2020届高三生物人教一轮复习课件:2.4物质跨膜运输的实例和方式.pdf
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1、第4课 物质跨膜运输的实例和方式 考点一 物质跨膜运输的实例考点一 物质跨膜运输的实例 【必备知识回顾】【必备知识回顾】 1.1.渗透作用:渗透作用: (1)(1)概念:水分子概念:水分子( (或其他溶剂分子或其他溶剂分子) )通过通过_的扩的扩 散过程。一个完整的渗透系统,由两个溶液体系以及散过程。一个完整的渗透系统,由两个溶液体系以及 两者之间的两者之间的_组成。组成。 半透膜半透膜 半透膜半透膜 (2)(2)发生的条件发生的条件 浓度差浓度差 (3)(3)常见渗透装置图分析:常见渗透装置图分析: 水分的流动方向判断:渗透达到平衡,半透膜两侧水分的流动方向判断:渗透达到平衡,半透膜两侧 的
2、水分子的水分子_(_(填填“是是”或或“不是不是”) )静止不动的;静止不动的; 图图A A中当溶液浓度中当溶液浓度S S1 1_(_(填填“”或或“”或或“ ”或或“ 低低高高 液面高度变化液面高度变化分析:在分析:在B B图所示的图所示的U U形玻璃管内,左形玻璃管内,左 右管内分别装入质量分数相等的葡萄糖、麦芽糖溶液。右管内分别装入质量分数相等的葡萄糖、麦芽糖溶液。 初始时两管中液面相平,假设溶质分子不能透过半透初始时两管中液面相平,假设溶质分子不能透过半透 膜。膜。 a.a.一段时间后,两管中液面的变化为:左管液面升一段时间后,两管中液面的变化为:左管液面升 高,右管液面高,右管液面_
3、。 b.b.同时向两管内加入等量麦芽糖酶,两管中液面的同时向两管内加入等量麦芽糖酶,两管中液面的 变化分别为:左管液面下降,右管液面变化分别为:左管液面下降,右管液面_,最后,最后 稳定在一定高度。稳定在一定高度。 降低降低 上升上升 2.2.动物细胞的吸水和失水:动物细胞的吸水和失水: (1) (1) 细胞膜细胞膜 细胞质细胞质 (2)(2)现象。现象。 外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞质浓度细胞质浓度细胞细胞_。 外界溶液浓度外界溶液浓度= =细胞质浓度细胞质浓度水分进出平衡。水分进出平衡。 吸水膨胀吸水膨胀 失水皱缩失水皱缩 3.3.植物细胞的渗透吸水和失水:植物细胞的渗透吸水和失水: (
4、1)(1)成熟植物细胞的结构:成熟植物细胞的结构: 全透全透 小小 细胞质细胞质 半透膜半透膜 大大 (2)(2)原理和现象。原理和现象。 外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞液浓度时,细胞细胞液浓度时,细胞_水,水, 发生发生_现象。现象。 外界溶液浓度外界溶液浓度 不变不变 5.5.物质跨膜运输的其他实例:物质跨膜运输的其他实例: 科学家将番茄和水稻分别放在含有科学家将番茄和水稻分别放在含有CaCa2+ 2+、 、MgMg2+ 2+和 和 Si Si 的培养液中培养,结果及分析如下:的培养液中培养,结果及分析如下: 4 4 O (1)(1)实验结果:实验结果: 不同植物对不同植物对_的吸收有差异
5、。的吸收有差异。 同种植物对同种植物对_的吸收也有差异。的吸收也有差异。 (2)(2)实验结论:植物细胞对无机盐离子的吸收具有实验结论:植物细胞对无机盐离子的吸收具有 _。 同种无机盐离子同种无机盐离子 不同无机盐离子不同无机盐离子 选择性选择性 6.6.【教材易漏知识】【教材易漏知识】必修必修1 1 P61“P61“与生活的联系与生活的联系”: 为什么吃比较咸的食物口唇感觉比较干?为什么吃比较咸的食物口唇感觉比较干? 提示:提示:这是因为与细胞内液相比,外界浓度高,口腔这是因为与细胞内液相比,外界浓度高,口腔 上皮细胞失水导致的。上皮细胞失水导致的。 【特别提醒】【特别提醒】 有关渗透作用的
6、三个易错点有关渗透作用的三个易错点 (1)(1)水的运输特点:无论细胞吸水还是失水,水分子通水的运输特点:无论细胞吸水还是失水,水分子通 过原生质层的扩散都是双向进行的。过原生质层的扩散都是双向进行的。 (2)(2)渗透平衡的实质:渗透平衡只意味着半透膜两侧水渗透平衡的实质:渗透平衡只意味着半透膜两侧水 分子移动达到平衡状态,既不可看作没有水分子移动,分子移动达到平衡状态,既不可看作没有水分子移动, 也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。 (3)(3)浓度差的实质:渗透系统的溶液浓度指物质的量浓浓度差的实质:渗透系统的溶液浓度指物质的量浓 度而非质量浓度。度而非质量浓
