高考生物一轮复习第讲物质跨膜运输的实例和方式.ppt

1、第第7讲讲 物质跨膜运输的实例和方式物质跨膜运输的实例和方式20192019届高考生物届高考生物 一轮复习一轮复习考纲内容考纲内容全国卷全国卷5年考题统计年考题统计1.1.物质物质出入细胞出入细胞的方式的方式2016,2015,2014,202016,2015,2014,2013132.2.实验：通过模拟实验探实验：通过模拟实验探究膜的透性究膜的透性3.3.实验：实验：植物细胞的质壁植物细胞的质壁分离和复原分离和复原 2017,20142017,2014考纲展示考纲展示一、渗透系统和渗透作用一、渗透系统和渗透作用(1)(1)长颈漏斗内液柱上升的直观长颈漏斗内液柱上升的直观原因是什么？根本原因是

2、什么原因是什么？根本原因是什么？(2)(2)若将玻璃纸更换成纱布或若将玻璃纸更换成纱布或塑料薄膜，漏斗内液面却没有塑料薄膜，漏斗内液面却没有升高，这说明什么？升高，这说明什么？(3)若将烧杯内清水换成与长若将烧杯内清水换成与长颈漏斗内浓度相同的蔗糖溶液，颈漏斗内浓度相同的蔗糖溶液，其他不变，液面也没有升高，其他不变，液面也没有升高，这又说明什么？这又说明什么？（4）漏斗液面不在升高时，水分子是否绝对静止不再流动了？）漏斗液面不在升高时，水分子是否绝对静止不再流动了？渗透作用：水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。渗透作用：水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。2 2、渗透系统的组成、渗

3、透系统的组成(如图如图)及条件及条件 半透膜半透膜半透膜两侧的溶液具有浓度半透膜两侧的溶液具有浓度差。差。是指某些物质可以透过而另一是指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜，物些物质不能透过的多孔性薄膜，物质能否通过取决于分子的大小。质能否通过取决于分子的大小。如如玻璃纸。玻璃纸。浓度差的实质是单位体积溶液中溶浓度差的实质是单位体积溶液中溶质分子数的差（渗透压），即浓度质分子数的差（渗透压），即浓度差的大小与差的大小与物质的量浓度有关。物质的量浓度有关。(1)(1)当当S1S1浓度浓度S2S2浓度时，漏斗浓度时，漏斗(S1)(S1)液面会怎样变化？液面会怎样变化？(2)(2)当当S

4、1S1浓度浓度S2S2浓度时，漏斗浓度时，漏斗(S1)(S1)液面会怎样变化？液面会怎样变化？(2)(2)当当S1S1浓度浓度=S2=S2浓度时，漏斗浓度时，漏斗(S1)(S1)液面会怎样变化？液面会怎样变化？3、渗透作用的分析、渗透作用的分析上升。上升。S2S1S2S1的水分子数多于由的水分子数多于由S1S2S1S2的水分子数，的水分子数，下降。下降。S1S2S1S2的水分子数多于由的水分子数多于由S2S1S2S1的水分子数，的水分子数，不变。不变。S1S2S1S2的水分子数等于由的水分子数等于由S2S1S2S1的水分子数的水分子数。1、扩散与渗透的区别、扩散与渗透的区别渗透作用是水分子等溶

5、剂分子渗透作用是水分子等溶剂分子通过半透膜通过半透膜的扩散。的扩散。扩散是一种物质扩散是一种物质由高浓度区域向低浓度区域的物理运动由高浓度区域向低浓度区域的物理运动。渗透一定是扩散，但扩散不一定是渗透。渗透一定是扩散，但扩散不一定是渗透。渗透相对于扩散有两个要点：渗透相对于扩散有两个要点：要跨膜（扩散可以不跨膜）；要跨膜（扩散可以不跨膜）；是溶剂分子（扩散还可以是气体分子）。是溶剂分子（扩散还可以是气体分子）。特别提醒特别提醒(1)(1)水分子的移水分子的移动方向是双向移方向是双向移动，但最，但最终结果是水由果是水由低低浓度溶液度溶液流向流向高高浓度溶液度溶液的水分子数多（水往高的水分子数多（

