也不能通過半透膜，則加入蔗糖酶后左右兩側(cè)液面最終如何變化？ 提示：(1)左側(cè)液面開始不變，加入蔗糖酶后，左側(cè)液面開始上升，然后下降最終兩側(cè)達到平衡。 (2)左側(cè)液面上升，右側(cè)液面下降。,備課札記 _________________
10、_____________________________________________________________________________________________________________________________________,,探究實驗專項,實驗：觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原 實驗基礎(chǔ) 1實驗原理 (1)原生質(zhì)層的伸縮性比細胞壁的伸縮性大。 (2)當外界溶液濃度大于細胞液濃度時，細胞滲透失水，進而發(fā)生質(zhì)壁分離。 (3)當細胞液濃度大于外界溶液濃度時，細胞滲透吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。,2方法步驟,,,要點剖析 1為什么要用紫色洋蔥外表皮作為實驗材料？ 提
11、示：紫色洋蔥外表皮細胞的細胞液中有花青素，使液泡中的細胞液呈紫色，有利于觀察。,2本實驗選用0.3 g/mL的蔗糖溶液作試劑，若濃度過高或過低對實驗有何影響？ 提示：選用0.3 g/mL的蔗糖溶液作試劑，既明顯出現(xiàn)質(zhì)壁分離，又不會殺死細胞。若濃度過高，質(zhì)壁分離速度快，細胞會因失水過多而死亡，不能再進行質(zhì)壁分離復(fù)原；若濃度過低，不能引起質(zhì)壁分離或質(zhì)壁分離速度太慢。,3發(fā)生質(zhì)壁分離的洋蔥表皮細胞的原生質(zhì)層與細胞壁之間是何物質(zhì)？ 提示：因為細胞壁是全透性的，所以洋蔥表皮細胞原生質(zhì)層與細胞壁之間是蔗糖溶液。,4若用合適濃度的KNO3溶液進行該實驗，結(jié)果會發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原嗎？,,命題探究 (2015成
12、都模擬)為研究酒精對細胞的毒害，某生物興趣小組進行了下面的實驗： 步驟一：配制不同濃度的酒精溶液，分別浸泡生長狀況相同的洋蔥紫色鱗片葉表皮細胞1個單位時間、2個單位時間、3個單位時間。 步驟二：取出材料置于蒸餾水中漂洗10 min，然后制成臨時裝片，一側(cè)滴入0.3 g/mL的蔗糖溶液，另一側(cè)用吸水紙吸引。,步驟三：觀察并統(tǒng)計發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞數(shù)和視野中細胞的總數(shù)，計算出發(fā)生質(zhì)壁分離細胞所占百分率。結(jié)果如圖所示：,,請回答以下問題： (1)本實驗遵循的實驗原理是：通過觀察細胞是否發(fā)生質(zhì)壁分離，來判斷植物細胞的____________，進而來了解酒精對細胞的毒害作用。 (2)滲透作用的發(fā)生必須具備
13、兩個條件：一是具有半透膜；二是半透膜兩側(cè)的溶液具有__________。根細胞被酒精毒害失去滲透作用，原因是__________________失去選擇透過性。,(3)上述步驟二中，將材料置于蒸餾水中漂洗10 min的目的是____________________。 (4)酒精浸泡3個單位時間導(dǎo)致洋蔥表皮細胞全部死亡的最低酒精濃度為__________。體積分數(shù)25%的酒精浸泡洋蔥表皮細胞1個單位時間的實驗結(jié)果表明：______________，由此得出的結(jié)論是：______________。 (5)實驗結(jié)果預(yù)測，在圖中繪出不同濃度酒精溶液作用細胞2.5個單位時間質(zhì)壁分離細胞所占百分率。,解析
14、：(1)只有活細胞才能發(fā)生質(zhì)壁分離。(2)酒精毒害細胞使細胞失去選擇透過性，不能發(fā)生滲透作用，從而不能發(fā)生質(zhì)壁分離。(3)多余的酒精會影響細胞的質(zhì)壁分離，在蒸餾水中漂洗10 min可洗去多余的酒精。(4)從圖中信息可知，酒精浸泡3個單位時間導(dǎo)致洋蔥表皮細胞全部死亡的最低酒精濃度為15%。體積分數(shù)25%的酒精浸泡洋蔥表皮細胞1個單位時間質(zhì)壁分離細胞所占百分率約為40%，表明有部分細胞死亡。(5)根據(jù)圖中幾種情況分析，不同濃度酒精溶液作用細胞2.5個單位時間，低濃度時發(fā)生質(zhì)壁分離細胞所占的百分率應(yīng)為100%，下斜線起點和終點介于2和3個單位時間之間。,答案：(1)死活 (2)濃度差原生質(zhì)層 (3)
