物质跨膜运输实例复习.ppt

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1、完成打基础部分,1.渗透系统必备条件：一是具有半透膜，二是被半透膜隔开的双方均为液体，且有浓度差。,考点一 渗透系统的组成及应用,渗透装置图示：,思考：1.渗透作用的发生和生活中的“水总是往低处流”矛盾吗？2.在达到渗透平衡后，如图所示的页面差h，则S1=S2吗？3.这里的浓度指什么浓度？如何通过实验验证两个条件？,2.验证渗透作用发生的条件 具有半透膜：,烧杯内盛清水，漏斗内盛蔗糖溶液,A组,B组,漏斗口密封半透膜漏斗液面上升,漏斗口密封纱布漏斗液面不上升,具有浓度差：,漏斗口密封半透膜,A组,B组,漏斗内盛蔗糖溶液，烧杯内盛清水,漏斗和烧杯内盛相同浓度的蔗糖溶液,漏斗液面上升,漏斗液面不上

2、升,例1P46.7(2008江苏高考)某同学进行实验，甲图为实验开始状态，乙图为实验结束状态。请在乙图所示实验结果的基础上继续实验，探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。,增添的实验材料：蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。(1)设计出继续实验的简要步骤：(2)预测实验结果并作出结论,(1)蔗糖的水解产物是还原糖，与斐林试剂在加热条件下生成砖红色沉淀。,(2)若蔗糖的水解产物能通过半透膜,加入斐林试剂，a管和b管都会生 成砖红色沉淀水解产物由ba扩散，导致b管水 位下降，a管水位上升，即a、b两 管水位差减小,(3)若蔗糖的水解产物不能通过半透膜,加入斐林试剂，a管不会出现砖红色 沉淀b管

3、浓度增大，导致b管液面上升，即a、b两管水位差增大,答案：(1)向a、b两管分别加入等量蔗糖酶溶液，水浴加热(或隔水加热)U型管至适宜温度，观察a、b两管内液面的变化吸取a、b两管内适量液体，分别加入A、B两试管中，并加入斐林试剂，水浴加热(5065)，观察A、B试管内有无砖红色沉淀(2)如果a、b两管液面高度差缩小且A、B试管内均有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物能通过半透膜；如果a、b两管液面高度差增大且A试管内无砖红色沉淀、B试管内有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物不能通过半透膜,1.植物细胞是一个渗透系统,考点二 植物细胞的渗透吸水与失水,(1)原因,内因：外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度,原

4、生质层具半透性,细胞渗透失水,细胞壁伸缩性小原生质层伸缩性大,(2)表现,宏观上：植物由坚挺 萎蔫微观上：质壁分离,液泡(大 小)细胞液颜色(浅 深)原生质层与细胞壁分离,质壁分离,质壁分离,2.实验流程（练习册P43）学生活动：画出质壁分离及复原过程中细胞液浓度（细胞吸水能力）随时间的变化曲线。,3.质壁分离实验的拓展应用及方法(1)判断细胞的死活待测细胞蔗糖溶液 发生质壁分离和复原 活细胞不发生质壁分离可能是死细胞,(2)验证原生质层和细胞壁伸缩性的大小成熟植物细胞+蔗糖溶液 发生质壁分离现象细胞壁伸缩性小于原生质层伸缩性不发生质壁分离 细胞壁伸缩性大于或等于原生质层的伸缩性。,(3)测定

5、细胞液浓度范围 待测细胞一系列浓度梯度的蔗糖溶液 细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的蔗糖溶液的浓度之间。(4)比较不同植物细胞的细胞液浓度 不同植物细胞同一浓度的蔗糖溶液 刚刚发生质壁分离时所需时间的比较判断细胞液浓度(即时间 越短，细胞液浓度越小)。,(5)比较一系列溶液的浓度的大小 同一植物的相同成熟细胞未知浓度的溶液 记录 刚刚发生质壁分离所需时间比较所用时间长短 判断溶液浓度的大小(时间越短，未知溶液的浓度越大),(6)鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)成熟相同植物细胞不同种类溶液,只发生质壁分离溶质不能通过半透膜的溶液(如蔗糖)质壁分离后又自动复原溶质能通过半透

