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專題三物質(zhì)出入細(xì)胞的方式 細(xì)胞的吸水與失水 1 滲透作用發(fā)生的條件 1 概念 水分子 或其他溶劑分子 通過的擴(kuò)散 半透膜 濃度差 半透膜 2 動 植物細(xì)胞吸水和失水的比較 細(xì)胞皺縮 質(zhì)壁分離 質(zhì)壁分離復(fù)原 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例 1 不同物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸特點(diǎn) 1 水分子 高 低 2 離子和小分子 依據(jù)細(xì)胞生命活動需要進(jìn)行 順相對含量梯度 選擇吸收 2 據(jù)圖分析水稻和番茄吸收不同離子的特點(diǎn) 1 同種生物細(xì)胞對不同物質(zhì)的吸收具有 與其含有離子載體蛋白的有關(guān) 2 不同種生物細(xì)胞對同種物質(zhì)吸收具有 選擇性 種類和數(shù)量 差異性 3 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 而其他的離子 小分子和大分子則不能通過 2 生物膜的是活細(xì)胞的一個重要特征 4 幾種重要生物膜及其功能 1 其膜有 大分子通道 2 其膜有 糖蛋白 可行使 信息交流 3 其膜聯(lián)系 最廣 內(nèi)連核膜 外連細(xì)胞膜 選擇透過性 選擇透過性 核膜 雙層膜 細(xì)胞膜 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 4 關(guān)注如下4種生物膜 物質(zhì)出入細(xì)胞的方式 1 連線離子和小分子物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸 2 列表比較大分子和顆粒狀物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式 不需要 需要 流動性 1 常見滲透裝置圖分析 滲透系統(tǒng)的組成分析及其應(yīng)用 1 若S1溶液濃度大于S2 則單位時間內(nèi)由S2 S1的水分子數(shù)多于S1 S2 外觀上表現(xiàn)為S1液面上升 若S1溶液濃度小于S2 則情況相反 外觀上表現(xiàn)為S1液面下降 2 在達(dá)到滲透平衡后 若存在如圖所示的液面差 h 則S1溶液濃度仍大于S2 因?yàn)橐好娓叩囊粋?cè)形成的壓強(qiáng) 會阻止溶劑由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴(kuò)散 2 滲透作用模型與植物細(xì)胞的比較 3 滲透作用系統(tǒng)的應(yīng)用 1 比較不同溶液濃度大小 2 探究物質(zhì)能否通過半透膜 以碘和淀粉為例 3 驗(yàn)證滲透作用發(fā)生的條件 典例1 2015 湖南岳陽質(zhì)檢 如圖甲 乙所示是滲透作用裝置 其中半透膜為膀胱膜 蔗糖分子不能通過 水分子可以自由通過 圖中溶液A B a b均為蔗糖溶液 實(shí)驗(yàn)開始前其濃度分別用MA MB Ma Mb表示 一段時間達(dá)到平衡后 甲 乙裝置中漏斗的液面上升高度分別為h1 h2 a b的濃度分別為M1 M2 則下列判斷錯誤的是 A 若h1 h2 MA MB 則Ma MbB 若h1 h2 MA MB 則MaMA MB 則h1M2D 一段時間后 A a與a A B b與b B的水分子擴(kuò)散速率均相等解析若h1 h2 MA MB 說明a從A中吸收的水分子比b從B中吸收的多 即a與A的濃度差比b與B的大 因此Ma Mb 若Ma Mb MA MB 說明a與A的濃度差比b與B的濃度差小 a比b吸收的水分子少 則h1M2 一段時間后裝置中的液面不再變化 說明半透膜兩側(cè)的水分子運(yùn)動處于平衡狀態(tài) 答案B 易誤辨析 1 滲透平衡只意味著半透膜兩側(cè)水分子進(jìn)出達(dá)平衡狀態(tài) 即不可看作是沒有水分子移動 也不可看作兩側(cè)溶液濃度相等 2 若內(nèi)外兩側(cè)溶液存在高度差 則一定存在濃度差 濃度差越大 高度差也越大 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 植物細(xì)胞質(zhì)壁分離及復(fù)原實(shí)驗(yàn)分析及應(yīng)用 2 實(shí)驗(yàn)操作流程 3 質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的拓展應(yīng)用 1 判斷成熟植物細(xì)胞是否有生物活性 2 測定細(xì)胞液濃度范圍 