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关于离子跨膜运输的方式.什么情况下是自由扩散,什么情况下是主动运输?在教辅上看到说离子都是主动运输,但比如钠离子和钾离子通过离子通道进出神经细胞为协助扩散还是自由扩散?还有此处的离子通道是什么啊?
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肯定是主动运输啊啊.离子通道只能是载体蛋白.主动运输是指物质逆浓度梯度,在载体的协助下,在能量的作用下运进或运出细胞膜的过程.Na+、K+和Ca2+等离子,都不能自由地通过磷脂双分子层,它们从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量.载体蛋白是生物膜中运载离子或分子穿膜的蛋白质.
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离子通道是蛋白质
金属离子跨膜运输一般都是主动运输的方式，钠钾离子进出神经细胞也是主动运输的方式，不知道你看的是哪种教辅资料。判断物质的跨膜运输方式很简单：只要在运输过程中有能量的参与，那一定是主动运输。如果是逆浓度梯度，也一定是主动运输。不需要能量，而需要载体的是协助扩散。自由扩散的高中学的有：所有的气体，水，甘油，乙醇，苯等。希望对你有所帮助...
肯定是主动运输啊啊。。。。。离子通道只能是载体蛋白。。。。。 主动运输是指物质逆浓度梯度，在载体的协助下，在能量的作用下运进或运出细胞膜的过程。Na+、K+和Ca2+等离子，都不能自由地通过磷脂双分子层，它们从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。载体蛋白是生物膜中运载离子或分子穿膜的蛋白质。...
自由扩散是由高浓度向低浓度扩散，物质通过简单的扩散作用进出细胞，为自由扩散。主动运输是由低浓度向高浓度扩散，钠、钾、钙等离子从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输...
最起码考试中除非呢种新情境题，离子都是主动运输
扫描下载二维码&&&&&&&&&&&&2014届高三一轮复习 2.4 物质跨膜运输的实例与方式
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2014届高三一轮复习 2.4 物质跨膜运输的实例与方式
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第四课时物质跨膜运输的实例与方式知识诠释思维发散一、胞失水细胞吸水成熟的植物细胞动物细胞成熟的植物细胞动物细胞相当于半透膜①原生质层②细胞膜③原生质层④细胞膜浓度关系外界溶液浓度⑤高于细胞液浓度外界溶液浓度高于细胞质的浓度外界溶液浓度⑥低于细胞液浓度外界溶液浓度低于细胞质的浓度现象质壁分离皱缩质壁分离复原膨胀甚至涨破原理渗透作用结论物质跨膜运输的特点判断⑦√⑧√⑨2选择透过性膜,这种膜可以让?水分子自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他的?离子、小分子和大分子则不能通过。选择透过性是活细胞的一个重要特征。二、被动运输?主动运输自由扩散?协助扩散运输方向高浓度→低浓度高浓度→低浓度低浓度→高浓度载体协助不需要需要需要消耗能量不消耗不消耗?消耗图例举例油、乙醇、苯等红细胞吸收葡萄糖小肠细胞吸收葡萄糖、氨基酸和无机盐等表示曲线一定浓度范围内粒性物质出入细胞的方式方式方向载体蛋白能量消耗举例胞吐由膜内到膜外不需要?需要分泌蛋白胞吞由膜外到膜内不需要?需要变形虫吞食绿脓杆菌核心突围技能聚合一、1具有半透膜2具有浓度差烧杯内盛淀粉溶液漏斗内盛碘液结论变蓝不变蓝碘能通过半透膜,而淀粉不能不变蓝变蓝淀粉能通过半透膜,而碘不能变蓝变蓝淀粉和碘都能通过半透膜不变蓝不变蓝以碘和淀粉为例?规律精讲精析发生渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态,既不可看做没有水分子移动,也不可看做两侧溶液浓度相等。从微观水平分析看水分子可以通过半透膜,双向运动。