内容正文:
第6讲 物质跨膜运输的实例与方式
素养目标
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及复原实验有关的实验设计方法。(科学探究)
渗透作用与细胞的吸水和失水
1.渗透作用
(1)发生的条件
①具有半透膜。
②半透膜两侧具有浓度差。
(2)渗透的方向
水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。
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原理
②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。
4.由物质跨膜运输实例看出,细胞对于物质的输入和输出具有选择性,细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。
1.辨析正误
(1)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。( × )
(2)哺乳动物成熟的红细胞没有具膜结构的细胞器,因此不能发生渗透作用。( × )
(3)植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质和细胞核。( × )
(4)植物细胞和动物细胞吸水时,细胞体积都会明显变大。( × )
2.教材深挖
(1)[必修1 P61“思考与讨论”改编]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?
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(2)[必修1 P61图42拓展]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?
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答案:(1)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)可以,虽然液泡无色,但原生质层中有叶绿体,有利于观察。
1.渗透作用的现象分析
(1)水分子移动方向:由低浓度溶液流向高浓度溶液是表观现象,实际上水分子是双向移动的,只是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数较多。
(2)漏斗内液面上升的原因:单位时间内由清水进入蔗糖溶液中的水分子数多于由蔗糖溶液进入清水中的水分子数。
(3)漏斗内液面停止上升的原因:随着液面的不断上升,漏斗内液体的压强越来越大,从而使水分子从漏斗内移向烧杯的速率加快,水分子进出漏斗的速率越来越接近,直至完全相等,漏斗内液面不再升高,此时水分子的进出达到动态平衡。
2.渗透作用实验装置的拓展应用
(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:
角度 基于渗透作用的原理及装置的分析,考查科学思维
1.如图是平衡时的渗透装置,二糖不能通过半透膜,在此基础上继续实验。下列判断正确的是( )
A.若向漏斗中滴入清水,平衡时m将不变
B.若向漏斗中加入蔗糖分子,则平衡时m不变
C.若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,则平衡时m减小
D.向烧杯中加入适量清水,平衡时m将增大
C 解析:向漏斗内滴入清水,漏斗内溶液浓度降低,平衡时m将减小,A错误;若向漏斗中加入蔗糖分子,漏斗内溶液浓度升高,水分子进入漏斗的更多,平衡时m增大,B错误;若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,则溶质也被吸出,漏斗中溶质减少,则平衡时m将减小,C正确;向烧杯中加入适量清水,使a液面增高,而漏斗中