4.1物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例省微課一等獎(jiǎng)?wù)n件公開(kāi)課一等獎(jiǎng)?wù)n件省賽課獲獎(jiǎng)?wù)n件

一、細(xì)胞的吸水和失水(1)動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞相稱于半透膜的構(gòu)造分別是、。(2)圖A表達(dá)植物細(xì)胞的生理狀態(tài)是。(3)發(fā)生圖A狀態(tài)的外界條件是。細(xì)胞膜原生質(zhì)層質(zhì)壁分離外界溶液濃度高于細(xì)胞液濃度(4)細(xì)胞由圖A→圖B變化過(guò)程中，水分子跨膜運(yùn)輸狀態(tài)如何？

(5)若圖A和圖B是不同植物細(xì)胞置于同一蔗糖溶液中，形態(tài)不再發(fā)生變化后的狀態(tài)，則實(shí)驗(yàn)前哪種細(xì)胞的細(xì)胞液濃度大？

由外向內(nèi)擴(kuò)散的水分子總數(shù)多于由內(nèi)向外擴(kuò)散的水分子總數(shù)圖B細(xì)胞二、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌鼘?shí)例不同不同選擇性2．番茄和水稻吸水和吸取無(wú)機(jī)鹽的分析(1)水稻吸取水的相對(duì)速度比吸取Ca2＋、Mg2＋。(2)番茄吸取水的相對(duì)速度比吸取Ca2＋、Mg2＋。(3)植物吸取水和無(wú)機(jī)鹽是何種關(guān)系？。大(或快)小(或慢)植物吸取水和吸取無(wú)機(jī)鹽是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過(guò)程考點(diǎn)一細(xì)胞的吸水和失水考情解讀