水既可以从低浓度溶液一侧向高浓度溶液运动,也可以从高浓度一侧向低浓度一侧扩散,只不过相对量不同。当膜两侧水分子的跨膜运动达到动态平衡时,水分子的进出量相等。2从宏观水平分析看水从低浓度的溶液流向高浓度的溶液一侧,直至达到一个动态平衡。半透膜是指一些物质可以透过,另一些物质不能透过的多孔性薄膜。物质能否透过半透膜取决于半透膜孔径与物质分子的直径大小。不同的半透膜能透过的物质是不同的。2选择透过性膜是指水分子能自由通过,细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过的生物膜。像细胞膜、液泡膜和原生质层都可以看做选择透过性膜。这些膜具有选择透过性的根本原因在于膜上具有运载不同物质的载体。不同的植物对同种离子的吸收量不同,同种植物对不同离子的吸收量不同,都证明细胞膜具有选择透过性。当细胞死亡后,膜的选择透过性便丧失,从而说明了选择透过性膜是具有生物活性的。?规律精讲精析选择透过性膜是生理学上的概念,它具有生物活性;半透膜是物理学上的概念,物质能否通过取决于半透膜孔隙的直径大小。?典例1某同学拟选择一种半透性的膜材料,用于自制渗透计。他采用如图1所示的装置示意图,对收集到的四种材料甲、乙、丙和丁进行试验,得到了倒置漏斗中的液面高度随时间变化的曲线如图2。据图分析,该同学应选择的膜材料是?路剖析】本题旨在考查获取信息的能力,完成图文转换是解题的关键。由题意可知,要选的膜应该是半透膜,要能让水分子通过,而蔗糖分子却不能通过,这种膜能使漏斗内液面上升,最后达到平衡,而图2中只有甲符合此要求。【答案】A?典例2淀粉和葡萄糖对半透膜的通透性不同如图1,图2是设计的能证明图1物质扩散成立的实验装置示意图。下列有关叙述正确的是?进入清水中,故后来水柱答案】D【思路剖析】本题考查对半透膜透性的证明,意在考查学生的信息提取与应用分析能力。甲中由于淀粉不能透过半透膜,漏斗内溶液浓度大于烧杯中清水浓度,故水柱后保持不变;乙中漏斗内溶液浓度大于烧杯中清水浓度,水柱但渗透作用模型植物细胞与外界溶液形成渗透系统图解二、透膜②浓度差①原生质层可等效为选择透过性膜,相当于半透膜②浓度差细胞液与外界溶液之间存在浓度差原理水分子通过半透膜的扩散作用细胞液通过原生质层与外界溶液之间发生渗透作用水分子扩散方向低浓度溶液水分子相对含量多→高浓度溶液水分子相对含量少原生质层包括细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质具有选择透过性。中细胞形态不变。此时外界溶液浓度等于细胞质浓度,水分进出细胞处于动态平衡。?也有逆浓度梯度的。?典例32012年广州质检若右图表示植物细胞渗透作用的图解,下列说法中错误的是?活的、细胞液乙的浓度时,细胞发生渗透失水,当细胞液乙的浓度溶液甲的浓度时,细胞液乙的浓度时,细胞处于动态平衡状态,不发生水分子的移动【思路剖析】本题考查成熟植物细胞是一个渗透系统这一知识点,意在考查学生的对比分析能力。解答本题的关键是明确渗透作用发生必须具备的两个条件以及对成熟植物细胞结构的分析。渗透作用是指水分子通过半透膜的扩散,当溶液甲的浓度等于细胞液乙的浓度时,水分子仍进行扩散,只是水分进出处于动态平衡状态。【答案】2012年江苏常州一调将阴生植物移至强光下,植物迅速萎蔫,此时比较下图中①②③三个部位的细胞液浓度,正确的是?A.③②①B.①②③C.①③②D.②③①【思路剖析】本题考查细胞之间细胞液浓度大小与水分子移动方向之间的关系。解答本题的关键是仔细审题,紧扣强光下植物迅速萎蔫这一信息。因强光下叶片的蒸腾作用增强,导致叶片细胞细胞液浓度增大而易从茎部导管中得到水分,同理茎部导管易从根部导管中获得水分,而以此类推,①②③三个部位的细胞间水分移动方向是①←②←③。水分子是从低浓度溶液一侧移向高浓度溶液一侧,故①②③三个部位的细胞液浓度是①②③。【答案】实验材料必须选择中央液泡有颜色的植物细胞,且颜色越深越好,细胞液呈一定颜色,质壁分离以后容易与外界溶液区分。本实验选择的是紫色洋葱的外表皮细胞,这是实验成功的关键。2换液时,不要一次滴液太多,避免溢至盖玻片上,污染物镜。如果蔗糖液是从左侧滴入,右侧吸引,那么清水应从右侧滴入,左侧吸引。