高三復習--物質跨膜運輸?shù)膶嵗险n用

1、 物質跨膜運輸?shù)膶嵗镔|跨膜運輸?shù)膶嵗?、滲透作用的原理一、滲透作用的原理二、動物細胞的吸水和失水二、動物細胞的吸水和失水 三、植物細胞的吸水和失水三、植物細胞的吸水和失水 四、物質跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗摹⑽镔|跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗肿樱ɑ蚱渌軇┓肿樱┩高^水分子（或其它溶劑分子）透過半透膜半透膜從低從低濃度溶液向高濃度溶液的擴散濃度溶液向高濃度溶液的擴散滲透作用的條件滲透作用的條件：1 1、擴散：是兩種不同物質在接觸時，彼此進入對方的現(xiàn)象、擴散：是兩種不同物質在接觸時，彼此進入對方的現(xiàn)象具有半透膜；具有半透膜；半透膜兩側的溶液具有濃度差。半透膜兩側的溶液具有濃度差。一、滲透作用的原理一、滲透作用

2、的原理2 2、滲透吸水的原理、滲透吸水的原理通過膜上孔徑的通過膜上孔徑的大小決定物質分大小決定物質分子是否通過子是否通過半透膜半透膜蔗糖液蔗糖液清水清水3 3 滲透作用滲透作用：低濃度溶液低濃度溶液水分滲透方向：水分滲透方向：高濃度溶液高濃度溶液二、動物細胞的吸水和失水二、動物細胞的吸水和失水 外界溶液濃度外界溶液濃度 細胞質濃度細胞質濃度細胞失水皺縮細胞失水皺縮 動物細胞的動物細胞的 相當于相當于半透膜半透膜，兩側具，兩側具 有濃度差，構成滲透系統(tǒng)有濃度差，構成滲透系統(tǒng), ,故可發(fā)生故可發(fā)生 。細胞膜細胞膜滲透作用滲透作用三、植物細胞的吸水和失水三、植物細胞的吸水和失水 細胞壁（全透性）細胞

3、壁（全透性）細胞膜細胞膜細胞質細胞質液泡膜液泡膜細胞液細胞液原生質層原生質層（選擇透過性選擇透過性）水或一定濃水或一定濃度的溶液度的溶液對比分析對比分析植物細胞的結構植物細胞的結構與與滲透吸水裝置滲透吸水裝置半透膜半透膜蔗糖液蔗糖液清水清水 結論：結論：成熟的植物細胞與外界溶液能夠組成成熟的植物細胞與外界溶液能夠組成一個滲透裝置，通過滲透作用的方式吸水和失水一個滲透裝置，通過滲透作用的方式吸水和失水 植物細胞吸水和失水的條件植物細胞吸水和失水的條件練一練練一練 下列哪些細胞能發(fā)生質壁分離并總結發(fā)生質壁分下列哪些細胞能發(fā)生質壁分離并總結發(fā)生質壁分 離的條件。離的條件。 a.a.葉肉細胞葉肉細胞

4、b.b.根毛成熟區(qū)細胞根毛成熟區(qū)細胞 c.c.分生區(qū)細胞分生區(qū)細胞 d.d.洋蔥表皮細胞洋蔥表皮細胞 e.e.干種子細胞干種子細胞 f.f.動物細胞動物細胞 g.g.導管細胞導管細胞 答案答案 （1 1）能發(fā)生質壁分離的細胞：）能發(fā)生質壁分離的細胞：a a、b b、d d （2 2）有大液泡（成熟）的活的植物細胞有大液泡（成熟）的活的植物細胞，才能發(fā)，才能發(fā) 生質壁分離。動物細胞、無大液泡的或死的植物生質壁分離。動物細胞、無大液泡的或死的植物 細胞不能發(fā)生質壁分離。細胞不能發(fā)生質壁分離。提醒提醒 分生區(qū)細胞和干種子細胞分生區(qū)細胞和干種子細胞因無大液泡，因無大液泡， 不能發(fā)生滲透作用，無質壁分離

5、和復原現(xiàn)象。不能發(fā)生滲透作用，無質壁分離和復原現(xiàn)象。 若有細胞壁的存在，不管失水還是吸水，細胞體若有細胞壁的存在，不管失水還是吸水，細胞體 積變化不大。但動物細胞體積會發(fā)生明顯變化。積變化不大。但動物細胞體積會發(fā)生明顯變化。四、物質跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?、物質跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?.1.番茄和水稻吸收無機鹽離子的比較番茄和水稻吸收無機鹽離子的比較 科學家將番茄和水稻分別放在含有科學家將番茄和水稻分別放在含有caca2+2+、mgmg2+2+ 和和siosio4 44-4-的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，結果及分析如下：的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，結果及分析如下： （1 1）水稻水稻吸收吸收水水的相對速度比吸收的相對速度比吸收

