2019-2020年高中生物 第四章 第13課時 物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗n時作業(yè) 新人教版必修1目標(biāo)導(dǎo)航1.舉例說出細(xì)胞膜是選擇透過性膜。2.嘗試提出問題、作出假設(shè)，進(jìn)行探究活動設(shè)計。3.進(jìn)行關(guān)于植物細(xì)胞吸水和失水的實驗設(shè)計和操作。一、細(xì)胞的吸水和失水1原理：滲透作用。該作用必須具備兩個條件：(1)具有_；(2)半透膜兩側(cè)溶液具有_。2動物細(xì)胞的吸水和失水原理(1)外界溶液濃度_細(xì)胞質(zhì)濃度時，細(xì)胞_膨脹。(2)外界溶液濃度_細(xì)胞質(zhì)濃度時，細(xì)胞_皺縮。(3)外界溶液濃度_細(xì)胞質(zhì)濃度時，水分子進(jìn)出細(xì)胞處于動態(tài)平衡。3植物細(xì)胞的吸水和失水(1)成熟的植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁：_，即水分子和溶解在水里的物質(zhì)都能夠自由通過。細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境：主要指液泡內(nèi)的_。原生質(zhì)層(2)原理和現(xiàn)象外界溶液濃度_細(xì)胞液濃度時，細(xì)胞失水，發(fā)生_現(xiàn)象。外界溶液濃度_細(xì)胞液濃度時，細(xì)胞吸水，發(fā)生_現(xiàn)象。二、物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?細(xì)胞對無機(jī)鹽離子吸收實例(1)水稻吸收_多，吸收_較少，番茄吸收_較多，吸收_較少。(2)人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞中碘的含量明顯_血液中碘的含量。(3)不同微生物對不同_的吸收表現(xiàn)出很大的差異。2物質(zhì)跨膜運輸?shù)奶攸c(1)物質(zhì)跨膜運輸并不都是_的。(2)細(xì)胞對于物質(zhì)的輸入和輸出有_。3細(xì)胞膜的功能特點細(xì)胞膜和其他生物膜都是_膜。知識點一滲透現(xiàn)象及其原理1如右圖所示，燒杯內(nèi)裝有蒸餾水，下部封有半透膜的長頸漏斗內(nèi)裝有淀粉和食鹽溶液，開始時，漏斗頸內(nèi)的液面與燒杯內(nèi)蒸餾水的液面相同。過一段時間后，用碘液和硝酸銀溶液分別檢測蒸餾水中的物質(zhì)。整個實驗過程中所觀察到的現(xiàn)象是 ()漏斗頸內(nèi)的液面下降漏斗頸內(nèi)的液面上升燒杯內(nèi)的液體遇硝酸銀溶液有白色沉淀生成燒杯內(nèi)的液體遇碘液變藍(lán)ABCD知識點二細(xì)胞的吸水和失水2假定將甲乙兩個同種植物的成熟細(xì)胞分別放入蔗糖溶液和甘油溶液中，兩種溶液均比細(xì)胞液的濃度高，蔗糖分子不能透過膜，甘油分子可以較快地透過膜。在顯微鏡下連續(xù)觀察，甲乙兩細(xì)胞的變化是 ()A甲、乙兩細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后，不再發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原B甲、乙兩細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，但乙細(xì)胞隨后又發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原C甲、乙兩細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，但隨后甲細(xì)胞又發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原D甲、乙兩細(xì)胞均發(fā)生質(zhì)壁分離，后又均發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原知識點三物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?用相同的完全培養(yǎng)液，在相同條件下分別培養(yǎng)水稻和番茄幼苗。在二者的吸水率幾乎相同的情況下，72 h后原培養(yǎng)液中部分離子濃度發(fā)生了如下表所示的變化(表中數(shù)據(jù)為72 h后溶液中部分離子濃度占實驗開始時的百分比)。分析下表不能得出的結(jié)論是 ()KMg2Ca2SiO水稻17.010511719.5番茄19.18559.6118A.