全章复习与测试教学设计(第二课时)

<物质跨膜运输的实例与方式>教学设计

知识点一

细胞的吸水和失水

1．渗透作用

(1)概念：水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散过程。

具有半透膜(2)发生的条件

半透膜两侧具有浓度差

2．动植物细胞发生渗透作用的条件分析

细胞膜：相当于半透膜(1)动物细胞

细胞质：有一定浓度，和细胞外液发生渗透作用

(2)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。

a．外界溶液浓度＞细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象；

b．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。

a．外因：细胞液浓度<外界溶液浓度，细胞通过渗透作用失水；

b．内因：细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性。

知识点二

物质跨膜运输的其他实例

1．不同物质的跨膜运输特点

(1)水分子：顺相对含量的梯度跨膜运输(高→低)。

(2)离子和小分子：依据细胞生命活动需要进行选择吸收。

2．水稻和番茄吸收不同离子的特点

(1)同种生物细胞对不同物质的吸收具有选择性，与其含有的离子载体的种类和数量有关。

(2)不同种生物细胞对同种物质的吸收具有差异性。

知识点三

物质出入细胞的方式

[连线]

答案：

①—b—(1)

②—c—(2)

③—a—(3)

④—d—(4) 考点一

结合渗透装置，考查渗透作用的原理及应用

渗透系统的组成分析

项目

渗透作用模型

植物细胞渗透系统

图解

种类：可以是生物性的选择透过性膜，组成

条件

浓度差

渗透作用发生

S1＜S2

S1＞S2

S1＝S2

半透膜

也可以是物理性的过滤膜；

特性：允许水分子及小分子通过，不允许蔗糖等大分子通过

半透膜两侧的溶液体系(S1、S2) 漏斗内液面下降

漏斗内液面上升

水分进出平衡；液面不变

细胞液(S1)与外界溶液(S2)之间

细胞失水；可发生质壁分离

细胞吸水；可发生质壁分离复原

细胞既不吸水也不失水

原生质层相当于半透膜

(1)水分子总是由溶液浓度低的部位向浓度高的部位渗透；

发生特点

(2)半透膜两侧溶液浓度差是渗透作用发生的动力，既决定着渗透的方向，又决定着渗透的速度，即浓度差越大，渗透越快

1．发生渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达平衡状态，既不可看作没有水分子移动也不可看作两侧溶液浓度相等。

2．溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度。

3．溶液浓度高，单位体积溶液中溶质微粒多，水分子浓度低；溶液浓度低，单位体积溶液中溶质微粒少，水分子浓度高，故渗透作用中水由低浓度溶液流向高浓度溶液，与自由扩散中水从高浓度一侧运输到低浓度一侧并不矛盾。

[高分点拨] 渗透装置中溶液渗透方向与浓度的判断

考点二

以曲线、图示形式考查物质出入细胞的方式

1．自由扩散、协助扩散和主动运输的比较

被动运输

物质出入细胞的方式

自由扩散

高浓度→低浓度

不需要

不消耗

协助扩散

高浓度→低浓度

需要

不消耗

主动运输

一般为低浓度→高浓度

需要

消耗

运输方向

是否需要载体

是否消耗能量

图例

O2、CO2、H2O、甘油、举例

乙醇、苯等出入细胞的方式

2.大分子物质出入细胞的方式——胞吞与胞吐

胞

吞

运输方向

细胞外

→细胞内

图解

实例

白细胞吞

噬细菌等

分泌蛋白、神经递胞

吐

细胞内

→细胞外

质的分泌、释放等(蛋白质类激素、消化酶等) 3.影响跨膜运输的因素

(1)物质浓度：

①结构基础：细胞膜的流动性

②需消耗能量，不需载体蛋白的协助

备注

红细胞吸收葡萄糖

小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等

(2)氧气浓度：

(3)温度：

[实验探究能力] 实验：观察植物细胞的质壁分离和复原

【实验原理】

(1)成熟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)原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大得多。

【实验步骤】

【注意】

细胞质壁分离及复原的有关问题

(1)实验材料的选择：

①一般不选择细菌细胞，它能发生质壁分离，但现象不明显。

②不能选择动物细胞，它无细胞壁，不能发生质壁分离现象。

(2)实验试剂的使用：

①使用浓度过高的蔗糖溶液(如0.8 g/mL)，质壁分离现象明显，但不能复原，因为溶液

浓度过高，使细胞因过度失水而死亡。

②使用质量浓度为1 mol·L－1的KNO3溶液，因为K和NO3可被细胞吸收，使细胞液＋－浓度增大，所以细胞先发生质壁分离，后又自动复原。(尿素、甘油、乙二醇等溶液的现象同上) (3)发生质壁分离时在细胞壁和细胞膜之间充满的是外界溶液，原因是细胞壁具有全透性。

(4)质壁分离与复原过程中水分子移动均是双向的，总结果是单向的。

(5)本实验用显微镜观察了三次，第一次与第二次形成对照，第三次与第二次形成对照，该对照方法为自身对照。

【拓展应用】

(1)判断成熟植物细胞的死活：

待测成熟植物细胞＋较高浓度的蔗糖溶液――→

不发生质壁分离现象―→死细胞(2)测定细胞液的浓度范围：

待测细胞＋一系列梯度浓度的蔗糖溶液――→细胞液浓度介于未使细胞发生质壁分离和刚刚使细胞发生质壁分离的蔗糖溶液的浓度之间。

(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度：

不同植物细胞＋同一适宜浓度的蔗糖溶液――→比较刚刚发生质壁分离所需时间―→判断比较细胞液浓度(即所需时间越短，细胞液浓度越小)。

镜检分别镜检→活细胞发生质壁分离现象―镜检