物质跨膜运输的实例和方式

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1、必 修 1 分 子 与 细 胞 第 3、 4章第 3讲 物 质 跨 膜 运 输 的 实 例考 纲 解 读1.物 质 出 入 细 胞 的 方 式 （ ）2.通 过 模 拟 实 验 探 究 膜 的 透 性 （ 实 验 ）3.观 察 植 物 细 胞 的 质 壁 分 离 和 复 原 （ 实 验 ） 一 、 渗 透 系 统 的 组 成 分 析 及 应 用 p331、 原 理 渗 透 作 用 概 念 ： 水 分 子 （ 或 其 他 溶 剂 分 子 ） 通 过 半 透 膜 ， 从低 浓 度 溶 液 向 高 浓 度 溶 液 的 扩 散 。（ 水 分 子 量 多 ） （ 水 分 子 量 少 ）概 念 区 别 一

2、 ： 扩 散 作 用 与 渗 透 作 用扩 散 作 用 是 指 物 质 从 高 浓 度 区 域 向 低 浓 度 区 域 的 运 动 。渗 透 作 用 是 指 水 或 其 他 溶 剂 分 子 通 过 半 透 膜 进 行 扩 散 。 渗 透 系 统 的 组 成 条 件 p33 A.具 有 半 透 膜 B.半 透 膜 两 侧 溶 液 具 有 浓 度 差概 念 区 别 二 ： 半 透 膜 与 选 择 透 过 性 膜半 透 膜 是 指 无 生 命 的 物 理 性 膜 ， 某 些 物 质 可 以 透 过 而 另一 些 物 质 不 能 透 过 ， 是 否 能 通 过 取 决 于 分 子 的 大 小 。选 择

3、 透 过 性 膜 是 指 有 生 命 的 生 物 膜 ， 由 于 膜 上 具 有 载 体存 在 ， 决 定 了 其 对 不 同 物 质 具 有 选 择 性 吸 收 。 细 胞 死 亡后 ， 选 择 透 过 性 丧 失 。 渗 透 系 统 的 组 成 分 析进 出 漏 斗 的 水 分 子 数 相 等 ， 但 S 1溶 液浓 度 仍 大 于 S2在 达 到 渗 透 平 衡后 ， 若 存 在 液 面差 h 单 位 时 间 内 由 S2 S1的 水 分 子 数 少 于 S1 S2， 外 观 上 表 现 为 S1液 面 下 降单 位 时 间 内 由 S2 S1的 水 分 子 数 多 于 S1 S2， 外

4、 观 上 表 现 为 S1液 面 上 升溶 液 浓 度 S1S2 结 果 分 析条 件 渗 透 系 统 的 组 成 分 析判 断 两 侧 液 面 高 度 的 变 化 ： 主 要 根 据 U 型 管 两 侧 的 溶 液的 摩 尔 浓 度 来 判 断 ， 摩 尔 浓 度 高 的 一 侧 （ 或 溶 质 分 子 多的 一 侧 ） 从 摩 尔 浓 度 低 的 一 侧 （ 或 溶 质 分 子 少 的 一 侧 ）吸 水 ， 导 致 液 面 升 高 。 【典例】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 ，

5、 不 允 许 蔗 糖 通 过 ）隔 开 （ 如 下 图 所 示 ） ， 一 段 时 间 后 液 面 的 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 一 、 渗 透 系 统 的 组 成 分 析 及 应 用2、 动 物 细 胞 （ 细 胞 膜 相 当 于 一 层 半 透 膜 ）当 外 界 溶 液 浓 度 细 胞 质 浓 度 时 ， 细 胞 吸 水 膨 胀当 外 界 溶 液 浓 度 细 胞 质 浓 度 时 ， 细 胞 失 水 皱 缩当 外 界 溶 液 浓 度 细 胞 质 浓 度 时 ， 细 胞 水

