内容正文:
第6讲 物质的跨膜运输
考纲 考情
1.物质出入细胞的方式(Ⅱ)
2.实验:观察植物细胞的质壁分离和复原
3.实验:通过模拟实验探究膜的透性 2022全国甲卷T2;
2022全国乙卷T29;
2021全国甲卷T29;
2020全国Ⅱ卷T5;
2020全国Ⅰ卷T4
考点一 物质跨膜运输的实例
1.渗透作用
(1)概念:指水分子(或其他溶剂分子)通过 的扩散。
(2)渗透作用产生的条件:一是具有 ,二是半透膜两侧的溶液具有 。
2.动、植物细胞的吸水和失水
(1)动物细胞的吸水和失水。
半透膜
半透膜
浓度差
细胞膜
细胞质
②现象。
a.外界溶液浓度<细胞质浓度⇒细胞吸水膨胀。
b.外界溶液浓度>细胞质浓度⇒细胞 。
c.外界溶液浓度=细胞质浓度⇒水分进出平衡。
(2)植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)。
①条件:成熟植物细胞具有中央大液泡。
②原理。
失水皱缩
小
③现象。
a.当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时,细胞就通过 失水,植物细胞发生 现象。
b.将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中,此时细胞液的浓度 外界清水,植物细胞就吸水,发生 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 。
②同种植物对不同无机盐离子的吸收也有 。
(2)人体甲状腺滤泡上皮细胞对碘的吸收是 (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 。
渗透作用
质壁分离
高于
质壁分离复原
差异
差异
逆
差异性
[判断正误]
(1)渗透作用中,膜两侧溶液的浓度指的是质量浓度。( )
提示:膜两侧溶液浓度指物质的量浓度。
(2)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。( )
提示:对动物细胞来说,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,当单位时间内水分子进出植物细胞数量相等时,有可能细胞液浓度大于细胞外溶液浓度。
(3)植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质和细胞核。( )
提示:原生质层包括细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质。
×
×
×
×
(4)将动物细胞置于5%的NaCl溶液中,会发生质壁分离现象。( )
提示:将动物细胞置于5%的NaCl溶液中,会发生渗透作用失水,但不会发生质壁分离现象,因为动物细胞无细胞壁。
(5)质壁分离过程中水分子扩散只能单向进行。( )
提示:质壁分离过程中水分子扩散是双向进行的。
(6)成熟的植物细胞发生质壁分离过程中,细胞的吸水能力逐渐减小。( )
提示:质壁分离过程中,细胞的吸水能力逐渐变大。
(7)植物细胞对无机盐离子的吸收具有选择性。( )
×
×
√
[边角追踪]
(1)(必修1 P64“拓展题”)轮作是指农民在一块田里有计划地更换作物种类来种,这样做的意义是什么?
提示:由于作物对矿质营养元素的吸收具有选择性,所以轮作可防止长期在同一块田里种植同种作物导致土壤肥力下降。
(2)(必修1 P64正文拓展)细胞膜和其他生物膜都具有流动性和选择透过性,其结构基础分别是什么?
提示:流动性的结构基础是组成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的;选择透过性的结构基础主要是膜上载体蛋白的种类和数量。
溶质能通过半透膜的渗透装置分析
(1)S1和S2是同种溶质,且都能透过半透膜,S1溶液浓度大于S2溶液。
(2)S1和S2是两种不同的溶质,且只有水和S1能通过半透膜。
①若S1的物质的量浓度大于S2的物质的量浓度,则出现的现象是S1液面先升高,随后S1中的溶质透过半透膜进入S2,S2液面逐渐升高,最终高于S1。
②若S1的物质的量浓度小于S2的物质的量浓度,则出现的现象是S1液面始终低于S2液面。
考向一 渗透装置中溶液浓度及水分子移动方向的判断
[例1] (2022·河北冀州模拟)如图中X溶液、Y溶液分别为质量分数为30%的葡萄糖溶液、质量分数为30%的淀粉溶液,且单糖能通过半透膜而二糖、多糖不能通过半透膜。下列相关叙述错误的是( )
A.装置A的现象是左侧液面先下降后上升,最终左右液面持平
B.装置A左右侧替换为等量蔗糖溶液,左右侧分别加入相等且适量的蔗糖酶、淀粉酶,左侧液面先升后降最后不变
C.装置B烧杯中溶液液面下降的速率逐渐减缓
D.装置B达到渗透平衡后,由于液面差的存在,水分子向半透膜两侧扩散的速度不同
D
解析:由于装置A左右存在浓度差,且X溶液的浓度大,所以左侧液面会下降,但由于X溶液中的葡