高中生物 第四章 物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗?新人教版必修

高中生物第四章物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗n件新人教版必修第一頁，共五十六頁，2022年，8月28日

第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第二頁，共五十六頁，2022年，8月28日第1節(jié)物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗谌?，共五十六頁?022年，8月28日自主學(xué)習(xí)新知突破第四頁，共五十六頁，2022年，8月28日1．了解細(xì)胞吸水和失水的條件。2．理解細(xì)胞膜是選擇透過性膜。3．質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗的應(yīng)用。第五頁，共五十六頁，2022年，8月28日1．原理：發(fā)生了滲透作用。該作用必須具備兩個條件：細(xì)胞的吸水和失水第六頁，共五十六頁，2022年，8月28日2．動物細(xì)胞的吸水和失水(以紅細(xì)胞為例：紅細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜)(1)當(dāng)外界溶液濃度<細(xì)胞質(zhì)濃度時，細(xì)胞__________。(2)當(dāng)外界溶液濃度>細(xì)胞質(zhì)濃度時，______________。(3)當(dāng)外界溶液濃度等于細(xì)胞質(zhì)濃度時，水分進(jìn)出平衡。吸水膨脹細(xì)胞失水皺縮第七頁，共五十六頁，2022年，8月28日3．植物細(xì)胞的吸水和失水(1)成熟植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)。第八頁，共五十六頁，2022年，8月28日(2)條件：成熟植物細(xì)胞中央具有_______。(3)驗證：①當(dāng)外界溶液的濃度大于細(xì)胞液濃度時，細(xì)胞就通過滲透作用失水，植物細(xì)胞就發(fā)生_________現(xiàn)象；②將已發(fā)生質(zhì)壁分離的植物細(xì)胞放入清水中，此時細(xì)胞液的濃度高于外界清水，植物細(xì)胞就吸水，發(fā)生______________現(xiàn)象。大液泡質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原第九頁，共五十六頁，2022年，8月28日[思考探討]

1.教材滲透裝置中，長頸漏斗液面上升的原因是什么？2．發(fā)生滲透一段時間后，長頸漏斗中液面不再上升，水分子還進(jìn)出半透膜嗎？漏斗內(nèi)外溶液濃度是否相等？提示：1.液面上升的原因是單位時間內(nèi)由清水進(jìn)入蔗糖溶液中水分子數(shù)多于由蔗糖溶液進(jìn)入清水中的水分子數(shù)。2．仍有水分子進(jìn)出半透膜，達(dá)到了動態(tài)平衡，漏斗內(nèi)外溶液濃度不相等。第十頁，共五十六頁，2022年，8月28日1．滲透作用水分子(或者其他溶劑分子)通過半透膜，從相對含量高的溶液向相對含量低的溶液擴散。第十一頁，共五十六頁，2022年，8月28日2．滲透作用現(xiàn)象的分析(1)蔗糖溶液液面上升的原因：上述現(xiàn)象可以解釋為：水分子可以通過半透膜，而蔗糖分子不能通過，單位時間內(nèi)進(jìn)入漏斗的水分子數(shù)多于進(jìn)入燒杯的水分子數(shù)，漏斗內(nèi)液面上升。第十二頁，共五十六頁，2022年，8月28日(2)當(dāng)液面上升到一定程度時，液面不再升高的原因：分析上圖可知：H1產(chǎn)生的壓強與水和蔗糖溶液產(chǎn)生的滲透壓差達(dá)到平衡，使半透膜兩側(cè)水分子的交換率相等時，液面不再升高。第十三頁，共五十六頁，2022年，8月28日3．植物細(xì)胞與滲透裝置的比較據(jù)圖分析可知：(1)原生質(zhì)層——具有選擇透過性，相當(dāng)于半透膜。(2)濃度差——細(xì)胞液與外界溶液之間具有濃度差。所以一個植物細(xì)胞類似于一個滲透裝置。第十四頁，共五十六頁，2022年，8月28日1．物質(zhì)跨膜運輸?shù)奶攸c(1)運輸方向與濃度關(guān)系：__________________________。(2)物質(zhì)進(jìn)出的特點：物質(zhì)的輸入和輸出有________。2．生物膜的特性細(xì)胞膜和其他生物膜可以讓水分子自由通過，一些______________也可以通過，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過，因此它們都是_______________膜。物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗⒉欢际琼樝鄬康奶荻鹊倪x擇性離子和小分子選擇透過性第十五頁，共五十六頁，2022年，8月28日第十六頁，共五十六頁，2022年，8月28日1．選擇透過性膜具有選擇性的原因不同細(xì)胞膜上載體蛋白的種類和數(shù)量不同，從而使細(xì)胞膜對物質(zhì)透過表現(xiàn)出高度的選擇性。第十七頁，共五十六頁，2022年，8月28日2．半透膜和選擇性透過膜的比較膜的種類物質(zhì)透過性特點實質(zhì)半透膜較小物質(zhì)通過，較大物質(zhì)不能透過不具有選擇性、不具有活性，是多孔性薄膜物理學(xué)上的概念選擇透過性膜要選擇吸收的離子、小分子可通過，而其他離子、小分子和大分子不能通過具有選擇性和活性，是生物膜生物學(xué)上的概念第十八頁，共五十六頁，2022年，8月28日[記知識綱要]