6、 分 进 出 平 衡3、 植 物 细 胞 P34 概 念 区 别 三 ： 原 生 质 层 、 原 生 质 体 、（ 1） 原 生 质 层 ： 由 细 胞 膜 、 液 泡 膜 以 及 两 膜 之 间 的 细 胞质 组 成 ， 不 包 括 细 胞 核 和 液 泡 内 的 细 胞 液 ， 仅 存 在 于 成熟 的 植 物 细 胞 中 。（ 2） 原 生 质 体 ： 去 除 了 植 物 细 胞 壁 后 剩 下 的 具 有 生 物 活性 的 植 物 细 胞 结 构 ， 包 括 细 胞 膜 、 细 胞 质 、 细 胞 核 三 部分 ， 常 作 植 物 细 胞 融 合 的 材 料 。 概 念 区 别 三 ：

7、 原 生 质 层 、 原 生 质 体 、 原 生 质（ 1） 原 生 质 层 ： 由 细 胞 膜 、 液 泡 膜 以 及 两 膜 之 间 的 细 胞质 组 成 ， 不 包 括 细 胞 核 和 液 泡 内 的 细 胞 液 ， 仅 存 在 于 成熟 的 植 物 细 胞 中 。（ 2） 原 生 质 体 ： 去 除 了 植 物 细 胞 壁 后 剩 下 的 具 有 生 物 活性 的 植 物 细 胞 结 构 ， 包 括 细 胞 膜 、 细 胞 质 、 细 胞 核 三 部分 ， 常 作 植 物 细 胞 融 合 的 材 料 。（ 3） 原 生 质 ： 是 由 多 种 化 合 物 所 组 成 的 复 杂 的 胶

8、 体 ， 是细 胞 内 的 生 命 物 质 ， 包 括 细 胞 膜 、 细 胞 质 、 细 胞 核 。 一个 动 物 细 胞 就 是 一 小 团 原 生 质 。 实 验 ： 观 察 植 物 细 胞 的 质 壁 分 离 及 复 原 （ P34, 课 P62）1、 实 验 原 理2、 实 验 流 程P34典 例 引 领 3 3、 正 确 选 择 实 验 材 料 ： 选 择 有 紫 色 大 液 泡 的 洋 葱 鳞 片 叶 外 表 皮 细 胞 。 若 选 择 洋 葱 鳞 片 叶 内 表 皮 (无 紫 色 大 液 泡 )进 行实 验 ， 采 用 的 外 界 溶 液 是 一 定 浓 度 的 大 分 子 有

9、 颜色 溶 液 ， 如 胭 脂 红 (水 溶 性 大 分 子 食 用 色 素 ， 呈 红色 )。 一 般 不 选 择 细 菌 细 胞 ， 它 能 发 生 质 壁 分 离 ， 但现 象 不 明 显 。 不 能 选 择 动 物 细 胞 ， 它 无 细 胞 壁 ， 不 能 发 生 质壁 分 离 现 象 p36检 测 落 实 .题 组 二 3 4、 实 验 注 意 事 项 质 壁 分 离 和 质 壁 分 离 复 原 中 水 分 移 动 是 双 向 的 ， 总 结果 是 单 向 的 50%（ 0.5g/ml） 的 蔗 糖 溶 液 能 发 生 质 壁 分 离 但 不 能 复原 ； 30%（ 0.3g/ml

10、） 的 蔗 糖 溶 液 能 发 生 质 壁 分 离 也 能 复原 ； 10%（ 0.1g/ml） 的 蔗 糖 溶 液 能 用 于 质 壁 分 离 复 原 质 壁 分 离 后 用 清 水 或 浓 度 较 低 的 溶 液 处 理 复 原 是 人 工复 原 ；在 一 定 浓 度 的 KNO 3溶 液 、 尿 素 、 甘 油 、 乙 二 醇 等 溶 液 中会 发 生 质 壁 分 离 后 自 动 复 原p36检 测 落 实 .题 组 一 1、 5、质壁分离的原因及现象（ 1） 外 因 ： 外 界 溶 液 浓 度 细 胞 液 浓 度（ 2） 内 因 ： 细 胞 壁 的 伸 缩 性 原 生 质 层 的 伸