6、caca2+2+、mgmg2 2+ + , , 造成培養(yǎng)液中造成培養(yǎng)液中caca2+2+、mgmg2+2+濃度濃度 ；番茄番茄吸收水吸收水 的相對速度比吸收的相對速度比吸收siosio4 44-4- ，造成培養(yǎng)液中，造成培養(yǎng)液中siosio4 44-4-濃度濃度 。大大上升上升大大上升上升 （2 2）不同植物對）不同植物對 的吸收有差異的吸收有差異, , 同一種植物對同一種植物對 的吸收也有差異的吸收也有差異, , 說明植物細胞膜對無機鹽離子的吸收具有說明植物細胞膜對無機鹽離子的吸收具有 。 同一種無機鹽離子同一種無機鹽離子不同種無機鹽離子不同種無機鹽離子選擇性選擇性（3 3）吸水為）吸水為

7、，吸收離子為，吸收離子為 ，且無，且無 機鹽離子必須溶于水后才能被吸收，所以機鹽離子必須溶于水后才能被吸收，所以吸水和吸水和 吸收無機鹽離子吸收無機鹽離子是兩個是兩個 的過程。的過程。 自由擴散自由擴散主動運輸主動運輸相對獨立相對獨立 （2 2）、微生物吸收無機鹽離子的特點）、微生物吸收無機鹽離子的特點 不同微生物對不同無機鹽離子的吸收表現(xiàn)出較大不同微生物對不同無機鹽離子的吸收表現(xiàn)出較大 的差異：的差異： （1 1）不同微生物對無機鹽離子的吸收有）不同微生物對無機鹽離子的吸收有 。 （2 2）不同微生物對各種無機鹽離子的）不同微生物對各種無機鹽離子的 不同。不同。選擇性選擇性需要量需要量所有生

8、物膜都是選擇透過性膜所有生物膜都是選擇透過性膜 高頻考點突破高頻考點突破考點一考點一 滲透系統(tǒng)與滲透作用滲透系統(tǒng)與滲透作用1.1.滲透系統(tǒng)的組成（如圖）及條件滲透系統(tǒng)的組成（如圖）及條件（1 1）半透膜半透膜可以是生物性的選可以是生物性的選擇透過性膜，如細胞膜，也可擇透過性膜，如細胞膜，也可以是物理性的過濾膜，如玻璃以是物理性的過濾膜，如玻璃紙。紙。 （2 2）半透膜兩側的溶液具有半透膜兩側的溶液具有濃度差濃度差。濃度差的實質是單位。濃度差的實質是單位體積溶液中溶質分子數(shù)的差，體積溶液中溶質分子數(shù)的差，即物質的量濃度之差，即即物質的量濃度之差，即摩爾摩爾濃度而不是質量濃度。濃度而不是質量濃度。

9、1.1.滲透系統(tǒng)的組成（如圖）及條件滲透系統(tǒng)的組成（如圖）及條件注意：注意：若若溶質分子能通過半透膜溶質分子能通過半透膜，則先是濃，則先是濃度高的一側液面升高，隨后另一側液面上升，最后達到滲透平衡。度高的一側液面升高，隨后另一側液面上升，最后達到滲透平衡。如果如果溶質分子不能通過半透膜溶質分子不能通過半透膜, ,則達到滲透平衡時則達到滲透平衡時, ,一般兩側溶液的濃度并不一般兩側溶液的濃度并不相等相等( (液面高的一側溶液濃度高液面高的一側溶液濃度高),),因為液面高的一側產生的靜水壓會阻止因為液面高的一側產生的靜水壓會阻止溶劑分子由低濃度一側向高濃度一側擴散。溶劑分子由低濃度一側向高濃度一側

10、擴散。上圖中，在達到滲透平衡后，上圖中，在達到滲透平衡后，只要存在只要存在液面差液面差hh，則，則s1s1溶液的濃度仍大于溶液的濃度仍大于s2s2溶液的濃度。溶液的濃度。水分子的移動方向：水分子的移動方向：雙向移動雙向移動，但水分子數(shù)多（低濃度）溶液流向水分子數(shù)，但水分子數(shù)多（低濃度）溶液流向水分子數(shù)少（高濃度）溶液。少（高濃度）溶液。達到平衡時，水分子出入兩種溶液體系的量相等。達到平衡時，水分子出入兩種溶液體系的量相等。1.1.將新鮮的苔蘚植物葉片放入將新鮮的苔蘚植物葉片放入有少有少 量紅墨水、含量為量紅墨水、含量為30%30%的蔗糖溶的蔗糖溶 液中液中，在顯微鏡下觀察，你會看，在顯微鏡下觀