第十九頁，共五十六頁，2022年，8月28日

[背關(guān)鍵語句]1．細(xì)胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)稱為原生質(zhì)層。具有選擇透過性。2．質(zhì)壁分離過程中，低倍顯微鏡可以觀察到洋蔥外表皮細(xì)胞中液泡逐漸變小，顏色變深，原生質(zhì)層脫離細(xì)胞壁。3．質(zhì)壁分離的內(nèi)因是原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大；外因是外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度。4．發(fā)生質(zhì)壁分離的條件是活的成熟的植物細(xì)胞，質(zhì)壁分離過程中，細(xì)胞吸水力逐漸增大。第二十頁，共五十六頁，2022年，8月28日合作探究課堂互動第二十一頁，共五十六頁，2022年，8月28日滲透作用的原理和應(yīng)用

按下圖所示安裝滲透作用裝置，將半透膜袋縛于玻璃管下端，半透膜袋內(nèi)部裝有50mL質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液。下列有關(guān)說法不正確的是(

)第二十二頁，共五十六頁，2022年，8月28日A．若換用較大表面積的半透膜，達(dá)到平衡所用時間會縮短B．若將質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液換為質(zhì)量濃度為0.5g/mL的蔗糖溶液，玻璃管內(nèi)的液面高度會增加C．達(dá)到平衡后，向燒杯中加適量清水，玻璃管中的液面也會上升D．將玻璃管及縛于其上的半透膜袋適當(dāng)向上提升一段，玻璃管內(nèi)的液面位置相對于上端管口的位置不變[自主解答]

________第二十三頁，共五十六頁，2022年，8月28日解析：半透膜表面積越大，與外界溶液的接觸面積就越大，水分子進(jìn)入半透膜袋的速率就越快，A正確；將質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液換為質(zhì)量濃度為0.5g/mL的蔗糖溶液，其吸水量增加，玻璃管內(nèi)的液面高度會增加，B正確；如果在平衡后的燒杯中加入適量水，那么燒杯中液面上升，兩液面間高度差減小，高度差形成的壓力變小，但濃度差不變，即滲透壓不變，則玻璃管中的液面會上升，使高度差造成的壓力等于滲透壓從而達(dá)到平衡，C正確；第二十四頁，共五十六頁，2022年，8月28日將玻璃管及縛于其上的半透膜袋適當(dāng)向上提升一段，玻璃管中液面與燒杯中液面間的高度差增大，而內(nèi)外濃度差不變，平衡被打破，重新達(dá)到平衡時玻璃管內(nèi)液面位置相對于上端管口的位置降低，D錯誤。答案：D第二十五頁，共五十六頁，2022年，8月28日【互動探究】若向半透膜袋內(nèi)加入適量的蔗糖酶后，玻璃管中液面如何變化？提示：加入蔗糖酶后，玻璃管中的液面先上升，而后再