6、水往高处流）。即流）。即由由单位体位体积内内水分子数多的溶液向水分子数多的溶液向单位体位体积内水分子少内水分子少的的溶液（溶液（顺水分子水分子浓度梯度）。度梯度）。(2)(2)渗透系渗透系统的溶液的溶液浓度指度指物物质的量的量浓度度而非而非质量量浓度，度，实质是指渗透是指渗透压。如。如10%10%葡萄糖溶液和葡萄糖溶液和10%10%蔗糖溶液的蔗糖溶液的质量量浓度相等度相等,但但10%10%蔗糖溶液的渗透蔗糖溶液的渗透压小小,故水可通故水可通过半透膜由蔗半透膜由蔗糖向葡葡糖渗透。糖向葡葡糖渗透。2 2、渗透系统和渗透作用的、渗透系统和渗透作用的5 5个提醒个提醒(3)(3)渗透平衡只意味着半透膜

7、两渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移水分子移动达到平衡状达到平衡状态，既不可看作没有水分子移既不可看作没有水分子移动，也不可看作两，也不可看作两侧溶液溶液浓度度绝对相等。相等。（4）半透膜两半透膜两侧溶液溶液浓度是渗透作用度是渗透作用发生的生的动力力,既决定着既决定着渗透的方向渗透的方向,又决定着渗透的速度又决定着渗透的速度,即即浓度差越大度差越大,渗透越快。渗透越快。（5 5）渗透装置可用于比）渗透装置可用于比较不同溶液不同溶液浓度的大小和探究物度的大小和探究物质是否可以通是否可以通过半透膜。半透膜。及时反馈及时反馈1、动物细胞的吸水和失水、动物细胞的吸水和失水2、成熟的植物细胞的失水和吸水

8、、成熟的植物细胞的失水和吸水（2 2）现象：）现象：当细胞液浓度外界溶液浓度时，失水，质壁分离；当细胞液浓度外界溶液浓度时，失水，质壁分离；当细胞液浓度外界溶液浓度时，吸水，质壁分离复原。当细胞液浓度外界溶液浓度时，吸水，质壁分离复原。注意注意分生区细胞和干种子细胞因无大液泡，不能发分生区细胞和干种子细胞因无大液泡，不能发生渗透作用，（种子主要靠吸胀作用吸水）无质壁分离和复生渗透作用，（种子主要靠吸胀作用吸水）无质壁分离和复原现象。原现象。植物细胞有细胞壁的存在，不管失水还是吸水，植物细胞有细胞壁的存在，不管失水还是吸水，细胞体积变化不大。细胞体积变化不大。（1）原理）原理原生质、原生质层和原

9、生质体的区别原生质、原生质层和原生质体的区别(1)(1)原生质是细胞内生命物质的总称。原生质是细胞内生命物质的总称。(2)(2)原生质层是成熟的植物细胞内相当于半透膜的结构，原生质层是成熟的植物细胞内相当于半透膜的结构，由细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质组成，不由细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质组成，不 包括细胞核和液泡内的细胞液。此结构仅存在于成熟包括细胞核和液泡内的细胞液。此结构仅存在于成熟 的植物细胞中。的植物细胞中。(3)(3)原生质体是去除了植物细胞壁后所剩下的具有生物原生质体是去除了植物细胞壁后所剩下的具有生物 活性的植物细胞结构，包括细胞膜、细胞质、细胞核活性的植物细胞结构，

10、包括细胞膜、细胞质、细胞核 三部分，常作为植物细胞融合的材料。三部分，常作为植物细胞融合的材料。动植物细胞能通过渗透作用吸水或失水动物物细胞胞 植物植物细胞胞条件条件细胞膜具胞膜具选择透透过性，相当于半透膜性，相当于半透膜细胞内溶液与胞内溶液与细胞胞外溶液构成外溶液构成浓度差度差原生原生质层(由由细胞膜、液泡胞膜、液泡膜及两者之膜及两者之间的的细胞胞质组成成)相当于半透膜相当于半透膜细胞液与外界溶液构成胞液与外界溶液构成浓度度差差 原理原理渗透作用渗透作用渗透作用渗透作用水分子水分子运运动方方向向低低浓度溶液度溶液高高浓度度溶液溶液低低浓度溶液度溶液高高浓度溶液度溶液现象象 皱缩或或胀破破质壁

11、分离、壁分离、质壁分离复原壁分离复原细胞吸水和失水原理在生产生活中的应用细胞吸水和失水原理在生产生活中的应用(1)(1)对农作物的合理灌溉对农作物的合理灌溉,既满足了作物对水分的需要既满足了作物对水分的需要,同同时也降低了土壤溶液的浓度时也降低了土壤溶液的浓度,有利于水分的吸收。有利于水分的吸收。(2)(2)盐碱地中的植物不易存活或一次施肥过多造成盐碱地中的植物不易存活或一次施肥过多造成“烧苗烧苗”现象现象,都是因为土壤溶液浓度过高都是因为土壤溶液浓度过高,甚至超过了根细甚至超过了根细胞液浓度胞液浓度,导致根细胞不易吸水甚至失水造成的。导致根细胞不易吸水甚至失水造成的。(3)(3)糖渍、盐渍食

