高中生物 人教版高中生物必修1标准教案 人教版必修一第四章第一节 物质跨膜运输的实例教案汇总Word文档格式.docx

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细胞质浓度时,细胞吸水膨胀

外界溶液浓度>

细胞质浓度时,细胞失水皱缩

外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出细胞处于动态平衡

2、植物细胞的吸水和失水

细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。

原生质层：

细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。

植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。

细胞液浓度时,细胞质壁分离。

原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离下来，也就是逐渐发生了质壁分离。

细胞液浓度时,细胞质壁分离复原

外界溶液浓度=细胞液浓度时就，水分进出细胞处于动态平衡

中央液泡大小原生质层位置细胞大小

基本不变变小蔗糖溶液脱离细胞壁基本不变恢复原位逐渐恢复原来大小清水

1、质壁分离产生的条件：

（1）具有大液泡

（2）具有细胞壁

（3）外界溶液浓度>

细胞液浓度

2、质壁分离产生的原因：

内因：

原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性

外因：

外界溶液浓度>

知人善教培养品质引发成长动力

3、植物吸水方式有两种：

（1）吸帐作用（未形成液泡）如：

干种子、根尖分生区

（2）渗透作用（形成液泡）

【知识点三】物质跨膜运输的其他实例

1、对矿质元素的吸收

逆相对含量梯度——主动运输

对物质是否吸收以及吸收多少，都是由细胞膜上载体的种类和数量决定。

2、比较几组概念

扩散：

物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散（扩散与过膜与否无关）

（如：

O2从浓度高的地方向浓度低的地方运动）

渗透：

水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散又称为渗透

细胞的吸水和失水，原生质层相当于半透膜）

半透膜：

物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小

动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜等）

3、选择透过性膜：

细胞膜上具有载体，且不同生物的细胞膜上载体种类和数量不同，构成了对不同物质吸收与否和吸收多少的选择性。

可以说细胞膜和其他生物膜都是选择性透过性膜，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、小分子和大分子不能通过。

例题精讲

例1．决定红细胞吸水或失水多少的条件是（）

A．细胞内外溶液的浓度差

B．细胞膜两边酶的浓度

C．细胞膜两边分子运动的速度

D．细胞内外溶质分子的运动速度

例2．将人成熟红细胞放在质量分数为9%的食盐溶液中制成装片后，用显微镜观察，可以发现红细胞的状态变化是（）

A．不能确定B．正常状态

C．细胞膜破裂D．细胞皱缩

例3．细胞膜在功能上的特征是（）

A．具有一定的流动性B．具有选择透过性

C．具有渗透性D．具有半透性

例4．实验室现有四瓶失去标签的蔗糖溶液（编号A、B、C、D），已知四瓶蔗糖溶液的浓度都不同。

现利用半透膜袋进行渗透实验（装置如下图），一段时间后半透膜袋①和③变得胀硬，半透膜袋②萎缩。

四种蔗糖溶液中浓度最低的是（）

A．蔗糖溶液AB．蔗糖溶液BC．蔗糖溶液CD．蔗糖溶液D

例5．当你连续嗑带盐的瓜子，你的口腔和唇的黏膜会有干涩的感觉。

其原因是（）

A．口腔和唇的黏膜细胞质浓度大于细胞外液浓度，细胞失水

B．口腔和唇的黏膜细胞质浓度小于细胞外液浓度，细胞失水

C．口腔和唇的黏膜细胞质浓度大于细胞外液浓度，细胞吸水

D．口腔和唇的黏膜细胞质浓度小于细胞外液浓度，细胞吸水

例6．将洋葱鳞片叶放在0.45g／mL的蔗糖溶液中，细胞发生质壁分离；

放在0.35g／mL的蔗糖溶液中，细胞有胀大趋势；

放在0.4g／mL的蔗糖溶液中，细胞似乎不发生变化。

这表明（）

A．洋葱鳞片叶表皮细胞已经死亡

B．细胞膜不允许水分子自由通过

C．蔗糖分子进入细胞，导致渗透平衡D．细胞液浓度更接近0.4g／mL

例7．下列放在0.3g/ml的蔗糖溶液中，完全不发生质壁分离的细胞是（）．．．

（1）洋葱根尖分生区的细胞

（2）人的口腔上皮细胞（3）洋葱鳞片叶表皮细胞（4）干种子细胞（5）蛔虫卵细胞（6）洋葱根尖成熟区细胞

A.