第二十六頁，共五十六頁，2022年，8月28日

驗證滲透作用發(fā)生的條件①具有半透膜：②具有濃度差：

第二十七頁，共五十六頁，2022年，8月28日1．如圖表示一中間隔一半透膜(只允許水分子通過)的水槽，兩側(cè)分別加入等物質(zhì)的量濃度的葡萄糖溶液和麥芽糖溶液。然后在半透膜兩側(cè)加入等質(zhì)量的麥芽糖酶(麥芽糖酶只能分解麥芽糖)，在加入麥芽糖酶前后A、B兩側(cè)液面的變化是(

)第二十八頁，共五十六頁，2022年，8月28日A．加酶前A側(cè)上升，加酶后B側(cè)上升并高于A側(cè)高度B．加酶前A側(cè)上升，加酶后B側(cè)上升并等于A側(cè)高度C．加酶前后A、B兩側(cè)液面不變D．加酶前A、B兩側(cè)液面不變，加酶后B側(cè)液面上升并高于A側(cè)液面第二十九頁，共五十六頁，2022年，8月28日解析：影響水分子擴散的溶液滲透壓的大小取決于溶質(zhì)微粒的數(shù)目。相同物質(zhì)的量濃度的葡萄糖溶液和麥芽糖溶液滲透壓相等，但加入麥芽糖酶后，麥芽糖被分解成葡萄糖，溶液的滲透壓將大于A側(cè)的葡萄糖溶液。答案：D第三十頁，共五十六頁，2022年，8月28日質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗

為探究茉莉酸(植物生長調(diào)節(jié)劑)對離體培養(yǎng)的成熟胡楊細(xì)胞質(zhì)壁分離的影響，將細(xì)胞分別移至不同的培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)3天，結(jié)果如下表。下列敘述錯誤的是(

)組別培養(yǎng)液中另添加的成分結(jié)果NaCl茉莉酸①＋－部分細(xì)胞質(zhì)壁分離②＋＋細(xì)胞正常，無質(zhì)壁分離③－－細(xì)胞正常，無質(zhì)壁分離第三十一頁，共五十六頁，2022年，8月28日注：“＋”表示有添加，添加后NaCl濃度為100mmol·L－1，茉莉酸濃度為10－3mg·L－1；“－”表示無添加。A．胡楊細(xì)胞通過滲透作用吸水和失水B．質(zhì)壁分離的胡楊細(xì)胞液泡體積變小C．NaCl為自變量，茉莉酸為因變量D．茉莉酸對NaCl引起的胡楊細(xì)胞質(zhì)壁分離有抑制作用[自主解答]

________第三十二頁，共五十六頁，2022年，8月28日解析：成熟的植物細(xì)胞具有中央大液泡，主要通過滲透作用吸水和失水，A正確；胡楊細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜，當(dāng)細(xì)胞液濃度小于外界溶液濃度時，細(xì)胞失水，此時液泡中水分子滲出，液泡體積將會變小，B正確；根據(jù)實驗?zāi)康募氨碇行畔⒖芍?，自變量是茉莉酸的有無，因變量是細(xì)胞是否出現(xiàn)質(zhì)壁分離，C錯誤；由①②組對照可知，NaCl是無茉莉酸的條件下可引起細(xì)胞質(zhì)壁分離，而在存在茉莉酸的條件下不會引起細(xì)胞質(zhì)壁分離，這說明茉莉酸對NaCl引起的胡楊細(xì)胞質(zhì)壁分離有抑制作用，D正確。答案：C第三十三頁，共五十六頁，2022年，8月28日[實驗原理](1)原生質(zhì)層的伸縮性比細(xì)胞壁的伸縮性大。(2)當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時，細(xì)胞失水，原生質(zhì)層收縮進(jìn)而質(zhì)壁分離。(3)當(dāng)細(xì)胞液濃度大于外界溶液濃度時，細(xì)胞滲透吸水，使質(zhì)壁分離復(fù)原。第三十四頁，共五十六頁，2022年，8月28日