6、膜的溶 液(如KNO3),例2下列哪些细胞能发生质壁分离并总结发生质壁分离的条件。a.叶肉细胞 b.根毛成熟区细胞 c.分生区细胞 d.形成层细胞 e.干种子细胞 f.动物细胞 g.导管细胞 h.纤维细胞 i.洋葱表皮细胞,答案 能发生质壁分离的细胞：a、b、i。,判断细胞是否发生质壁分离及复原的规律(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不发生质壁分离现象。,例3将一植物细胞放入KNO3溶液中，一段时间后发生了质壁分离，下列说法不正确的是()A.此细胞是活细胞B.原生质层具有选择透过性C.发生质壁分离的细胞一段时间后可自动质壁

7、分离复原D.原生质层两侧溶液存在浓度差，KNO3溶液浓度低于细胞 液浓度,.,D,(2)从溶液角度分析 在溶质可穿膜的溶液中细胞会发生先质壁分离后自动复原现象（乙二醇、甘油、尿素、KNO3等溶液）。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。,判断细胞是否发生质壁分离及复原的规律,1.渗透与扩散的比较 扩散是指某些物质分子从高浓度向低浓度的运动,可以是气体、溶剂分子,也可以是溶质分子;而渗 透是水分子或其他溶剂分子通过半透膜或选择透 过性膜的扩散。渗透需要半透膜,是扩散的一种特 殊形式。二者关系如下图所示:,

8、考点三.相关概念辨析,纠正训练1.下列现象属于渗透作用的是（）水分子通过植物细胞的细胞壁 水分子或其 他溶剂分子通过细胞膜 蔗糖分子通过细胞壁 水分子或其他溶剂分子通过液泡膜 水分子 或其他溶剂分子通过原生质层 干大豆种子泡 在清水中逐渐胀大 暑天新鲜蔬菜在空气中萎 蔫 A.B.C.D.,C,2.半透膜、选择透过性膜（1）区别 半透膜可以是生物性的选择透过性膜，也可以是无生命的物理性膜，即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的生物膜，载体的存在决定了其对不同物质是否吸收的选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。（

9、2）共性 都允许水分子自由通过，而不允许大分子物质通过。,2.关于选择透过性膜与半透膜的关系，正确的说法是()具有半透性必然具有选择透过性 具有选择透过性必然具有半透性 活的生物膜才具有选择透过性 只有活的生物膜才具有半透性 A.B.C.D.,C,3.原生质层、原生质体（1）原生质层是成熟的植物细胞内相当于半透膜的结构，由细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质组成，不包括细胞核和液泡内的细胞液。此结构仅存在于成熟的植物细胞中。（2）原生质体是去除了植物细胞壁后所剩下的具有生物活性的植物细胞结构，包括细胞膜、细胞质、细胞核三部分，常作为植物细胞融合的材料。,3.下列关于原生质层和原生质体的叙述，错误

10、的是（）A.原生质层包括细胞膜、液泡膜和两膜之间的细 胞质 B.一个植物细胞就是一团原生质体 C.原生质层具有选择透过性 D.原生质体包括原生质层、细胞液和细胞核,B,4.利用渗透作用实验原理,可以来测定细胞的细胞液浓度的大概范围，下面是将细胞液浓度相同的几个细胞(如右图所示)置于不同蔗糖溶液浓度(AD)下的细胞状态,则这几个细胞的细胞液浓度范围相对最精确的是在_之间。,解析 从细胞渗透吸水与失水理论上分析C图的液泡与原细胞相比变大了一点,则说明该细胞吸水;A细胞的液泡与原细胞相比变小了一点,则说明该细胞失水。所以细胞液的浓度是位于C与A之间。但从实验测定的角度上说我们认为细胞液的浓度间于未发

11、生质壁分离和刚刚发生质壁分离的的溶液浓度之间。为什么呢？,5.下列判断细胞死活的方法中,表述错误的是()将植物细胞置于较高浓度的蔗糖溶液中,发生质 壁分离的是活细胞 在高倍镜下观察,若发现细 胞质流动,则表明细胞是活的 将某细菌与水绵 一起制成临时装片,用极细的光束照射水绵，若发 现细菌没有趋向水绵照光部位,则说明细菌为死细 胞 洋葱根尖经解离后,若发现细胞被龙胆紫溶 液染上了色,则表明根尖细胞在解离前已死亡 A.B.C.D.解析 中所用细菌有可能是厌氧菌,因此远离产 生氧气的水绵;是根尖细胞在解离后死亡。,C,例4如图是番茄根细胞对K吸收速率和氧分压的关系曲线，下列说法错误的是(),D,A.