11、察，你會看 到細胞的狀態(tài)如圖所示，此時到細胞的狀態(tài)如圖所示，此時部部 位的顏色位的顏色分別是分別是 a.a.無色綠色無色綠色 b.b.紅色綠色紅色綠色 c.c.紅色無色紅色無色 d.d.紅色紅色紅色紅色 實例點撥實例點撥2.2.在保持在保持 細胞存活的條件下，蔗糖溶液細胞存活的條件下，蔗糖溶液 濃度與蘿卜條質量變化的關系濃度與蘿卜條質量變化的關系 如右圖。如右圖。若將處于若將處于b b濃度溶液中濃度溶液中 的蘿卜條移入的蘿卜條移入a a濃度溶液中，則該蘿卜條的質量濃度溶液中，則該蘿卜條的質量 將將 a.a.不變不變 b.b.增大增大 c.c.減小減小 d.d.先增后減先增后減 解析解析 b b

12、濃度溶液中，蘿卜條質量減小，說明蘿濃度溶液中，蘿卜條質量減小，說明蘿 卜條在失水，重新放在濃度小于卜條在失水，重新放在濃度小于b b的的a a濃度溶液濃度溶液 中，蘿卜條會吸水，質量將增大。中，蘿卜條會吸水，質量將增大。 實例點撥實例點撥3 3、如圖為滲透作用實驗，開始時如圖、如圖為滲透作用實驗，開始時如圖( (一一) )，a a代表清水，代表清水，b b、c c代表蔗糖溶液代表蔗糖溶液，過一段時間后結果如圖，過一段時間后結果如圖( (二二) )，漏斗管內液，漏斗管內液面不再變化，面不再變化，h h1 1、h h2 2表示漏斗管內液面與清水的液面差。下表示漏斗管內液面與清水的液面差。下列說法列

13、說法錯誤錯誤的是（的是（ ） a a圖圖( (二二) )中中b b的濃度等于的濃度等于c c的濃度的濃度 b b圖圖( (一一) )中中a a中水分子擴散到中水分子擴散到b b的速度大于的速度大于a a中水分子擴散中水分子擴散到到c c的速度的速度 c c圖圖( (二二) )中中a a中水分子擴散到中水分子擴散到b b的速度等于的速度等于b b中水分子擴散中水分子擴散到到a a的速度的速度 d d圖圖( (一一) )中中b b濃度大于濃度大于c c的濃度的濃度 實例點撥實例點撥1.2017湖南岳陽一中模擬湖南岳陽一中模擬如圖為一個滲透裝置如圖為一個滲透裝置,假設溶質分子假設溶質分子或離子不能通

14、過半透膜或離子不能通過半透膜,實驗開始時實驗開始時,液面液面a和和b平齊。下列判斷不平齊。下列判斷不正確的是正確的是 ()a.如果甲、乙都是蔗糖溶液如果甲、乙都是蔗糖溶液,甲的濃度低于乙甲的濃度低于乙,則液面則液面a會下降會下降,液面液面b會會上升上升b.如果甲、乙分別是葡萄糖溶液和蔗糖溶液如果甲、乙分別是葡萄糖溶液和蔗糖溶液,兩者的質量分數(shù)相同兩者的質量分數(shù)相同,則則液面液面a會上升會上升,液面液面b會下降會下降c.當半透膜兩側的滲透作用達到平衡時當半透膜兩側的滲透作用達到平衡時,甲、乙溶液的濃度不一定相等甲、乙溶液的濃度不一定相等d.當半透膜兩側的滲透作用達到平衡時當半透膜兩側的滲透作用達

15、到平衡時,甲、乙溶液的滲透壓一定相等甲、乙溶液的滲透壓一定相等針對訓練針對訓練【解題思路】【解題思路】甲的濃度低于乙甲的濃度低于乙,則水分子由甲運輸?shù)揭覄t水分子由甲運輸?shù)揭?因此液面因此液面a會下降會下降,液面液面b會上升會上升,a項正確項正確;質量分數(shù)相同的葡萄糖溶液與蔗糖質量分數(shù)相同的葡萄糖溶液與蔗糖溶液溶液,由于蔗糖的相對分子質量大于葡萄糖由于蔗糖的相對分子質量大于葡萄糖,故葡萄糖的物質的量故葡萄糖的物質的量濃度大于蔗糖濃度大于蔗糖,即甲的滲透壓大于乙即甲的滲透壓大于乙,因此液面因此液面a會上升會上升,液面液面b會下會下降降,b項正確項正確;當半透膜兩側的滲透作用達到平衡時當半透膜兩側的

