必修1第4章第一讲物质跨膜运输的实例(教材第1节).ppt

第四章,第一讲,高考成功方案 第1步,高考成功方案 第2步,高考成功方案 第3步,高考成功方案 第4步,一、细胞的吸水和失水,(1)动物细胞和植物细胞相当于半透膜的结构分别是 、 。 (2)图A表示植物细胞的生理状态是 。 (3)发生图A状态的外界条件是 。,细胞膜,原生质层,质壁分离,外界溶液浓度高于细胞液浓度,(4)细胞由图A图B变化过程中，水分子跨膜运输状态 如何？ 。 (5)若图A和图B是不同植物细胞置于同一蔗糖溶液中， 形态不再发生变化后的状态，则实验前哪种细胞的细胞液浓度大？ 。,由外向内扩散的水分子总数多于由内向外扩散的水 分子总数,图B细胞,二、物质跨膜运输的其他实例,不同,不同,选择性,2番茄和水稻吸水和吸收无机盐的分析 (1)水稻吸收水的相对速度比吸收Ca2、Mg2 。 (2)番茄吸收水的相对速度比吸收Ca2、Mg2 。 (3)植物吸收水和无机盐是何种关系？ 。,大(或快),小(或慢),植物吸收水和吸收无机盐是两个相对独立的过程,做一题 例1 (2011·新课标全国卷)撕取紫色洋葱外表皮，分为两份，假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致，一份在完全营养液中浸泡一段时间，浸泡后的外表皮称为甲组；另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间，浸泡后的外表皮称为乙组，然后，两组外表皮都用浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液处理，一段时间后表皮细胞中的水分不再减少。此时甲、乙两组细胞水分渗出量的大小，以及水分运出细胞的方式是 ( ),A甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，主动运输 B甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高，主动运输 C甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低，被动运输 D甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，被动运输,解析 根据渗透作用的原理，放在蒸馏水中的细胞比放在完全营养液中的细胞吸水要多，所以将它们都用高浓度的溶液处理后，放在蒸馏水中的细胞比放在完全营养液中的细胞失水量要多。水分出入细胞的方式为自由扩散，属于被动运输。 答案 C,链一串 1细胞是否发生质壁分离及其复原的判断 (1)从细胞角度分析： 死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞不发生质壁分离现象。 具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离现象。 盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于用做质壁分离的外界溶液。,(2)从溶液角度分析： 在一定浓度(溶质不能透膜)的溶液中可发生质壁分离现象。 在一定浓度(溶质可透膜)的溶液中可发生质壁分离后自动复原。如甘油、尿素、乙二醇、KNO3等。 在高浓度溶液中可发生质壁分离现象，但不会发生质壁分离复原现象。,关键一点 1下面能发生质壁分离现象的一组细胞是 ( ) 食用的糖醋蒜细胞 蚕豆叶的表皮细胞 植物的根毛细胞 人的口腔上皮细胞 用盐酸解离的洋葱根尖细胞 根尖分生区细胞 A B C D,解析：能发生质壁分离的细胞为活的成熟的高等植物的体细胞，是死细胞，是人的细胞，没有细胞壁，用盐酸解离会杀死细胞，没有大的液泡，这些细胞都不能发生质壁分离。和都是活的成熟的高等植物细胞，可以发生质壁分离。 