不同植物對同一離子的需要量是不同的B與番茄相比，水稻對SiO需要量大，對Ca2需要量小C不同植物根尖細(xì)胞膜上載體的種類和數(shù)量是不同的D植物對各種離子的吸收速率與溶液中離子的濃度有關(guān)基礎(chǔ)落實1我國民間用鹽漬法保存食品的原理是 ()A食鹽水中的Cl有殺菌作用B濃鹽水中含O2少，細(xì)菌無法生存C滲透作用使細(xì)菌失水死亡D滲透作用使魚肉細(xì)胞過度失水2若向日葵的某種細(xì)胞間隙的溶液濃度為a，細(xì)胞液濃度為b，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)濃度為c，則當(dāng)它因缺水而萎蔫時，三者間的濃度關(guān)系是 ()Aa>b>cBa>c>bCb>c>aDb>a>c3下列各項不可以通過質(zhì)壁分離實驗加以證明的是 ()A成熟植物細(xì)胞的死活B原生質(zhì)層的伸縮性比細(xì)胞壁的伸縮性大C成熟的植物細(xì)胞能進(jìn)行滲透吸水D蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素的吸水性依次遞減4將紫色洋蔥表層細(xì)胞置于0.3 g/mL的蔗糖溶液中，光鏡下所觀察到的現(xiàn)象是 ()液泡逐漸變小，顏色由淺變深液泡逐漸變小，顏色由深變淺原生質(zhì)層與細(xì)胞壁逐漸分離形成球形小團(tuán) 細(xì)胞膜、液泡膜結(jié)構(gòu)明顯原生質(zhì)層與細(xì)胞壁之間是蔗糖溶液ABCD5將水稻培養(yǎng)在有各種營養(yǎng)元素的培養(yǎng)液中，發(fā)現(xiàn)水稻吸收硅多，吸收鈣少。這說明()A水稻培養(yǎng)液中硅和鈣的濃度不同B水稻根細(xì)胞對于物質(zhì)的輸入和輸出具有選擇性C水稻根細(xì)胞吸收硅的能力弱，吸收鈣的能力強(qiáng)D硅是小分子，鈣是大分子6質(zhì)壁分離實驗中的“質(zhì)”和“壁”分別是指 ()A細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞壁B原生質(zhì)層、細(xì)胞壁C細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、細(xì)胞壁D原生質(zhì)、細(xì)胞壁能力提升7下列關(guān)于生物膜和半透膜說法正確的是 ()A半透膜是生物膜的一種B植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離時，細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜C生物膜和半透膜的主要成分都是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)D半透膜可以讓離子和小分子通過，生物膜只可以讓部分離子和部分小分子通過8下列關(guān)于植物對離子選擇性吸收的敘述，不正確的是 ()A植物對離子選擇性吸收的特征與其生活環(huán)境相適應(yīng)B根細(xì)胞膜上某種離子的載體蛋白的有無，決定對離子選擇吸收的種類C根細(xì)胞膜上某種離子的載體蛋白的多少，影響對離子選擇吸收的多少D根呼吸強(qiáng)度也影響植物對離子吸收的選擇性9.將新鮮的苔蘚植物葉片，放入其中加有少量紅墨水的質(zhì)量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液中，在顯微鏡下觀察，你會看到苔蘚細(xì)胞的狀態(tài)如右圖所示。此時，部位和的顏色分別是 ()A無色、綠色B紅色、綠色C紅色、無色D紅色、紅色10紫色洋蔥表皮細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后，在顯微鏡下觀察到的正確圖示是 ()11用完全培養(yǎng)液在兩個相同的容器內(nèi)分別培養(yǎng)水稻和番茄苗，假設(shè)兩植物的吸水速率相同，一段時間后，測定培養(yǎng)液中各種離子，與試驗開始時各種離子濃度之比如圖所示。該試驗的結(jié)果不能說明 ()A植物根對水分子的吸收和對礦質(zhì)元素的吸收是兩個相對獨立的過程B植物對離子的吸收有選擇性C植物對離子的吸收與溶液中離子的濃度有關(guān)D水稻吸收Si的載體多題號1234567891011答案綜合拓展12下表是一組用新鮮洋蔥表皮進(jìn)行的實驗處理和結(jié)果，請分析回答：(1)洋蔥表皮細(xì)胞在第1、2、3組實驗中均發(fā)生了質(zhì)壁分離現(xiàn)象，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和外在條件分別是_。