（1）

（2）（4）（5）B.

（1）（4）（5）（6）

C.

（1）

（2）（4）（6）D.

（2）（3）（4）（5）

例8．渗透装置中,大烧杯中是蒸馏水,半透膜允许单糖通过,但不允许二糖通过.倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液,一定时间后再加入一定量纯净的麦芽糖酶.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．在玻璃槽中会测出葡萄糖,果糖

C．漏斗中液面开始时先下降,加酶后一直上升

D．漏斗中液面开始时先上升,加酶后又上升

例9．在马铃薯上用打孔器打出两个圆柱体P和Q，P在蒸馏水中放lh，Q在与马铃薯细胞液等浓度的盐溶液中放lh。

处理后的圆柱体是否与原来的孔刚好合适（）

A．P不合适，Q刚好合适

B．P和Q都不合适

C．P和Q都刚好合适

D．P刚好合适，Q不合适

例10．将同一植物细胞依次浸入清水、0.3mol／L的蔗糖溶液和O.4mol／L的KN0溶液中，测得细胞的体积随3时间的变化曲线如右图所示，则曲线A、B、C分别代表细胞所处的溶液是（）

A．清水、蔗糖溶液、KNO3

B．KN03、清水、蔗糖溶液

C．清水、KNO3、蔗糖溶液

D．蔗糖溶液、KN03、清水

例11．红萝卜细胞的液泡中含有紫红色的花青素。

将红萝卜切成小块放到水中，水的颜色无明显变化。

若进行加热，随水温的升高，水的颜色逐渐变红。

其原因是（）

A．细胞壁在加温后受到破坏

B．水温升高，花青素的溶解度加大

C．加温使细胞膜和液泡膜失去了控制物质进出的功能

D．加温使花青素分子的活性加大而容易透过细胞膜

例12．下图A为二个渗透装置，溶液a、b为等浓度的同种溶液，液体c为清水；

图B为“观察植物细胞质壁分离与复原”实验看到的处于0.3g/mL蔗糖溶液的紫色洋葱表皮细胞。

请答：

（1）一个成熟的植物细胞可看作一个封闭的渗透系统，因为图B中的相当于图A中的2（半透膜），相当于图A中的a溶液，4处的物质为。

这种物质能到达4处是因为细胞壁是。

（2）若要探究溶液浓度对渗透作用的影响，则要调整图A中的某一溶液浓度，调整后，a、b、c三种溶液浓度大小顺序最好为：

，并根据所学知识，在坐标图中用曲线表示实验过程装置1、装置2的液面高度

变化趋势（二个渗透装置的起始液面高度定为0）。

用“”实线表示装置1的液面高度变化，用“”实

线表示装置2的液面高度变化.。

液面

度高时间

巩固训练

一、选择题

1.在“观察植物细胞的质壁分离和质壁分离复原”实验中,之所以用已经成熟的洋葱表皮细胞作实验材料,是因为这样的细胞具有（）

A.伸缩性很小的细胞壁

B.功能完善的细胞膜

C.能够流动的细胞质

D.大而醒目的液泡

2.一个正在发生质壁分离复原的细胞,它的吸水能力、液泡逐渐（）

A.减小、增大B.增大、减小

C.不变、增大D.等于0、减小

3.下列关于物质跨膜运输实例的说法中,不正确的是（）

A.细胞膜、核膜等生物膜都是选择透过性膜

B.水分子进出细胞,取决于细胞内外溶液的浓度差

C.小分子物质都能通过细胞膜

D.细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程

4.以紫色洋葱鳞片叶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

-1-1的蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短mLmL0.3g·

的蔗糖溶液比质量浓度为0.2g·

B.滴加质量浓度为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

5.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.将装片中的材料浸润在质量分数为8%的HCl溶液中,然后再观察质壁分离现象

