2018届生物一轮复习教案：第8讲 物质跨膜运输的实例及物质出入细胞的方式 含答案

第8讲 物质跨膜运输的实例及物质出入细胞的方式一、细胞的吸水和失水阅读 必修1课本 P60～63 完成以下填空(不能独立完成的空用红笔标出) 1.原理：渗透作用。

(1)发生此现象的物质：水分子(或其他溶剂分子)。

(2)发生的条件⎩⎪⎨⎪⎧具有半透膜半透膜两侧具有浓度差2．动植物细胞发生渗透作用的条件分析 (1)动物 细胞⎩⎪⎨⎪⎧细胞膜：相当于半透膜细胞质：有一定浓度，和细胞外液发生渗透作用 (2)植物 细胞⎩⎪⎨⎪⎧细胞壁：全透性原生质层⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫细胞膜细胞质液泡膜相当于半透膜细胞液：具有一定浓度，和外界溶液发生渗透作用3．验证细胞吸水和失水的实验 (1)动物细胞(以哺乳动物红细胞为例)当外界溶液浓度＜细胞质浓度时，细胞吸水膨胀，反之细胞失水皱缩。

(2)植物细胞(洋葱细胞的质壁分离实验)①当外界溶液浓度＞细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。

②当外界溶液浓度＜细胞液浓度时，细胞吸水，失水的细胞发生质壁分离复原现象。

思考 植物细胞为什么不能吸水涨破？ 提示：因为植物细胞具有细胞壁。

二、物质跨膜运输的其他实例阅读 必修1课本 P63 完成以下填空(不能独立完成的空用红笔标出) 番茄和水稻吸收无机盐离子的比较科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca 2＋、Mg 2＋和SiO 4－4的培养液中培养，结果及分析如下：(1)实验结果①不同植物对同种无机盐离子的吸收有差异。

②同种植物对不同无机盐离子的吸收也有差异。

(2)实验结论：植物细胞对无机盐离子的吸收具有选择性。

思考 由图可知植物吸收水分和吸收矿质离子是不是同一途径？ 提示：它们是两个相对独立的过程。

三、物质跨膜运输的方式阅读 必修1课本 P70～73 完成以下填空(不能独立完成的空用红笔标出)1．填写物质跨膜运输方式、结构名称甲：自由扩散；乙：协助扩散；丙：主动运输；a ：载体蛋白。

2．影响因素 (1)甲图：浓度差。

(2)乙图：浓度差和载体蛋白。

(3)丙图：载体蛋白和能量。

3．实例(1)自由扩散：水、甘油、乙醇、乙二醇、苯、CO 2、O 2、脂质、尿素等。

(2)协助扩散：红细胞吸收葡萄糖、动作电位形成时Na ＋内流等。

(3)主动运输：小肠吸收无机盐、葡萄糖、氨基酸等。

四、大分子物质进出细胞1．方式⎩⎪⎨⎪⎧进入细胞：胞吞排出细胞：胞吐2．特点：需要消耗能量，同时体现了细胞膜的流动性。

3．实例(1)胞吞：白细胞吞噬病菌等。

(2)胞吐：分泌蛋白的分泌、神经递质的释放等。

思考胞吞胞吐跨过几层膜？提示：0层。

考点渗透作用原理及应用1．渗透系统的组成分析2.验证渗透作用发生的条件(1)比较不同溶液浓度大小(2)探究物质能否通过半透膜(以碘和淀粉为例)态如图，则刚开始时和最终时的液面高低分别为()A．a高于b，a高于b B．a高于b，a低于bC．a低于b，a高于b D．a低于b，a低于b1.渗透压的大小是由什么决定的？提示：溶质颗粒多少。

2．渗透溶液的浓度相等时将不发生液面变化，此浓度指什么浓度？提示：摩尔浓度。

解析渗透压的高低与溶质颗粒的多少有关，与溶质的相对分子质量无关。

开始时两液面一样高，但由于葡萄糖的相对分子质量小，因此质量分数同样为5%的蔗糖溶液和葡萄糖溶液相比较，单位体积的蔗糖溶液中水分子数多于葡萄糖溶液中水分子数，因此，开始时a侧→b侧的水分子数多于b侧→a侧的水分子数，b侧液面升高。