(2)比較第1和第2組實驗結(jié)果的差異，說明_。(3)比較第1和第3組實驗結(jié)果，出現(xiàn)實驗結(jié)果差異性的原因是_。(4)比較第1和第4組實驗結(jié)果，出現(xiàn)實驗結(jié)果差異性的原因是_。答案 知識清單一、1.(1)半透膜(2)濃度差2.(1)小于吸水(2)大于 失水(3)等于3.(1)全透性細(xì)胞液細(xì)胞液泡半透膜(2)大于質(zhì)壁分離小于質(zhì)壁分離復(fù)原二、1.(1)SiOMg2、Ca2Mg2、Ca2SiO(2)高于(3)礦物質(zhì)2.(1)順相對含量梯度(2)選擇性3.選擇透過性對點訓(xùn)練1B淀粉是大分子物質(zhì)，不能透過半透膜，因此漏斗內(nèi)液體與燒杯中蒸餾水之間的滲透壓不平衡，水分子通過半透膜進(jìn)入漏斗，使其液面上升；燒杯內(nèi)的蒸餾水中無淀粉，遇碘不變藍(lán)。食鹽溶液中的離子可以透過半透膜，所以燒杯內(nèi)的液體遇硝酸銀溶液有白色沉淀生成。方法點撥(1)滲透和擴(kuò)散：物質(zhì)從高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)運動叫做擴(kuò)散，如氧氣從濃度高的地方向濃度低的地方運動，即一種分子順相對濃度梯度的運動。水分子和一些小分子物質(zhì)是按照一般擴(kuò)散作用的原理從分子密度高的地方向分子密度低的地方運動，能夠自由通過細(xì)胞膜，這種跨膜運輸也屬于擴(kuò)散。其中水分子或其他溶劑分子通過半透膜的擴(kuò)散又稱為滲透。(2)常用的半透膜有以下材料：玻璃紙、豬膀胱、魚鰾、雞蛋內(nèi)皮等，其特點是允許小分子物質(zhì)透過，不允許大分子物質(zhì)透過。2B成熟植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，可發(fā)生滲透作用。甲、乙兩細(xì)胞均處在外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度的環(huán)境中，開始時，甲、乙兩細(xì)胞都要發(fā)生質(zhì)壁分離，但蔗糖分子不能透過原生質(zhì)層，所以甲細(xì)胞不能發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，而甘油分子可以較快地通過原生質(zhì)層，到達(dá)細(xì)胞液，細(xì)胞液的濃度升高，細(xì)胞吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。方法點撥析圖：(1)A曲線：由于放在清水中，細(xì)胞吸水，體積脹大。(2)B曲線：由于細(xì)胞外KNO3溶液濃度高于細(xì)胞內(nèi)，故細(xì)胞失水發(fā)生質(zhì)壁分離；又由于細(xì)胞向其內(nèi)部吸收K和NO，使細(xì)胞液濃度上升，高于細(xì)胞外溶液濃度，細(xì)胞吸水，質(zhì)壁分離復(fù)原。(3)C曲線：蔗糖溶液濃度高于細(xì)胞液濃度質(zhì)壁分離，又由于細(xì)胞不吸收蔗糖分子，故不會自動復(fù)原。3D由題干可獲取的主要信息有：培養(yǎng)水稻和番茄的原培養(yǎng)液中各離子濃度相同，表中數(shù)據(jù)的計算方式是實驗后離子濃度占實驗前同種離子濃度的百分比，比值越大說明對該離子的吸收量越小，反之越大。解答本題時應(yīng)首先理解表中數(shù)據(jù)表示的意義，再進(jìn)行逐項分析。由表中每一列數(shù)據(jù)分析可知，不同植物對同種離子的需要量及同一植物對不同離子的需要量不同，水稻吸收的SiO多，對Ca2、Mg2吸收少，而番茄吸收的Ca2和Mg2較多，對SiO吸收量少。這體現(xiàn)了植物對無機(jī)鹽離子的吸收具有選擇性，其原因在于不同植物根尖細(xì)胞膜上載體的種類和數(shù)量是不同的。因此選項A、B、C正確，選項D所表述的內(nèi)容不能從表中數(shù)據(jù)得出。方法點撥(1)培養(yǎng)溶液中某離子的濃度低于初始濃度，說明植物吸收離子的比例大于吸收水的比例。(2)培養(yǎng)溶液中某離子的濃度高于初始濃度，說明植物吸收離子的比例小于吸收水的比例。(3)植物對不同離子的吸收具有選擇性。(4)植物吸收水和吸收離子是兩個相對獨立的過程。課后作業(yè)1C鹽漬法就是人為造成外界溶液濃度大大高于細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)溶液的濃度，讓細(xì)菌失水死亡，從而阻止細(xì)菌的繁殖來保存食品。2B細(xì)胞因缺水而萎蔫時，必定是滲透失水，即水分子滲透方向是：細(xì)胞液細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞間隙。