导与练届高三生物一轮复习学案第6讲 物质跨膜运输的实例和方式.docx
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导与练届高三生物一轮复习学案第6讲物质跨膜运输的实例和方式
学案6物质跨膜运输的实例和方式
课前探究案
【预习目标】
1、说出成熟的植物细胞的结构和吸水、失水的原理。
2、说出物质跨膜运输的方式及各自的条件、实例。
【基础知识回顾】
一、细胞的吸水和失水
1.细胞吸水的原理——，其具备的两个条件是和
细胞膜：
相当于
（1）动物细胞
细胞质：
有一定浓度和组织液发生渗透
细胞壁：
透性
（2）植物细胞
原生质层细胞质相当于
细胞液：
具有一定浓度，和外界溶液发生渗透
2．细胞吸水的外界条件——
（1）动物细胞
外界溶液浓度小于细胞质浓度，细胞
外界溶液浓度大于细胞质浓度，细胞
外界溶液浓度等于细胞质浓度，吸水和失水达到
（2）植物细胞
外界溶液浓度大于细胞液浓度，细胞失水，发生
外界溶液浓度小于细胞液浓度，细胞吸水，发生
3.验证细胞吸水和失水的实验
植物细胞：
实验。
探究实验的一般过程是：
提出问题→→设计实验→进行实验→→表达和交流→进一步探究。
思考1：
①质壁分离指的是和分离。
②质壁分离的原因是什么？
（外因；内因）
③质壁分离实验有哪些应用？
④你认为还有哪些注意事项？
二、物质跨膜运输的其他实例
1.物质跨膜运输的特点
（1）水分子是跨膜运输的。
（2）无机盐的跨膜运输
①水稻和番茄对离子的吸收具有。
②人体甲状腺滤泡上皮细胞可以从血液中吸收碘。
③不同微生物对不同矿物质的吸收表现出。
2.生物膜的功能特性
（1）物质跨膜运输并不都是梯度的，而且细胞对于物质的输入和输出有。
（2）选择透过性膜是指对物质的运输起作用的生物膜。
（3）选择透过性是指这种膜可以让自由通过，一些和也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过的特性。
（4）生物膜的选择透过性是的一个重要特征。
思考2：
盐渍肉为什么不易变质？
三、物质跨膜运输的方式
1.离子和小分子物质的运输方式
特点：
自由扩散实例：
动力：
（1）被动运输特点：
不需要，需要
协助扩散实例：
吸收葡萄糖
动力：
特点：
需要
（2）主动运输实例：
动力：
思考3：
主动运输的意义是什么？
2.大分子物质的运输方式：
大分子物质以方式进出细胞，体现了生物膜的结构特点。
【自我检测】
1、根毛区细胞从土壤溶液中吸收水分的主要原因是（）
A．细胞壁是由亲水性物质构成的B．细胞液浓度低于土壤溶液浓度
C．细胞液浓度高于土壤溶液浓度D．细胞液浓度等于土壤溶液浓度
2、下图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收K+和N03-的曲线。
影响a、b两点和b、c两点吸收量不同的因素分别是（）
A．载体数量、能量B．能量、载体数量
C．载体数量、离子浓度D．能量、离子浓度
3、红细胞吸收甘油与吸收葡萄糖相同的是（）
A．低浓度→高浓度B．载体蛋白协助
C．高浓度→低浓度D．消耗能量
4、某物质从低浓度向高浓度跨膜运输，该过程（）
A.没有载体参与B.为自由扩散C.为协助扩散D.为主动运输
5、下列关于物质跨膜运输的叙述，错误的是（）
A．植物细胞吸收K+需消耗能量
B．细胞对离子的吸收具有选择性
C．海水中的海藻细胞可通过吸收离子防止质壁分离
D．液泡中含有大量离子，故液泡膜不具有选择透过性
6、在适宜条件下，营养液中氧含量变化对某植物K＋吸收速率影响的实验结果如图所示，由图可知该植物吸收K＋（ ）
A．需要消耗能量B．不需载体协助
C．受环境温度高低的影响D．与营养液中K＋浓度呈正相关
7、甲（○）、乙（●）两种物质在细胞膜两侧的分布情况如图（颗粒的多少表示浓度的高低），在进行跨膜运输时，下列说法正确的是（）
A.甲进入细胞一定需要能量
B.甲运出细胞一定不需要能量
C.乙进入细胞一定有载体蛋白的参与
D.乙运出细胞一定有载体蛋白的参与
8、如图实验装置，玻璃槽中是蒸馏水，半透膜允许单糖透过。
倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一定时间后再加入蔗糖酶。
最可能的实验现象是（）
A．漏斗中液面开始时先上升，加酶后，再上升后又下降
B．在玻璃槽中会测出蔗糖和蔗糖酶
C．漏斗中液面开始时先下降，加酶后一直上升
D．在玻璃槽中会测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶
9、用洋葱鳞片叶表皮制备“观察细胞质壁分离实验”的临时装片，观察细胞的变化。
下列有关实验操作和结果的叙述，正确的是（ ）
A.将装片在酒精灯上加热后，再观察细胞质壁分离现象
B.在盖玻片一侧滴入清水，细胞吸水膨胀但不会破裂
C.用不同浓度的硝酸钾溶液处理细胞后，均能观察到质壁分离复原现象
D.当质壁分离不能复原时，细胞仍具正常生理功能
10、如图表示小肠绒毛上皮细胞中的细胞膜对不同物质的转运（每种转运的方向由箭头表明，黑点的数量代表每种物质的浓度），下列叙述正确的是（）
A.a物质可能是氧气，b物质可能是葡萄糖
B.a物质可能是水，b物质可能是甘油
C．a物质可能是胆固醇，b物质可能是氧气
D.a物质可能是葡萄糖，b物质可能是氨基酸
学案6物质跨膜运输的实例和方式
课内探究案
【学习目标】
1、说出不同条件的渗透作用发生条件及应用。
2、列举物质出入细胞膜的方式、实例及影响因素。
【探究点一】渗透系统的组成、发生条件及应用
【例1】成熟的植物细胞具有中央大液泡，可与外界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水。
下图甲表示渗透装置吸水示意图，图乙表示甲图中b侧液面上升的高度与时间的关系，图丙表示紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在某外界溶液中的一种状态（此时细胞有活性）。
请回答下列问题：
（1）由甲图b侧液面上升可知，实验初始时c两侧浓度大小是a____b，此时水分子移动方向是向（填“单”或“双”）。
由图乙可知b侧中溶液吸水速率在_________，最终液面不再上升，当液面不再上升时，c两侧浓度大小是a____b。
（2）丙图中相当于甲图中c的结构是__________（填序号），结构②当中充满的液体是___________。
此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是_________。
A．细胞液
外界溶液 B．细胞液
外界溶液
C．细胞液
外界溶液 D．都有可能
（3）把丙细胞浸入清水当中，发现细胞液泡体积增大，说明细胞在渗透吸水，细胞能否无限吸水？
_________，原因是_______________________。
（4）把丙细胞浸入低浓度的蔗糖溶液中，发现细胞液泡体积也在增大，颜色。
当液泡体积不再增大时，细胞液浓度是否一定和外界溶液浓度相等？
__________。
【拓展延伸】
1、若甲图中a为葡萄糖溶液，b为蔗糖溶液，且物质的量浓度a〉b，则液面如何变化？
2、若将丙细胞复原后放入高浓度的乙二醇溶液中，细胞会发生什么变化？
其中伴随的物质跨膜运输方式是什么？
【归纳提升】
（1）渗透系统的组成条件：
①，②。
（2）半透膜和选择透过性膜的区别：
。
（3）要观察植物的质壁分离现象选择的实验材料是，材料具备的特点是：
。
【评价练习】1、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（）
2、取一段长5cm的葱茎，将其纵切到4cm处，由于纵切的葱茎使薄壁的皮层细胞摆脱了厚壁的表皮细胞的束缚，皮层细胞扩张得更快，从而使葱茎向表皮外弯曲，切后的形状如图甲所示，将它作为对照。
再取另外四段葱茎做同样的处理，将它们分别置于a至d的不同浓度的蔗糖溶液中，30min后，葱茎形状记录如图乙。
据此判断蔗糖溶液浓度的大小为
A．a>b>c>d
B．a>c>d>b
C．b>d>c>a
D．b>a>c>d
【探究点二】物质运输的方式及影响因素
【例2】如图为物质通过细胞膜的示意图。
请回答：