这样实验速度可能会快一些。3用显微镜观察时,先用低倍镜观察,再用高倍镜观察。因成熟植物细胞的液泡比较大,一般低倍显微镜下观察即可。4质壁分离过程中所用的外界溶液的浓度要适当,在短时间内对细胞没有损伤作用。浓度过大,质壁分离速度虽快,但会影响细胞活力,严重时有可能导致细胞失水过多而死亡。如果浓度太低,则分离速度过慢,甚至不发生分离。判断成熟植物细胞是否有生物活性待测成熟植物细胞一定浓度的蔗糖溶液?镜检?2测定细胞液浓度范围待测细胞一系列浓度梯度的蔗糖溶液?镜检?????发生质壁分离有生物活性不发生质壁分离无生物活性细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间3比较不同植物细胞液浓度不同植物细胞同一浓度的蔗糖溶液?镜检发生质壁分离所需时间越短,细胞液浓度越小,反之则细胞液浓度越大4鉴别不同种类的溶液如成熟植物细胞不同种类溶液?镜检?从细胞角度分析①具有中央大液泡的成熟植物细胞才可发生质壁分离现象。②死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞如根尖分3???只发生质壁分离蔗糖溶液质壁分离后自动复原溶液生区细胞不发生质壁分离现象。2从溶液角度分析①在溶质可穿膜的溶液中如油等,细胞会发生先质壁分离后自动复原现象。②在溶质不能穿膜的溶液中细胞只会发生质壁分离现象,不能自动复原。③在高浓度溶液中细胞可发生质壁分离现象,但会因过度失水而死亡,不再复原。?典例52012年吉林长春外国语学校月考假定将甲、乙两个植物表皮细胞分别放入蔗糖溶液和甘油溶液中,两种溶液浓度均比细胞液的浓度高,蔗糖分子不能透过膜,甘油分子可较快地透过膜。在显微镜下连续观察,甲、乙两细胞的变化是?两细胞发生质壁分离后,两细胞发生质壁分离后,两细胞发生质壁分离后,两细胞均发生质壁分离,后又均发生质壁分离复原【思路剖析】本题考查不同溶液对质壁分离实验的影响,意在考查学生的分析能力。解答本题的关键是充分提取题中的有效信息蔗糖分子不能透过膜,甘油分子可较快地透过膜。在高浓度外界溶液中,细胞液中水分子可以通过原生质层进入外界溶液中,出现质壁分离。因小分子物质如甘油可以透过膜,所以能通过原生质层进入细胞液中,从而使细胞液浓度升高,分离的细胞又慢慢自动复原。【答案】B?典例6下图为某学生进行某实验的基本操作步骤,相关叙述中错误的是?因为在时间上形成了前后自身对照【思路剖析】本题借助实验操作的过程图解考查植物细胞的质壁分离与复原实验,意在考查考生的实验分析能力。解答本题的关键是明确并理解实验全过程的操作步骤与目的。图中②是在低倍镜下观察洋葱表皮细胞正常状态下的中央液泡的大小和原生质层的位置;图中③的操作是在盖玻片一侧滴蔗糖溶液,另一侧用吸水纸吸引,重复几次,使洋葱表皮细胞浸润在蔗糖溶液中;图中⑤操作的目的则是使发生质壁分离后的细胞复原;图中④是观察质壁分离的现象,图中⑥是观察质壁分离复原的现象;本实验在时间上形成了前后自身对照,质壁分离的现象与正常状态的现象进行对照,质壁分离复原的现象与质壁分离的现象进行对照。【答案】主动地、有选择地吸收所需要的物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,是物质跨膜运输的主要方式。影响自由扩散的因素细胞膜内外物质的浓度差。2影响协助扩散的因素①细胞膜内外物质的浓度差;②细胞膜上运输物质的载体的数量。3影响主动运输的因素①载体蛋白的种类和数量;②能量,凡是能够影响能量供应的因素也都影响主动运输的速率,如温度、氧气浓度等。?它具有特异性,不同物质的载体不同,不同生物细胞膜上的载体的种类和数量也不同。当细胞膜上的载体达到饱和时,细胞吸收该载体运载的物质的速率不再随物质的浓度的增大而增大。因而影响物质运输速率。低温会使物质运输速率下降。依赖膜的流动性完成,需消耗能量,穿过膜的层数为据分子大小判断2根据运输方向判断逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。?而不是通过胞吞、胞吐。K等无机盐离子一般以主动运输进出细胞,但也可通过协助扩散或离子通道进出细胞。而对无机盐离子则以主动运输方式吸收,因此可以说植物对水分和无机盐的吸收是两个相对独立的过程。?