高考中多結(jié)合圖形理解、實(shí)驗(yàn)分析等形式考查質(zhì)壁分離及其復(fù)原。以“植物細(xì)胞的吸水和失水”實(shí)驗(yàn)為模板，以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)考查質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的拓展應(yīng)用和其他物質(zhì)跨膜運(yùn)輸情況是今后高考命題熱點(diǎn)。kaodianyiti[鏈一串]1．細(xì)胞與否發(fā)生質(zhì)壁分離及其復(fù)原的判斷(1)從細(xì)胞角度分析：①死細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞及未成熟的植物細(xì)胞不發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。②含有中央大液泡的成熟植物細(xì)胞可發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。③鹽酸、酒精、醋酸等溶液能殺死細(xì)胞，不適于用做質(zhì)壁分離的外界溶液。(2)從溶液角度分析：①在一定濃度(溶質(zhì)不能透膜)的溶液中可發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。②在一定濃度(溶質(zhì)可透膜)的溶液中可發(fā)生質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原。如甘油、尿素、乙二醇、KNO3等。③在高濃度溶液中可發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，但不會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。[核心一點(diǎn)]1．下面能發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象的一組細(xì)胞是()①食用的糖醋蒜細(xì)胞②蠶豆葉的表皮細(xì)胞③植物的根毛細(xì)胞④人的口腔上皮細(xì)胞⑤用鹽酸解離的洋蔥根尖細(xì)胞⑥根尖分生區(qū)細(xì)胞A．①⑤B．②③⑥C．①②③④⑤⑥ D．②③解析：能發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞為活的成熟的高等植物的體細(xì)胞，①是死細(xì)胞，④是人的細(xì)胞，沒(méi)有細(xì)胞壁，⑤用鹽酸解離會(huì)殺死細(xì)胞，⑥沒(méi)有大的液泡，這些細(xì)胞都不能發(fā)生質(zhì)壁分離。②和③都是活的成熟的高等植物細(xì)胞，能夠發(fā)生質(zhì)壁分離。答案：D2．(2012·本溪檢測(cè))將不同植物的三個(gè)未發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞置于同一蔗糖溶液中，形態(tài)不再變化后的細(xì)胞圖以下。則有關(guān)各細(xì)胞液的濃度判斷對(duì)的的是()①實(shí)驗(yàn)前乙<甲<丙②實(shí)驗(yàn)前乙>甲>丙③實(shí)驗(yàn)后乙≥甲＝丙④實(shí)驗(yàn)后乙<甲<丙A．①③ B．②③C．①④ D．②④解析：乙未出現(xiàn)質(zhì)壁分離，丙質(zhì)壁分離現(xiàn)象最明顯，因此實(shí)驗(yàn)前，乙的細(xì)胞液濃度最高，丙最低，即乙>甲>丙。實(shí)驗(yàn)后，形態(tài)不再變化，則甲、丙的細(xì)胞液濃度與蔗糖溶液濃度相似，乙的細(xì)胞液濃度≥蔗糖溶液濃度，因此乙≥甲＝丙。答案：B考點(diǎn)二膜的透性實(shí)驗(yàn)探究考情解讀高考涉及膜的透性探究，多以滲透裝置及相關(guān)實(shí)驗(yàn)和圖解等形式呈現(xiàn)，考查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或分析能力。[做一題][例2]某同窗進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，甲圖為實(shí)驗(yàn)開(kāi)始狀態(tài)，乙圖為實(shí)驗(yàn)結(jié)束狀態(tài)。請(qǐng)?jiān)谝覉D所示實(shí)驗(yàn)成果的基礎(chǔ)上繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，探究蔗糖的水解產(chǎn)物能否通過(guò)半透膜。增添的實(shí)驗(yàn)材料：蔗糖酶溶液、斐林試劑、試管、滴管、水浴鍋等。(1)設(shè)計(jì)出繼續(xù)實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)要環(huán)節(jié)：①___________________________________________；②_________________________________________。(2)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并作出結(jié)論。_____________________________________________。[答案](1)①向a、b兩管分別加入等量蔗糖酶溶液，水浴加熱(或隔水加熱)U型管至適宜溫度，觀察a、b兩管內(nèi)液面的變化②吸取a、b兩管內(nèi)適量液體，分別加入A、B兩試管中，并加入斐林試劑，(60～65℃)水浴加熱，觀察A、B試管內(nèi)有無(wú)磚紅色沉淀(2)如果a、b兩管液面高度差縮小且A、B試管內(nèi)都有磚紅色沉淀，則蔗糖的水解產(chǎn)物能通過(guò)半透膜；如果a、b兩管液面高度差增大且A試管內(nèi)無(wú)磚紅色沉淀、B試管內(nèi)有磚紅色沉淀，則蔗糖的水解產(chǎn)物不能通過(guò)半透膜[鏈一串]1．滲入作用原理解讀(滲入裝置以下圖)(1)若S1濃度>S2濃度，單位時(shí)間內(nèi)由S2→S1的水分子數(shù)多于S1→S2，外觀上體現(xiàn)為S1液面上升。(2)若S1濃度<S2濃度，則狀況相反，外觀上體現(xiàn)為S1液面下降。(3)Δh達(dá)一定高度時(shí)，由半透膜進(jìn)出漏斗的水分子數(shù)相等，滲入系統(tǒng)達(dá)成平衡狀態(tài)，液面不再變化。[核心一點(diǎn)]在達(dá)成平衡后，只要存在液面差Δh，則S1溶液濃度仍不不大于S2溶液濃度，且Δh的高低決定于起始S1與S2的濃度差。2．“U形管”問(wèn)題分析(1)本節(jié)內(nèi)容常見(jiàn)如圖(或類似圖)的裝置：U形管下部c為半透膜，a、b為不同溶液。問(wèn)題常涉及：①兩側(cè)液面的變化；②兩側(cè)溶液的物質(zhì)的量濃度與否相等；③兩側(cè)吸水力的大小與否相等等。(2)在分析這類問(wèn)題時(shí)，需要注意下列信息：①兩側(cè)溶液的物質(zhì)的量濃度誰(shuí)大誰(shuí)小。水分子由物質(zhì)的量濃度小的一側(cè)流向物質(zhì)的量濃度大的一側(cè)。②兩側(cè)溶液中的溶質(zhì)與否能通過(guò)半透膜，若不能，則只是物質(zhì)的量濃度高的一側(cè)液面升高；若能，則先是物質(zhì)的量濃度高的一側(cè)液面升高，隨即另一側(cè)液面升高。③在達(dá)成滲入平衡時(shí)，普通兩側(cè)溶液的滲入壓并不相等，由于液面高的一側(cè)液面差形成的靜水壓會(huì)制止溶劑由物質(zhì)的量濃度低的一側(cè)向物質(zhì)的量濃度高的一側(cè)擴(kuò)散。[通一類]3.(2012·南通模擬)小明用玻璃槽、飽和蔗糖溶液和清水做成如右

圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行生物

膜透性的模擬實(shí)驗(yàn)。甲、乙兩

槽間的隔板中央圓圈為玻璃紙，玻璃紙是一種半透膜，蔗糖分子不能透過(guò)，而水分子能自由通過(guò)。幾小時(shí)后，發(fā)現(xiàn) (

)A．甲槽內(nèi)水的體積減小B．乙槽內(nèi)溶液的體積減小C．甲槽內(nèi)水的體積無(wú)變化D．乙槽內(nèi)溶液的體積無(wú)變化解析：半透膜含有一定的選擇透過(guò)性，水分子能夠通過(guò)，而蔗糖分子不能透過(guò)，通過(guò)滲入作用，甲槽內(nèi)水的體積減小。答案：A4.某同窗設(shè)計(jì)了右圖所示的滲入作用實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)外液面平齊，記作零界面。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后，長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)部液面的變化趨勢(shì)為()解析：根據(jù)圖示，燒杯中的液體為蔗糖溶液，長(zhǎng)頸漏斗中的液體為蒸餾水。故在單位時(shí)間內(nèi)，由漏斗中進(jìn)入燒杯中的水分子比燒杯中進(jìn)入漏斗中的水分子要多，故開(kāi)始時(shí)液面快速下降，當(dāng)進(jìn)出水分子相等時(shí)，液面不再下降。答案：A[做一題][例3](2011·天津高考)將紫色洋蔥鱗片葉表皮浸潤(rùn)在0.3g/mL的蔗糖溶液中，1分鐘后進(jìn)行顯微觀察，成果見(jiàn)右圖，下列敘述錯(cuò)誤的是 ()A．圖中L是細(xì)胞壁，M是液泡，N是細(xì)胞質(zhì)B．將視野中的細(xì)胞浸潤(rùn)在清水中，原生質(zhì)體會(huì)逐步復(fù)原C．實(shí)驗(yàn)闡明細(xì)胞膜與細(xì)胞壁在物質(zhì)透過(guò)性上存在顯著差別D．洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞不適宜作為該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)材料[解析]本題考察植物的質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)，旨在考察識(shí)圖能力和驗(yàn)證簡(jiǎn)樸生物學(xué)事實(shí)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和成果進(jìn)行解釋、分析和解決的能力。圖中的N是外界的蔗糖溶液，不是細(xì)胞質(zhì)，A錯(cuò)誤；在清水中，細(xì)胞會(huì)通過(guò)吸水使質(zhì)壁分離的細(xì)胞復(fù)原，B對(duì)的；細(xì)胞壁含有全透性，細(xì)胞膜含有選擇透過(guò)性，兩者在物質(zhì)透過(guò)性上存在差別，C對(duì)的；洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞還沒(méi)成熟，不含有大型液泡，不適宜作為該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)材料，D對(duì)的。[答案]A[學(xué)一技]1．實(shí)驗(yàn)原理成熟的植物細(xì)胞構(gòu)成滲入系統(tǒng)可發(fā)生滲入作用。2．質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)流程3．實(shí)驗(yàn)分析(1)實(shí)驗(yàn)選材：①選用的植物細(xì)胞要有中央大液泡，質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象明顯。②細(xì)菌細(xì)胞也能發(fā)生質(zhì)壁分離，但現(xiàn)象不明顯。③動(dòng)物細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞壁，不發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。(2)實(shí)驗(yàn)試劑的使用：①若使用濃度過(guò)高的蔗糖溶液，則質(zhì)壁分離現(xiàn)象明顯，但不能復(fù)原，由于溶液濃度過(guò)高，細(xì)胞過(guò)分失水而死亡。