B.在盖玻片一侧滴入解离液,细胞吸水膨胀但不会破裂

C.用适当高于细胞液浓度的硝酸钾溶液处理细胞后,能观察到细胞质壁分离及自动复原

D.当质壁分离不能复原时,细胞仍具有正常生理功能

6.将同一新鲜马铃薯块茎切成4根粗细相同、长为5cm的条,再将这4根马铃薯条分别放在不同浓度的KNO溶3液中,30min和4h后测量每一根的长度,结果如下图所示。

下列结论错误的是（）

A.a马铃薯条细胞通过渗透作用吸水

B.b马铃薯条细胞质壁分离逐渐复原

C.c马铃薯条细胞质壁分离

D.d马铃薯条细胞浸泡液浓度增加

7.下图表示渗透作用装置图,其中半透膜为膀胱膜（蔗糖分子不能通过,水分子可以自由通过）。

图中溶液A、B、a、b均为蔗糖溶液,其浓度分别用M、M、M、M表示,且M>

M,M=M>

M。

一段时间达到平衡后,甲装置、乙AbBBaAAab装置液面上升的高度分别为h、h,a、b的浓度分别为M、M,则（）

2121

A.h>

h,M<

MB.h<

h,M=M22112112C.h>

h,M>

MD.h<

M212211128.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a>

b>

c,那么它们三者之间水分渗透的方向表示正确的是（）

9.下图中甲是渗透装置示意图,乙、丙两曲线图的横坐标代表时间,下列叙述不正确的是（）

A.半透膜内溶液a的浓度变化可用曲线丙表示

B.水分子由半透膜外进入半透膜内的速率变化可用曲线乙表示

C.玻璃管内的液面高度变化可用曲线丙表示

D.半透膜内外溶液的浓度差的变化可用曲线乙表示

10.实验室现在有四瓶失去标签的蔗糖溶液（编号为A、B、C、D）,已知四瓶蔗糖溶液的浓度都不同。

现利用半透膜袋进行渗透实验,装置如下图,一段时间后半透膜袋①和③变得胀硬,半透膜袋②皱缩。

A.蔗糖溶液AB.蔗糖溶液B

C.蔗糖溶液CD.蔗糖溶液D

11.在观察植物细胞的质壁分离和复原的过程中,某同学在视野中看到生活着的洋葱表皮细胞正处于如下图所示状态。

a、b表示该部位的溶液浓度,由此可推测（）

A.可能a>

b,细胞渗透吸水

B.a=b,渗透系统保持动态平衡

C.a<

b,细胞渗透失水

D.上述三种情况都有可能

12.用相同数量的完全培养液,在相同条件下分别培养水稻和番茄幼苗。

在二者的吸水率几乎相同的情况下,72小时后原培养液中部分离子浓度发生了如下表的变化（表中数据为72小时后溶液中部分离子浓度占实验开始时的百分比）。

分析下表不能得出的结论是（）

+2+2+SiMgKCa

117

19.517.0105水稻19.1118

86

59.6番茄

A.不同植物对矿质元素的需要量是不同的

B.与番茄相比,水稻对Si需要量大,对C需要量小

+的需要量是不同的C.水稻和番茄对KD.植物对各种离子的吸收速率一样大

二、非选择题

13.下图为某学生进行某实验的基本操作步骤,请回答下列问题。

（1）你认为他做该实验的目的是。

（2）B步骤主要观察洋葱鳞片叶表皮细胞中紫色的大小以及的位置。

（3）请描述C步骤的操作方法:

。

（4）某学生在F步骤观察时,发现质壁分离不能复原,最可能的原因是。

（5）通过实验发现,蔗糖溶液浓度不适宜会造成实验失败。

请据此拟定一个相关的研究课题:

