高三一輪復習精品課件第二單元第7講物質跨膜運輸的實例物質跨膜運輸的方式

第7講物質跨膜運輸的實例,物質跨膜運輸的方式第二單元細胞的結構和物質運輸[考綱考頻]1．物質出入細胞的方式Ⅱ(3年8考)

2.實驗：通過模擬實驗探究膜的透性(3年1考)

3.實驗：觀察植物細胞的質壁分離和復原(3年12考)第二單元細胞的結構和物質運輸一、細胞的吸水和失水1．滲透作用發(fā)生的條件具有__________；_________兩側的溶液具有濃度差。2．動物細胞(1)外界溶液濃度______細胞質濃度時，細胞吸水膨脹；(2)外界溶液濃度______細胞質濃度時，細胞失水皺縮；(3)外界溶液濃度_______細胞質濃度時，水分進出平衡，細胞形態(tài)不變。半透膜半透膜<>＝3．植物細胞細胞膜液泡膜大液泡思考：細胞吸水時，水分子跨膜運輸的狀態(tài)如何？提示：水分子在細胞膜上總是雙向運動的。只不過在細胞吸水時，由外向內擴散的水分子總數多于由內向外擴散的水分子總數。質壁分離質壁分離復原二、物質跨膜運輸的實例1．不同物質的跨膜運輸特點(1)水分子：_______________

(高→低)；(2)離子和小分子：依據細胞生命活動需要進行_______________。2．水稻和番茄吸收不同離子的特點順相對含量梯度選擇吸收(1)同種生物細胞對不同物質的吸收具有____________，與其含有離子載體的_______________有關；(2)不同種生物細胞對同種物質吸收具有__________。三、物質跨膜的方式(b為ATP)選擇性種類和數量差異性1．填寫有關跨膜方式及結構名稱甲：_______________；乙：_______________；丙：_______________；a：_______________。2．寫出影響甲、乙、丙三種運輸速率的因素(1)制約甲的是膜兩側的_______________；(2)決定乙的因素之一是a的_______________；(3)決定丙的動力是_______________。3．實例分析(填寫甲、乙、丙三種跨膜運輸方式)(1)水分子進入紅細胞是______________；(2)葡萄糖進入紅細胞是______________；(3)K＋進入紅細胞是_______________。自由擴散協(xié)助擴散主動運輸載體蛋白濃度差種類和數量能量(ATP)甲乙丙巧記物質進出細胞的方式跨膜運輸三類型，自由、協(xié)助和主動，自由、協(xié)助高到低，主動運輸逆著行；胞吞、胞吐非跨膜，不需載體需耗能，大分子顆粒來進出，全靠膜的流動性。D解析：當袋子中蔗糖溶液的濃度高于外界溶液的濃度時，袋子將吸水膨脹；當袋子中蔗糖溶液的濃度等于外界溶液的濃度時，袋子形態(tài)將保持不變；當袋子中蔗糖溶液的濃度小于外界溶液的濃度時，袋子將失水皺縮。2．某同學在做植物細胞質壁分離實驗時，觀察到紫色洋蔥表皮細胞的中央液泡逐漸縮小，這說明(

)A．洋蔥表皮細胞是活細胞B．細胞液的溶質透出細胞C．蔗糖溶液濃度小于細胞液濃度D．細胞壁收縮導致中央液泡失水解析：活細胞才會發(fā)生質壁分離；當細胞具有活性時，細胞膜具有選擇透過性，不允許細胞液的溶質透出；由于外界蔗糖溶液的濃度高于細胞液的濃度，導致細胞失水，中央液泡逐漸縮小。A3．在動物細胞的物質運輸中，屬于自由擴散的是(

