2020版高考生物新導(dǎo)學(xué)大一輪復(fù)習(xí)第二單元細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與細(xì)胞內(nèi)外的物質(zhì)交換第6講細(xì)胞內(nèi)外的物質(zhì)交換講義含解析北師大版.docx
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第6講 細(xì)胞內(nèi)外的物質(zhì)交換 [考綱要求] 1.物質(zhì)出入細(xì)胞的方式(Ⅱ)。2.實(shí)驗(yàn)：(1)通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)探究膜的透性；(2)觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原。 考點(diǎn)一 細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性 1．?dāng)U散 物質(zhì)從濃度高的地方向濃度低的地方移動(dòng)的過(guò)程，叫做擴(kuò)散。 2．半透膜 某些物質(zhì)可以透過(guò)，而另一些物質(zhì)不能透過(guò)的多孔性膜，叫做半透膜。 3．滲透作用 水分子(或其他溶劑分子)通過(guò)半透膜的擴(kuò)散，叫做滲透作用。 4．滲透系統(tǒng)的組成 一個(gè)完整的滲透系統(tǒng)，由兩個(gè)溶液體系以及兩者之間的半透膜組成。 5．發(fā)生滲透作用的條件 (1)具有半透膜。 (2)膜兩側(cè)溶液具有濃度差。 6．動(dòng)植物細(xì)胞的滲透吸水和失水 (1) 知識(shí)延伸 半透膜與選擇透過(guò)性膜的比較 ①區(qū)別：半透膜是無(wú)生命的物理性薄膜，物質(zhì)能否通過(guò)取決于分子的大??；選擇透過(guò)性膜是具有生命的生物膜，載體蛋白的存在決定了其對(duì)不同物質(zhì)吸收的選擇性。細(xì)胞死亡或膜載體蛋白失活后，其選擇透過(guò)性喪失。 ②共性：都允許水分子自由通過(guò)，而不允許生物大分子物質(zhì)通過(guò)。 (2)成熟植物細(xì)胞的吸水和失水 ①當(dāng)外界溶液濃度＞細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞失水，發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。 ②當(dāng)外界溶液濃度＜細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞吸水，失水的細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。 判斷關(guān)于滲透作用的敘述 (1)滲透作用中膜兩側(cè)溶液的濃度指的是質(zhì)量百分比濃度( ) (2)在滲透作用中，當(dāng)半透膜兩側(cè)溶液濃度相等時(shí)，水分子不再通過(guò)半透膜( ) (3)將動(dòng)物細(xì)胞放入一定濃度的外界溶液中，不能發(fā)生滲透作用( ) (4)植物細(xì)胞的原生質(zhì)層包括細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核( ) (5)無(wú)機(jī)鹽離子都是逆濃度梯度跨膜運(yùn)輸?shù)? ) 如圖表示正在進(jìn)行質(zhì)壁分離的紫色洋蔥細(xì)胞，請(qǐng)分析： (1)b的顏色和大小如何發(fā)生變化？ 提示 顏色逐漸加深；b逐漸變小。 (2)c處的濃度與細(xì)胞外的濃度相等。 (3)當(dāng)停止質(zhì)壁分離時(shí)，b與c的濃度相等。 1．不同滲透裝置中水分子運(yùn)動(dòng)情況及液面變化 (1)溶質(zhì)不能通過(guò)半透膜的情況 ①若S1溶液濃度大于S2溶液濃度，則單位時(shí)間內(nèi)由S2→S1的水分子數(shù)多于由S1→S2的，外觀上表現(xiàn)為S1溶液液面上升；若S1溶液濃度小于S2溶液濃度，則情況相反，外觀上表現(xiàn)為S1溶液液面下降。 ②在達(dá)到滲透平衡后，若存在如圖所示的液面差Δh，則S1溶液濃度仍大于S2溶液濃度。因?yàn)橐好娓叩囊粋?cè)形成的壓強(qiáng)，會(huì)阻止溶劑由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴(kuò)散。 (2)溶質(zhì)能通過(guò)半透膜的情況 若S1溶液濃度大于S2溶液濃度，則最初單位時(shí)間內(nèi)由S2→S1的水分子數(shù)多于由S1→S2的，隨著溶質(zhì)的擴(kuò)散，最終S1和S2溶液濃度相等，外觀上表現(xiàn)為S1溶液液面先上升后下降，最終S1和S2溶液液面持平；若S1溶液濃度小于S2溶液濃度，則情況相反。 