12、氧分压为15时，曲线AB段将延伸为M2B.氧分压为0和10时，根细胞呼吸所需的酶有所不同C.AB段，ATP是限制根细胞对K吸收速率的主要因素D.B点以后，通过中耕松土可进一步促进对K的吸收，曲线将延伸为M1,考点四 植物对无机盐离子的选择性吸收（见练习册）,课堂笔记选番茄根细胞吸收K的方式是主动运输，需要消耗细胞代谢产生的能量。氧分压由0增至10，细胞呼吸的方式由无氧呼吸变为两种呼吸方式兼有再变为有氧呼吸，所需要的酶是不完全相同的。曲线在氧分压较低时随着氧分压增大反而下降，是因为无氧呼吸速率减弱而有氧呼吸不强。AB段对K的吸收速率总体上的趋势是上升，ATP是限制吸收速率的主要因素。B点以后，中

13、耕松土虽然提高了氧分压，但由于载体蛋白数量的限制，K的吸收速率并不能继续提高，曲线将延伸为M2。,D,（一）、跨膜运输 1.被动转运(1)自由扩散:物质由高浓度低浓度。如O2、CO2、甘油、乙醇、苯、水、脂溶性维生素等。见下图。影响转运速度的因素:浓度差或分压差。,考点五 物质出入细胞的方式及其影响因素,(2)协助扩散:物质由高浓度低浓度,需载体、不需能 量。说明:协助扩散速率快，但质膜上的载体蛋白具有饱和性。如下图:,2.主动运输(1)一般情况,物质由低浓度高浓度,需载体、能量。若物质由低浓度高浓度，则必为主动转运，但主 动转运不一定都是由低浓度高浓度。如葡萄糖、氨基酸等有机小分子和各种离子

14、(矿质离子、有机 基团)。(2)意义:主动地选择吸收所需要的营养物质,排出 新陈代谢产生的废物和对细胞有害的物质,对完成 各项生命活动有重要作用。,(1)载体蛋白的种类和数量,它决定所转运的物质种类和数量。载体具有饱和性:当细胞膜上的载体已达饱和时,细胞吸收该载体运载的物质的速度不再随物质浓度增大而增大。主动转运中物质运输的方向可以逆浓度梯度运输，也可以顺浓度梯度运输,如A图。(2)能量,凡是影响细胞内产生能量的因素,都能影响主动转运,如氧气浓度、温度等,如B图。,思考：影响主动转运的因素有哪些？,(3)主动转运速度与物质浓度有关。它们的关系可用C 图表示。,（二）非跨膜运输胞吞作用和胞吐作用

15、:大分子和颗粒性物质进细胞（练习册）,6.下图中能正确表示水稻呼吸强度与K+吸收量关系 的是(),C,7、如图是洋葱根尖表皮细胞的细胞膜在不同含氧情 况下从硝酸钾溶液中吸收K+和NO3-的曲线图。影 响A、B两点和B、C两点吸收量不同的因素分别是()载体数量 能量 离子浓度 酶的活性,A.B.C.D.,B,8.新生儿小肠上皮细胞通过消耗ATP，可以直接吸收母乳中免疫球蛋白、半乳糖和葡萄糖等。母乳中的营养蛋白可以被消化吸收。下列有关说法不正确的是()A.小肠上皮细胞吸收半乳糖和葡萄糖的方式是主动运输B.小肠上皮细胞吸收免疫球蛋白需要载体蛋白协助C.免疫球蛋白的吸收与膜的流动性有关D.免疫球蛋白在

16、新生儿消化道中不被分解的原因是母乳中含 有抑制免疫球蛋白分解的某些物质,.,B,9.实验表明，K不能通过磷脂双分子层的人工膜，但如 果在人工膜中加入少量的缬氨霉素(含12个氨基酸的脂 溶性抗生素)时，K则可以通过膜从高浓度移向低浓度 处，这种物质通过膜的方式是()A.自由扩散B.协助扩散 C.主动运输 D.胞吞,B,判断物质运输方式的方法据分子大小判断,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.（2010天津理综）下列关于物质跨膜运输的叙述，错误的是A.主动运输过程中，需要载体蛋白协助和ATP提供能量B.在静息状态下，神经细胞不再进行葡萄糖的跨膜运输C.质壁分离过程中，水分子