)A．紅細胞中的Na＋進入血漿B．細胞外液中的O2進入肌細胞C．細胞外液中的K＋進入神經細胞D．血漿中的碘進入甲狀腺濾泡上皮細胞解析：離子跨膜進出細胞的方式多是主動運輸。能以自由擴散方式跨膜運輸的物質有：CO2、O2、甘油、酒精、苯等，故B選項正確。BA解析：胞吞胞吐作用以膜的流動性為基礎才能發(fā)生；由題圖中胞吞過程需要信息分子與受體結合才能發(fā)生，體現了細胞膜表面識別作用，胞吞過程需要消耗能量；囊泡是細胞膜內陷形成的，構成細胞膜的基本支架是磷脂雙分子層；神經細胞通過胞吐方式將神經遞質釋放出細胞外，突觸小泡與細胞膜融合實現了細胞膜成分的更新?？键c一以滲透裝置為依托，考查滲透作用原理及應用考點二借助圖示考查物質出入細胞的方式考點三觀察植物細胞的質壁分離和復原1．探究成熟植物細胞是一個滲透系統(tǒng)考點一以滲透裝置為依托，考查滲透作用原理及應用通過上圖比較：滲透作用模型植物細胞與外界溶液形成滲透系統(tǒng)基本條件半透膜選擇透過性膜——______________濃度差濃度差——______________與_____________之間的濃度差值原理水分子通過半透膜的擴散作用水分子通過_______________在細胞液與外界溶液之間發(fā)生擴散水擴散方向低濃度溶液→高濃度溶液原生質層細胞液外界溶液原生質層2.依據下列裝置圖探究滲透裝置的液面變化(1)溶質不能通過半透膜的情況①若S1溶液濃度大于S2溶液濃度，則單位時間內由S2→S1的水分子數__________由S1→S2的，外觀上表現為S1溶液面_______________；若S1溶液濃度小于S2溶液濃度，則情況相反，外觀上表現為S1溶液液面__________。多于上升下降②在達到滲透平衡后，若存在如圖所示的液面差Δh，則S1溶液濃度__________S2溶液濃度。因為液面高的一側形成的壓強，會阻止溶劑由低濃度一側向高濃度一側擴散。(2)溶質能通過半透膜的情況若S1溶液濃度大于S2溶液濃度，則最初單位時間內由S2→S1的水分子數________由S1→S2的，隨著溶質的擴散，最終S1和S2溶液濃度____________，外觀上表現為S1溶液液面先_______________后_______________，最終S1和S2溶液液面__________；若S1溶液濃度小于S2溶液濃度，則情況相反。大于多于相等上升下降持平深度思考1．將植物細胞放在較高濃度的蔗糖溶液中，則原生質層和細胞壁之間充滿了哪種液體？___________________________2．在U型管中，半透膜(只允許水分子通過)的兩側分別放入質量濃度為10%葡萄糖溶液和質量濃度為10%的蔗糖溶液，那么水分子如何移動？___________________________提示：1.蔗糖溶液。2．滲透作用條件中溶液濃度指物質的量濃度而非質量濃度，如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的質量濃度相同，但10%蔗糖溶液的物質的量濃度小，故水分子由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移動的水分子數目多。1．現有體積相同、質量分數相同的蔗糖溶液和葡萄糖溶液。圖1表示這兩種物質透過半透膜的情況，圖2表示滲透作用裝置圖，下列敘述合理的是(

)DA．圖1體現了半透膜的選擇透過性B．圖甲中水柱a先上升后下降C．圖乙中水柱b先上升后不變D．平衡后水柱a的高度高于水柱b解析：人工制成的半透膜，如玻璃紙沒有生物活性，不具有選擇透過性，A項錯誤；由于蔗糖不能透過半透膜，故水柱a表現為先上升，后保持不變，B項錯誤；葡萄糖能透過半透膜，水柱b表現為先上升，后由于葡萄糖透過半透膜進入清水中，水柱b將下降，C項錯誤。2.如右圖所示，溶液X中含有綠色染料，溶液Y中含有紅色染料，溶液Z中含有藍色染料。實驗開始時，兩支漏斗中溶液液面的高度一樣，10min后觀察的結果是：溶液X液面上升，溶液Y液面下降；溶液X中只有綠色染料，溶液Y中含有了紅色和藍色染料，溶液Z中含有了綠色和藍色染料。下列有關描述中，正確的是(