細(xì)胞液濃度介于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛發(fā)生質(zhì)壁分離的蔗糖溶液濃度之間 典例2 2015 吉林四平統(tǒng)考 請以紫色洋蔥為實(shí)驗(yàn)材料 鑒別清水 2mol L的蔗糖溶液和2mol L的KNO3溶液 1 實(shí)驗(yàn)用具 載玻片 蓋玻片 顯微鏡 吸水紙 清水 鑷子 刀片 2 實(shí)驗(yàn)步驟 取同一部位的洋蔥表皮制作三個 用顯微鏡分別觀察 分別在三個臨時裝片的蓋玻片的一側(cè)滴入三種溶液 另一側(cè) 3 結(jié)果預(yù)測與分析 如果觀察到洋蔥表皮細(xì)胞未發(fā)生質(zhì)壁分離的現(xiàn)象 則 則滴加的外界溶液為2mol L的蔗糖溶液 解析本題考查運(yùn)用質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)鑒別不同種類的溶液 植物細(xì)胞的細(xì)胞液具有一定的濃度 故在清水中 細(xì)胞吸水 不發(fā)生質(zhì)壁分離 2mol L的蔗糖溶液和2mol L的KNO3溶液都會引起植物細(xì)胞失水 發(fā)生質(zhì)壁分離 但蔗糖為大分子 不能通過原生質(zhì)層進(jìn)入細(xì)胞 故不能發(fā)生自動復(fù)原 而K NO可以通過原生質(zhì)層進(jìn)入細(xì)胞 所以放在2mol L的KNO3溶液中的植物細(xì)胞 先失水發(fā)生質(zhì)壁分離 后隨著K NO進(jìn)入細(xì)胞 細(xì)胞液濃度增大 細(xì)胞又吸水 質(zhì)壁分離自動復(fù)原 答案 2 臨時裝片 正常的洋蔥表皮細(xì)胞 用吸水紙吸引 并重復(fù)幾次 用顯微鏡觀察現(xiàn)象 記錄結(jié)果 3 滴加的外界溶液是清水 如果觀察到洋蔥表皮細(xì)胞發(fā)生了質(zhì)壁分離的現(xiàn)象后不能自動復(fù)原 如果觀察到洋蔥表皮細(xì)胞發(fā)生了質(zhì)壁分離的現(xiàn)象后能夠自動復(fù)原 則滴加的外界溶液為2mol L的KNO3溶液 以題說法 1 根據(jù)曲線圖判斷物質(zhì)運(yùn)輸?shù)姆绞?1 物質(zhì)濃度 在一定的濃度范圍內(nèi) 曲線圖中物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式的判斷與實(shí)驗(yàn)探究 2 氧氣濃度 2 設(shè)計實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?1 探究是主動運(yùn)輸還是被動運(yùn)輸 2 探究是自由擴(kuò)散還是協(xié)助擴(kuò)散 典例3 2015 山東 青島模擬 甲 乙 兩種物質(zhì)在細(xì)胞膜兩側(cè)的分布情況如圖1 顆粒的多少表示濃度的高低 在進(jìn)行跨膜運(yùn)輸時 O2濃度對其運(yùn)輸速率的影響曲線如圖2所示 下列說法正確的是 A 甲進(jìn)入細(xì)胞一定需要能量 其運(yùn)輸速率受O2濃度影響曲線為bB 甲運(yùn)出細(xì)胞一定不需要能量 其運(yùn)輸速率受O2濃度影響曲線為aC 乙進(jìn)入細(xì)胞一定有載體蛋白的參與 其運(yùn)輸速率受O2濃度影響曲線為bD 乙運(yùn)出細(xì)胞一定有載體蛋白的參與 其運(yùn)輸速率受O2濃度影響曲線為a 解析本題考查物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn) 據(jù)圖1分析可知 甲物質(zhì)在膜外濃度高于膜內(nèi) 進(jìn)入細(xì)胞為順濃度梯度運(yùn)輸 不需要能量 運(yùn)出細(xì)胞為逆濃度梯度運(yùn)輸 一定需要能量 乙物質(zhì)在膜外濃度低于膜內(nèi) 進(jìn)入細(xì)胞為逆濃度梯度運(yùn)輸 即主動運(yùn)輸 既需要載體蛋白的協(xié)助也需要消耗能量 故在一定O2濃度范圍內(nèi)隨O2濃度的增加 運(yùn)輸速率不斷增加 乙物質(zhì)運(yùn)出細(xì)胞為順濃度梯度的被動運(yùn)輸 被動運(yùn)輸分自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散兩種方式 自由擴(kuò)散既不需要載體也不需要能量 答案C 判斷物質(zhì)運(yùn)輸方式的答題模板 典例 2015 河南中原名校聯(lián)考 圖甲表示四種不同的物質(zhì)在一個動物細(xì)胞內(nèi)外的相對濃度差異 其中通過圖乙所示的過程來維持細(xì)胞內(nèi)外濃度差異的物質(zhì)是 A Na B CO2C 胰島素D K 解題流程 模板構(gòu)建 四看法 判斷物質(zhì)運(yùn)輸方式解題模板