11、缩 性（ 3） 现 象 ： 宏 观 ： 细 胞 坚 挺 萎 蔫微 观 液 泡 体 积 ： 大 小细 胞 液 颜 色 ： 浅 深原 生 质 层 与 细 胞 壁 ：细 胞 吸 水 能 力 ： 增 强大 于小 于 分 离 6、质壁分离与复原实验的拓展应用（ 1） 判 断 植 物 细 胞 的 死 活（ 2） 测 定 植 物 细 胞 液 浓 度 范 围 （ 3） 鉴 别 不 同 种 类 的 溶 液 （ 如 KNO3溶 液 和 蔗 糖溶 液 ） （ 4） 比 较 不 同 植 物 细 胞 的 细 胞 液 浓 度（ 5） 比 较 未 知 浓 度 溶 液 浓 度 大 小 【 典 例 】 将 不 同 植 物 的

12、三 个 未 发 生 质 壁 分 离 的 细 胞 置于 同 一 蔗 糖 溶 液 中 ， 形 态 不 再 变 化 后 的 细 胞 图 像 如 图 所示 。 则 判 断 有 关 原 来 各 细 胞 液 的 浓 度 是 BAC原 来 各 细 胞 液 的 浓 度 大 小 ： 【 解 析 】 在 相 同 的 蔗 糖 溶 液 中 ， C细 胞 发 生 质 壁 分 离的 程 度 最 大 ， A次 之 ， B没 有 发 生 ， 说 明 实 验 前 C细 胞失 水 最 多 ， 因 此 与 蔗 糖 溶 液 的 浓 度 差 最 大 ， 也 就 是 C细 胞 液 浓 度 最 小 ， A次 之 B最 大 ,所 以 是 B

13、AC。 实 验后 ， 当 质 壁 分 离 不 再 进 行 时 ， 原 生 质 层 两 侧 的 溶 液 浓度 相 等 ， 所 以 A细 胞 和 C细 胞 的 细 胞 液 浓 度 相 等 ， 而 B细 胞 没 有 明 显 的 质 壁 分 离 现 象 ， 说 明 B细 胞 液 浓 度 可能 大 于 蔗 糖 溶 液 或 等 于 蔗 糖 溶 液 ， 所 以 是 B=A=C。 【 典 例 】 、 某 同 学 在 实 验 室 中 做 “ 植 物 细 胞 的 吸 水 和 失水 ” 实 验 时 ， 进 行 了 一 系 列 的 创 新 实 验 ， 实 验 步 骤 和现 象 如 下 表 所 示 ： 对 下 表 的

14、推 断 或 解 释 不 正 确 的 是 ( )。 实 验 组 5 min的 现 象 再 过 5 min 滴 加 清 水 5 min 0.3/(gmL )蔗 糖 溶 液 x 无 变 化 质 壁 分 离 复 原 0.5/(gmL )蔗 糖 溶 液 质 壁 分 离 y 无 变 化 1/(molL )KNO3溶 液 质 壁 分 离 质 壁 分 离 复 原 z 1/(molL )醋 酸 溶 液 无 变 化 无 变 化 无 变 化A x为 质 壁 分 离 ， 因 为 细 胞 壁 的 伸 缩 性 小 于 原 生 质 层B z为 细 胞 稍 增 大 ， 细 胞 液 颜 色 逐 渐 变 浅C y为 质 壁 分