)A．溶液Z的濃度最高B．溶液Y的濃度最低C．溶液Y中的溶質分子能夠通過半透膜進入溶液X中D．溶液Z中的溶質分子能夠通過半透膜進入溶液X中B知識拓展“U”型管中水分子移動方向的分析(1)膜兩側溶液中濃度高的一側滲透壓高，濃度低的一側滲透壓低，水分子由低濃度一側向高濃度一側擴散。(2)兩側溶液中的溶質是否能通過半透膜，若不能，則只是高濃度一側液面升高；若能，則先是高濃度一側液面升高，隨后另一側液面升高，最后兩側液面持平。(3)如果溶質分子不能透過半透膜，在達到滲透平衡時，一般兩側溶液的濃度并不相等，因為液面高的一側形成的靜水壓，會阻止溶劑由低濃度一側向高濃度一側擴散。1．結合圖例探究物質跨膜運輸方式考點二借助圖示考查物質出入細胞的方式物質跨膜運輸的方式被動運輸主動運輸自由擴散協(xié)助擴散圖例物質跨膜運輸的方式被動運輸主動運輸自由擴散協(xié)助擴散物質運輸方向___________濃度→_________濃度___________濃度→________濃度________濃度→_________濃度是否需要載體_______________________________是否消耗能量__________________________________舉例O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等紅細胞吸收葡萄糖小腸吸收葡萄糖、氨基酸、無機鹽等高低

高低

低

高不需要需要需要不消耗不消耗消耗ATP2.探究影響跨膜運輸的因素分析(1)物質濃度(在一定的濃度范圍內)自由擴散協(xié)助擴散或主動運輸(2)氧氣濃度自由擴散或協(xié)助擴散主動運輸(3)溫度溫度可影響生物膜的流動性和酶的活性，因而會影響物質跨膜運輸的速率。深度思考1．同一細胞運輸同一物質時，其運輸方式一定相同嗎？(舉例說明)___________________________2．同一種物質進出不同細胞時，運輸方式一定相同嗎？___________________________3．與主動運輸有關的細胞器主要有哪些？___________________________4．(2014·廣東卷T24C改編)胰蛋白酶能用下圖模式進行運輸嗎？___________________________提示：1.不一定，如動作電位的產生主要靠Na＋內流，Na＋內流為協(xié)助擴散，Na＋排出為主動運輸。2．不一定。如葡萄糖進入組織細胞時為主動運輸，進入人的紅細胞時為協(xié)助擴散。3．線粒體、核糖體等。4．不能，該運輸為主動運輸模式，胰蛋白酶的運輸為胞吐。B解析：由圖可知，葡萄糖逆濃度梯度進入小腸上皮細胞，運輸方式是主動運輸，需消耗ATP，A正確；葡萄糖運出細胞是順濃度梯度，需要載體蛋白協(xié)助，運輸方式為協(xié)助擴散，不受O2濃度影響，B錯誤；鈉離子順濃度梯度進入此細胞，需要載體蛋白協(xié)助，運輸方式為協(xié)助擴散，不消耗ATP，載體蛋白的活性受溫度影響，C、D正確。4．下列據圖所作出的說明錯誤的是(

)A．圖1說明該物質跨膜運輸時會出現飽和現象B．圖2說明此物質進出細胞時需要消耗能量C．圖3說明該離子跨膜運輸的方式為主動運輸D．圖4說明該植物吸收K＋不需要載體協(xié)助D解析：圖1所示物質的運輸方式需要載體蛋白，不消耗能量，為協(xié)助擴散，協(xié)助擴散受載體數量的限制，有飽和現象；圖2所示當細胞外液濃度低于細胞內液濃度時，隨時間的推移，細胞內液的濃度還在逐步增加，說明該物質可以從低濃度一側進入高濃度一側，所以此物質進入細胞的方式是主動運輸，需要消耗能量；圖3中礦質離子的跨膜運輸有兩個特點：一是逆濃度梯度，二是消耗ATP，故應為主動運輸；O2濃度影響植物的呼吸作用，從而影響ATP的產生，從圖4中可以看出該物質的吸收速率受O2濃度的影響，說明吸收K＋需要耗能，O2達到一定濃度后，K＋吸收速率不再隨著O2濃度的增加而增加，說明該過程需要載體協(xié)助。方法技巧(1)物質出入細胞方式的快速確認根據運輸方向及載體有無及是否耗能：逆濃度梯度的跨膜運輸方式是主動運輸；順濃度梯度需要載體且耗能也是主動運輸，不耗能為協(xié)助擴散。(2)探究物質跨膜運輸的方式①探究是主動運輸還是被動運輸②探究是自由擴散還是協(xié)助擴散1．實驗原理(1)植物細胞壁的特點：伸縮性比原生質層_______。(2)成熟的植物細胞構成滲透系統(tǒng)可以發(fā)生__________?？键c三觀察植物細胞的質壁分離和復原小滲透作用2．實驗步驟(1)質壁分離和復原實驗流程：0.3g/mL蔗糖溶液清水(2)三次觀察的實驗現象：觀察次數觀察現象中央液泡原生質層位置第一次有一個紫色的中央液泡緊貼細胞壁第二次___________

