专题08 物质跨膜运输的实例及方式
讲考纲
通过模拟实验探究膜的透性,理解动物细胞的渗透作用原理和发生所需要的条件,掌握生物膜选择透过性在工业、农业、医学上的应用。
观察植物细胞的质壁分离和复原,理解细胞质壁复原的实验探究过程及结果分析。 物质出入细胞的方式,学会根据题意所创设的新情境(包括文字、图形、表格等),辨别物质出入细胞的方式。 讲考情
考查角度 物质跨膜运输的实例 物质跨膜运输的方式及影响因素 观察植物细胞的质壁分离与复原 讲基础 一、渗透作用 1.概念
指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散过程。 2.条件
一是具有半透膜,二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。 3.常见渗透装置图分析
考频 5年2考 5年9考 5年2考
(1)若S1溶液浓度大于S2,则单位时间内由S2→S1的水分子数多于S1→S2,外观上表现为S1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Δh,则S1溶液浓度仍大于S2。因为液面高的一侧形成的压强,会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。
二、动物细胞的吸水和失水
1.人成熟的红细胞中发生渗透作用的条件 (1)细胞膜相当于半透膜;
(2)细胞质与外界溶液之间存在浓度差。 2.引起细胞失水与吸水的条件
外界溶液与细胞质之间存在浓度差。 三、植物细胞的吸水和失水 1.成熟植物细胞的结构
2.原理和现象
(1)外界溶液浓度>细胞液浓度时,细胞失水,发生质壁分离现象。 (2)外界溶液浓度<细胞液浓度时,细胞吸水,发生质壁分离复原现象。 3.质壁分离的原因
(1)外因:细胞液浓度<外界溶液浓度,细胞通过渗透作用失水。 (2)内因:细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性。 四、观察植物细胞的质壁分离和复原 1.实验原理
(1)成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。 (2)细胞液具有一定的浓度,能渗透吸水和失水。 (3)原生质层比细胞壁的伸缩性大得多。 2.实验步骤
3.现象与结论
五、物质出入细胞的方式 1.物质出入细胞的方式(连线)
2.物质跨膜运输方式的影响因素 (1)浓度差对物质跨膜运输的影响
浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。自由扩散中,浓度差越大,运输速率越大;协助扩散中,浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加,原因是受载体数量的限制。 (2)载体数量对跨膜运输的影响
载体蛋白主要影响协助扩散和主动运输。其他条件适宜的情况下,载体蛋白数量越多,运输速率越大。自由扩散不受载体蛋白数量的影响。 (3)氧气含量对跨膜运输的影响
通过影响细胞的呼吸进而影响主动运输的速率。
①P点时,无氧呼吸为离子的吸收提供能量。
②PQ段:随着氧气含量的增加,有氧呼吸产生的能量越多,主动运输的速率也越大。 ③Q点以后:当氧气含量达到一定程度后,受载体蛋白数量以及其他的限制因素运输速率不再增加。 (4)温度
讲素养
1.生命观念:通过归纳记忆常见物质运输方式的实例和判断方法,建立起生命结构与功能相统一的观点。
2.科学思维:通过分析影响渗透作用和物质跨膜运输的因素,培养利用逻辑思维分析问题的能力。
3.科学探究:通过“观察质壁分离与复原”和“探究物质跨膜运输的方式”的实验,掌握探究性实验设计的一般程序。
4.社会责任:通过对渗透作用和质壁分离应用等有关问题分析,养成学以致用,关注生产生活实际的习惯。 讲典例
【例1】将某植物的花冠切成大小和形状相同的细条,分为a、b、c、d、e和f组(每组的细条数相等),取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度,结果如图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换,则( )