典例72012年江苏海安检测下图是某些物质跨膜运输的图解,下列分析与实际不相符的是?则淀粉进入细胞的方式为胞吞【思路剖析】本题考查物质跨膜运输的方式,意在考查学生的识图分析能力。解答本题的关键是从细胞膜对不同分子或离子的通透性分析其说明的问题,正确认识主动运输、自由扩散和胞吞方式的特点。图中信息显示淀粉这种大分子物质不能通过,反映了细胞膜的功能特性选择透过性;细胞对需要相应的载体和能量,而载体的合成受细胞内基因的控制;当细胞内外溶液存在浓度差时,细胞会出现失水或吸水的现象;淀粉是不能直接被动物细胞吸收的,它只有被水解成葡萄糖后才能被吸收。故只有答案】D?典例82012年浦东模拟下图不能够表达的生理过程是?路剖析】本题解题的关键是判断出图示为胞吐过程。分泌蛋白的分泌、神经递质的释放都通过胞吐的方式排到细胞外,而K的分泌属于主动运输过程。【答案】A?0蔗糖溶液中的示意图。下列叙述中错误的是?0蔗糖溶液中,B/细胞壁的伸缩性很小,故若将该细胞置于清水中,该细胞处于40的蔗糖溶液中,与图示相比,但所以B/可见B/中但而是失水后的原生质体的长度。【答案】D【思路剖析】本题考查植物细胞的质壁分离过程,意在考查考生对实验现象的理解分析能力。图示为处2.2013年日照月考科学家预计在不久的将来,为减轻肥胖症患者通过肌肉注射带来的痛苦,将研制出瘦素穿肠蛋白来治疗肥胖,它通过口服能进入人体血液。这种药品穿过小肠上皮细胞最可能的方式为?动运输案】2012年泰州模拟下图为物质出入细胞膜的示意图,请据图回答1子;2从功能上来说,细胞膜是一层膜。3动物细胞吸水膨胀时这说明4在a代表被动运输的是。5可能代表氧气转运过程的是图中编号;葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号。6如果此为神经细胞膜,则当其受刺激后发生兴奋时,流动过程是编号。【思路剖析】在识别细胞膜时,应根据细胞膜的组成物质本身的特点来进行判断,有糖蛋白糖侧链的一侧为细胞膜的外侧。判断物质进出细胞的方式为主动运输还是被动运输,要从浓度差、能量两个方面分析。被动运输包括自由扩散和协助扩散两种,他们都是顺浓度梯度进行的,都不需要消耗能量。主动运输逆浓度梯度进行,需要消耗能量。根据这些分析图中信息b、c、是被动运输。氧气与葡萄糖分别是自由扩散和协助扩散,差别是红细胞吸收葡萄糖需要载体协助,氧气不需要载体协助,根据图中是否需要载体可判断出来。但小肠细胞吸收葡萄糖属于主动运输,因此图中编号经元受到刺激后产生兴奋引起流,通过离子通道即载体,不需要消耗能量。【答案】1蛋白质磷脂双分子层多糖2选择透过性3一定的流动性4b、c、d5ba6角度思路一、选择题本题共8小题,每小题6分,共48分1.基础再现下列不属于成熟植物细胞发生质壁分离原因的是?路剖析】成熟的植物细胞中原生质层具有选择透过性,相当于半透膜,但细胞壁是具有全透性的。【答案】高度提升下图是几种物质进出细胞方式中,运输速率与影响因素间的关系曲线图,下列与此图相关的叙述中,正确的是?⑥进入丽藻细胞相符的图有②④⑤⑥【答案】⑤3.高度提升为探究生物膜的透性,某同学将红甜菜根液泡中含有花青素切成大小相同的薄片,分别放在不同温度的蒸馏水中处理1再分别放在等量清水中浸泡1h,获得不同温度下的浸出液,然后测定浸出液中花青素吸光度吸光度大小反映花青素含量多少,实验结果如上图。下列相关叙述不正确的是?0℃050℃间流动性能力逐渐增强【思路剖析】花青素是大分子物质,不能通过协助扩散通过细胞膜,故物膜的选择透过性与蛋白质的种类和数量有关,种类决定要吸收哪种物质,数量则决定吸收的多少,故据题中提供的信息可知,浸出液中花青素含量越多,吸光度就越大。从图解中可以看出水温在50℃时,花青素的吸光度开始有所增加,说明这样的温度对细胞有了破坏作用,膜的通透性开始随水温的增加而增大,故一定的温度范围内,随温度升高,分子运动加强,生物膜的流动性会随温度的升高而增大,故答案】能力综合用带有一个小孔的隔板把水槽分成相等的左右两室,把磷脂分子引入隔板小孔使之成为一层薄膜。水槽左室加入50的溶液并插入负电极,右室加入50的溶液并插入正电极如上图所示。下列相关分析正确的是?