答案：D,2(2012·中山检测)将不同植物的三个未发生质壁分离 的细胞置于同一蔗糖溶液中，形态不再变化后的细胞图如下。则有关各细胞液的浓度判断正确的是( ),实验前乙甲丙 实验后乙甲丙 实验后乙甲丙 A B C D,解析：乙未出现质壁分离，丙质壁分离现象最明显，所以实验前，乙的细胞液浓度最高，丙最低，即乙甲丙。实验后，形态不再变化，则甲、丙的细胞液浓度与蔗糖溶液浓度相同，乙的细胞液浓度蔗糖溶液浓度，所以乙甲丙。 答案： B,做一题 例2 某同学进行实验，甲图为实验开始状态，乙图为实验结束状态。请在乙图所示实验结果的基础上继续实验，探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。,增添的实验材料：蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。 (1)设计出继续实验的简要步骤： _； _。 (2)预测实验现象并作出结论。 _。,答案 (1)向a、b两管分别加入等量蔗糖酶溶液，水浴加热(或隔水加热)U型管至适宜温度，观察a、b两管内液面的变化 吸取a、b两管内适量液体，分别加入A、B两试管中，并加入斐林试剂，(6065 )水浴加热，观察A、B试管内有无砖红色沉淀 (2)如果a、b两管液面高度差缩小且A、B试管内均有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物能通过半透膜；如果a、b两管液面高度差增大且A试管内无砖红色沉淀、B试管内有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物不能通过半透膜,链一串 1渗透作用原理解读(渗透装置如下图),(1)若S1浓度S2浓度，单位时间内由S2S1的水分子数多于 S1S2，外观上表现为S1液面上升。 (2)若S1浓度S2浓度，则情况相反， 外观上表现为S1液面 下降。 (3)h达一定高度时，由半透膜进出漏斗的水分子数相等， 渗透系统达到平衡状态，液面不再变化。,关键一点 在达到平衡后，只要存在液面差h，则S1溶液浓度仍大于S2溶液浓度，且h的高低决定于起始S1与S2的浓度差。,2“U形管”问题分析 (1)本节内容常见如图(或类似图)的装置：U 形管下部c为半透膜，a、b为不同溶液。 问题常包括： 两侧液面的变化； 两侧溶液的物质的量浓度是否相等； 两侧吸水力的大小是否相等等。,(2)在分析此类问题时，需要注意以下信息： 两侧溶液的物质的量浓度谁大谁小。水分子由物质的量浓度小的一侧流向物质的量浓度大的一侧。 两侧溶液中的溶质是否能通过半透膜，若不能，则只是物质的量浓度高的一侧液面升高；若能，则先是物质的量浓度高的一侧液面升高，随后另一侧液面升高。 在达到渗透平衡时，一般两侧溶液的渗透压并不相等，因为液面高的一侧液面差形成的静水压会阻止溶剂由物质的量浓度低的一侧向物质的量浓度高的一侧扩散。,通一类 3.(2012·南通模拟)小明用玻璃槽、 饱和蔗糖溶液和清水做成如右 图所示的实验装置，进行生物 膜透性的模拟实验。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甲槽内水的体积减小 B乙槽内溶液的体积减小 C甲槽内水的体积无变化 D乙槽内溶液的体积无变化,解析：半透膜具有一定的选择透过性，水分子可以通过，而蔗糖分子不能透过，通过渗透作用，甲槽内水的体积减小。 答案： A,4.某同学设计了右图所示的渗透作用实 验装置，实验开始时长颈漏斗内外液 面平齐，记作零界面。实验开始后， 长颈漏斗内部液面的变化趋势为 ( ),解析：根据图示，烧杯中的液体为蔗糖溶液，长颈漏斗中的液体为蒸馏水。故在单位时间内，由漏斗中进入烧杯中的水分子比烧杯中进入漏斗中的水分子要多，故开始时液面快速下降，当进出水分子相等时，液面不再下降。 