高考生物一輪復(fù)習(xí) 第2單元 基礎(chǔ)課時(shí)案7 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例和方式課件 新人教版必修1.ppt

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基礎(chǔ)課時(shí)案7 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例和方式,2016備考最新考綱 1．物質(zhì)出入細(xì)胞的方式(Ⅱ)。2.實(shí)驗(yàn)：觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原。,一、滲透作用的原理和應(yīng)用 1．滲透作用的條件 (1)有 (2)膜兩側(cè)溶液具有,,半透膜,,濃度差,2．動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水 (1) (2)細(xì)胞吸水或失水的多少取決于細(xì)胞膜兩側(cè)溶液中水的相對(duì)含量的 。,差值,3．植物細(xì)胞的吸水和失水 (1) (2),誤區(qū)警示！ (1)滲透系統(tǒng)的溶液濃度指物質(zhì)的量濃度而非質(zhì)量濃度，實(shí)質(zhì)是指滲透壓，如質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%葡萄糖溶液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%蔗糖溶液的質(zhì)量濃度相等，但質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%蔗糖溶液的滲透壓小，故水可通過(guò)半透膜由蔗糖向葡萄糖溶液移動(dòng)。 (2)滲透平衡只意味著半透膜兩側(cè)水分子移動(dòng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，既不可看作沒(méi)有水分子移動(dòng)，也不可看作兩側(cè)溶液濃度相等。,深度思考 下圖甲是一個(gè)典型的滲透裝置，作為成熟植物細(xì)胞也應(yīng)符合滲透系統(tǒng)的全部條件。,(1)請(qǐng)?zhí)顚憟D乙中各標(biāo)號(hào)名稱。 (2)請(qǐng)指出圖乙中與圖甲a、b、c對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)分別是什么。 提示 (1)圖乙中①～⑥名稱依次為①細(xì)胞液、②細(xì)胞膜、 ③細(xì)胞質(zhì)、④液泡膜、⑤細(xì)胞壁、⑥原生質(zhì)層。 (2)與圖甲中a相對(duì)應(yīng)的為[①]細(xì)胞液，與b對(duì)應(yīng)的為[⑥]原生質(zhì)層，與c對(duì)應(yīng)的是“外界溶液”。,二、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例 1．不同物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn) (1) (2)人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞吸收碘的特點(diǎn)：逆濃度梯度運(yùn)輸。 (3)不同微生物對(duì)各種礦物質(zhì)的需要量不同，吸收時(shí)各自都有 。,選擇性,2．生物膜的功能特性 (1)細(xì)胞膜和其他生物膜都是 膜，水分子、一些離子和小分子可以通過(guò)，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過(guò)。 (2)生物膜的 是活細(xì)胞的一個(gè)重要特征。,選擇透過(guò)性,選擇透過(guò)性,三、物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式 1．物質(zhì)運(yùn)輸相關(guān)內(nèi)容(連一連),2．判斷正誤 (1)主動(dòng)運(yùn)輸使膜內(nèi)外物質(zhì)濃度趨于一致，維持了細(xì)胞的正常代謝 (2013天津理綜，3C)( ) (2)血漿中的碘進(jìn)入甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞屬于自由擴(kuò)散 (2012海南卷，11D)( ) (3)植物根系通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸吸收無(wú)機(jī)離子需要ATP ( ) (4)主動(dòng)運(yùn)輸過(guò)程中，需要載體蛋白協(xié)助和ATP提供能量 ( ) (5)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)V質(zhì)元素離子的過(guò)程只發(fā)生在活細(xì)胞中( ) 答案 (1) (2) (3)√ (4)√ (5)√,深度思考 (1)下列是物質(zhì)出入細(xì)胞方式概念圖，請(qǐng)你具體指出①～⑦的內(nèi)容 (2)上述運(yùn)輸方式中可逆濃度梯度運(yùn)輸?shù)氖? 。 (3)同一物質(zhì)進(jìn)出不同細(xì)胞的方式是否一定相同？ 。,提示 (1) ①~⑦依次為①分子大小、②胞吐、③胞吞、 ④是否耗能、⑤主動(dòng)運(yùn)輸、⑥是否需要載體、⑦協(xié)助擴(kuò)散。 (2)上述運(yùn)輸方式中只有[⑤]主動(dòng)運(yùn)輸可逆濃度梯度運(yùn)輸。 (3)不一定相同。如葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞的方式是協(xié)助擴(kuò)散，而進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞則是主動(dòng)運(yùn)輸。,有關(guān)物質(zhì)出入細(xì)胞的8個(gè)“不要漏掉” (1)需要載體蛋白協(xié)助的運(yùn)輸方式除主動(dòng)運(yùn)輸外不要漏掉協(xié)助擴(kuò)散。 (2)消耗能量的運(yùn)輸方式除主動(dòng)運(yùn)輸外不要漏掉胞吞和胞吐。 (3)從高濃度到低濃度的運(yùn)輸方式除自由擴(kuò)散外不要漏掉協(xié)助擴(kuò)散，有些主動(dòng)運(yùn)輸也可以從高濃度到低濃度運(yùn)輸。 (4)影響協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸速率的因素除載體蛋白數(shù)量外不要漏掉濃度差。,(5)與主動(dòng)運(yùn)輸有關(guān)的細(xì)胞器除供能的線粒體外不要漏掉載體蛋白的合成場(chǎng)所——核糖體。 (6)運(yùn)輸速率與O2濃度無(wú)關(guān)的運(yùn)輸方式除自由擴(kuò)散外不要漏掉協(xié)助擴(kuò)散。 (7)胞吞(吐)的大分子物質(zhì)穿過(guò)細(xì)胞膜的層數(shù)為0，因?yàn)樵撨^(guò)程是通過(guò)膜的融合將物質(zhì)轉(zhuǎn)入或轉(zhuǎn)出細(xì)胞的。 (8)RNA和蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核，是通過(guò)核孔，而不是通過(guò)胞吞、胞吐。,四、觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離及復(fù)原 1．實(shí)驗(yàn)原理 成熟的植物細(xì)胞構(gòu)成滲透系統(tǒng)，可發(fā)生 。,滲透作用,2．質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)流程,3．現(xiàn)象與結(jié)論,(1)本實(shí)驗(yàn)存在兩組對(duì)照實(shí)驗(yàn),(2)引發(fā)質(zhì)壁分離的2種原因,（3）本實(shí)驗(yàn)是教材中涉及“顯微觀察”實(shí)驗(yàn)中唯一的一個(gè)“只在低倍鏡下”觀察（不曾換“高倍鏡”）的實(shí)驗(yàn)。,考點(diǎn)一 滲透作用原理及相關(guān)實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)5) [典例引領(lǐng)] 【典例】 (2013江蘇單科，27)如圖 為研究滲透作用的實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng) 回答下列問(wèn)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(shí)的液面差為Δh，此時(shí)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(xì)胞中的________，兩者在物質(zhì)透過(guò)功能上的差異是________。 (3)為進(jìn)一步探究?jī)煞N膜的特性，某興趣小組做了以下實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)材料：紫色洋蔥。 實(shí)驗(yàn)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(hào)筆等。 實(shí)驗(yàn)試劑：蒸餾水，0.3 g/mL的蔗糖溶液和與其等滲的KNO3溶液。,部分實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果如下： ①選兩套滲透裝置，標(biāo)上代號(hào)X和Y。在兩個(gè)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(shí)出現(xiàn)液面差的裝置有________(填代號(hào))。 ②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(shí)裝片并分別觀察裝片中細(xì)胞的初始狀態(tài)。 ③觀察臨時(shí)裝片中浸潤(rùn)在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞發(fā)生的變化，兩者都能出現(xiàn)的現(xiàn)象是________________。 (4)上述實(shí)驗(yàn)中最能體現(xiàn)兩種膜功能差異的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是__________________________________________。,解析 (1)由于滲透平衡后漏斗內(nèi)液面高，再結(jié)合液體壓強(qiáng)原理，說(shuō)明此時(shí)S1的濃度高；(2)成熟植物細(xì)胞的原生質(zhì)層具有選擇透過(guò)性，相當(dāng)于一層半透膜；但原生質(zhì)層具有選擇透過(guò)性，可主動(dòng)運(yùn)輸細(xì)胞需要吸收或排出的物質(zhì)，而半透膜不具有生物活性；(3)①蔗糖不能透過(guò)半透膜，而KNO3可透過(guò)半透膜，故兩者達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，裝蔗糖溶液的實(shí)驗(yàn)組的漏斗內(nèi)外出現(xiàn)液面差。②實(shí)驗(yàn)分組應(yīng)注意編號(hào)并標(biāo)注，制作植物細(xì)胞臨時(shí)裝片時(shí)在載玻片上先滴一滴蒸餾水，可保持細(xì)胞的活性，并有利于材料展開。