2012高考生物总复习课件：4.1《物质跨膜运输的实例》知识研习（新人教版必修1）.ppt

1、第 4 章细胞的物质输入和输出知 识 结 构第4章 细胞的物质输入和输出第4章 细胞的物质输入和输出知识研读(对应学生用书P27)第1讲物质跨膜运输的实例第4章 细胞的物质输入和输出观察植物细胞的质壁分离和复原。课程标准第4章 细胞的物质输入和输出知识梳理知识一细胞的吸水和失水1动物细胞的吸水和失水(1)渗透作用产生的条件有一层 _。半透膜两侧的溶液具有 _。(2)动物细胞吸水和失水的条件外界溶液浓度_细胞质浓度时，细胞吸水膨胀。半透膜浓度差小于第4章 细胞的物质输入和输出外界溶液浓度大于细胞质浓度时，细胞 _。外界溶液浓度等于细胞质浓度时，水分进出细胞处于_。2植物细胞的吸水和失水(1)原生

2、质层包括_、_以及两层膜之间的_，在植物细胞中，可把原生质层视为一层_。(2)成熟植物细胞发生质壁分离的条件是_，发生质壁分离复原的条件是 _。失水皱缩动态平衡细胞质半透膜细胞膜态液泡膜细胞液浓度小于外界溶液浓度细胞液浓度大于外界溶液浓度第4章 细胞的物质输入和输出思考感悟在农业生产中，给作物施肥后一般要及时灌溉，请分析其中的原因？提示：防止土壤溶液浓度过高，导致植物根细胞渗透失水而萎蔫。(2)动植物细胞有丝分裂的不同点：第4章 细胞的物质输入和输出知识二 物质跨膜运输的其他实例1对无机盐的吸收实例(1)水稻和番茄对同一离子的吸收量_。(2)水稻和番茄对_的吸收量不同。(3)人体甲状腺滤泡上皮

3、细胞可以_从血液中吸收碘。(4)不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的_。2细胞膜和其他生物膜都_膜，可以让_自由通过，一些_也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。不同离子不同逆浓度梯度差异选择透过性水分子离子和小分子第4章 细胞的物质输入和输出考点一渗透作用的原理分析及应用一、渗透系统的组成(如图)1半透膜，可以是生物性的选择透过性膜，如细胞膜；也可以是物理性的过滤膜，如玻璃纸。2半透膜两侧的溶液具有浓度差。考点整合(即时巩固解析为教师用书独有)第4章 细胞的物质输入和输出二、渗透作用的发生1若S1溶液浓度大于S2，则单位时间内由S2S1的水分子数多于S1S2，外观上表现为S

4、1液面上升；若S1溶液浓度小于S2，则情况相反，外观上表现为S1液面下降。2在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差h，则S1溶液浓度仍大于S2。三、渗透作用原理的应用1比较不同溶液浓度大小第4章 细胞的物质输入和输出漏斗内烧杯内溶液浓度MN现象及结论若漏斗内液面上升，则MN若漏斗内液面不变，则MN若漏斗内液面下降，则MN第4章 细胞的物质输入和输出2.验证渗透作用发生的条件(1)具有半透膜(2)具有浓度差第4章 细胞的物质输入和输出【特别提醒】渗透系统适用于比较溶质不能透过半透膜的溶液浓度的大小。两溶液间的水分子进行双向运动，我们只是观测出由水分子双向运动的差所导致的液面改变。溶液浓度指摩尔

5、浓度而非质量浓度，如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的质量浓度相同，但摩尔浓度是10%蔗糖溶液的小，故水由蔗糖向葡萄糖溶液移动。第4章 细胞的物质输入和输出【案例1】(2009海南)已知鱼鳔是一种半透膜。若向鱼鳔内注入适量的20%蔗糖溶液、排出鱼鳔内的空气，扎紧开口，将其浸没在盛有10%蔗糖溶液的烧杯中，下列能正确表示烧杯内蔗糖溶液浓度随时间变化趋势的示意图是()第4章 细胞的物质输入和输出【解析】本题考查渗透作用原理及获取信息能力。鱼鳔两侧有浓度差会发生渗透作用，由于膜内浓度高，所以水分子总体表现为向内渗透，烧杯中溶液因水减少，而浓度增加。当达到渗透平衡时，内外浓度相等，溶液浓度维持稳定不再

6、增加，根据曲线的变化趋势，所以B项正确。【答案】B第4章 细胞的物质输入和输出【即时巩固1】把体积与质量百分比浓度相同的葡萄糖和蔗糖溶液用半透膜(允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过)隔开，开始和一段时间后，液面情况是()A甲高于乙B乙高于甲C先甲高于乙，后乙高于甲D先甲低于乙，后乙低于甲第4章 细胞的物质输入和输出【解析】先比较物质的量浓度，甲乙，故初始水分子运动方向是乙甲，由于蔗糖分子不能通过半透膜，而葡萄糖分子能通过半透膜，从甲乙，使甲中溶质少于乙，又导致了乙从甲吸水，乙液面高于甲。【答案】C第4章 细胞的物质输入和输出考点二 植物细胞吸水和失水的实验探究一、实验流程图示第4章 细胞的物

7、质输入和输出二、实验结论成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离；当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原。三、植物细胞质壁分离与复原实验的拓展应用1判断成熟植物细胞的死活待测成熟植物细胞较高浓度的蔗糖溶液第4章 细胞的物质输入和输出2测定细胞液浓度范围3比较不同植物细胞的细胞液浓度第4章 细胞的物质输入和输出4鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)【案例2】植物体内有三个相邻的细胞a、b、c，已知它们的细胞液浓度是abc，那么它们三者之间水分渗透的方向表示正确的是()第4章 细胞的物质输入和输出【解析】本题考查细胞吸水