(紫色加深)_______________第三次_______________

(紫色變淺)_______________逐漸變小與細胞壁逐漸分離逐漸變大逐漸貼近細胞壁活死質壁分離速度選擇透過性小于深度思考1．植物細胞發(fā)生質壁分離的內在因素是什么？___________________________2．實驗時一定要選擇紫色洋蔥外表皮細胞嗎？___________________________3．本實驗選用0.3g/mL的蔗糖溶液作試劑，若濃度過高或過低對實驗有何影響？___________________________4．若用適宜濃度的KNO3溶液進行該實驗，結果會發(fā)生質壁分離與復原嗎？請簡述原因。___________________________6．某同學在實驗室中做“觀察洋蔥表皮細胞的質壁分離和復原”實驗時，在老師的幫助下，進行了一系列的創(chuàng)新實驗，實驗步驟和現象如下表：實驗組5分鐘的現象再過5分鐘滴加清水5分鐘①0.3g·mL－1蔗糖溶液x無變化質壁分離復原②0.5g·mL－1蔗糖溶液質壁分離y無變化③1mol·L－1KNO3溶液質壁分離質壁分離復原z④1mol·L－1醋酸溶液細胞大小無變化細胞大小無變化細胞大小無變化DC特別提醒(1)若使用濃度過高的蔗糖溶液，則質壁分離現象明顯，但不能復原，因為溶液濃度過高，使細胞過度失水而死亡。(2)若使用濃度為1mol·L－1的醋酸溶液，則不發(fā)生質壁分離及復原現象。因為醋酸能殺死細胞，使原生質層失去選擇透過性。(3)觀察細胞質壁分離狀態(tài)時，時間不要過長，以免細胞因長期處于失水狀態(tài)而死亡，影響復原現象的觀察。(4)本實驗是對照實驗，無對照組，滴加溶液前的鏡檢與滴加溶液后的鏡檢形成自身對照。易錯點1原生質層和原生質體的辨析[點撥]

(1)原生質層在成熟的植物細胞內相當于半透膜。由細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質組成，不包括細胞核和液泡內的細胞液兩部分，且僅存在于成熟的植物細胞中。(2)原生質體是去除了植物細胞壁以后所剩下的植物細胞結構?？梢哉J為原生質體包括原生質層、細胞液和細胞核三部分。易錯點2半透膜和選擇透過性膜的辨析[點撥]

(1)區(qū)別：①半透膜是無生命活性的物理性膜，是指某些物質可以透過而另一些物質不能透過的多孔性薄膜，物質能否通過取決于分子的大小。②選擇透過性膜是具有生命活性的生物膜，載體蛋白的存在決定了其對不同物質是否吸收的選擇性。細胞死亡或膜載體蛋白失活后，其選擇透過性喪失。(2)共性：都允許水分子自由通過，而不允許大分子物質通過。易錯點3滲透系統(tǒng)中水分子的運動方向[點撥]

滲透系統(tǒng)半透膜兩側水分子不是單方向移動的。滲透平衡時，半透膜兩側水分子移動達到平衡狀態(tài)，不能認為沒有水分子移動。滲透不平衡時，單位時間內水分子透過半透膜相互滲透，表現為凈速度是水從自身含量高(低濃度溶液)一側向自身含量低的一側運動。易錯點4

Na＋、K＋跨膜運輸的方式[點撥]

Na＋、K＋等無機鹽離子一般以主動運輸的方式進出細胞，但也可通過協(xié)助擴散或離子通道進出細胞。易錯點5植物吸收水分和吸收無機鹽離子是相對獨立的[點撥]

植物吸收水分的方式是自由擴散，而對無機鹽離子則以主動運輸的方式吸收，吸收原理是不一樣的；但離子的吸收和運輸必須溶解在水中，因此可以說植物對水分和無機鹽的吸收是兩個相對獨立的過程。1．判斷下列有關細胞的吸水和失水的敘述(1)