的溶液换成含溶液,路剖析】由于膜上没有载体存在,无论通电与否K都不会透过膜,但水槽左室K的浓度低于右侧K的浓度,会导致左侧水槽的水向右侧移动,右侧液面上升,最后两边浓度相同达到平衡。若将含K的溶液换成含溶液,实验结果相同。本实验体现了细胞膜的功能特点选择透过性,而非细胞膜的结构特点。【答案】视角拓展用完全培养液在两个相同的容器内分别培养水稻和番茄苗,假设两植物的吸水速率相同,一段时间后,测定培养液中各种离子与实验开始时各种离子浓度之比,下图所示该实验的结果不能说明?水稻对要量大,对路剖析】由题干获取的主要信息有①培养水稻和番茄的完全培养液相同;②两植物对水的吸收速率相同;③图中数据是培养液中各种离子浓度与实验前之比的百分数,比值越大说明对该离子的吸收量越小,反之越大。由图例分析可知,不同植物对同种离子的需要量及同一植物对不同离子的需要量不同,植物体对水分和矿质元素的吸收是两种不同的跨膜运输方式。水稻吸收的,对收量少,而番茄吸收的多,对收量少。这体现了植物对无机盐离子的吸收具有选择性,其原因在于不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量不同。【答案】高度提升下图为某种物质关说法正确的是?则为胞吞过程【思路剖析】从图中可以看出,物质物质具有特异性。若是协助扩散,则膜外物质不需要消耗能量。如果该过程需要消耗能量则一定是主动运输,不可能是胞吞,因为胞吞不需要载体的协助。【答案】高度提升下图表示生物膜的亚显微结构,其中a和下列对生物膜结构和功能的叙述错误的是?的种类相同,而③可能是①则由载体搬运进入细胞内【答案】能力综合用一片新鲜的苔藓植物叶片制成临时装片,滴加有适量红墨水的0.3g/用低倍镜观察装片中的苔藓细胞,结果如下图所示状态。①、②处的颜色分别是?色色色【思路剖析】图中①处为细胞质部位,②处为细胞壁与原生质层之间的空隙。因是苔藓植物的叶片制成的临时装片,故其细胞质因含叶绿体而为绿色;蔗糖溶液中滴加了红墨水而呈红色,因细胞壁为全透性而原生质层具有选择透过性,故红墨水和蔗糖分子不能通过选择透过性的原生质层,②处为红色。【答案】A二、非选择题本题共4小题,共52分9.基础再现,13分下图中的甲、乙图是渗透装置示意图,丙图是根毛细胞示意图,请根据甲、乙、丙三图回答下列问题甲图是发生渗透作用的初始状态,乙图是发生了较长时间的渗透作用之后,通过漏斗内外的水分子达到平衡时的状态。甲图中①为清水,②为30的蔗糖溶液,③为半透膜1典型的渗透装置必须具备2个条件a.指明甲图中相应部位,b.。2比较甲图中①和②处溶液浓度的大小。3丙图中④的名称为,甲图中的③相当于丙图中的,它与丙图中相应结构的区别是。4若把根毛细胞放入30的蔗糖溶液中,它将出现,再放入清水中,它又出现。5若把根毛细胞放入90的蔗糖溶液中,它会出现,过一段时间再放入清水中,此时根毛细胞与上题中放入清水中的变化一样吗。为什么。6盐碱地中的植物常出现萎蔫现象,其原因是。【思路剖析】植物细胞吸水或失水均是由于发生了渗透作用,其原生质层相当于半透膜,外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水,反之则细胞吸水;当细胞失水过多时,会导致细胞死亡,植物根系若处于高浓度的土壤溶液中时,会因为不能吸水而使植物萎蔫。【答案】1③半透膜②①3原生质层④甲图中的③属于半透膜,没有选择透过性,而丙图中的④属于生物膜,具有选择透过性4质壁分离质壁分离复原现象5质壁分离现象不一样过一段时间再放入清水中,由于蔗糖溶液浓度过高,根毛细胞失水过多,导致根毛细胞死亡,不能出现质壁分离后的复原现象6土壤溶液浓度较高,接近甚至超过根毛细胞细胞液的浓度,造成根毛细胞吸水发生困难,甚至失水,植株出现萎蔫现象10.视角拓展,13分下图为物质出入细胞的四种方式示意图,请据图回答1图中式,式,式,式。2K、通过3与该物质是在细胞内的上合成的。4胰岛式进行的,该种运输方式也体现出细胞膜的特点。5若在细胞中注入某种呼吸抑制剂,方式将会受到较大影响。自由扩散、协助扩散、主动运输和胞吐。自由扩散受到膜两侧浓度差的影响,浓度差越大,物质出入细胞的速度就越快,而协助扩散和主动运输都受到细胞膜上载体数量的限制,主动运输和胞吐又受到能量多少的限制。