[實驗步驟]第三十五頁，共五十六頁，2022年，8月28日

[實驗結(jié)論]成熟植物細(xì)胞能與外界溶液發(fā)生滲透作用：當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時，細(xì)胞失水；當(dāng)外界溶液濃度小于細(xì)胞液濃度時，細(xì)胞吸水。第三十六頁，共五十六頁，2022年，8月28日2．右圖是某同學(xué)用紫色洋蔥鱗片葉的外表皮做“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”的實驗中所觀察到的細(xì)胞圖。下列敘述正確的是(

)第三十七頁，共五十六頁，2022年，8月28日A．圖中1、2、6組成了細(xì)胞的原生質(zhì)層B．圖中細(xì)胞處于質(zhì)壁分離狀態(tài)，此時6處的濃度一定大于7處的濃度C．圖中1是細(xì)胞壁，6中充滿了外界溶液D．圖中7是細(xì)胞液，在細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離過程中，其顏色逐漸變淺第三十八頁，共五十六頁，2022年，8月28日解析：圖中1為細(xì)胞壁，2與4以及兩者之間的5共同組成了原生質(zhì)層，A錯誤；由于1細(xì)胞壁是全透性的，所以6處充滿了外界溶液，C正確；細(xì)胞處于質(zhì)壁分離狀態(tài)但細(xì)胞此時不一定正在失水，所以7處的濃度不一定小于6處的濃度，B錯誤；在質(zhì)壁分離的過程中7是失水的，所以7的顏色應(yīng)該是逐漸加深，D錯誤。答案：C第三十九頁，共五十六頁，2022年，8月28日高效測評知能提升第四十頁，共五十六頁，2022年，8月28日1．如圖中的滲透裝置，開始時的液面高度為a，停止上升時的高度為b，若每次停止上升后都將玻璃管中高出燒杯液面的部分吸出，則吸出蔗糖溶液的次數(shù)與a、b液面間的高度差之間的關(guān)系是(

)第四十一頁，共五十六頁，2022年，8月28日解析：隨著漏斗內(nèi)蔗糖溶液的不斷被吸出和漏斗內(nèi)不斷吸水，漏斗內(nèi)蔗糖溶液的濃度越來越小，滲透吸水的量越來越少，因而a、b液面的高度差越來越小。答案：A第四十二頁，共五十六頁，2022年，8月28日2．下列關(guān)于物質(zhì)跨膜運輸實例的敘述中，不正確的是(

)A．細(xì)胞吸水和失水是水分子順相對含量的梯度跨膜運輸?shù)倪^程B．水分子跨膜運輸?shù)姆较蚴怯傻蜐舛热芤合蚋邼舛热芤篊．無機鹽離子可以逆相對含量的梯度進(jìn)行跨膜運輸D．生物膜是選擇透過性膜，小分子物質(zhì)都能通過，而大分子物質(zhì)則不能通過第四十三頁，共五十六頁，2022年，8月28日解析：生物膜是選擇透過性膜，水分子可自由通過，一些離子和小分子可以通過，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過；水分子的跨膜運輸方向是順相對含量梯度，即由低濃度溶液向高濃度溶液擴散；細(xì)胞對于物質(zhì)的輸入和輸出具有選擇性，對于所需要的無機鹽離子可以逆相對含量梯度運輸。答案：D第四十四頁，共五十六頁，2022年，8月28日3．在觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原的過程中，某同學(xué)在視野中看到生活著的洋蔥表皮細(xì)胞正處于如圖所示狀態(tài)，a、b表示兩處溶液的濃度，由此推測(