7、度。 【核心素养提升】【核心素养提升】 【典例示范】【典例示范】(2014(2014全国卷全国卷)将某植物的花冠切成将某植物的花冠切成 大小和形状相同的细条,分为大小和形状相同的细条,分为a a、b b、c c、d d、e e和和f f组组( (每每 组的细条数相等组的细条数相等) ),取上述,取上述6 6组细条分别置于不同浓度组细条分别置于不同浓度 的蔗糖溶液中,浸泡相同时间后测量各组花冠细条的的蔗糖溶液中,浸泡相同时间后测量各组花冠细条的 长度,结果如图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间长度,结果如图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间 只有水分交换,则只有水分交换,则( ( ) ) 世纪金榜导
8、学号世纪金榜导学号1412003614120036 A.A.实验后,实验后,a a组液泡中的溶质浓度比组液泡中的溶质浓度比b b组的高组的高 B.B.浸泡导致浸泡导致f f组细胞中液泡的失水量小于组细胞中液泡的失水量小于b b组的组的 C.aC.a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATPATP大于大于b b组组 D.D.使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.40.4 0.5 molL0.5 molL-1 -1 【素养解读】【素养解读】本题主要考查的核心素养是科学探究,本题主要考查的核心素养是科学探究, 具体表现在两个角度:
9、具体表现在两个角度: 素养角度素养角度具体表现具体表现 获取数获取数 据能力据能力 根据坐标曲线图,分析蔗糖浓度与花冠细条长度的关系根据坐标曲线图,分析蔗糖浓度与花冠细条长度的关系 表达交表达交 流能力流能力 分析不同蔗糖浓度下花冠细条长度,理解细胞吸水与失水的关系分析不同蔗糖浓度下花冠细条长度,理解细胞吸水与失水的关系 【解析】【解析】选选D D。本题主要考查细胞的渗透作用以及识图。本题主要考查细胞的渗透作用以及识图 能力、数据分析能力。能力、数据分析能力。A A项中,项中,a a组比值小于组比值小于b b组且都小组且都小 于于1 1,说明,说明a a组细胞吸水比组细胞吸水比b b组多,所以
10、组多,所以a a组液泡中的溶组液泡中的溶 质浓度比质浓度比b b组的要小,错误。组的要小,错误。B B项中,项中,f f组比值大于组比值大于1 1, 说明是细胞失水皱缩,说明是细胞失水皱缩,b b组比值小于组比值小于1 1,说明细胞吸水,说明细胞吸水 膨胀,因此膨胀,因此f f组细胞中液泡的失水量是大于组细胞中液泡的失水量是大于b b组的,错组的,错 误。误。C C项中,水进出细胞的方式属于自由扩散,项中,水进出细胞的方式属于自由扩散, 不消耗能量,错误。不消耗能量,错误。D D项中,使细条在浸泡前后长度不项中,使细条在浸泡前后长度不 变的话,则实验前长度变的话,则实验前长度/ /实验后长度实
11、验后长度=1=1,从图中可以看,从图中可以看 出,对应的蔗糖浓度介于出,对应的蔗糖浓度介于0.40.40.5 mol0.5 molL L-1 -1,正确。 ,正确。 【母题变式】【母题变式】 变式变式1 1 分析水分子的移动方向 分析水分子的移动方向 (1)(1)图中图中a a组将花冠细条放入蔗糖溶液后水分子的移动组将花冠细条放入蔗糖溶液后水分子的移动 呈现出呈现出_。 (2)(2)当细条长度不再发生变化时水分子的移动特点是当细条长度不再发生变化时水分子的移动特点是 _。 从蔗糖溶液从蔗糖溶液细胞液细胞液 水分子进出细胞达到了平衡水分子进出细胞达到了平衡 变式变式2 2 分析细胞液与外界溶液的