【答案】1自由扩散协助扩散主动运输胞吐2葡萄糖3载体蛋白核糖体4D或胞吐具有一定的流动性5C、D或主动运输和胞吐【思路剖析】本题考查物质出入细胞膜的四种方式11.高度提升,13分为了观察植物细胞质壁分离和复原的现象,某同学设计并进行了如下实验材料用具洋葱;刀片,镊子,滴管,载玻片,盖玻片,吸水纸,显微镜;质量浓度为g/胭脂红是一种水溶性的大分子食用色素,呈红色,清水等。方法步骤请回答下列问题1图中步骤2假如该同学发现植物细胞质壁分离后不能复原,可能的原因有、,导致细胞过度失水而死亡。3该同学在步骤其实验结果应为下图中的填序号,判断的理由是。【思路剖析】本题考查植物细胞质壁分离和复原实验。A、B、C、D、E、察植物细胞的正常状态、进行质壁分离的操作、观察质壁分离现象、进行质壁分离复原的操作、观察质壁分离复原的现象。要注意的是所用的外界溶液是呈红色的一种水溶性的大分子食用色素胭脂红溶液,其不能通过选择透过性的原生质层,故原生质层和细胞壁之间的空隙中液体为红色,而原生质层为无色。【答案】1观察到的现象与后续质壁分离的现象形成对比2胭脂红溶液浓度过大质壁分离时间过长3①胭脂红不能透过生物膜,但可以透过细胞壁,故在原生质层和细胞壁之间为红色,原生质层为无色12.高度提升,13分某实验小组要对低温是否会影响物质的跨膜运输进行实验探究,设计了如下实验。实验步骤①组装渗透装置两套,分别编号为1、2。②在两组烧杯中分别加入等量的水,在长颈漏斗中分别加入等量的同一浓度的蔗糖溶液,保持管内外液面高度相等。③对两组装置进行不同处理1组用水浴锅加热至37℃,2组的烧杯外加冰块降温。④两组装置同时开始实验,几分钟后观察记录漏斗的液面刻度变化。请分析回答下列问题1本实验是通过测定水分子通过膜的扩散即作用速率来进行探究的。2此实验的自变量是;为了直观地表示相对速率,用作为因变量。3该实验可能的结果与结论①若1组漏斗液面比2组高,则说明。②。③。4如果上述实验结果证明了低温能影响物质跨膜运输的速率,那么对于生物活细胞来讲,产生这种情况的原因是①。②。【思路剖析】该实验是通过处于不同温度条件的渗透系统中漏斗液面高度的变化,探究温度对物质跨膜运输的影响,因此自变量应为渗透系统所处的不同温度环境,因变量是漏斗内液面高度的变化。低温可影响酶的活性,从而影响细胞代谢,低温还可影响细胞膜的流动性。【答案】1渗透2渗透系统所处的不同温度环境漏斗液面高度的变化3①低温会影响物质的跨膜运输且运输速率减慢②若2组漏斗的液面比1组高,则说明低温会影响物质的跨膜运输且运输速率加快③若1、2组漏斗的液面高度相同,则说明温度高低并不影响物质的跨膜运输4①低温会影响细胞膜的流动性,从而影响其功能②低温会影响酶的活性,从而影响细胞呼吸释放能量的过程
资源描述：第四课时 物质跨膜运输的实例与方式知识诠释 思维发散一、物质跨膜运输的实例1.细胞的吸水和失水项目 细胞失水 细胞吸水成熟的植物细胞动物细胞 成熟的植物细胞动物细胞相当于半透膜① 原生质层② 细胞膜 ③ 原生质层④ 细胞膜浓度关系外界溶液浓度⑤ 高于 细胞液浓度外界溶液浓度高于细胞质的浓度外界溶液浓度⑥ 低于 细胞液浓度外界溶液浓度低于细胞质的浓度现象 质壁分离 皱缩 质壁分离复原膨胀甚至涨破原理 渗透作用结论 细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量梯度跨膜运输的过程2.物质跨膜运输的其他实例(1)物质跨膜运输的特点 (判断 )a.水分子是顺相对含量梯度跨膜运输的。 (⑦ √)b.水稻和番茄对无机盐离子的吸收具有选择性。 (⑧√)c.植物吸收无机盐离子后都会导致培养液中的离子浓度降低。 (⑨ ×)(2)生物膜的功能特性a.细胞膜和其他生物膜都是⑩ 选择透过性 膜 ,这种膜可以让 ? 水分子 自由通过 ,一些离子和小分子也可以通过 ,而其他的 ? 离子、小分子和大分子 则不能通过。b.生物膜的 ? 选择透过 性是活细胞的一个重要特征。二、物质跨膜运输的方式1.小分子和离子的跨膜运输方式方式 ? 被动运输 ? 主动运输自由扩散 ? 协助扩散运输方向 高浓度 → 低浓度高浓度 → 低浓度低浓度 →高浓度载体协助 不需要 需要 需要消耗能量 不消耗 不消耗 ? 消耗图例举例 O2、 CO2、 H2O、甘油、乙醇、苯等红细胞吸收葡萄糖小肠细胞吸收葡萄糖、氨基酸和无机盐等表示曲线(一定浓度范围内 )2.