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1、第1节物质跨膜运输的实例,一、细胞的吸水和失水1原理发生了_作用。该作用必须具备两个条件:具有_;膜两侧溶液具有_。,渗透,半透膜,浓度差,2动物细胞的吸水和失水(1)动物细胞的细胞膜相当于_。(2)条件及现象外界溶液浓度_细胞质浓度时,细胞吸水膨胀。外界溶液浓度_细胞质浓度时,细胞失水皱缩。,一层半透膜,小于,大于,外界溶液浓度_细胞质浓度时,水分子进出细胞处于动态平衡。3植物细胞的吸水和失水(1)成熟植物细胞的结构,等于,全透性,小,细胞质,原生质层,半透膜,大,(2)原理和现象外界溶液浓度_细胞液浓度时,细胞失水,发生_现象。外界溶液浓度_细胞液浓度时,细胞吸水,发生_现象。,大于,质壁
2、分离,小于,质壁分离复原,(3)质壁分离的原因外因:_浓度外界溶液浓度,细胞通过渗透作用失水;内因:细胞壁的伸缩性_原生质层的伸缩性。,细胞液,小于,思考感悟1只要是活细胞就一定会发生质壁分离吗?【提示】不一定。只有成熟的植物细胞,才会发生。,二、物质跨膜运输的其他实例1物质跨膜运输的特点(1)水分子是_跨膜运输的。(2)无机盐的跨膜运输水稻和番茄对离子的吸收具有_。,顺相对含量的梯度,选择性,人体甲状腺滤泡上皮细胞可以_从血液中吸收碘。不同微生物对不同矿物质的吸收表现出_。,逆相对含量梯度,较大的差异,2生物膜的功能特性(1)细胞膜和其他生物膜都是_膜,水分子、一些离子和小分子可以通过,而其
3、他离子、小分子和大分子则不能通过。(2)生物膜的选择透过性是_的一个重要特征。,选择透过性,活细胞,思考感悟,【提示】多。,考点一渗透系统的组成及原理分析1.渗透系统的组成条件如图所示,作为一个渗透系统,必须同时具备以下两个条件:,(2)半透膜两侧为溶液体系(S1、S2),且两侧溶液具浓度差。,2渗透作用模型和植物细胞的图例比较,3渗透作用的发生特点(1)水分子总是由溶液浓度低的部位向浓度高的部位渗透。(2)半透膜两侧溶液浓度差是渗透作用发生的动力,既决定着渗透的方向,又决定着渗透的速度,即浓度差越大,渗透越快。,特别提醒当渗透装置达到平衡后,虽然存在液面差h,但是S1溶液浓度仍不等于S2溶液
4、浓度,且h的高低决定于起始S1与S2的浓度差。,即时应用1在一个新鲜萝卜中挖一凹槽,在凹槽中放入浓盐水。一段时间后,萝卜变软,凹槽中水分增多。下列图示的实验与此实验原理差异最大的是(),解析:选B。A、C、D都利用的是渗透作用的原理。B选项利用的是细胞呼吸中气体变化导致的压强变化引起的液滴移动。,考点二生物膜的选择透过性,拓展深化(1)植物吸收水分的方式是自由扩散,而对无机盐离子则以主动运输方式吸收,因此可以说植物对水分和无机盐的吸收是两个相对独立的过程。(2)作物栽培时,不同作物及同一作物的不同生长发育期对无机盐离子的需求不同,因此要合理施肥。,即时应用2下列关于植物对离子选择性吸收的叙述,
5、不正确的是()A植物对离子选择性吸收的特性与其生活环境相适应B根细胞膜上某种离子的载体蛋白的有无,决定对离子选择吸收的种类,C根细胞膜上某种离子的载体蛋白的多少,影响对离子选择吸收的多少D根呼吸强度也影响植物对离子吸收的选择性解析:选D。本题主要考查生物膜的选择透过性。生物膜选择透过性的结构基础是膜上载体蛋白的种类和数量。,载体蛋白的种类决定膜对离子是否吸收,载体蛋白的数量决定膜对离子吸收数量的多少,植物与其生存环境是相适应的,不同环境中无机盐离子的种类和数量不完全相同。根呼吸强度影响根对无机盐离子的吸收速率,但不影响选择性。,观察植物细胞的质壁分离及复原1原理:成熟的植物细胞构成渗透系统可发
6、生渗透作用。,2流程,4实验结论成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用,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。,实战演练(专项提能,小试牛刀)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。,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。,(1)实验材料与主要用具:菠菜、清水、浓盐水、盖玻片、载玻片,显微镜、吸水纸、滴管、镊子等。(2)实验步骤:取菠菜叶,用镊子撕取表皮。在载