。

14.用2mol/L的乙二醇溶液和2mol/L的蔗糖溶液分别浸浴某种植物细胞,观察质壁分离现象,得到其原生质体体积的变化情况如下图所示。

请据图完成下列问题。

（1）原生质体体积在A→B段的变化说明在该段时间内水分从原生质体,细胞液浓度。

（2）在1min后,处于2mol/L蔗糖溶液中的细胞,其细胞液浓度将,此时,在细胞壁与原生质层之间充满了,要使该细胞复原,应将其置于中。

（3）在1min后,处于2mol/L乙二醇溶液中的细胞,其原生质体体积的变化是由于逐渐进入细胞内,引起细胞液浓度。

（4）并不是该植物的所有生活细胞均可发生质壁分离,能发生质壁分离的细胞还必须具有__________。

课后作业

1．将成熟的植物细胞放在溶液中能构成一个渗透系统，主要原因是（）

A．液泡膜内外溶液有浓度差B．细胞的原生质层可看做一层半透膜

C．细胞壁具全透性D．水分子可以自由出入细胞

2．利用紫色的洋葱外表皮细胞和不同浓度的蔗糖溶液，可以探究细胞质壁分离和复原。

下列有关该实验的叙述正确的是（）

A．该实验只是观察了质壁分离和复原现象，没有设计对照实验

B．在逐渐发生质壁分离的过程中，细胞的吸水能力逐渐增强

C．将装片在酒精灯上加热后，再观察质壁分离现象

D．不同浓度蔗糖溶液下发生质壁分离的细胞，滴加蒸馏水后都能复原

3．如下图所示，若将细胞膜的磷脂分子提取后，放入盛水容器中，磷脂分子稳定分布方式为（）

4．苋菜无论怎么用清水洗，清水中仍不见红色物质，但若放入沸水中一烫，水立刻变成红色，此现象说明（）

A．在清水中没有物质出入

B．在清水中细胞膜没有选择透性

C．沸水中色素分解成小分子物质

D．沸水使细胞膜失去选择透性

5．如图所示，U形管底部中央放置一半透膜（不允许溶质分子透过）。

A液和B液原先体积相同，由于浓度不同，后来产生一个高度差Δh。

请问Δh主要取决于（）

A．A液和B液的溶质分子大小

B．A液和B液所在管的粗细

C．A液和B液的溶剂是否相同

D．A液和B液的浓度差大小

6．如果植物细胞膜由选择透过性膜变成全透性膜，则该细胞（）

A．缩小B．膨胀C．死亡D．生长

7．如图所示，溶液X中含有绿色染料，溶液Y中含有红色染料，溶液Z中含有蓝色染料。

实验开始时，两支漏斗中溶液液面的高度一样。

10min后观察的结果是：

溶液X液面上升，溶液Y液面下降；

溶液X中只有绿色染

料，溶液Y中含有了红色和蓝色染料，溶液Z中含有了绿色和和蓝色染料。

下列有关描述中，正确的是（）

A．溶液Z的浓度最高

B．溶液Y的浓度最低

C．溶液Y中的溶质分子能够通过半透膜进入溶液X中

D．溶液Z中的溶质分子能够通过半透膜进入溶液X中

8．下面关于质壁分离的叙述，错误的是（）

A．细胞必须有大液泡B．细胞发生了渗透作用失水

C．细胞液浓度小于外界溶液浓度D．质壁分离的“质”是指细胞质

9．如图所示为细胞膜的亚显微结构模式图，下列有关叙述错误的是（）

A．①表示细胞膜外表面有些糖分子与膜蛋白结合为糖蛋白

B．②和③大都是运动的

C．③构成细胞膜的基本支架，与物质进出无关

D．细胞膜为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境

10．关于细胞膜结构的流动镶嵌模型的论点中，论述错误的是（）

A．磷脂排列成双分子层B．蛋白质分子覆盖或镶嵌在磷脂双分子层中

C．膜物质是固定不动的D．膜物质的运动使其具有流动性

11．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如图所示，该实验的结果不能说明（）

22＋＋的大MgCa、A．水稻吸收水的相对速率比吸收42＋＋需要量小CaSi需要量大，对B．与番茄相比，水稻对C．不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的