15、离 ， 可 能 导 致 细 胞 失 水 过 多 而 死 亡D 组 无 变 化 是 因 为 细 胞 吸 水 量 等 于 失 水 量 D 直 击 高 考（ 2014课 标 卷 ） 下 列 关 于 植 物 细 胞 质 壁 分 离 实 验 的叙 述 ， 错 误 的 是 A.与 白 色 花 瓣 相 比 ， 采 用 红 色 花 瓣 有 利 于 实 验 现 象的 观 察 B.用 黑 藻 叶 片 进 行 实 验 时 ， 叶 绿 体 的 存 在 会 干 扰 实验 现 象 的 观 察 C.用 紫 色 洋 葱 鳞 片 叶 外 表 皮 不 同 部 位 观 察 到 的 质 壁分 离 程 度 可 能 不 同 D.紫 色

16、洋 葱 鳞 片 叶 外 表 皮 细 胞 的 液 泡 中 有 色 素 ， 有利 于 实 验 现 象 的 观 察 （ 2014江 苏 卷 ） 在 “ 观 察 植 物 细 胞 的 质 壁 分 离 和 复 原 ”实 验 中 ， 对 紫 色 洋 葱 鳞 片 叶 外 表 皮 临 时 装 片 进 行 了 三次 观 察 。 下 列 有 关 叙 述 正 确 的 是 A.第 一 次 观 察 时 容 易 看 到 紫 色 大 液 泡 和 较 大 的 无 色细 胞 质 基 质 区 域 B.第 二 次 观 察 时 可 以 发 现 细 胞 质 壁 分 离 首 先 发 生 在细 胞 的 角 隅 处 C.吸 水 纸 的 主 要

17、 作 用 是 吸 除 滴 管 滴 加 的 多 余 液 体 ，以 免 污 染 镜 头 D.为 了 节 约 实 验 时 间 ， 通 常 可 以 省 略 第 一 次 显 微 观察 步 骤 作 业 ：复 习 整 理 物 质 跨 膜 运 输 实 例 及 方 式完 成 全 优 课 堂 课 时 规 范 第 八 课 时预 习 ： 仔 细 阅 读 课 本 降 低 化 学 反 应 活 化 能 的 酶 内容 ， 注 意 黑 色 字 体 内 容 、 问 题 探 讨 、 示 意 图 、 资料 分 析 . 二 、 物 质 出 入 细 胞 的 方 式 及 影 响 因 素 二 、 物 质 出 入 细 胞 的 方 式 及 影

18、响 因 素 （ 1） 自 由 扩 散 ： 细 胞 膜 内 外 物 质 的 浓 度 差 P21例 如 ： 水 、 气 体 、 脂 质 分 子 、 苯 、 尿 素 等 脂 溶 性 物 质（ 2） 协 助 扩 散 ： 细 胞 膜 内 外 物 质 的 浓 度 差 ； 细 胞 膜上 载 体 的 种 类 和 数 量例 如 ： 红 细 胞 吸 收 葡 萄 糖 、 神 经 纤 维 上 电 位 的 形 成（ 3） 主 动 运 输 ： 载 体 （ 核 糖 体 ） ； 能 量 （ 细 胞 质 基质 和 线 粒 体 ）例 如 ： 大 多 数 离 子 、 吸 收 功 能 的 细 胞 吸 收 葡 萄 糖 等 二 、 物

19、质 出 入 细 胞 的 方 式 及 影 响 因 素 （ 4） 模 型 列 举 （ 训 练 题 最 后 一 道 ） 二 、 物 质 出 入 细 胞 的 方 式 及 影 响 因 素 常 见 有 关 物 质 进 出 细 胞 的 曲 线 解 读 实 验 ： 通 过 模 拟 实 验 探 究 膜 的 透 性 （ 必 修 一 P60“ 问 题 探 讨 ” ）用 带 有 一 个 小 孔 的 隔 板 把 水 槽 分 成 左 右 两 室 ， 把 磷 脂 分 子 引 入 隔板 小 孔 ， 使 之 成 为 一 层 薄 膜 ， 水 槽 左 室 加 人 钾 离 子 浓 度 较 低 的 溶液 ， 右 室 加 入 钾 离 子