（1）图1所示，该物质的运输方式是________，判断理由是________________。
也可用图2的曲线表示。
（2）图1B代表的物质是细胞膜上的_____________，此过程还需要。
（3）你认为A可能代表下列哪些物质（多选）（ ）
A．O2B．甘油C．K＋D．氨基酸
（4）曲线甲代表________，曲线乙中Q点对应时刻细胞不再吸收该物质，此时，限制物质进入细胞的因素是________。
（5）细胞膜水通道、离子通道是普遍存在的。
若肾集合管管壁细胞膜受刺激后发生兴奋时，水通道开放，大量水被肾集合管管壁细胞重吸收，则代表此过程中水的流动可用图3中的______（a、b、c…）表示，细胞吸收O2和葡萄糖可用图3中的____（a、b、c…）表示。
（6）若图3代表甲型H1N1流感病毒感染者的B细胞的细胞膜，则该细胞能够分泌________，该过程被称为____________，其依赖于细胞膜的________结构特点。
【归纳提升】
（1）画出随物质浓度（在一定浓度范围内）变化，运输速率的变化曲线
（2）画出随氧气浓度变化，物质运输速率的变化曲线
（3）温度：
温度可影响和，因而会影响物质跨膜运输的速率。
【评价练习】3、下图是几种物质进出细胞方式中，运输速度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（）
A．与水进出细胞相符的图有①、③、⑤
B．与葡萄糖进入红细胞相符的图有②、④、⑥
C．与K+进入丽藻细胞相符的图有①、④、⑥
D．与蛋白质进出细胞相符的图有②、③、⑥
4、科学家在研究细胞膜运输物质时发现有四种关系，分别用下列四种曲线表示。
在研究具体的物质X时，发现与曲线②和④相符，试问：
细胞膜运输物质X的方式是（）
A.主动运输B.自由扩散C.胞吞D.胞吐
【当堂检测】
1.将新鲜的苔藓植物叶片放入有少量红墨水、含量为30%的蔗糖溶液中，在显微镜下观察，你会看到细胞的状态如图所示，此时部位①②的颜色分别是（）
A.①无色②绿色B.①红色②绿色
C.①红色②无色D.①红色②红色
2．下列现象属于渗透作用的是（）
①水分子通过植物细胞的细胞壁②水分子或其他溶剂分子通过细胞膜③蔗糖分子通过细胞壁④水分子或其他溶剂分子通过液泡膜⑤水分子或其他溶剂分子通过原生质层⑥干大豆种子泡在清水中逐渐胀大⑦暑天新鲜蔬菜在空气中萎蔫
A.①②③B.③④⑤C.②④⑤D.①③⑤
3．如图表示在一定范围内细胞膜外某物质浓度变化与该物质进入细胞膜内速度的关系，据图分析，下列说法正确的是（）
A.该物质进入细胞的方式是自由扩散
B.该物质通过膜时必须与载体蛋白结合
C.该物质可能是水或甘油
D.该物质只能从浓度低的一侧向浓度高的一侧移动
学案6物质跨膜运输的实例和方式
课后拓展案
1、将等量的、微量的NH4+、PO43-、K+、Ca2+共同置于100mL蒸馏水中，再放入一些新鲜的水稻根尖，一段时间后，测定溶液中上述四种离子和水的含量变化（见下表）。
实验结果可以说明（）
项目
H2O
NH4+
K+
Ca2+
PO43-
减少量
0%
23%
12%
37%
14%
①根对水的吸收和对矿质离子的吸收是两个相对独立的过程②根对矿质离子的吸收不是等比例进行的③根细胞吸收矿质离子的方式是主动运输④根细胞吸收矿质离子的过程不受温度的影响
A.只有①②B.只有①③C.只有①②③D.都正确
2、某种植物的抗盐类型在盐碱地可以正常生长，但是普通类型在盐碱地生长不良。
下列有关说法正确的是（）
A.在盐碱地抗盐类型可以吸收水分，普通类型不可以吸收水分
B.抗盐类型的细胞液渗透压要高于普通类型的细胞液渗透压
C.抗盐类型呼吸作用功能强大，可以提供充足的能量吸收无机盐
D.抗盐类型与普通类型的根本差异在于细胞质内mRNA与普通类型不同
3、在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条质量变化的关系如图。
若将处于b浓度溶液中的萝卜条移入a浓度溶液中，则该萝卜条的质量将（）
A.不变B.增大C.减小D.先增后减
4、放入30%蔗糖溶液中不会发生质壁分离的一组细胞是（）
①洋葱根尖生长点细胞②人的口腔上皮细胞③洋葱表皮细胞④干种子细胞⑤蛔虫卵细胞⑥洋葱根毛细胞
