内容正文:
第7讲 物质跨膜运输的实例和方式
[考纲明细] 1.物质出入细胞的方式(Ⅱ) 2.实验:(1)通过模拟实验探究膜的透性 (2)观察植物细胞的质壁分离和复原
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1.玻璃纸是一种选择透过性膜,水分子可以透过它,而蔗糖分子则不能。(必修1 P60—问题探讨)(×)
2.成熟的植物细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。(必修1 P61—正文)(√)
3.对农作物施肥过多,会造成“烧苗”现象。(必修1 P61—探究实验)(√)
4.细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。(必修1 P61—正文)(√)
5.植物细胞的原生质层相当于一层半透膜,具有选择透过性。(必修1 P63—正文)(√)
6.植物细胞壁具有全透性,水分子和溶解在水里的物质能够自由通过。(必修1 P63—相关信息)(√)
7.生物膜的选择透过性是活细胞的一个重要特征。(必修1 P64—正文)(√)
8.轮作是农业生产中经常使用的方法,农民在同一块田地里长期种植同种作物,对土壤肥力有利。(必修1 P64—拓展题)(×)
9.除了水、氧、二氧化碳外,甘油、乙醇、苯等物质也可以通过自由扩散进出细胞。(必修1 P70—相关信息)(√)
10.离子和一些较大的分子如葡萄糖等,不能自由地通过细胞膜。(必修1 P70—正文)(√)
11.主动运输保证了活细胞能够按照生命活动的需要,主动选择吸收所需要的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质。(必修1 P72—正文)(√)
12.大部分细胞能够摄入和排出特定的大分子,这些大分子通过胞吞、胞吐的方式进出细胞。(必修1 P72—小字)(√)
13.温度可影响生物膜的流动性和与呼吸有关酶的活性,进而影响物质运输速率,如低温会使物质跨膜运输速率下降。(必修1 P73—拓展题)(√)
(2018·全国卷Ⅰ)下列有关植物根系吸收利用营养元素的叙述,错误的是( )
A.在酸性土壤中,小麦可吸收利用土壤中的N2和NO
B.农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收
C.土壤微生物降解植物秸秆产生的无机离子可被根系吸收
D.给玉米施肥过多时,会因根系水分外流引起“烧苗”现象
答案 A
解析 植物根细胞能从土壤中吸收无机盐离子NO,但不能直接吸收利用N2,A错误;根细胞吸收矿质元素的方式是主动运输,主动运输需要消耗能量,农田适时松土能促进根系的有氧呼吸,为根细胞吸收矿质元素提供更多的能量,因此农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收,B正确;土壤中微生物可以分解植物秸秆中的有机物,产生无机盐离子,从而可以被根系吸收,C正确;给玉米施肥过多时,会使土壤溶液浓度过高,大于根系细胞的细胞液的浓度,植物细胞失水,导致植物因失水而萎蔫,引起“烧苗”现象,D正确。
一 细胞的吸水和失水
1.渗透作用
(1)概念:指水分子(或者其他溶剂分子)透过半透膜,从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散,是自由扩散的一种形式。
(2)渗透装置
①液面上升的原因:单位时间由烧杯中通过半透膜进入漏斗中的水分子数>单位时间由漏斗中通过半透膜进入烧杯中的水分子数。
②液面不会一直上升的原因:因为液面上升到一定程度就会产生一个静水压(图中Δh),当该压力和漏斗中的吸水能力相等时液面不再上升。
(3)渗透作用发生的条件
①具有半透膜。
②半透膜两侧的溶液存在浓度差。
1.水分子的移动方向是双向移动,但最终结果是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数较多。
2.达到渗透平衡时还是存在水分子透过半透膜,这时的水分子由烧杯扩散到漏斗一侧与由漏斗扩散到烧杯一侧的数目是相等的。
3.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还存在浓度差。
4.渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度,实质是指渗透压,如质量分数为10%葡萄糖溶液和质量分数为10%蔗糖溶液的质量浓度相等,但质量分数为10%蔗糖溶液的渗透压小,故水可通过半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。
2.动物细胞的吸水和失水
(2)现象
外界溶液浓度<细胞质浓度⇒细胞吸水膨胀;
外界溶液浓度>细胞质浓度⇒细胞失水皱缩;
外界溶液浓度=细胞质浓度⇒细胞形态不变。
3.植物细胞的吸水和失水
(1)原理
(2)现象
①外界溶液浓度>细胞液浓度时,细胞失水,发生质壁分离现象。
②外界溶液浓度<细胞液浓度时,细胞吸水,发生质壁分离复原现象。
4.观察植物细胞的质壁分离及复原
(1)实验材料:紫色的洋葱鳞片叶外表皮细胞。
(2)实验原理
内因
外因:细胞液具有一定的浓度,细胞能渗透吸水和失水。
(3)实验步骤及现象
(4)实验结论
成熟植物细胞能与外界溶液构成渗透系统并发生渗透作用: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。
1.由于细胞壁是全透性的,质壁分