20、 浓 度 较 高 的 溶 液 。（ 1） 在 左 、 右 两 室 分 别 插 入 正 、 负 电 极 ， 结 果 发 现 钾 离 子 不 能 由左 室 进 入 右 室 ， 原 因 是 磷 脂 膜 上 没 有 载 体 ， 钾 离 子 不 能 通 过 主 动运 输 由 左 室 进 入 右 室 。（ 2） 若 此 时 在 左 室 加 入 少 量 缬 氨 霉 素 （ 多 肽 ） ， 结 果 发 现 钾 离 子可 以 由 左 室 进 入 右 室 ， 原 因 是 钾 离 子 利 用 缬 氨 霉 素 载 体 ， 并 由 电极 板 提 供 能 量 ， 通 过 主 动 运 输 由 左 室 进 入 右 室 。 实

21、 验 ： 通 过 模 拟 实 验 探 究 膜 的 透 性 （ 必 修 一 P60“ 问 题 探 讨 ” ）用 带 有 一 个 小 孔 的 隔 板 把 水 槽 分 成 左 右 两 室 ， 把 磷 脂 分 子 引 入 隔板 小 孔 ， 使 之 成 为 一 层 薄 膜 ， 水 槽 左 室 加 人 钾 离 子 浓 度 较 低 的 溶液 ， 右 室 加 入 钾 离 子 浓 度 较 高 的 溶 液 。（ 3） 若 此 时 再 将 电 极 取 出 ， 结 果 钾 离 子 又 不 能 由 左 室 进 入 右 室 ，原 因 是 缺 少 能 量 ， 不 能 进 行 主 动 运 输 。（ 4） 上 述 实 验 证

22、明 主 动 运 输 的 特 点 是 ：需 要 载 体 ， 消 耗 能 量 ， 物 质 从 低 浓 度 到 达 高 浓 度 。 随 堂 练 习（ 2013上 海 卷 ） 葡 萄 糖 穿 越 细 胞 膜 进 入 红 细 胞 的 运 输速 度 存 在 一 个 饱 和 值 ， 该 值 的 大 小 取 决 于 A 细 胞 内 的 氧 浓 度 B 细 胞 膜 外 的 糖 蛋 白 数 量 C 细 胞 膜 上 相 应 载 体 的 数 量 D 细 胞 内 外 葡 萄 糖 浓 度 差 值 随 堂 练 习（ 2014海 南 卷 ） 下 列 过 程 中 ， 不 依 赖 膜 蛋 白 的 A CO2进 出 肺 泡 上 皮

23、 细 胞 B 静 息 电 位 行 程 中 K+从 细 胞 内 到 细 胞 外 C 神 经 细 胞 受 到 刺 激 时 Na+从 细 胞 外 到 细 胞 内 D 水 盐 调 节 过 程 中 ， 肾 小 管 上 皮 细 胞 对 水 的 重 吸 收 随 堂 练 习（ 2014浙 江 卷 ） 下 列 关 于 物 质 出 入 细 胞 方 式 的 叙 述 ， 正确 的 是 A.被 细 胞 胞 吞 的 一 定 是 固 体 物 质 B.突 触 前 膜 释 放 乙 酰 胆 碱 属 于 协 助 扩 散 C.通 过 载 体 蛋 白 的 物 质 转 运 属 于 主 动 运 输 D.胞 吐 过 程 一 定 会 产 生 分 泌 泡 与 细 胞 膜 的 融 合 作 业 ：复 习 背 诵 物 质 跨 膜 运 输 内 容完 成 全 优 课 堂 P32-36预 习 ： 课 本 物 质 跨 膜 运 输 实 例 内 容 p60-63至 少 看一 遍 ， 注 意 黑 色 字 体 内 容 、 问 题 探 讨 、 探 究 、 资料 分 析 .