内容正文:
必修1
分子与细胞
第二单元 细胞的基本结构与物质输入和输出
第3讲 细胞的物质输入和输出
考点一
考点三
考点二
课标要求 核心素养
1.阐明质膜具有选择透过性。
2.举例说明哪些物质顺浓度梯度进出细胞,不需要额外提供能量;哪些物质逆浓度梯度进出细胞,需要能量和载体蛋白。
3.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。 1.结合细胞膜的化学组成,理解细胞膜具有选择透过性的原因。(生命观念)
2.比较自由扩散、协助扩散、主动运输和胞吞、胞吐方式的异同点,并能根据一种物质进出细胞的特点判断其运输方式。(科学思维)
3.选择合适的实验材料,观察植物细胞的质壁分离与复原,分析实验结果,得出实验结论。(科学探究)
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考点一 渗透作用与细胞的吸水和失水
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1.渗透作用
(1)概念:指水分子(或其他溶剂分子)通过_________的扩散过程。
(2)原理
半透膜
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2.动植物细胞的吸水和失水
(1)动物细胞的吸水和失水
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②现象
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(2)植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)
①原理
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②现象
当外界溶液浓度______细胞液浓度时,细胞发生质壁分离现象 当外界溶液浓度______细胞液浓度时,细胞吸水膨胀,由于存在细胞壁,细胞不会涨破 当外界溶液浓度______细胞液浓度时,细胞维持正常形态
大于
小于
等于
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易错整合,判断正误。
(1)渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量百分比浓度。( )
(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)虽然红细胞没有具膜细胞器,但将其放入一定浓度的外界溶液中,也能发生渗透作用。( )
(4)植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质和细胞核。( )
×
×
√
×
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1.对于动植物细胞来说,单位时间内,水分子进出细胞的数量相等时,细胞内外液体的浓度一定相等吗?为什么?
提示:不一定。对于动物细胞来说,水分子进出细胞的数量相等时,细胞内外溶液的浓度相等。但植物细胞有细胞壁的支持、保护作用,单位时间内水分子进出植物细胞的数量相等时,有可能细胞液浓度大于细胞外溶液浓度。
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2.下图甲、乙、丙分别是细胞在不同浓度溶液中水分子的跨膜运输示意图(箭头大小代表水分子数的多少)。请回答下列问题。
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(1)若将人的成熟红细胞放入清水中,会出现上图所示哪种现象?分析原因。
提示:会出现图甲所示现象。将人的成熟红细胞放入清水中,发生渗透作用,从细胞外进入细胞内的水分子多于从细胞内到细胞外的水分子,细胞吸水。
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(2)若将洋葱表皮细胞放在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中,会出现上图所示哪种现象?达到平衡时,水分子进出细胞的状况是上图中哪一种?
提示:将洋葱表皮细胞放在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中,细胞外界溶液浓度较大,细胞失水,如图丙所示;达到平衡时,水分子进出细胞的速率相等,如图乙所示。
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(3)若某叶肉细胞正处于图甲所示状态,一段时间内细胞体积增大,最终会不会涨破?为什么?
提示:细胞不会涨破,因为植物细胞的细胞壁有支持和保护作用。
(4)列举渗透原理在生产、生活中的应用。
提示:①对农作物合理灌溉,降低了土壤溶液浓度,促进水分的吸收,满足农作物对水分的需要。
②盐碱地中植物更易缺水或不易存活;一次施肥过多,会造成“烧苗”现象。这些都是因为土壤溶液浓度过高,根细胞不易吸水,甚至失水造成的。
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③糖渍、盐渍食品(如盐渍鱼、肉)不易变质的原因是在食品的表面和内部形成了高浓度的糖、盐溶液,使微生物(如细菌)不能生存、繁殖。
④医用生理盐水的质量浓度为0.9%,与人体细胞生存的液体环境的浓度基本相等,可以维持细胞的正常形态。
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1.影响渗透作用中液面变化的因素分析
半透膜表面积的大小
在浓度NB=NC>NA,其他条件相同的情况下,半透膜的表面积越大,单位时间内进出半透膜的水量越多,液面变化越明显
结果:vB>vC,ΔhB=ΔhC
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半透膜两侧的浓度差
在其他条件相同的情况下,半透膜两侧的浓度差越大,单位时间内进出半透膜的水量越多,液面变化越明显
结果:vB>vC,ΔhB>ΔhC
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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
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