)A．此時a>b，細(xì)胞滲透吸水B．a(chǎn)＝b，滲透系統(tǒng)保持動態(tài)平衡C．此時a<b，細(xì)胞滲透失水D．上述三種情況都可能存在第四十五頁，共五十六頁，2022年，8月28日解析：如果這個圖表示質(zhì)壁分離復(fù)原的過程，A正確；如果這個圖中的原生質(zhì)層既不增大也不縮小，說明水分進(jìn)出平衡，B正確；如果這個圖表示質(zhì)壁分離的過程，說明外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度，C正確。答案：D第四十六頁，共五十六頁，2022年，8月28日4．將同一新鮮馬鈴薯塊莖切成4根粗細(xì)相同、長為5cm的條，再將這4根馬鈴薯條分別放在不同濃度的KNO3溶液中，依次在30min和4h后測量每一根的長度，結(jié)果如圖所示。下列結(jié)論錯誤的是(

)第四十七頁，共五十六頁，2022年，8月28日A．a(chǎn)馬鈴薯條細(xì)胞通過滲透作用吸水B．b馬鈴薯條細(xì)胞質(zhì)壁分離逐漸復(fù)原C．c馬鈴薯條細(xì)胞質(zhì)壁分離D．d馬鈴薯條細(xì)胞所處的KNO3溶液濃度增加第四十八頁，共五十六頁，2022年，8月28日解析：由圖可知，a、b、c馬鈴薯條4h后的長度都大于30min后的長度，說明K＋進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。b、c馬鈴薯條細(xì)胞質(zhì)壁分離后復(fù)原，a馬鈴薯條細(xì)胞通過滲透作用吸水，使長度大于原長度，A、B、C正確；d馬鈴薯條4h后長度未變化，并且馬鈴薯條所處的KNO3溶液濃度最大，因此d馬鈴薯條細(xì)胞在30min時就因過度失水而死亡，d馬鈴薯條因失水而使KNO3溶液濃度降低，D錯誤。答案：D第四十九頁，共五十六頁，2022年，8月28日5.右圖為研究滲透作用的實驗裝置，請回答下列問題。(1)漏斗內(nèi)溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)為兩種不同濃度的蔗糖溶液，漏斗內(nèi)外起始液面一致。滲透平衡時的液面差為Δh，此時S1和S2濃度大小關(guān)系為________。第五十頁，共五十六頁，2022年，8月28日(2)圖中半透膜模擬的是成熟植物細(xì)胞中的__________，兩者在物質(zhì)透過功能上的差異是__________________________。(3)為進(jìn)一步探究兩種膜的特性，某興趣小組做了以下實驗。實驗材料：紫色洋蔥。實驗器具：如圖所示的滲透裝置(不含溶液)，光學(xué)顯微鏡，載玻片，蓋玻片，鑷子，刀片，吸水紙，擦鏡紙，滴管，記號筆等。第五十一頁，共五十六頁，2022年，8月28日實驗試劑：蒸餾水，0.3g/mL的蔗糖溶液和與其等滲的KNO3溶液。部分實驗步驟和結(jié)果如下：①選兩套滲透裝置，標(biāo)上代號X和Y。在兩個燒杯里均加入一定量的蒸餾水，分別在裝置X和Y的漏斗內(nèi)加入適量的蔗糖溶液和KNO3溶液，均調(diào)節(jié)漏斗內(nèi)外液面高度一致。滲透平衡時出現(xiàn)液面差的裝置有________(填代號)。②選兩片潔凈的載玻片，________，在載玻片中央分別滴加________，制作洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片并分別觀察裝片中細(xì)胞的初始狀態(tài)。第五十