答案： A, 做一题 例3 (2011·天津高考)将紫色洋葱鳞片 叶表皮浸润在0.3 g/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作为该实验的实验材料,解析 本题考查植物的质壁分离与复原实验，意在考查识图能力和验证简单生物学事实，并对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力。图中的 N 是外界的蔗糖溶液，不是细胞质，A 错误；在清水中，细胞会通过吸水使质壁分离的细胞复原，B 正确；细胞壁具有全透性，细胞膜具有选择透过性，两者在物质透过性上存在差异，C 正确；洋葱根尖分生区细胞还没成熟，不具有大型液泡，不宜作为该实验的实验材料，D 正确。 答案 A,学一技 1实验原理 成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。,2质壁分离与复原实验流程,3实验分析 (1)实验选材： 选用的植物细胞要有中央大液泡，质壁分离及复原现象明显。 细菌细胞也能发生质壁分离，但现象不明显。 动物细胞没有细胞壁，不发生质壁分离现象。,(2)实验试剂的使用： 若使用浓度过高的蔗糖溶液，则质壁分离现象明显，但不能复原，因为溶液浓度过高，细胞过度失水而死亡。 若使用质量浓度为1 mol·L1的KNO3溶液，因为K和NO 可被细胞吸收，使细胞液浓度增大，所以细胞先发生质壁分离后又自动复原。 若使用质量浓度为1 mol·L1的醋酸溶液，则不发生质壁分离及复原现象。因为醋酸能杀死细胞，使原生质层失去选择透过性。,-3,(3)操作注意事项：观察细胞质壁分离状态时，时间不要过 长，以免细胞因长期处于失水状态而死亡，影响复原现象的观察。,做一题 例4 某小组对“低温是否会影响物质的跨膜运输”进行了实验探究，实验步骤如下： 组装渗透装置两套，分别编号为1、2；在两组烧杯中分别加入等量的水，在长颈漏斗中分别加入等量的同一浓度的蔗糖溶液，保持管内外液面高度相等；对两组装置进行不同处理：1组用水浴维持在37左右，2组的烧杯外加冰块降温；两组装置同时开始实验，几分钟后观察记录漏斗内的液面高度变化。,请分析回答下列问题： (1)本实验是通过测定水分子通过膜的扩散即_作用速率来进行探究的。 (2)该实验的自变量是_；为了直观地表示相对速率，用_表示实验结果。 (3)该实验可能的结果与结论： 若1组漏斗内液面高度比2组高，则说_； 若_； 若_；,(4)如果上述实验结果证明了“低温能影响物质跨膜运输的速 率”，那么对于生物活细胞来讲产生这种情况的可能原因是：_； _。,解析 对“低温是否会影响物质的跨膜运输”进行实验探究的原理是水分子可以通过渗透作用由低浓度的溶液进入高浓度的溶液中。如果低温可以抑制渗透作用，则1组漏斗内的液面高于2组；如果低温促进渗透作用，则2组漏斗的液面高于1组；如果温度不影响渗透作用，则两组液面等高。低温可能是通过影响细胞膜的流动性来影响渗透作用的，也可能是通过影响酶活性从而影响呼吸作用，影响物质的跨膜运输。,答案 (1)渗透 (2)渗透系统所处的不同环境温度 漏斗内液面高度的变化 (3)低温会影响物质的跨膜运输且运输速率减慢 若2组漏斗内液面高度比1组高，则说明低温会影响物质的跨膜运输且运输速率加快 若1、2组漏斗内液面高度相同，则说明低温不影响物质的跨膜运输 (4)低温会影响细胞膜的流动性，从而影响其功能 低温会影响酶的活性，从而影响呼吸作用释放能量,2实验设计题答题规律 第一步：认真研读题干信息，分析题目类型属于验证型实验、探究型实验、完全设计型、半设计型、实验评价型中的哪一种。 第二步：仔细审读，找准实验中所要控制的单一变量和因变量，并分析以什么指标表示或观察因变量。,第三步：运用对照实验思想合理设置对照组。 第四步：分析实验过程中需要平衡的无关变量，即避免(或排除)无关变量对实验结果(现象)的影响。 第五步：推敲精炼语言，准确表达实验步骤和实验结果及结论。 第六步：通读自己的实验设计。运用实验设计所遵循的原则进行对照，检查是否有遗漏。,点击进入高考成功方案第4步（含课时卷）,