A.①④⑤⑥B.②③④⑤C.①②④⑤D.①②④⑥
5、与质壁分离与复原实验的实验材料及外界溶液有关的正确叙述分别是（）
①实验材料必须是成熟的植物活组织细胞
②细胞液最好有颜色，便于观察和判断细胞质壁分离和复原的程度
③细胞液必须有颜色，否则不能发生质壁分离和复原实验
④外界溶液的浓度应适中，不能过低或过高⑤外界溶液必须对细胞无毒害
⑥外界溶液的浓度无特殊要求，任何浓度均可以
A.①②；④⑤B.①③；④⑤C.①②；⑤⑥D.①③；⑤⑥
6、2002年我国首次发现了一种“穿肠蛋白质”（可被肠道直接吸收），为许多药物的利用提供了一条途径。
“穿肠蛋白质”被肠道吸收的方式是（）
①自由扩散②渗透作用③主动运输④以上都不是
A.①②③B.③C.④D.②③
7、紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离后，在显微镜下观察到的正确图示是（）
8、如图为某种物质运输的过程图解，请根据图分析回答下面的问题。
（1）图示物质运输的方式是_____，判断的依据是。
（2）若该细胞为洋葱根尖成熟区表皮细胞，则生成②主要部位是细胞质中的_______。
（3）如果该细胞是人的小肠绒毛上皮细胞，则O2、K+和氨基酸三者中，不可能是④物质的是__________，因为它是以_____________的方式通过细胞膜的。
9、如图是番茄根细胞中钾的含量和氧分压的关系图解。
据图回答：
⑴AB段曲线说明了什么？
原因何在？
⑵随着氧分压继续升高，你认为曲线AB延续的趋势如①还是如②，为什么？
（3）氧分压6前后限制根细胞吸收K+的主要限制因素分别是和
。
（4）根据以上道理说明在农业生产中增加肥效的一项措施是
10、为探究膜的透性，某同学进行实验，甲图为实验开始状态，乙图为实验结束状态。
请分析回答：
（1）据图分析a管与b管液面变化的原因。
（2）请在乙图所示实验结果的基础上继续实验，探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。
实验材料：
蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。
实验步骤：
①向a、b两管分别加人等量溶液，水浴加热（或隔水加热）U形管至适宜温度，观察a、b两管内液面的变化。
②一段时间后，吸取a、b两管内适量液体，分别加入A、B两试管中，并加入，（50～65℃）水浴加热，观察A、B试管内有无砖红色沉淀。
预测实验现象并作出结论：
①。
②。
学案6物质跨膜运输的实例和方式答案
课前探究案
【基础知识回顾】
一、
1、渗透作用半透膜浓度差
（1）半透膜
（2）全细胞膜液泡膜半透膜
2、细胞质浓度或细胞液浓度大于外界溶液
（1）吸水膨胀失水皱缩动态平衡
（2）质壁分离质壁分离的复原
3、植物细胞的吸水和失水实验分析结果得出结论
思考1：
①细胞壁原生质层
②外界溶液浓度大于细胞液浓度原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性
③判断成熟植物细胞的死活、测定（比较）细胞液的浓度大小、验证原生质层具有选择透过性、证明细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性
④选材要成熟植物细胞，最好紫色洋葱表皮细胞、蔗糖浓度不能太大、操作时间不能太长，防止细胞死亡
二、
1、顺浓度梯度选择性逆浓度较大差异
2、
（1）顺浓度选择性
（2）选择透过
（3）水分子离子小分子（4）活细胞
思考2：
高浓度的盐溶液能使肉表面的微生物渗透失水死亡
三、
1、
（1）顺浓度梯度，不需载体和能量水、气体、甘油等脂溶性物质浓度差
能量、载体、红细胞、浓度差
（2）载体、能量、可以低浓度到高浓度运输离子、氨基酸等非脂溶性小分子能量
思考3：
细胞膜的主动运输是活细胞的特性,它保证了活细胞能够按照生命活动的需要,主动选择吸收所需的营养物质,主动排出代谢废物和对细胞有害的物质。
2、胞吞和胞吐流动性
【自我检测】
1、C．2、B．3、C．4、D.5、D．6、A．7、C.