大分子、颗粒性物质出入细胞的方式方式 方向 载体蛋白 能量消耗 举例胞吐 由膜内到膜外不需要 ? 需要 分泌蛋白胞吞 由膜外到膜内不需要 ? 需要 变形虫吞食绿脓杆菌核心突围 技能聚合一、通过模拟实验探究膜的透性1.验证渗透作用发生的条件?(1)具有半透膜(2)具有浓度差烧杯内盛淀粉溶液漏斗内盛碘液 结论变蓝 不变蓝 碘能通过半透膜 ,而淀粉不能不变蓝 变蓝 淀粉能通过半透膜 ,而碘不能变蓝 变蓝 淀粉和碘都能通过半透膜不变蓝 不变蓝 淀粉和碘都不能通过半透膜2.探究物质能否通过半透膜 (以碘和淀粉为例 )? 规律精讲精析发生渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态 ,既不可看做没有水分子移动 ,也不可看做两侧溶液浓度相等。3.渗透作用的实质(1)从微观水平分析看 :水分子可以通过半透膜 ,双向运动。水既可以从低浓度溶液一侧向高浓度溶液运动 ,也可以从高浓度一侧向低浓度一侧扩散 ,只不过相对量不同。当膜两侧水分子的跨膜运动达到动态平衡时 ,水分子的进出量相等。(2)从宏观水平分析看 :水从低浓度的溶液流向高浓度的溶液一侧 ,直至达到一个动态平衡。4.半透膜与选择透过性膜(1)半透膜是指一些物质可以透过 ,另一些物质不能透过的多孔性薄膜。物质能否透过半透膜取决于半透膜孔径与物质分子的直径大小。不同的半透膜能透过的物质是不同的。(2)选择透过性膜是指水分子能自由通过 ,细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过 ,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过的生物膜。像细胞膜、液泡膜和原生质层都可以看做选择透过性膜。这些膜具有选择透过性的根本原因在于膜上具有运载不同物质的载体。不同的植物对同种离子的吸收量不同 ,同种植物对不同离子的吸收量不同 ,都证明细胞膜具有选择透过性。当细胞死亡后 ,膜的选择透过性便丧失 ,从而说明了选择透过性膜是具有生物活性的。? 规律精讲精析选择透过性膜是生理学上的概念 ,它具有生物活性 ;半透膜是物理学上的概念 ,物质能否通过取决于半透膜孔隙的直径大小。? 典例 1 某同学拟选择一种半透性的膜材料 ,用于自制渗透计。他采用如图 1所示的装置 (示意图 ),对收集到的四种材料甲、乙、丙和丁进行试验 ,得到了倒置漏斗中的液面高度随时间变化的曲线 (如图 2)。据图分析 ,该同学应选择的膜材料是 ? ( )A.甲 B.乙 C.丙 D.丁【思路剖析】本题旨在考查获取信息的能力 ,完成图文转换是解题的关键。由题意可知 ,要选的膜应该是半透膜 ,要能让水分子通过 ,而蔗糖分子却不能通过 ,这种膜能使漏斗内液面上升 ,最后达到平衡 ,而图 2中只有甲符合此要求。【答案】 A? 典例 2 淀粉和葡萄糖对半透膜的通透性不同 (如图 1),图 2是设计的能证明图 1物质扩散成立的实验装置示意图。下列有关叙述正确的是 ? ( )A.图甲中水柱 a将持续上升B.图甲中水柱 a将保持不变C.图乙中水柱 b将保持不变D.图乙中水柱 b将先上升后下降由于葡萄糖能透过半透膜 ,进入清水中 ,故后来水柱 b将下降。【答案】 D【思路剖析】本题考查对半透膜透性的证明 ,意在考查学生的信息提取与应用分析能力。甲中由于淀粉不能透过半透膜 ,漏斗内溶液浓度大于烧杯中清水浓度 ,故水柱 a表现为先上升 ,后保持不变 ;乙中漏斗内溶液浓度大于烧杯中清水浓度 ,水柱 b表现出先上升 ,但渗透作用模型植物细胞与外界溶液形成渗透系统图解二、物质跨膜运输的实例1.对渗透系统的理解基本条件①半透膜②浓度差①原生质层 —— 可等效为选择透过性膜 ,相当于半透膜②浓度差 —— 细胞液与外界溶液之间存在浓度差原理 水分子通过半透膜的扩散作用细胞液通过原生质层与外界溶液之间发生渗透作用水分子扩散方向低浓度溶液 (水分子相对含量多 )→ 高浓度溶液(水分子相对含量少 )2.植物细胞的细胞壁为全透性 ,原生质层 (包括细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质 )具有选择透过性。