2．成熟植物細(xì)胞和外界溶液形成的滲透系統(tǒng)與滲透作用模型的比較 項(xiàng)目 滲透作用模型 植物細(xì)胞與外界溶液形成的滲透系統(tǒng) 圖解 基本條件 半透膜、濃度差 原生質(zhì)層——選擇透過(guò)性膜； 濃度差——細(xì)胞液與外界溶液之間的濃度差 原理 水分子通過(guò)半透膜的擴(kuò)散作用 水分子通過(guò)原生質(zhì)層在細(xì)胞液與外界溶液之間發(fā)生擴(kuò)散 水?dāng)U散總趨勢(shì) 低濃度溶液→高濃度溶液 特別提醒 有關(guān)滲透作用的兩個(gè)易錯(cuò)點(diǎn) (1)水的運(yùn)輸特點(diǎn)：無(wú)論細(xì)胞吸水還是失水，水分子通過(guò)原生質(zhì)層的擴(kuò)散都是雙向進(jìn)行的。 (2)滲透平衡的實(shí)質(zhì)：滲透平衡只意味著半透膜兩側(cè)的水分子移動(dòng)到達(dá)平衡狀態(tài)，既不可看作沒(méi)有水分子移動(dòng)，也不可看作兩側(cè)溶液濃度絕對(duì)相等。 命題點(diǎn)一 滲透作用現(xiàn)象的分析 1．某同學(xué)設(shè)計(jì)的滲透裝置實(shí)驗(yàn)如圖所示(開(kāi)始時(shí)狀態(tài))，燒杯中盛放有蒸餾水。下圖中豬膀胱膜允許單糖透過(guò)。倒置的長(zhǎng)頸漏斗中先裝入蔗糖溶液一段時(shí)間后再加入蔗糖酶(微量)。有關(guān)該實(shí)驗(yàn)描述正確的是( ) A．漏斗中液面開(kāi)始時(shí)先上升，加酶后即下降 B．漏斗中液面先上升，加酶后繼續(xù)上升，然后下降，最后保持內(nèi)外液面基本相平 C．漏斗中液面先上升，加酶后繼續(xù)上升，然后保持一定的液面差不變 D．加酶后在燒杯中可檢測(cè)出的有機(jī)物僅有葡萄糖 答案 B 解析 長(zhǎng)頸漏斗中開(kāi)始有蔗糖溶液，滲透壓較高，液面上升，加酶后蔗糖在蔗糖酶的作用下分解為葡萄糖和果糖，溶質(zhì)分子數(shù)目增多，滲透壓更高，液面繼續(xù)上升，但是單糖分子可以通過(guò)半透膜進(jìn)入燒杯中，漏斗內(nèi)液面下降，最終漏斗內(nèi)外液面基本相平，B項(xiàng)正確。 2．成熟植物細(xì)胞的主要吸水方式是滲透吸水。某興趣小組為研究滲透吸水做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)易滲透吸水裝置如圖甲所示，圖甲漏斗內(nèi)液面上升的高度與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示，一成熟植物細(xì)胞被放在某外界溶液中處于的一種狀態(tài)(此時(shí)細(xì)胞有活性)如圖丙所示。下列相關(guān)敘述中錯(cuò)誤的是( ) A．由圖甲中漏斗內(nèi)液面上升可知，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)b側(cè)液體濃度大于a側(cè) B．由圖乙可知，圖甲中漏斗內(nèi)溶液的吸水速率在下降 C．圖丙中相當(dāng)于圖甲中c結(jié)構(gòu)的是③④⑤ D．把圖丙所示狀態(tài)的細(xì)胞放在清水中，會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離 答案 D 解析 圖甲漏斗內(nèi)液面上升，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)b側(cè)液體濃度高于a側(cè)，A項(xiàng)正確；隨漏斗內(nèi)液面上升，半透膜(c)兩側(cè)的濃度差越來(lái)越小，故漏斗內(nèi)溶液的吸水速率在下降，B項(xiàng)正確；圖丙中細(xì)胞膜③、液泡膜⑤及兩者之間的細(xì)胞質(zhì)④相當(dāng)于半透膜，C項(xiàng)正確；把圖丙細(xì)胞放在清水中，會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 比較不同溶液濃度的大小 比較項(xiàng)目 漏斗內(nèi) 燒杯內(nèi) 溶液濃度 M N 現(xiàn)象及結(jié)論 ①若漏斗內(nèi)液面上升，則M>N ②若漏斗內(nèi)液面不變，則M＝N ③若漏斗內(nèi)液面下降，則M下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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