内容正文:
物质跨膜运输的实例与方式
课程标准
(1) 通过分析不同生物膜上蛋白质的种类和数量不同,理解生物膜的功能特性——选择透过性。(生命观念)
(2) 依据不同物质运输实例归纳与概括出不同物质运输的类型和特点。(科学思维)
(3) 通过学习探究植物细胞的吸水和失水实验,掌握与植物细胞质壁分离复原实验有关的实验设计方法。(科学探究)
考点一 物质跨膜运输的实例
1.渗透作用
2.动、植物细胞的吸水和失水
(1)动物细胞的吸水和失水
①原理
②现象
(2)植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)
①条件:具有中央大液泡的成熟植物细胞。
②原理
③现象
3.物质跨膜运输的其他实例
(1)植物对无机盐离子的吸收
①不同植物对同种无机盐离子的吸收有差异。
②同种植物对不同无机盐离子的吸收也有差异。
(2)人体甲状腺滤泡上皮细胞对碘的吸收是逆(填“逆”或“顺”)浓度梯度进行的。
(3)不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异性。
[易错易混·判一判]
1.渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量分数。( × )
2.在渗透作用中,当半透膜两侧溶液浓度相等时,水分子不再通过半透膜。( × )
3.哺乳动物成熟红细胞没有具膜结构的细胞器,因此不能发生渗透作用。( × )
4.将动物细胞放入一定浓度的外界溶液中,不能发生渗透作用。( × )
5.植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质和细胞核。( × )
[教材深耕·练一练]
1.[教材必修1 P61“思考与讨论”]血红蛋白为什么不能透过细胞膜?红细胞膜与半透膜的相同点是什么?决定红细胞吸水或失水的直接动力是什么?
提示:血红蛋白是大分子,一般不能透过细胞膜,红细胞膜与半透膜相同点均是让一部分物质通过。决定红细胞吸水或失水的直接动力是浓度差。
2.[教材必修1 P61“图42”]某细胞如果类似于图示的细胞,能否作为观察质壁分离及其复原的材料?为什么?
提示:可以,虽然液泡无色,但原生质层中有叶绿体,有利于观察。
1.半透膜和选择透过性膜的区别
2.渗透作用原理的探究
(1)验证渗透作用发生的条件
①具有半透膜
②半透膜两侧溶液具有浓度差
(2)比较不同溶液浓度的大小
漏斗内溶液浓度为M,烧杯内溶液浓度为N,以下为各种现象及对应的结论:
(3)探究物质能否通过半透膜(以碘和淀粉为例)
烧杯内盛淀粉溶液
漏斗内盛碘液
结论
变蓝
不变蓝
碘能通过半透膜,而淀粉不能
不变蓝
变蓝
淀粉能通过半透膜,而碘不能
变蓝
变蓝
淀粉和碘都能通过半透膜
不变蓝
不变蓝
淀粉和碘都不能通过半透膜
(2021·广东卷,T13)保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下,制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片,观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响,如图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是( A )
A.比较保卫细胞细胞液浓度,③处理后>①处理后
B.质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中
C.滴加③后有较多水分子进入保卫细胞
D.推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③
[解题突破]
解析:由图可知,①处理后细胞吸水量少于③处理后细胞吸水量,说明保卫细胞细胞液浓度①处理后>③处理后,A错误;②处理后细胞失水,故质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中,B正确;滴加③后细胞大量吸水,故滴加③后有较多水分子进入保卫细胞,C正确;①处理后细胞形态基本不变,②处理后细胞失水,③处理后细胞吸水,因此3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③,D正确。
(2021·湖南卷,T3)质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生的渗透调节过程。下列叙述错误的是( D )
A.施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关
B.质壁分离过程中,细胞膜可局部或全部脱离细胞壁
C.质壁分离复原过程中,细胞的吸水能力逐渐降低
D.1 mol/L NaCl溶液和1 mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等
解析:施肥过多使外界溶液浓度过高,大于细胞液的浓度,细胞发生质壁分离导致植物过度失水而死亡,引起“烧苗”现象,A正确;发生质壁分离的内因是细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性,而原生质层包括细胞膜、液泡膜以及之间的细胞质,质壁分离过程中,细胞膜可局部或全部与细胞壁分开,B正确;植物细胞在发生质壁分离复原的过程中,因不断吸水导致细胞液的浓度逐渐降低,与外界溶液浓度差减小,细胞的吸水能力逐渐降低,C正确;溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目,1 mol/L的NaCl溶液和1 mol/L的蔗糖溶液的渗透压不相同,因NaCl溶液中含有钠离子和氯离子,故其渗透压高于蔗糖溶液,D错误。
(2021·山东济南十一校联考)如图是高等动、植物与原生生物细胞避免渗透膨胀的三种机制。下列叙述不正确的是( C )
A.动、植物细胞吸