12、浓度大小 分析细胞液与外界溶液的浓度大小 (1)(1)图中图中_(_(填字母填字母) )组所处的蔗糖溶液浓度小于组所处的蔗糖溶液浓度小于 细胞液浓度,细胞吸水。细胞液浓度,细胞吸水。 (2)(2)图中图中_(_(填字母填字母) )组所处的蔗糖溶液浓度大于组所处的蔗糖溶液浓度大于 细胞液浓度,细胞失水。细胞液浓度,细胞失水。 a a、b b、c c d d、e e、f f 【方法规律】【方法规律】 渗透方向及浓度大小的判断方法渗透方向及浓度大小的判断方法 (1)(1)判断溶剂渗透的总方向。判断溶剂渗透的总方向。 若半透膜两侧是同种溶液,根据质量浓度或物质的若半透膜两侧是同种溶液,根据质量浓度或物
13、质的 量浓度判定。量浓度判定。 若半透膜两侧是不同的溶液,物质的量浓度才能体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单位体积中葡萄糖分子数多( (水分子数少水分子数少) ),水分子由,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。蔗糖溶液一侧通过半透膜向葡萄糖溶液一侧扩散。 (2)(2)判断半透膜两侧溶液浓度的大小。判断半透膜两侧溶液浓度的大小。 若渗透平衡后,半透膜两侧
14、液面仍存在液面差,则半若渗透平衡后,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。越大,且液面高的一侧溶液浓度高。 【高考角度全练】【高考角度全练】 角度一角度一 渗透作用的原理及条件渗透作用的原理及条件 1.1.某小组利用图甲装置进行渗透实验,某小组利用图甲装置进行渗透实验,A A为清水,为清水,B B、C C 为蔗糖溶液,实验进行一段时间后,液面变化如乙图为蔗糖溶液,实验进行一段时间后,液面变化如乙图 所示。下列分析错误的是所示。下列分析错误的是( ( ) ) A.A.图甲中图
15、甲中B B的浓度大于的浓度大于C C的浓度的浓度 B.B.图甲中图甲中B B的浓度等于的浓度等于C C的浓度的浓度 C.C.图乙中图乙中B B的浓度仍大于的浓度仍大于C C的浓度的浓度 D.D.图乙图乙A A中的水分子扩散到中的水分子扩散到B B中的速度等于中的速度等于B B中的水分子中的水分子 扩散到扩散到A A中的速度中的速度 【解析】【解析】选选B B。半透膜两侧溶液浓度差越大,水分子扩。半透膜两侧溶液浓度差越大,水分子扩 散越快,漏斗管内液面越高,据最终实验结果可断定散越快,漏斗管内液面越高,据最终实验结果可断定 图甲中图甲中B B的浓度大于的浓度大于C C的浓度,故的浓度,故A A正
16、确、正确、B B错误;当漏错误;当漏 斗管内的液面不再变化时,水分子进出半透膜达到动斗管内的液面不再变化时,水分子进出半透膜达到动 态平衡,此时态平衡,此时B B中液面高于中液面高于C C中液面,存在液面差,说中液面,存在液面差,说 明明B B的浓度仍大于的浓度仍大于C C的浓度,故的浓度,故C C、D D正确。正确。 角度二角度二 渗透作用应用及分析渗透作用应用及分析 2.(20182.(2018泰安模拟泰安模拟) )如图如图A A为两个渗透装置,溶液为两个渗透装置,溶液a a、b b 为不同浓度的同种溶液,且为不同浓度的同种溶液,且a a溶液浓度溶液浓度bb溶液浓度,溶液浓度,c c 为清
17、水,图为清水,图B B为显微镜下观察到的某植物表皮细胞,下为显微镜下观察到的某植物表皮细胞,下 列叙述错误的是列叙述错误的是 世纪金榜导学号世纪金榜导学号14120037(14120037( ) ) A.A.图图A A中装置中装置2 2的液面一段时间后会高于装置的液面一段时间后会高于装置1 1的液面的液面 B.B.图图B B中的中的、相当于图相当于图A A中的中的 C.C.若图若图B B所示为某农作物的根毛细胞,此时应及时灌溉所示为某农作物的根毛细胞,此时应及时灌溉 D.D.图图B B中的中的与图与图A A中的中的通透性不同通透性不同 【解析】【解析】选选B B。根据题干。根据题干“a a溶液
18、浓度溶液浓度bb溶液浓度,溶液浓度,c c为为 清水清水”,可推断一段时间后装置,可推断一段时间后装置2 2的液面高于装置的液面高于装置1 1的的 液面;图液面;图B B细胞中含有大液泡,因此可以构成渗透系统,细胞中含有大液泡,因此可以构成渗透系统, 其中原生质层相当于图其中原生质层相当于图A A中的中的半透膜,图半透膜,图B B中中为细为细 胞膜,胞膜,为液泡膜,以及两者之间的细胞质即为液泡膜,以及两者之间的细胞质即共同共同 构成原生质层;若图构成原生质层;若图B B所示为某农作物的根毛细胞,上所示为某农作物的根毛细胞,上 述图中细胞发生了质壁分离,应及时灌溉;述图中细胞发生了质壁分离,应及