3.哺乳动物的红细胞在生理盐水 (0.9%NaCl溶液 )中细胞形态不变。此时外界溶液浓度等于细胞质浓度 ,水分进出细胞处于动态平衡。? 规律精讲精析物质跨膜运输的特点分析1.植物对水分的吸收和对无机盐的吸收是两个相对独立的过程。2.同种植物对不同种类无机盐的吸收具有选择性。3.不同种植物对同一种无机盐的吸收具有选择性。4.不同微生物对无机盐离子的吸收具有选择性。5.物质的跨膜运输既有顺浓度梯度的 ,也有逆浓度梯度的。? 典例 3 (2012年广州质检 )若右图表示植物细胞渗透作用的图解 ,下列说法中 错误 的是 ? ()A.植物细胞的原生质层相当于一层半透膜B.一定条件下 ,活的、成熟的植物细胞能发生渗透失水或吸水C.当溶液甲的浓度 >细胞液乙的浓度时 ,细胞发生渗透失水 ,当细胞液乙的浓度 >溶液甲的浓度时 ,细胞发生渗透吸水D.当溶液甲的浓度 =细胞液乙的浓度时 ,细胞处于动态平衡状态 ,不发生水分子的移动【思路剖析】本题考查“成熟植物细胞是一个渗透系统”这一知识点 ,意在考查学生的对比分析能力。解答本题的关键是明确渗透作用发生必须具备的两个条件以及对成熟植物细胞结构的分析。渗透作用是指水分子通过半透膜的扩散 ,当溶液甲的浓度等于细胞液乙的浓度时 ,水分子仍进行扩散 ,只是水分进出处于动态平衡状态。【答案】 D典例 4 (2012年江苏常州一调 )将阴生植物移至强光下 ,植物迅速萎蔫 ,此时比较下图中①②③三个部位的细胞液浓度 ,正确的是 ? ( )A.③ >② >① B.① >② >③C.① >③ >② D.② >③ >①【思路剖析】本题考查细胞之间细胞液浓度大小与水分子移动方向之间的关系。解答本题的关键是仔细审题 ,紧扣“强光下植物迅速萎蔫”这一信息。因强光下叶片的蒸腾作用增强 ,导致叶片细胞细胞液浓度增大而易从茎部导管中得到水分 ,同理茎部导管易从根部导管中获得水分 ,而以此类推 ,①②③三个部位的细胞间水分移动方向是① ← ② ← ③。水分子是从低浓度溶液一侧移向高浓度溶液一侧 ,故①②③三个部位的细胞液浓度是① >② >③。【答案】 B三、观察植物细胞的质壁分离和复原1.实验注意事项(1)实验材料必须选择中央液泡有颜色的植物细胞 ,且颜色越深越好 ,细胞液呈一定颜色 ,质壁分离以后容易与外界溶液区分。本实验选择的是紫色洋葱的外表皮细胞 ,这是实验成功的关键。(2)换液时 ,不要一次滴液太多 ,避免溢至盖玻片上 ,污染物镜。如果蔗糖液是从左侧滴入 ,右侧吸引 ,那么清水应从右侧滴入 ,左侧吸引。这样实验速度可能会快一些。(3)用显微镜观察时 ,先用低倍镜观察 ,再用高倍镜观察。因成熟植物细胞的液泡比较大 ,一般低倍显微镜下观察即可。(4)质壁分离过程中所用的外界溶液的浓度要适当 ,在短时间内对细胞没有损伤作用。浓度过大 ,质壁分离速度虽快 ,但会影响细胞活力 ,严重时有可能导致细胞失水过多而死亡。如果浓度太低 ,则分离速度过慢 ,甚至不发生分离。2.质壁分离实验的拓展应用(1)判断成熟植物细胞是否有生物活性待测成熟植物细胞 +一定浓度的蔗糖溶液?镜检 ?(2)测定细胞液浓度范围待测细胞 +一系列浓度梯度的蔗糖溶液?镜检??? ??发 生 质 壁 分 离 有 生 物 活 性不 发 生 质 壁 分 离 无 生 物 活 性细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间(3)比较不同植物细胞液浓度不同植物细胞 +同一浓度的蔗糖溶液?镜检发生质壁分离所需时间越短 ,细胞液浓度越小 ,反之则细胞液浓度越大(4)鉴别不同种类的溶液 (如 KNO3和蔗糖 )成熟植物细胞 +不同种类溶液?镜检 ?3.细胞是否发生质壁分离及复原的判断(1)从细胞角度分析①具有中央大液泡的成熟植物细胞才可发生质壁分离现象。②死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞 (如根尖分3KNO??? ??只 发 生 质 壁 分 离 蔗 糖 溶 液质 壁 分 离 后 自 动 复 原 溶 液生区细胞 )不发生质壁分离现象。 相关资源
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