③成熟的植物細(xì)胞處于不同種類的高濃度的外界溶液中時(shí)都會(huì)因滲透失水而發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。④由于KNO3可被植物細(xì)胞吸收，而蔗糖不會(huì)被細(xì)胞吸收，因此一段時(shí)間后，KNO3實(shí)驗(yàn)組的細(xì)胞液濃度升高而吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原現(xiàn)象。,答案 (1)S1S2 (2)原生質(zhì)層 原生質(zhì)層能主動(dòng)運(yùn)輸有關(guān)物質(zhì)而半透膜不能 (3)①X ②標(biāo)號(hào) 蒸餾水 ③質(zhì)壁分離 (4)KNO3溶液中的細(xì)胞質(zhì)壁分離后會(huì)自動(dòng)復(fù)原,2．巧判細(xì)胞能否發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原 (1)從細(xì)胞角度分析 ①死細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞及未成熟的植物細(xì)胞(如根尖分生區(qū)細(xì)胞)不發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。 ②具有中央大液泡的成熟植物細(xì)胞可發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。,(2)從溶液角度分析 ①在一定濃度(溶質(zhì)不能透膜)的溶液中只會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，不能自動(dòng)復(fù)原(只有用清水或低滲溶液處理，方可復(fù)原) ②在一定濃度(溶質(zhì)可透膜)的溶液(如KNO3、甘油等)中可發(fā)生質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原現(xiàn)象。 ③在高濃度溶液中可發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，但不會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。,[跟進(jìn)題組] 1．(2014黑龍江哈師大附中月考，26)成熟植物細(xì)胞的主要吸水方式是滲透吸水。某興趣小組為研究滲透吸水做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)易滲透吸水裝置如圖甲所示，圖甲 中液面上升的高度與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示，一成熟植物細(xì)胞被放在某外界溶液中處于的一種狀態(tài)(此時(shí)細(xì)胞有活性)如圖丙所示。請(qǐng)判斷下列相關(guān)敘述中錯(cuò)誤的是 ( ),A．由圖甲中漏斗液面上升可知，實(shí)驗(yàn)開始b側(cè)液體的濃度大于a側(cè)的 B．由圖乙可知圖甲中漏斗里溶液的吸水速率在下降 C．圖丙中相當(dāng)于圖甲中c結(jié)構(gòu)的是③④⑤ D．把圖丙所示狀態(tài)的細(xì)胞放在清水中，會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離 解析 圖甲液面上升說(shuō)明b側(cè)液體濃度高于a側(cè)的，A正確；隨漏斗內(nèi)液面上升，半透膜(c)兩側(cè)的濃度差越來(lái)越小，故漏斗內(nèi)溶液的吸水速率在下降，B正確；圖丙中細(xì)胞膜③、液泡膜⑤及兩者之間的細(xì)胞質(zhì)④相當(dāng)于半透膜，C正確；把圖丙細(xì)胞放在清水中，會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，D錯(cuò)誤。 答案 D,2．將一新鮮馬鈴薯塊莖切成4根 粗細(xì)相同且長(zhǎng)為5.0 cm的小 條，再將這4根馬鈴薯小條分 別放在不同濃度的KNO3溶液 中，分兩次(浸入30 min和4 h) 測(cè)量每－根的長(zhǎng)度，結(jié)果如圖 所示。下列結(jié)論錯(cuò)誤的是 ( ) A．a(chǎn)中馬鈴薯細(xì)胞通過(guò)滲透作用吸水 B．b中馬鈴薯細(xì)胞質(zhì)壁分離后逐漸復(fù)原 C．c中馬鈴薯細(xì)胞質(zhì)壁分離 D．d中馬鈴薯細(xì)胞外KNO3溶液的濃度增加,解析 由圖示可以看出，馬鈴薯小條a的長(zhǎng)度增加，說(shuō)明細(xì)胞通過(guò)滲透作用吸水，A項(xiàng)正確；馬鈴薯小條b的長(zhǎng)度先縮短后復(fù)原，說(shuō)明細(xì)胞失水后又吸水，即發(fā)生質(zhì)壁分離后逐漸復(fù)原，B項(xiàng)正確；馬鈴薯小條c的長(zhǎng)度變短，說(shuō)明細(xì)胞失水，細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，C項(xiàng)正確；馬鈴薯小條d的長(zhǎng)度變短，說(shuō)明細(xì)胞失水，細(xì)胞外KNO3溶液的濃度降低，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案 D,考點(diǎn)二 物質(zhì)出入細(xì)胞的方式 [典例引領(lǐng)] 【典例1】 (2014浙江理綜，1)下列關(guān)于物質(zhì)出入細(xì)胞方式的敘述，正確的是 ( ) A．被細(xì)胞胞吞的一定是固體物質(zhì) B．突觸前膜釋放乙酰膽堿屬于協(xié)助擴(kuò)散 C．