17、外流导致细胞内渗透压升高D.抗体分泌过程中，囊泡膜经融合成为细胞膜的一部分,B,感悟高考,2(2010山东理综)右图中曲线a、b表示物质跨（穿）膜运输的两种方式，下列表述正确的是A脂溶性小分子物质不能通过方式a运输 B与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面C方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关D抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响,被转运速率,C,感悟高考,3.（2005全国卷）植物叶片表皮上分布有大量的气孔,气孔 结构如图所示。当组成气孔的细胞(保卫细胞)吸水后,会膨胀变形,气孔开启;反之细胞失水收缩，气孔关闭。请以放置一小段时间的菠菜为材料设计一个实验,证明气孔具有开启和关闭的功能

18、。要求写出实验材料与主要用具、实验步骤,预测实验结果并作出解释。,实验材料与主要用具:_ _。实验步骤:_ _。预测实验结果并作出解释:_ _。,感悟高考,解析 解答本题关键之一是通过审题分析,联想到教材中的相关实验。若不能正确判断出保卫细胞吸水(开启)、失水(关闭)与植物细胞渗透吸水、失水原理间的关系,则可由题中信息可知:保卫细胞吸水，叶片上的气孔开启;保卫细胞失水,叶片上的气孔关闭。应用植物细胞渗透作用的原理：当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水；当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水。然后根据洋葱表皮细胞质壁分离实验中临时装片的制作过程进行解答。,答案 实验材料与主要用具:菠菜、清

19、水、0.3 g/ml 蔗糖溶液、盖玻片、载玻片、显微镜、吸水纸、滴管、镊子等实验步骤:取菠菜叶,用镊子剥取表皮;在载玻片上滴一滴清水,将表皮放入清水中,盖上盖玻片,制成临时装片;将临时装片放在显微镜载物台上，先在低倍镜下找到气孔,再换高倍镜进行观察，记录观察到的气孔状态;在盖玻片的一侧滴0.3 g/ml的蔗糖,溶液,另一侧用吸水纸吸引,反复做几次;继续观察 气孔的变化,并做记录预测实验结果并作出解释:在清水中气孔开启，因为 当细胞液浓度大于细胞外液浓度时,保卫细胞吸水膨胀变形,气孔开启；在0.3 g/ml的蔗糖溶液中气孔关闭,因为当细胞液浓度小于细胞外液浓度时，保卫细胞失水收缩,气孔关闭,4.

20、(2009江苏生物,30)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验。步骤一:在洁净的载玻片中央加一滴清水,取一片 藓类小叶,盖上盖玻片。,步骤二:从盖玻片一侧滴入0.3 g/ml的蔗糖溶液，在 盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次，使盖玻片下面的藓类小叶浸润在0.3 gml的蔗糖溶液中。步骤三:在显微镜下观察,结果如图所示。,图中A、B处的颜色分别是_。如果上述实验步骤二中从盖玻片的一侧滴入

21、的是加有伊红(植物细胞不吸收的红色染料)的0.3 g/ml的蔗糖溶液,则在显微镜下观察到A、B处颜色分别是_ _。如果将上述实验步骤二中浸润在0.3 g/ml的蔗糖溶液中的藓类小叶的装片,放在80条件下处理一段时间(装片中的藓类小叶保持在0.3 g/ml的蔗糖溶液中)。在显微镜下清晰地观察到细胞结构后,为更准确地判断A处颜色,对显微镜的操作方法是_、_。如果A处呈绿色,可能的原因是_。,解析(1)需保持细胞生理活性的有:观察叶绿体和原生质的流动,探究酵母菌的呼吸方式。(2)由于发生质壁分离,A处为蔗糖溶液，为无色。B处为细胞质,有叶绿体显绿色。要看的更清晰,需要改变光圈大小或调节反光镜(电光源亮度)。高温下使细胞死亡,细胞膜失去选择透过性,叶绿素等色素进入A处。答案(1)(2)无色、绿色 红色、绿色改变光圈大小调节反光镜(电光源亮度)高温下细胞膜、叶绿体膜失去选择透过性,叶绿素等色素进入A处,