新教材高考生物一轮复习第二单元细胞的基本结构和物质运输功能3物质跨膜运输的实例与方式学案必修1

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物质跨膜运输的实例与方式

考点一　渗透作用的原理和应用
任务驱动　探究突破
任务1　成熟植物细胞和外界溶液形成的渗透系统与渗透作用模型的比较

项目
渗透作用模型
植物细胞与外界溶液
形成的渗透系统
图解

基本
条件
半透膜、浓度差
原生质层——选择透过性膜；浓度差——细胞液与外界溶液之间的浓度差
原理
水分子通过半透膜的扩散作用
水分子通过原生质层在细胞液与外界溶液之间发生扩散
水扩散
总趋势
低浓度溶液→高浓度溶液

特别提醒
有关渗透作用的两个易错点
(1)水的运输特点：无论细胞吸水还是失水，水分子通过原生质层的扩散都是双向进行的。
(2)渗透平衡的实质：渗透平衡只意味着半透膜两侧的水分子移动到达平衡状态，既不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。

任务2　物质跨膜运输的其他实例
科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2＋、Mg2＋和SiO的培养液中培养，结果及分析如下：

(1)实验结果
①不同植物对______________的吸收有差异。
②同种植物对______________的吸收也有差异。
(2)实验结论：植物细胞对无机盐离子的吸收具有______。
[拓展应用]　渗透作用原理
(1)比较不同溶液浓度大小：


漏斗内
烧杯内
溶液浓度
M
N
现象及结论
①若漏斗内液面上升，则M＞N
②若漏斗内液面不变，则M＝N
③若漏斗内液面下降，则M＜N
(2)验证渗透作用发生的条件：

(3)探究物质能否通过半透膜(以碘和淀粉为例)：

烧杯内盛淀粉溶液
漏斗内盛碘液
结论
变蓝
不变蓝
碘能通过半透膜，而淀粉不能
不变蓝
变蓝
淀粉能通过半透膜，而碘不能
变蓝
变蓝
淀粉和碘都能通过半透膜
不变蓝
不变蓝
淀粉和碘都不能通过半透膜
任务3　研析深化教材，析因推理归纳，提升学科素养
科学思维
哺乳动物成熟红细胞的细胞膜相当于半透膜吗？
　
　
科学探究
如图甲、乙、丙分别是细胞在不同浓度溶液中水分子的跨膜运输示意图(箭头大小代表水分子数的多少)。请回答下列问题：

(1)若将人的成熟红细胞放入清水中，会出现如图所示哪种现象？分析原因。
　
　
(2)若将洋葱表皮细胞放在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，会出现如图所示的哪种现象？达到平衡时，水分子进出细胞的状况是图中哪一种？
　
　
(3)若某叶肉细胞正处于图甲所示状态，一段时间内细胞体积增大，最终会不会涨破？为什么？
　
考向分类　对点落实
　细胞的吸水与失水
1．[经典高考]将人的红细胞放入4 ℃蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是(　　)
A．红细胞膜具有水溶性
B．红细胞的液泡体积增大
C．蒸馏水大量进入红细胞
D．低温时红细胞膜流动性增大
2．[经典高考]取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干，去除主脉后剪成大小相同的小块，随机分成三等份，之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中，一定时间后测得甲的浓度变小，乙的浓度不变，丙的浓度变大。假设蔗糖分子不进出细胞，则关于这一实验结果。下列说法正确的是(　　)
A．实验前，丙的浓度＞乙的浓度＞甲的浓度
B．乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等
C．实验中，细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于协助扩散
D．甲、丙的浓度变化是由水分子在细胞与蔗糖溶液间移动引起的

方法技巧
细胞吸水、失水的判断方法
(1)通过比较细胞外溶液和细胞液的浓度大小来判断。当细胞外溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水；当细胞外溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水。当细胞外溶液与细胞液的浓度相等时，细胞失水量和吸水量相等，处于动态平衡。
(2)根据重量或长度变化(如萝卜条)来判定。若重量增加或长度变长，则吸水；反之则失水。
　渗透作用的原理及相关实验探究
3．[2021·泰安模拟]下图A为两个渗透装置，溶液a、b为不同浓度的同种溶液，且a溶液浓度细胞液浓度；乙的浓度不变，说明植物细胞既不失水也不吸水，乙的浓度＝细胞液浓度；丙的浓度变大，说明植物细胞吸水，丙的浓度乙的浓度>丙的浓度，A错误；乙的浓度不变是因为细胞内细胞液的浓度与乙的浓度相等，而非指细胞内蔗糖浓度，B错误；水分进出细胞属于自由扩散，C错误；由题意可知，蔗糖分子不进出细胞，甲、乙、丙三种溶液的浓度变化均是由水分子在细胞与蔗糖溶液间移动引起的，D正确。
答案：D
3．解析：根据题干“a溶液浓度