②若使用質(zhì)量濃度為1mol·L－1的KNO3溶液，由于K＋和NO可被細(xì)胞吸取，使細(xì)胞液濃度增大，因此細(xì)胞先發(fā)生質(zhì)壁分離后又自動(dòng)復(fù)原。③若使用質(zhì)量濃度為1mol·L－1的醋酸溶液，則不發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。由于醋酸能殺死細(xì)胞，使原生質(zhì)層失去選擇透過(guò)性。-3(3)操作注意事項(xiàng)：觀察細(xì)胞質(zhì)壁分離狀態(tài)時(shí)，時(shí)間不要過(guò)長(zhǎng)，以免細(xì)胞因長(zhǎng)久處在失水狀態(tài)而死亡，影響復(fù)原現(xiàn)象的觀察。[做一題][例4]某小組對(duì)“低溫與否會(huì)影響物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸”進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)以下：①組裝滲入裝置兩套，分別編號(hào)為1、2；②在兩組燒杯中分別加入等量的水，在長(zhǎng)頸漏斗中分別加入等量的同一濃度的蔗糖溶液，保持管內(nèi)外液面高度相等；③對(duì)兩組裝置進(jìn)行不同解決：1組用水浴維持在37℃左右，2組的燒杯外加冰塊降溫；④兩組裝置同時(shí)開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，幾分鐘后觀察統(tǒng)計(jì)漏斗內(nèi)的液面高度變化。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：(1)本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)測(cè)定水分子通過(guò)膜的擴(kuò)散即____________________作用速率來(lái)進(jìn)行探究的。(2)該實(shí)驗(yàn)的自變量是______________________；為了直觀地表達(dá)相對(duì)速率，用__________________表達(dá)實(shí)驗(yàn)成果。(3)該實(shí)驗(yàn)可能的成果與結(jié)論：①若1組漏斗內(nèi)液面高度比2組高，則說(shuō)__________；②若__________________________________________；③若_____________________________________________；(4)如果上述實(shí)驗(yàn)成果證明了“低溫能影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)乃俾省?，那么?duì)于生物活細(xì)胞來(lái)講產(chǎn)生這種狀況的可能因素是：①_____________________________________；②___________________________________________。[解析]對(duì)“低溫與否會(huì)影響物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的原理是水分子能夠通過(guò)滲入作用由低濃度的溶液進(jìn)入高濃度的溶液中。如果低溫能夠克制滲入作用，則1組漏斗內(nèi)的液面高于2組；如果低溫增進(jìn)滲入作用，則2組漏斗的液面高于1組；如果溫度不影響滲入作用，則兩組液面等高。低溫可能是通過(guò)影響細(xì)胞膜的流動(dòng)性來(lái)影響滲入作用的，也可能是通過(guò)影響酶活性從而影響呼吸作用，影響物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸。[答案](1)滲入(2)滲入系統(tǒng)所處的不同環(huán)境溫度漏斗內(nèi)液面高度的變化(3)①低溫會(huì)影響物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸且運(yùn)輸速率減慢②若2組漏斗內(nèi)液面高度比1組高，則闡明低溫會(huì)影響物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸且運(yùn)輸速率加緊③若1、2組漏斗內(nèi)液面高度相似，則闡明低溫不影響物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸(4)①低溫會(huì)影響細(xì)胞膜的流動(dòng)性，從而影響其功效②低溫會(huì)影響酶的活性，從而