但随着葡萄糖分子通过半透膜进入a侧，a侧溶液浓度大于b侧，a侧液面又升高。

答案 C渗透方向及浓度大小的判断(1)判断溶剂渗透的总方向①若半透膜两侧是同种溶液，根据质量浓度或物质的量浓度判定。

②若半透膜两侧是不同的溶液，物质的量浓度才能体现溶质或溶剂分子数的多少，如半透膜两侧为质量分数相同的葡萄糖溶液和蔗糖溶液，则葡萄糖溶液一侧单位体积中葡萄糖分子数多(水分子数少)，水分子由蔗糖溶液一侧通过半透膜向葡萄糖溶液一侧扩散。

(2)判断半透膜两侧溶液浓度大小若渗透平衡后，半透膜两侧液面仍存在液面差，则半透膜两侧溶液就存在浓度差，液面差越大，浓度差就越大，且液面高的一侧溶液浓度高。

1．小明用玻璃槽、饱和蔗糖溶液和清水做成如图所示的实验装置，进行生物膜通透性的模拟实验。

甲、乙两槽间的隔板中央圆圈为玻璃纸，玻璃纸是一种半透膜，蔗糖分子不能透过，而水分子能自由通过。

几小时后，发现()A．甲槽内水的体积减少B．乙槽内溶液的体积减少C．甲槽内水的体积无变化D．乙槽内水的体积无变化答案 A解析本题考查渗透作用的原理。

由题意知，饱和蔗糖溶液的浓度大于清水的浓度，水分子通过玻璃纸由清水进入蔗糖溶液的数目多于由蔗糖溶液进入清水中的，甲槽内水的体积减少，乙槽内溶液的体积增多。

易错警示水分子通过半透膜由浓度低的一侧扩散到浓度高的一侧。

2．[2015·赤峰二中模拟]将盛有一定浓度的蔗糖溶液的透析袋袋口扎紧后浸于蒸馏水中，图示透析袋中蔗糖溶液浓度与时间的关系，正确的是()答案 B解析将盛有一定浓度的蔗糖溶液的透析袋放在蒸馏水中后，蒸馏水将不断向透析袋中扩散，蔗糖溶液浓度不断下降，由于受到透析袋容积的限制，一段时间后蔗糖溶液浓度不再下降。

易错警示水分进入透析袋，使其溶液浓度降低。

考点植物细胞的质壁分离复原实验1．原理：成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。

2．流程3．质壁分离的原因及表现(1)原因①外因：外界溶液浓度>细胞液浓度。

②内因：a．细胞壁的伸缩性<原生质层的伸缩性。

b．原生质层相当于一层半透膜。

(2)表现①宏观：坚挺→萎蔫。

②微观：a．液泡：大→小。

b．细胞液颜色：浅→深。

c．原生质层与细胞壁分离。

4．质壁分离实验的应用(1)比较不同植物细胞的细胞液浓度不同的植物细胞＋同一浓度的蔗糖溶液→观察细胞吸水后状态和质壁分离程度的大小→推断不同植物细胞细胞液浓度大小。

(2)判断植物细胞的死活待测细胞＋一定浓度的外界溶液→⎩⎪⎨⎪⎧发生质壁分离→活细胞不发生质壁分离→死细胞(3)测定细胞液的浓度范围同种植物的相同细胞＋不同浓度外界溶液→观察实验现象→⎩⎪⎨⎪⎧发生质壁分离时外界溶液浓度大细胞有胀大趋势时细胞液浓度大细胞液的浓度介于刚发生质壁分离和尚未发生质壁分离的浓度例2 [2014·上海高考]以紫色洋葱鳞叶为材料进行细胞质壁分离和复原的实验，原生质层长度和细胞长度分别用X 和Y 表示(如图)，在处理时间相同的前提下()A ．同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y 值越小，则紫色越浅B ．同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y 值越大，则所用蔗糖溶液浓度越高C ．不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y 值越小，则越易复原D ．不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y 值越大，则细胞的正常细胞液浓度越高1.题中X/Y 值说明什么？提示：X/Y 值越小，说明细胞失水越多。