12、品不易变质的原因是在食品外面和内部糖渍、盐渍食品不易变质的原因是在食品外面和内部形成很高浓度的溶液形成很高浓度的溶液,使微生物不能在其中生存和繁殖使微生物不能在其中生存和繁殖所以能较长时间的保存。所以能较长时间的保存。(4)(4)医用的生理盐水浓度为医用的生理盐水浓度为0.9%,0.9%,其渗透压与人体细胞外其渗透压与人体细胞外液的渗透压相当液的渗透压相当,可以使人体细胞保持正常的形态和功可以使人体细胞保持正常的形态和功能。能。植物细胞吸水和失水的实验探究植物细胞吸水和失水的实验探究1 1探究性实验的一般过程：观察现象，提出探究性实验的一般过程：观察现象，提出问题问题作出假设作出假设设计实验设

13、计实验进行实验进行实验分析结果，得出结论分析结果，得出结论总结交流总结交流进一步进一步探究。探究。2 2假设：原生质层相当于一层半透膜。假设：原生质层相当于一层半透膜。3 3预期结果：由于原生质层相当于一层半透预期结果：由于原生质层相当于一层半透膜，水分子可以自由透过，而蔗糖分子不膜，水分子可以自由透过，而蔗糖分子不能透过。因此，在蔗糖溶液中植物细胞的能透过。因此，在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变小，发生质壁分离。中央液泡会变小，发生质壁分离。4、实验步骤自自身身前前后后对对照照6.6.实验实验结论：实验结果与预期结果相同，说明结论：实验结果与预期结果相同，说明“原原生质层相当于一层半透膜生

14、质层相当于一层半透膜”的假设是成立的。的假设是成立的。5、实验结果、实验结果 实验成功的关键是实验材料的选择，必须选择有大液泡并实验成功的关键是实验材料的选择，必须选择有大液泡并有颜色的植物细胞，便于在显微镜下观察。有颜色的植物细胞，便于在显微镜下观察。发生质壁分离发生质壁分离原因是原生质层比细胞壁的伸缩性大。原因是原生质层比细胞壁的伸缩性大。质壁分离后在质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间细胞壁和细胞膜之间充满的是充满的是浓度降低的外浓度降低的外界溶液界溶液，因细胞壁是全透性且有水分子通过原生质层渗出来。，因细胞壁是全透性且有水分子通过原生质层渗出来。若用若用50%50%蔗糖溶液做实验，能发生质壁

15、分离但不能复原，蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，因为细胞过度失水而死亡。因为细胞过度失水而死亡。若用尿素、乙二醇、若用尿素、乙二醇、KNOKNO3 3、NaClNaCl做实验会出现自动复原现做实验会出现自动复原现象，因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。象，因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。特别提醒特别提醒一、植物细胞质壁分离及复原实验的拓展应用n1判断细胞的死活拓展应用n2测定细胞液浓度范围真题演练n1（2017年海南卷，9）为研究植物细胞质壁分离现象，某同学将某植物的叶表皮放入一定浓度的甲物质溶液中，一段时间后观察到叶表皮细胞发生了质壁分离现象。下列说法错误的

16、是（）nA该植物的叶表皮细胞是具有液泡的活细胞nB细胞内甲物质的浓度高于细胞外甲物质的浓度nC细胞液中的H2O可以经扩散进入甲物质溶液中nD甲物质和H2O能自由通过该叶表皮细胞的细胞壁n2（2017年新课标卷，4）将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中，发现其原生质体（即植物细胞中细胞壁以内的部分）的体积变化趋势如图所示。下列叙述正确的是（）nA04 h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内nB01 h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等nC23 h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压nD01 h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压三、物质跨膜运输和其他实例1不同物质的跨膜运输特点n(1)水分子：_(高低)。n(2)离子和小分子：顺相相对含量梯度含量梯度同一种植物同一种植物对的吸收有差异，对的吸收有差异，不同植物不同植物对的吸收也有差异，对的吸收也有差异，说明植物细胞对无机盐离子的吸收具有。说明植物细胞对无机盐离子的吸收具有。同一种无机盐离子同一种无机盐离子不同种无机盐离子不同种无机盐离子选择性选择性实例1联系实际联系实际：农业生产上的轮作：利用不同作物根系对矿质元农业生产上