7、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。,用低倍镜找到气孔,然后用高倍镜观察_状态。在盖玻片一侧滴_,在另一侧用_吸引,重复几次。继续观察_变化并记录观察结果。,(3)预测实验结果并作出解释:在_中气孔应开启,因为保卫细胞的_,保卫细胞通过_吸水而膨胀变形,气孔开启。在浓盐水中,气孔_。因为保卫细胞的_,保卫细胞通过_失水而_,气孔关闭。,【答卷投影】,【失分分析】1.对因变量把握不准确,将“气孔”错答为“保卫细胞”。2对“渗透作用”的概念理解不透彻,掌握不熟练。,【解析】根据题意,该气孔结构示意图为显微镜下所见,所以本实验应用到显微镜,应根据要求制作临时装片后进行观察。
8、保卫细胞与周围的溶液形成一个渗透系统,根据渗透作用的原理,当细胞液浓度大于细胞外溶液浓度时,保卫细胞吸水膨胀变形,气孔开启。,当细胞液浓度小于细胞外溶液浓度时,保卫细胞失水皱缩,气孔关闭。所以,在清水中气孔应开启,在浓盐水中气孔应关闭。,【规范解答】(2)气孔浓盐水吸水纸气孔(3)清水细胞液浓度大于清水的浓度渗透作用关闭细胞液浓度小于浓盐水的浓度渗透作用皱缩,从近几年高考涉及的试题来看,本节命题主要考查植物细胞的质壁分离与复原。根据现象提出问题、分析原理、归纳概括,综合分析得出相应结论。,判断细胞是否发生质壁分离及复原规律(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。
9、死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离现象。,(2)从溶液角度分析:在溶质可穿膜的溶液中(如KNO3、甘油等)细胞会发生先质壁分离后自动复原现象。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。,(2011天津理综)将紫色洋葱鳞片叶表皮浸润在0.3g/mL的蔗糖溶液中,1分钟后进行显微观察,结果见右图。下列叙述错误的是(),A图中L是细胞壁,M是液泡,N是细胞质B将视野中的细胞浸润在清水中,原生质体会逐渐复原C实验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在显著差异D洋葱根尖分生区细胞不宜
10、作为该实验的实验材料,【标准解答】经逐项分析如下,互动探究(1)上图中的N充满的是什么物质?(2)若将上题中的“0.3g/mL的蔗糖溶液”换为“0.3g/mL的尿素溶液”结果又会怎样?【提示】(1)0.3g/mL的蔗糖溶液。(2)质壁分离后自主复原。,(1)判断成熟植物细胞是否有生物活性,(2)测定细胞液浓度范围方法:将待测的细胞置于一系列浓度梯度的蔗糖溶液中。分析:对待测的成熟植物细胞进行镜检,则介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液之间的浓度就是细胞液浓度。,举例:,a组与b组相比,由于b组中变量的梯度更小,故能更准确地测出待测细胞的细胞液浓度范围。(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度
11、方法:将不同的植物细胞置于同一浓度的蔗糖溶液中。,分析:发生质壁分离所需要的时间越短,细胞液浓度越小,反之则细胞液浓度越大。,为探究植物A能不能移植到甲地生长,某生物学研究性学习小组通过实验测定了植物A细胞液的浓度,实验结果如表。为保证植物A移植后能正常生存,则甲地土壤溶液的浓度应(),A.0.15mol/LB0.2mol/LC0.2mol/LD0.3mol/L【解析】本题考查质壁分离与复原实验在实践中的应用测定土壤溶液的浓度。,当植物细胞液浓度小于土壤溶液浓度时,细胞会失水发生质壁分离,植物不能正常生存。由表中信息可知,该植物细胞液的浓度介于0.15mol/L和0.2mol/L之间。因此,为
12、保证植物移植后能正常生存,甲地土壤溶液的浓度应0.15mol/L。【答案】A,对相近易混淆概念理解辨析模糊(1)扩散作用和渗透作用的关系物质从高浓度区域向低浓度区域的运动称为扩散作用。渗透作用是一种特殊方式的扩散,它是指水或其他溶剂分子通过半透膜(或选择透过性膜)进行的扩散。,(2)半透膜、选择透过性膜区别a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。,b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。共性都允许水分子自由通过,而不允许大分子物质通过。,自我挑战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,ABCD【答案】C,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,ABCD【答案】C,本部分内容讲解结束,按ESC键退出全屏播放,