通過(guò)載體蛋白的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)屬于主動(dòng)運(yùn)輸 D．胞吐過(guò)程一定會(huì)發(fā)生分泌泡與細(xì)胞膜的融合,解析 被細(xì)胞胞吞的主要是大分子物質(zhì)和顆粒物質(zhì)，但并不一定是固體物質(zhì)，A錯(cuò)誤；突觸前膜釋放乙酰膽堿等神經(jīng)遞質(zhì)屬于胞吐，B錯(cuò)誤；通過(guò)載體蛋白的物質(zhì)運(yùn)輸屬于協(xié)助擴(kuò)散或主動(dòng)運(yùn)輸，C錯(cuò)誤；胞吐過(guò)程發(fā)生分泌泡和細(xì)胞膜的融合，體現(xiàn)了生物膜的流動(dòng)性，D正確。 答案 D,【典例2】 (2014安徽理綜，2)下圖為氨基酸和Na＋進(jìn)出腎小管上皮細(xì)胞的示意圖。下表選項(xiàng)中正確的是 ( ),解析 由圖示可知，管腔中的氨基酸進(jìn)入腎小管上皮細(xì)胞是逆轉(zhuǎn)濃度梯度進(jìn)行的，只能通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸完成；管腔中的鈉離子進(jìn)入上皮細(xì)胞為順濃度梯度的運(yùn)輸，不消耗能量，為被動(dòng)運(yùn)輸；上皮細(xì)胞中的氨基酸進(jìn)入組織液為順濃度梯度的運(yùn)輸，不消耗能量，為被動(dòng)運(yùn)輸，因此D項(xiàng)正確。 答案 D,1．不同因素對(duì)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)挠绊懙那€模型 影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)囊蛩赜卸喾N，最常見(jiàn)的有： 內(nèi)部因素——載體的種類、數(shù)量； 外部因素——物質(zhì)的濃度、影響呼吸作用強(qiáng)度的因素 (如氧氣濃度、溫度等) (1)物質(zhì)濃度(在一定的范圍內(nèi)) A自由擴(kuò)散 B協(xié)助擴(kuò)散或主動(dòng)運(yùn)輸,(2)氧氣濃度 A自由擴(kuò)散或協(xié)助擴(kuò)散 B主動(dòng)運(yùn)輸 (3)溫度,2．實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?(1)探究是主動(dòng)運(yùn)輸還是被動(dòng)運(yùn)輸 (2)探究是自由擴(kuò)散還是協(xié)助擴(kuò)散,[跟進(jìn)題組] 1．(2014山東高考信息卷)下圖為物質(zhì)出入細(xì)胞的四種方式的示意圖，請(qǐng)判斷下列相關(guān)說(shuō)法中正確的是 ( ) A．影響A、B方式的因素分別是濃度差和載體蛋白數(shù)量 B．向細(xì)胞中注入某種呼吸抑制劑，則C、D方式受影響最大 C．氨基酸和葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞的方式相同，都是C方式 D．上述4種運(yùn)輸方式的實(shí)現(xiàn)均能體現(xiàn)細(xì)胞膜的流動(dòng)性,解析 據(jù)圖判斷：A方式是自由擴(kuò)散、B方式是協(xié)助擴(kuò)散、C方式是主動(dòng)運(yùn)輸、D方式是胞吐。選項(xiàng)A，自由擴(kuò)散受膜兩側(cè)濃度差的影響，濃度差越大，物質(zhì)出入細(xì)胞的速率就越快，而協(xié)助擴(kuò)散受濃度差和載體蛋白數(shù)量共同影響；選項(xiàng)B，主動(dòng)運(yùn)輸和胞吐是耗能過(guò)程，呼吸抑制劑能夠抑制細(xì)胞呼吸，影響能量供應(yīng)；選項(xiàng)C，氨基酸進(jìn)入紅細(xì)胞的方式是主動(dòng)運(yùn)輸，葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞的方式是協(xié)助擴(kuò)散；選項(xiàng)D,4種方式中只有D方式能夠體現(xiàn)細(xì)胞膜的流動(dòng)性。 答案 B,2．如圖為小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖示意圖，其吸收腸腔中低濃度的葡萄糖，有關(guān)圖示信息的分析錯(cuò)誤的是 ( ) A．小腸上皮細(xì)胞吸收腸腔中的葡萄糖和Na＋時(shí)使用的是同一載體 B．葡萄糖以主動(dòng)運(yùn)輸方式進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞 C．K＋以主動(dòng)運(yùn)輸方式從組織液進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞 D．Na＋進(jìn)入和轉(zhuǎn)出小腸上皮細(xì)胞的運(yùn)輸方式都是協(xié)助擴(kuò)散,解析 從圖示信息可知，小腸上皮細(xì)胞吸收腸腔中的葡萄糖和Na＋時(shí)使用的是同一載體；由題干信息可知，葡萄糖逆濃度梯度進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞，故為主動(dòng)運(yùn)輸；K＋逆濃度梯度從組織液進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞，故為主動(dòng)運(yùn)輸；Na＋順濃度梯度進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞，且需要載體，為協(xié)助擴(kuò)散，Na＋逆濃度梯度轉(zhuǎn)出小腸上皮細(xì)胞，為主動(dòng)運(yùn)輸。 答案 D,“三步法”判斷物質(zhì)出入細(xì)胞的方式,