16、滲透作用達到平衡時,甲、乙溶液的甲、乙溶液的濃度不一定相等濃度不一定相等,因為液面高的一側形成的靜水壓會阻止溶劑分子因為液面高的一側形成的靜水壓會阻止溶劑分子由低溶度溶液向高濃度溶液擴散由低溶度溶液向高濃度溶液擴散,c項正確項正確;由由c選項的分析可知選項的分析可知,滲滲透作用達到平衡時透作用達到平衡時,甲、乙溶液的滲透壓不一定相等甲、乙溶液的滲透壓不一定相等,d項錯誤。項錯誤?！緟⒖即鸢浮俊緟⒖即鸢浮?d2.如圖所示如圖所示,p1、p2為半透膜制成的結構為半透膜制成的結構,且在如圖的小室內可自由且在如圖的小室內可自由滑動?；瑒印室內溶液濃度為室內溶液濃度為2 mol/l,b室內溶液濃度為室

17、內溶液濃度為1.5 mol/l,c室室內溶液濃度為內溶液濃度為1.5 mol/l,實驗開始后實驗開始后,p1、p2的移動情況是的移動情況是 ( )a.p1向右、向右、p2不動不動b.p1向左、向左、p2向左向左c.p1向右、向右、p2向右向右d.p1向左、向左、p2不動不動c實驗強化在平時實驗強化在平時 觀察植物細胞的質壁分離及復原觀察植物細胞的質壁分離及復原原理原理：成熟的植物細胞構成滲透系統(tǒng)可發(fā)生滲透作用。成熟的植物細胞構成滲透系統(tǒng)可發(fā)生滲透作用。1 1、植物細胞滲透吸水和失水、植物細胞滲透吸水和失水證據證據 考點二考點二 植物細胞的吸水和失水植物細胞的吸水和失水流程流程 2 2、植物細胞

18、滲透吸水和失水證據、植物細胞滲透吸水和失水證據外界溶液濃度外界溶液濃度 細胞液濃度細胞液濃度質壁分離質壁分離洋蔥鱗片葉洋蔥鱗片葉外表皮外表皮（紫色）（紫色）外界溶液濃度外界溶液濃度細胞液濃度細胞液濃度質壁分離復原質壁分離復原細胞壁細胞壁液液 泡泡原生質層原生質層間間 隙隙（充滿外界溶液）（充滿外界溶液）3.3.質壁分離的原因分析質壁分離的原因分析 （1 1）原因）原因觀察質壁分離的三個指標觀察質壁分離的三個指標特別提醒特別提醒 1 1、質壁分離后在細胞壁和細胞膜之間、質壁分離后在細胞壁和細胞膜之間充充滿的是濃度降低的外界溶液滿的是濃度降低的外界溶液，因細胞壁，因細胞壁是全透性且有水分通過原生質

19、層滲出來。是全透性且有水分通過原生質層滲出來。2 2、若、若用用50%50%（或（或0.5g/ml0.5g/ml）蔗糖溶液做實）蔗糖溶液做實驗驗，能發(fā)生質壁分離但不能復原，能發(fā)生質壁分離但不能復原，因細因細胞過度失水而死亡胞過度失水而死亡。3 3、若用、若用尿素、乙二醇、尿素、乙二醇、knokno3 3、naclnacl做實驗會出現(xiàn)做實驗會出現(xiàn)自動復原自動復原現(xiàn)象，現(xiàn)象，因外界因外界物質會轉移到細胞內而引起細胞液濃度物質會轉移到細胞內而引起細胞液濃度升高。升高。實驗拓展應用實驗拓展應用(1)判斷成熟植物細胞是否有生物活性判斷成熟植物細胞是否有生物活性:(2)測定細胞液濃度范圍測定細胞液濃度范圍