8、的原理。细胞液的浓度高，则吸水能力强，a细胞液浓度最高，c细胞液浓度最低，b介于a、c之间，因此选C。【答案】C【即时巩固2】若向日葵的某种细胞间隙的溶液浓度为a，细胞液浓度为b，细胞质基质浓度为c，则当它因缺水而萎蔫时，三者间的浓度关系是()Aabc Bacb Cbca Dbac第4章 细胞的物质输入和输出【解析】本题旨在考查学生对植物细胞吸水和失水实验的深刻理解。它因缺水萎蔫，可知外界溶液浓度大于细胞液浓度，从而推出acb。【答案】B【实验设计】提供适量的紫色洋葱、蔗糖、蒸馏水及必要的仪器，请你设计一个测定洋葱表皮细胞液浓度范围的实验方案。(1)实验原理：水分的_作用。(2)方法步骤：配制

9、_蔗糖溶液。制作_洋葱表皮细胞装片。用显微镜按_观察装片。第4章 细胞的物质输入和输出(3)结 论：该 洋 葱 表 皮 细 胞 液 的 浓 度 介 于_两种相邻溶液浓度之间。(4)要想更精确测定该细胞液浓度，应如何设计实验？【解析】当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞吸水；当细胞液浓度低于外界溶液浓度时，细胞失水；当细胞液浓度等于外界溶液浓度时，细胞的吸水与失水处于动态平衡。洋葱表皮细胞液的浓度介于使细胞发生质壁分离和未发生质壁分离的两种相邻溶液浓度之间。要想更精确测定该细胞液浓度，可以在细胞发生质壁分离和未发生质壁分离的两种相邻溶液浓度之间设置更小的溶液浓度梯度。第4章 细胞的物质输入和输出

10、【答案】(1)渗透(2)一系列不同浓度的放在不同浓度蔗糖溶液中的一系列 浓度顺序逐个(3)使细胞刚刚发生质壁分离和未发生质壁分离的(4)配制的蔗糖溶液浓度(使细胞刚刚发生质壁分离和未发生质壁分离的溶液浓度范围之间)梯度更小一些。第4章 细胞的物质输入和输出考点三质壁分离的原因分析及注意事项一、质壁分离的原因分析第4章 细胞的物质输入和输出二、实验中注意事项1选择有大的液泡且最好液泡带有颜色的细胞作为实验材料。2滴加蔗糖溶液和清水时，必须在实验桌上进行，不能在显微镜的载物台上进行。3本实验选用0.3 g/mL的蔗糖溶液(此浓度下既明显出现质壁分离，又不致杀死细胞)。浓度过高，质壁分离速度虽快，但

11、不久细胞会因失水过多而死亡，不能再进行质壁分离复原；浓度过低不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。此外，8%的食盐溶液、5%的硝酸钾溶液等也可使用。盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于做质壁分离的溶液。第4章 细胞的物质输入和输出【案例3】以紫色洋葱鳞茎表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象，下列叙述错误的是()A在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小B滴加30%的蔗糖溶液比10%的蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短C发生质壁分离的细胞放入清水中又复原，说明细胞保持活性D用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离第4章 细胞的物质输入和输出【解析】本题以紫色洋葱鳞茎为材料

12、，探讨植物细胞质壁分离及其复原的有关问题。A项当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞渗透失水，液泡体积变小，原生质层与细胞壁分离；B项质壁分离的速度与外界溶液浓度大小有关，外界溶液浓度越大，质壁分离所需时间越短；C项质壁分离与复原是活细胞所具有的现象，细胞死亡后，原生质层失去选择透过性，不再发生质壁分离及复原现象；D项高浓度的NaCl溶液浓度大于细胞液浓度，可发生质壁分离现象，若细胞失水过度可导致细胞死亡，不再发生复原现象。【答案】D第4章 细胞的物质输入和输出【方法点拨】在判断细胞是否发生质壁分离及其复原时有如下规律：从细胞角度分析：a.死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞不发生质壁分离现象

13、。b.具有中央大液泡的成熟植物细胞才可发生质壁分离现象。从溶液角度分析：a.在一定浓度的、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。b.在一定浓度的、溶质可穿膜的溶液中细胞先发生质壁分离后自动复原。c.在高浓度溶液中细胞可发生质壁分离现象，但会过度失水死亡不再复原第4章 细胞的物质输入和输出【即时巩固3】将紫色洋葱表皮细胞置于0.3 g/mL的蔗糖溶液中，光学显微镜下所观察到的现象是()液泡逐渐变小，颜色由浅变深液泡逐渐变小，颜色由深变浅原生质层与细胞壁逐渐分离，形成球形小团细胞膜、液泡膜结构明显原生质层与细胞壁之间是蔗糖溶液A BC D第4章 细胞的物质输入和输出【解析】因外界蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度，洋葱表皮细胞将不断失水，使得液泡逐渐变小，而细胞液中的色素不能随水透过原生质层，因此颜色加深。由于液泡和原生质层的不断收缩，可看到原生质层与细胞壁逐渐分离，最后形成球形小团。光学显微镜下看不清膜结构，也分辨不清蔗糖溶液。【答案】A第4章 细胞的物质输入和输出