D．植物对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓度有关

12．生物膜的“三合板式”静态结构不能解释下列哪一种现象（）

A．溶于脂质的物质能够优先通过细胞膜

B．变形虫的变形运动

C．细胞膜中的磷脂分子呈双层排列在膜中间

D．细胞膜是细胞的边界

13．下列对于生物模型建立的完整过程的认识，错误的是（）

A．科学家根据观察的现象和已有的知识提出解释某一生物学问题的假说或模型，用现象和实验对假说或模型进行检验、修正和补充

B．一种模型最终能否被普遍接受，取决于它能否与以后的现象和实验结果相吻合，能否很好地解释相关现象

C．生物膜的流动镶嵌模型完美无缺

D．随实验技术的不断创新和改进，对膜研究更加细致入微，有利于更完善地解释细胞膜的功能

14．某同学在实验室中做“植物细胞的吸水和失水”实验时，在实验室老师的帮助下，进行了一系列的创新实验，实验步骤和现象如下表：

实验组5分钟的现象再过5分钟滴加清水5分钟

1－x质壁分离复原①0．3g?

mL无变化蔗糖溶液1－y无变化蔗糖溶液?

mL质壁分离5g②0．1－z

KNO溶液质壁分离复原③L1mol?

质壁分离31－醋酸溶液细胞大小无变化L细胞大小无变化④1mol?

无变化

对上表的推断或解释不正确的是（）

A．x为质壁分离，因为细胞壁伸缩性弱于细胞膜

B．y为质壁分离，可能导致细胞失水过多而死亡

C．z为细胞稍增大，细胞液颜色逐渐变浅

D．④组无变化是因为细胞吸水量等于失水量

15．生物膜结构与功能的研究成果在工业生产和医学实践中有重要用途。

下列关于生物膜的应用的叙述中，错误的是（）

A．模拟生物膜可以处理污水，淡化海水

B．研究生物膜可以寻找改善农作物品质的途径

C．模拟生物膜可以人工合成人体的病变器官

D．通过生物膜工程技术可以诊断、治疗疾病，改变细胞的遗传特性

二、非选择题：

16．下图1表示渗透作用装置，一段时间后液面上升的高度为h，其中半透膜为膀胱膜，装置溶液A、a起始浓度分别用M、M表示；

图2表示一个洋葱鳞片叶表皮细胞放在蔗糖溶液后发生质壁分离过程图。

请根据图回答aA问题：

（1）图1中，如果A、a均为蔗糖溶液，且开始时M＞M，则达到平衡后M________M（填大于、等于、小aaAA

（1）原生质体体积A→B段的变化说明：

在该段时间内水分从原生质体__________，细胞液浓度__________；

1－蔗糖溶液中的细胞，其细胞液浓度将__________，此时，在细胞壁与原生质层分钟后，处于2mol?

L1

（2）在之间充满了__________，要使该细胞复原，应将其置于__________中。

1－乙二醇溶液中的细胞，其原生质体体积的变化是由于__________逐渐进入细胞L）在1分钟后，处于2mol?

（3内，引起细胞液浓度__________。

（4）并不是该植物的所有活细胞均可发生质壁分离，能发生质壁分离的细胞还必须具有__________。

于），图1中的半透膜相当于图2中的________，由________（填数字）组成。

（2）图2中，如果B、b分别表示蔗糖溶液和细胞液，且起始浓度分别为M、M，则达到平衡后M________MbBbB

（填大于、等于、小于）。

（3）若将图2细胞制成临时装片，并用光学显微镜观察，能观察到染色体吗？

________原因是________________________。

11－－的蔗糖溶液分别浸浴某种植物细胞，观察质壁分离现象，得到其原生L的乙二醇溶液和2mol?

17．用2mol?

L质体体积的变化情况如下图所示。

请据图回答：

【例题答案】

1．A2．D3．B4．B5．B6．D7．A8．A9．A

10．C11．C

12．

（1）原生质层细胞液30％蔗糖溶液全透性的

⑵a>

c（或b>

a>

c）

1.解析:

植物细胞质壁分离和复原的条件:

植物细胞必须是活细胞;

细胞液浓度与外界溶液的浓度必须有浓度差;

植

物细胞必须有大的液泡,最好细胞液中带有色素,这样便于观察。

已经成熟的洋葱表皮细胞就能很好地满足这些条件。

答案:

D

2解析:

一个正在发生质壁分离复原的细胞,其液泡吸水,细胞液浓度逐渐降低,其吸水能力逐渐减小,液泡逐渐增大。

A

3.解析:

生物膜都是主要由脂质、蛋白质构