2．细胞失水程度与复原难易程度有什么关系？ 提示：失水越多，复原越难。

解析 将同一细胞置于不同浓度的溶液中，X/Y 值越小，则说明该细胞中的液泡失水越多，液泡的紫色越深，其蔗糖溶液的浓度越高，A 、B 错误；将不同细胞置于相同浓度的蔗糖溶液中，X/Y 值越小，则说明细胞失水越多，越不易复原；X/Y 值越大，则说明该细胞的细胞液浓度越高、失水越少。

故C 项错误，D 项正确。

答案D关注几个问题(1)在实验中，当质壁分离现象出现后，观察时间不宜过长，以免细胞因长期处于失水状态而死亡，影响质壁分离复原现象的观察。

(2)不选动物细胞做实验材料是因为动物细胞无细胞壁，不会在失水时发生质壁分离现象。

(3)本实验所用的方法为引流法，采用了自身对照(前测和后测)。

(4)当以可吸收的物质做溶质(如甘油、尿素、KNO3、乙二醇等)时，可出现质壁分离和自动复原现象。

(5)质壁分离时，原生质层的外界面是细胞膜。

[2015·广东名校联考]成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中，会发生质壁分离现象，下图a是发生质壁分离的植物细胞，图b是显微镜下观察到的某一时刻的图像。

请据图回答下列问题：(1)图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和________的分离，后者的结构包括[]和[]以及二者之间的细胞质。

(2)植物细胞发生质壁分离所需的外界条件是____________，植物细胞自身应具备的结构特点是________________________________ _______________________________________________________________________________ _________________________________。

(3)图b是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是______________________________________________________。

(4)将形状、大小相同的红心萝卜A和红心萝卜B幼根各5段，分别放在不同浓度的蔗糖溶液(甲～戊)中，一段时间后，取出红心萝卜的幼根称重，结果如图c所示，据图分析：①红心萝卜A比红心萝卜B的细胞液浓度________。

②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，一段时间后红心萝卜A的细胞液浓度会________。

答案(1)原生质层24(2)外界溶液浓度高于细胞液浓度原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性(3)细胞液的浓度大于、等于或小于外界溶液的浓度(4)①高②降低解析本题考查了植物细胞的渗透吸水和失水、质壁分离复原实验及渗透作用在实践中的应用。

(1)质壁分离是原生质层和细胞壁的分离，原生质层包括细胞膜、液泡膜以及二者之间的细胞质。

(2)发生质壁分离的外界条件是外界溶液浓度大于细胞液浓度，而植物自身具备的结构特点是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。

(3)在观察植物细胞质壁分离与复原实验中，当细胞处于质壁分离状态时，此时细胞可能正在发生质壁分离过程，也可能质壁分离完成，细胞原生质层大小处于相对静止状态，还可能处于质壁分离的复原过程中，因此，细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是细胞液浓度大于、等于或小于外界溶液浓度。

(4)①由图中两种红心萝卜的质量变化结果可知，甲～戊五种蔗糖溶液的浓度大小为丙<戊<甲<丁<乙，甲为红心萝卜A的等渗溶液，戊为红心萝卜B的等渗溶液，因此红心萝卜A比红心萝卜B的细胞液浓度高。

②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，溶液浓度降低，红心萝卜A吸水一段时间后，细胞液浓度降低。

易错警示易错1：本题(3)易根据惯性错误认为图b在质壁分离，没有前后对照不可妄加判断。

易错2：(4)中红心萝卜的细胞液浓度判断，当变量有两个时可以固定其中一个保持一个变量，相同蔗糖浓度下比较A、B变化，如甲液中A无变化，B在失水，说明A等渗，B小于外界溶液浓度，所以细胞液浓度A>B。