19、时灌溉; 图图B B中的中的的膜具有选择透过性,图的膜具有选择透过性,图A A中的中的没有选择没有选择 透过性,只要微粒大小小于膜上的孔均可以通过。透过性,只要微粒大小小于膜上的孔均可以通过。 【知识总结】【知识总结】渗透系统中的两个渗透系统中的两个“比较比较” (1)(1)半透膜与选择透过性膜的比较。半透膜与选择透过性膜的比较。 区别:区别:a.a.半透膜是无生命的物理性薄膜,物质能否半透膜是无生命的物理性薄膜,物质能否 通过取决于分子的大小。通过取决于分子的大小。 b.b.选择透过性膜是具有生命的生物膜,磷脂和载体蛋选择透过性膜是具有生命的生物膜,磷脂和载体蛋 白的存在决定了其对不同物质吸
20、收的选择性。细胞死白的存在决定了其对不同物质吸收的选择性。细胞死 亡或膜载体蛋白失活后,其选择透过性丧失。亡或膜载体蛋白失活后,其选择透过性丧失。 共性:都允许水分子自由通过,而不允许生物大分共性:都允许水分子自由通过,而不允许生物大分 子物质通过。子物质通过。 (2)(2)原生质层与原生质体的比较。原生质层与原生质体的比较。 原生质层是在成熟的植物细胞内相当于半透膜的结原生质层是在成熟的植物细胞内相当于半透膜的结 构,由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成,构,由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成, 不包括液泡内的细胞液。此结构仅存在于成熟的植物不包括液泡内的细胞液。此结构仅存在于
21、成熟的植物 细胞中。细胞中。 原生质体是去除植物细胞壁后所剩下的具有生物活原生质体是去除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、细胞核三性的植物细胞结构,包括细胞膜、细胞质、细胞核三 部分。部分。 【加固训练】【加固训练】 1.1.若半透膜允许水分子通过,不允许蔗糖分子通过,若半透膜允许水分子通过,不允许蔗糖分子通过, 下列关于渗透现象的说法正确的是下列关于渗透现象的说法正确的是 ( ( ) ) A.A.初始状态半透膜一侧是蔗糖,一侧是清水,渗透平初始状态半透膜一侧是蔗糖,一侧是清水,渗透平 衡时,半透膜两侧浓度相等衡时,半透膜两侧浓度相等 B.B.初始状态半透膜
22、一侧是蔗糖,一侧是清水,渗透平初始状态半透膜一侧是蔗糖,一侧是清水,渗透平 衡时,半透膜两侧浓度不可能相等衡时,半透膜两侧浓度不可能相等 C.C.初始状态半透膜两侧是不同浓度的蔗糖溶液,渗透初始状态半透膜两侧是不同浓度的蔗糖溶液,渗透 平衡时,膜两侧浓度不可能相等平衡时,膜两侧浓度不可能相等 D.D.初始状态半透膜两侧是不同浓度的蔗糖溶液,渗透初始状态半透膜两侧是不同浓度的蔗糖溶液,渗透 平衡时,半透膜两侧浓度一定相等平衡时,半透膜两侧浓度一定相等 【解析】【解析】选选B B。初始状态半透膜一侧是蔗糖,一侧是清。初始状态半透膜一侧是蔗糖,一侧是清 水,膜两侧溶液水分子进出的速率相等即渗透平衡时
23、,水,膜两侧溶液水分子进出的速率相等即渗透平衡时, 半透膜两侧浓度不可能相等,仍然是蔗糖一侧的浓度半透膜两侧浓度不可能相等,仍然是蔗糖一侧的浓度 较大;初始状态半透膜两侧是不同浓度的蔗糖溶液,较大;初始状态半透膜两侧是不同浓度的蔗糖溶液, 半透膜只允许水分子通过,不允许蔗糖通过,渗透平半透膜只允许水分子通过,不允许蔗糖通过,渗透平 衡时,半透膜两侧浓度可能相等。衡时,半透膜两侧浓度可能相等。 2.(20182.(2018江淮十校联考江淮十校联考) )如图表示一个中间隔以半透如图表示一个中间隔以半透 膜膜( (只允许水分子通过只允许水分子通过) )的水槽,两侧分别加入等质量的水槽,两侧分别加入等
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- 2020 届高三 生物 一轮 复习 课件 2.4 物质 运输 实例 方式
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