水分子是從低濃度溶液向高濃度溶液擴(kuò)散，所以a>c>b。3D滲透吸水的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)是細(xì)胞具有原生質(zhì)層和原生質(zhì)層內(nèi)外的溶液具有濃度差。一個活的、成熟的植物細(xì)胞是具備這樣的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)的，所以當(dāng)這樣的植物細(xì)胞與外界環(huán)境溶液相接觸時，細(xì)胞液就可以與外界溶液發(fā)生滲透作用。質(zhì)壁分離就是靠滲透作用來實現(xiàn)的。D項為親水性物質(zhì)，與吸脹作用有關(guān)，故質(zhì)壁分離不能證明D項內(nèi)容。4A因外界蔗糖溶液濃度大于細(xì)胞液濃度，洋蔥表皮細(xì)胞將不斷失水，使得液泡變小，而細(xì)胞液中色素不能隨水透過原生質(zhì)層，因此顏色加深。由于液泡和原生質(zhì)層的不斷收縮，可見現(xiàn)象出現(xiàn)，光鏡下既看不清結(jié)構(gòu)又辨不清蔗糖的存在。5B水稻吸收硅多，而吸收鈣少，體現(xiàn)了細(xì)胞對于物質(zhì)的輸入和輸出具有選擇性。6B成熟的植物細(xì)胞可以發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。原因是成熟的植物細(xì)胞中央有一個大液泡，其內(nèi)的細(xì)胞液有一定濃度，與外界溶液之間可形成濃度差。另外，細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)組成的原生質(zhì)層可看做是一層半透膜，它與細(xì)胞壁的伸縮性不同，當(dāng)細(xì)胞失水時，原生質(zhì)層的伸縮性比細(xì)胞壁的伸縮性大，從而導(dǎo)致兩者的分離。7D生物膜相當(dāng)于半透膜，半透膜不是生物膜；植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離是原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜，半透膜可以是人工合成的如玻璃紙。8D生物膜選擇透過性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是膜上載體蛋白的種類和數(shù)量。載體蛋白的種類決定膜對離子是否吸收，載體蛋白的數(shù)量決定膜對離子吸收數(shù)量的多少，植物與其生存環(huán)境是相適應(yīng)的，不同環(huán)境中無機(jī)鹽離子的種類和數(shù)量不完全相同。根呼吸強(qiáng)度影響根對無機(jī)鹽離子的吸收速率，但不影響選擇性。9B由于細(xì)胞壁對溶液具有全透性，故處為紅墨水；處有葉綠體，內(nèi)含葉綠素，為綠色。10C細(xì)胞核應(yīng)該位于細(xì)胞質(zhì)中；液泡內(nèi)有花青素導(dǎo)致液泡為紫色。11C題目中說兩植物的吸水速率相等而吸收礦質(zhì)元素的量有了變化，說明植物吸收水分和吸收礦質(zhì)元素是兩個相對獨立的過程；從柱狀圖中可以看出不同離子的吸收速率有差異，說明植物對離子的吸收具有選擇性，而離子的吸收多少與載體數(shù)量有關(guān)，所以硅離子明顯降低，說明水稻吸收Si的載體多。因為離子的吸收是主動運輸?shù)倪^程，所以與溶液離子的濃度沒有什么直接的關(guān)系。12(1)內(nèi)部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是有原生質(zhì)層和原生質(zhì)層內(nèi)外兩種溶液體系的存在；外在條件是原生質(zhì)層內(nèi)外兩種溶液體系存在濃度差(2)高濃度的溶液加快質(zhì)壁分離現(xiàn)象的出現(xiàn)，但由于引起細(xì)胞過度失水，導(dǎo)致細(xì)胞死亡，使質(zhì)壁分離復(fù)原不能發(fā)生(3)尿素是可以被細(xì)胞吸收的小分子物質(zhì)，隨著尿素分子不斷進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，當(dāng)細(xì)胞內(nèi)外溶液濃度趨于一致時，質(zhì)壁分離就自動復(fù)原(4)高溫使細(xì)胞死亡，死亡的細(xì)胞原生質(zhì)層失去選擇透過性，不能發(fā)生質(zhì)壁分離解析提高從圖表中獲得信息的能力(如圖：該實驗自變量有3組，不同濃度的蔗糖溶液、不同溶液、不同溫度)；理解植物細(xì)胞質(zhì)壁分離的原理及應(yīng)用。