15、洗去酒精，避免多余的酒精對實驗的干擾 (4)15%只有部分細胞死亡生長狀況相同的不同的洋蔥表皮細胞對酒精毒害的耐受能力不同,(5)如圖(下斜線起點和終點介于2和3個單位時間之間，橫線對應(yīng)100%),,示例分析 “植物細胞的吸水和失水”實驗中的自身對照 (1)實驗對象：同一成熟的植物細胞。 (2)觀察指標：液泡大小、顏色深淺及原生質(zhì)層位置的變化。 (3)實驗中的兩次對照,,,演練目標課堂,解析：紅色花瓣和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(xiàn)象的觀察；黑藻葉片葉肉細胞葉綠體的存在使原生質(zhì)層呈綠色，有利于實驗現(xiàn)象的觀察。 答案：B,2(2014新課標卷，4)將某植物花冠切成大小和形狀
16、相同的細條，分為a、b、c、d、e和f組(每組的細條數(shù)相等)，取上述6組細條分別置于不同濃度的蔗糖溶液中，浸泡相同時間后測量各組花冠細條的長度，結(jié)果如圖所示。假如蔗糖溶液與花冠細胞之間只有水分交換，則(),,A試驗后，a組液泡中的溶質(zhì)濃度比b組的高 B浸泡導(dǎo)致f組細胞中液泡的失水量小于b組的 Ca組細胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b組 D使細條在浸泡前后長度不變的蔗糖濃度介于0.40.5 molL1之間,解析：實驗前長度/實驗后長度的比值為1時，水分進出細胞達到平衡；比值小于1表明細胞吸水，且比值越小花冠吸水越多；比值大于1表明細胞失水，且比值越大，花冠失水越多。據(jù)圖可推知a組吸水多于
17、b組，因此實驗后a組細胞液中溶質(zhì)濃度低于b組；f組比值大于b組，因此失水量大于b組；水分子進出細胞的方式是自由擴散，不消耗能量；由c組吸水，d組失水知細條細胞液濃度介于0.40.5 molL1之間。 答案：D,3(2015安徽安慶模擬)如圖所示，溶液X中含有綠色染料，溶液Y中含有紅色染料，溶液Z中含有藍色染料。實驗開始時，兩支漏斗中溶液液面的高度一樣。10 min后觀察的結(jié)果是：溶液X液面上升，溶液Y液面下降；溶液X中只有綠色染料，溶液Y中含有紅色和藍色染料，溶液Z中含有綠色和藍色染料。下列有關(guān)敘述中，正確的是(),,A溶液Z的濃度最高 B溶液Y的濃度最低 C溶液Y中的溶質(zhì)分子能夠通過半透膜進
18、入溶液X中 D溶液X中的溶質(zhì)分子不能夠通過半透膜進入溶液Z中,解析：溶液X液面上升，說明溶液X的濃度較高，且只有綠色染料，表明Z中的溶劑進入了X，溶質(zhì)沒有進入X；溶液Y液面下降，說明溶液Y的濃度較低，且Y中含有紅色和藍色染料，表明Z中的藍色染料進入了Y，比較三種溶液，溶液Y的濃度最低。 答案：B,4(2015湖南衡陽模擬)如圖P1、P2為半透膜制成的結(jié)構(gòu)，且在如圖的小室內(nèi)可自由滑動。A室內(nèi)溶液濃度為2 mol/L，B室內(nèi)溶液濃度為1.5 mol/L，C室內(nèi)溶液濃度為1.5 mol/L，實驗開始后，P1、P2分別如何移動(),,AP1向右、P2不動 BP1向左、P2向左 CP1向右、P2向右 D
19、P1向左、P2不動,解析：從題中可知A側(cè)液體的濃度大于B側(cè)，水分子的進出不平衡，進入A側(cè)的水分多于B側(cè)，則P1右移；起初B側(cè)和C側(cè)的濃度是相同的，由于B側(cè)進入A側(cè)的水分多于A側(cè)進入B側(cè)的水分，使B側(cè)的濃度升高，從而造成B側(cè)的濃度大于C側(cè)，所以P2向右移動。 答案：C,5(2015河北靈壽模擬)下圖中甲、乙兩圖是滲透裝置示意圖，丙圖是根毛細胞示意圖，請根據(jù)甲、乙、丙三圖回答下列問題：(圖甲是發(fā)生滲透作用的初始狀態(tài)，圖乙是圖甲發(fā)生了較長時間的滲透作用之后達到的平衡狀態(tài)),,(1)典型的滲透裝置必須具備兩個條件： _____________________________________； ____
20、_________________________________。 (2)比較圖甲中和處溶液濃度的大小：________(填大于/小于/等于)。 (3)圖丙中為________，其在滲透系統(tǒng)中的作用相當于圖甲中的________。,(4)圖甲和圖丙中都有半透膜，兩者相比其本質(zhì)的區(qū)別是細胞膜作為生物膜具有________性，細胞膜的這一特性與其膜上________有關(guān)。 (5)若把根毛細胞放在質(zhì)量分數(shù)為30%的蔗糖溶液中，它會出現(xiàn)什么變化？________。若把根毛細胞放在質(zhì)量分數(shù)為5%的NaCl溶液中，在顯微鏡下連續(xù)觀察一段時間可能會發(fā)生什么變化？_________________________________________。 (6)鹽堿地中的植物常出現(xiàn)萎蔫現(xiàn)象，其原因是_______。,答案：(1)具有半透膜 膜兩側(cè)溶液具有濃度差 (2)小于(3)原生質(zhì)層 (4)選擇透過載體蛋白 (5)質(zhì)壁分離先質(zhì)壁分離后復(fù)原 (6)土壤溶液的濃度大于根毛細胞液的濃度，細胞不能正常吸水,
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