8、A解析：
由于蔗糖溶液浓度大于蒸馏水，因而开始时漏斗液面上升。
加入酶后，蔗糖水解为单糖，溶液浓度增大，导致继续吸水，液面继续上升，但由于单糖分子可通过半透膜进入蒸馏水中，使外界溶液浓度增大，半透膜两侧浓度差减小，从而使液面下降。
蔗糖酶是蛋白质，为大分子物质，不能透过半透膜，因此在玻璃槽中不能测出蔗糖酶。
9、B.
10、A.解析：
a物质通过细胞膜不需要载体、不消耗能量，属于自由扩散；b物质通过细胞膜需要载体、消耗能量，属于主动运输。
小肠绒毛上皮细胞中的细胞膜通过自由扩散吸收氧气、水、甘油、胆固醇等，通过主动运输吸收葡萄糖、氨基酸等。
课内探究案
【探究点一】渗透系统的组成、发生条件及应用
例1、
（1）﹤双降低﹤
（2）③④⑤外界溶液D
（3）不能细胞壁对原生质层具有支持和保护作用
（4）变浅不一定
拓展延伸：
1、a侧液面上升，b侧下降，然后a侧下降，b侧上升，当液面不再变化时，b侧高于a侧。
2、质壁分离后自动复原；自由扩散。
归纳提升：
（1）①半透膜②膜两侧具有浓度差
（2）半透膜没有生物活性，小分子可以透过，大分子透不过。
选择透过性膜具有生物活性，可以根据需求选择自身需要的物质
（3）紫色洋葱表皮细胞活的成熟的植物细胞
评价练习1、B2、B
【探究点二】物质运输的方式及影响因素
例2、
（1）主动运输从低浓度到高浓度且需载体乙
（2）载体蛋白能量
（3）C、D
（4）自由扩散能量供应
（5）cb、a
（6）抗体胞吐流动性
归纳提升：
（3）细胞膜的流动性细胞的呼吸速率
评价练习
3、A
4、A解析：
图②显示随着外界溶液浓度的增加,细胞吸收这种物质的速度加快,当膜上的载体达到饱和时，吸收速度不再增加；图④显示，随着外界氧气浓度的增加，细胞吸收此物质的速度也加快，说明吸收过程与呼吸作用有关，应为主动运输方式。
当堂检测：
1、B2、C3、B
课后拓展案
1、A解析：
从表中可以看出：
水没有减少，而矿质离子不同程度地减少，所以吸收水和吸收矿质离子是两个相对独立的过程，且不同矿质离子的吸收不成比例。
表中不能看出根尖对矿质离子的吸收是主动运输方式，以及是否受温度的影响。
2、B解析：
只要能够在盐碱地生长就说明可以吸收水分，否则无法生长。
抗盐不是吸收无机盐能力强，而是可以吸收到足够的水分。
抗盐类型与普通类型的根本差异在于细胞核内的DNA不同。
3、B
4、C解析：
发生质壁分离的细胞必须是具有大液泡的植物细胞，根尖生长点细胞、干种子细胞由于没有大液泡，所以不能发生质壁分离；而蛔虫属于动物，其卵细胞和人体细胞均不存在细胞壁，因此也不能发生质壁分离。
5、A
6、C
7、C
8、
（1）主动运输由低浓度向高浓度运输且需要载体
（2）线粒体（3）氧气自由扩散
9、⑴AB段说明：
随着氧分压的提高，呼吸作用旺盛，根细胞吸收K+的数量相应增多。
原因是增强的根呼吸为K+的吸收提供了更多的能量
⑵随着氧分压的继续提高，曲线不可能像①那样无限制地上升，因为根细胞膜上运载K+的载体蛋白质的数量是有限的，曲线趋势应如②所示。
（3）ATPK+载体数目（4）适当松土
10、
（1）b管内蔗糖溶液浓度大于a管内蒸馏水浓度
（2）蔗糖酶斐林试剂
①如果a、b两管液面高度差缩小且A、B试管内均有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物能通过半透膜②如果a、b两管液面高度差增大且A试管内无砖红色沉淀、B试管内有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物不能通过半透膜
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