20、:(3)比較不同植物細胞的細胞液濃度比較不同植物細胞的細胞液濃度:(4)鑒別不同種類的溶液鑒別不同種類的溶液(如如kno3和蔗糖溶液和蔗糖溶液):針對訓練針對訓練1.2016贛南五校聯(lián)考贛南五校聯(lián)考某同學在實驗室中做某同學在實驗室中做“觀察洋蔥表皮細胞觀察洋蔥表皮細胞的質壁分離和復原的質壁分離和復原”實驗時實驗時,在實驗室老師的幫助下在實驗室老師的幫助下,進行了一系列進行了一系列的創(chuàng)新實驗的創(chuàng)新實驗,實驗步驟和現(xiàn)象如下表。下列有關推斷或解釋不正確實驗步驟和現(xiàn)象如下表。下列有關推斷或解釋不正確的是的是 ()實驗組5 min時的現(xiàn)象再過5 min滴加清水5 min0.3 gml-1蔗糖溶液 x無變

21、化質壁分離復原0.5 gml-1蔗糖溶液 質壁分離y無變化1 moll-1kno3溶液 質壁分離質壁分離復原z1 moll-1醋酸溶液無變化無變化無變化a.x為質壁分離為質壁分離,因為細胞滲透失水因為細胞滲透失水b.y為質壁分離為質壁分離,可能導致細胞失水過多而死可能導致細胞失水過多而死c.z為細胞稍增大為細胞稍增大,細胞液顏色逐漸變淺細胞液顏色逐漸變淺d.組無變化是因為細胞吸水量等于失水量組無變化是因為細胞吸水量等于失水量構建知識網絡構建知識網絡1.判斷下面說法的正誤判斷下面說法的正誤,正確的打正確的打“ ”,錯誤的打錯誤的打“”。(1)發(fā)生滲透作用的兩個條件是存在半透膜、膜兩側存在質量濃發(fā)

22、生滲透作用的兩個條件是存在半透膜、膜兩側存在質量濃度差。度差。 ( )(2)2014四川高考四川高考質壁分離過程中水分子的擴散只能單向進行。質壁分離過程中水分子的擴散只能單向進行。 ( )(3)2013北京高考北京高考成熟植物細胞在高滲溶液中發(fā)生質壁分離是成熟植物細胞在高滲溶液中發(fā)生質壁分離是因為細胞壁具有選擇透過性。因為細胞壁具有選擇透過性。 ( )(4)紫色洋蔥的外表皮細胞能在一定濃度的蔗糖溶液中發(fā)生質壁紫色洋蔥的外表皮細胞能在一定濃度的蔗糖溶液中發(fā)生質壁分離的必要條件是細胞壁的伸縮性小于原生質層。分離的必要條件是細胞壁的伸縮性小于原生質層。 ( )隨堂練習隨堂練習【解析】【解析】發(fā)生滲透

23、作用時發(fā)生滲透作用時,膜兩側存在的膜兩側存在的“濃度差濃度差”指物質指物質的量濃度而不是質量濃度。的量濃度而不是質量濃度。 (5)離子與水分子一樣離子與水分子一樣,都是順相對含量梯度跨膜運輸。都是順相對含量梯度跨膜運輸。 ( )(6)細胞膜是半透膜細胞膜是半透膜,對物質的跨膜運輸具有選擇性。對物質的跨膜運輸具有選擇性。 ( )(7)同一細胞對不同離子的吸收量不同同一細胞對不同離子的吸收量不同,體現(xiàn)了細胞膜的選擇透過性。體現(xiàn)了細胞膜的選擇透過性。 ( )(8)用培養(yǎng)液培養(yǎng)植物用培養(yǎng)液培養(yǎng)植物,一段時間后培養(yǎng)液中離子的濃度都比初始濃度低。一段時間后培養(yǎng)液中離子的濃度都比初始濃度低。 ( ) 2.2

24、013福建高考福建高考為探究茉莉酸為探究茉莉酸(植物生長調節(jié)劑植物生長調節(jié)劑)對離體培養(yǎng)的對離體培養(yǎng)的成熟胡楊細胞質壁分離的影響成熟胡楊細胞質壁分離的影響,將細胞分別移至不同的培養(yǎng)液中繼將細胞分別移至不同的培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)續(xù)培養(yǎng)3天天,結果如表。下列敘述錯誤的是結果如表。下列敘述錯誤的是 ( )組別培養(yǎng)液中另添加的成分結果nacl茉莉酸+-部分細胞質壁分離+細胞正常,無質壁分離-細胞正常,無質壁分離注注:“+”表示有添加表示有添加,添加后添加后nacl濃度為濃度為100 mmoll-1,茉莉酸濃度為茉莉酸濃度為10-3 mgl-1;“-”表示無添加。表示無添加。a.胡楊細胞通過滲透作用吸水和失水胡楊細胞通過滲透作用吸水和失水b.質壁分離的胡楊細胞液泡體積變小質壁分離