江苏省启东市高中生物第四章细胞的物质输入和输出4.1物质跨膜运输的实例通过模拟实验探究膜的透性1练习题新
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专题4.1 物质跨膜运输的实例一、渗透作用【知识点讲解】1.渗透作用的概念渗透作用:指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散.2. 渗透系统的组成分析⑴渗透系统的组成(如图)及特点:①半透膜,可以是生物性的选择透过性膜,如细胞膜,也可以是物理性的过滤膜,如玻璃纸。
②半透膜两侧的溶液具有浓度差。
3。
渗透作用的发生⑴若S1溶液浓度大于S2,则单位时间内由S2→S1的水分子数多于S1→S2,外观上表现为S1液面上升;若S1溶液浓度小于S2,则情况相反,外观上表现为S1液面下降。
⑵在达到渗透平衡后,若存在如图所示的液面差Δh,则S1溶液浓度仍大于S2。
【典型例题】如图表示渗透作用装置图,其中半透膜为膀胱膜(允许单糖透过不允许二糖及多糖透过),装置溶液A、B、a、b浓度分别用M A、M B、M a、M b表示,图2、图4分别表示达到平衡后,图1、图3液面上升的高度h1、h2.如果A、B、a、b均为蔗糖溶液,且M A>M B,M a=M b>M A,下列分析正确的是()A.平衡后,漏斗内溶液浓度M a大于M bB.平衡后,漏斗内液面上升高度h1>h2C.平衡后,膜两侧水分子进出速度相等,膜两侧溶液浓度相等D.若再向a、b中加入等量的蔗糖酶,漏斗内外液面最终会齐平【答案】A【变式训练】某同学设计了如图所示的渗透作用实验装置,实验开始时长颈漏斗内外液面平齐,记为零液面。
第4章 细胞的物质输入和输出第1节 物质跨膜运输的实例[学习目标]: 1.举例说出细胞膜是选择透过性膜。
2.观察植物细胞的质壁分离和复原。
使用说明:①依据学习目标,认真预习课本至少15分钟,用红笔标重点和疑难点。
②认真独立完成以下内容。
【知识链接】一、渗透作用具备的条件 具有① 膜两侧溶液具有② 二、细胞的吸水和失水 1.原理——渗透作用 (1)半透膜 植物细胞的①具备条件 动物②(2)浓度差:细胞液(或细胞质)与外界溶液(或组织液)之间有浓度差 2.动物细胞的吸水和失水(1)组织液浓度③ 细胞质浓度时,细胞吸水膨胀。
(2)组织液浓度大于细胞质浓度时,细胞④ 。
(3)组织液浓度⑤ 细胞质浓度时,水分子进出细胞处于动态平衡。
1.成熟植物细胞的结构2.原理和现象(1)外界溶液浓度○14 细胞液浓度时,细胞失水,发生○15 现象。
(2)外界溶液浓度○16 细胞液浓度时,细胞吸水,发生○17 现象。
(3)实验探究过程制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片低倍显微镜观察 (i )一个○18 的中央大液泡(ii )原生质层紧贴细胞璧低倍显微镜观察 (i )中央液泡逐渐○20 (紫色○21 )(ii )原生质层与细胞壁逐渐○22 目标导航基础预习知识点一 渗透作用 知识点二 植物细胞的吸水和失水低倍显微镜观察 (i )中央液泡逐渐○24 (紫色○25 )(ii )原生质层逐渐○261.细胞对无机盐离子的吸收实例(1)水稻吸收① 多,吸收② 较少,番茄吸收③ 较多,吸收④ 较少。
说明不同植物对不同⑤ 的吸收表现出较大差异。
(2)人体甲状腺滤泡上皮细胞中碘的含量明显⑥ 血液中碘的含量。
(3)不同微生物对⑦ 的吸收表现出较大的差异。
2.物质跨膜运输的特点(1)物质跨膜运输并不都是⑧ 的。
(2)细胞对于物质的输入和输出有⑨ 。
3.结论细胞膜和其他生物膜都是⑩ 膜,可以让○11 自由通过,一些○12 和○13 也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。
第四章细胞的物质输入和输出第一节物质跨膜运输的实例一、渗透作用(1)渗透作用:指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。
(2)发生渗透作用的条件①具有半透膜②半透膜两侧具有浓度差。
半透膜:指一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。
物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小(如:动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜等)生物膜:是一种选择透过性膜,是严格的半透膜。
扩散:物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散(扩散与过膜与否无关)(如:O2从高浓度向低浓度的地方运动)选择透过性膜:细胞膜上具有载体,且不同生物的细胞膜上载体种类和数量不同,构成了对不同物质吸收与否和吸收多少的选择性。
(如:细胞膜等各种生物膜)二、细胞的吸水和失水(原理:渗透作用)外界溶液浓度<细胞质浓度时, 细胞吸水→膨胀1、动物细胞的吸水和失水外界溶液浓度>细胞质浓度时, 细胞失水→皱缩外界溶液浓度=细胞质浓度时, 水分进出细胞处于动态平衡外界溶液浓度>细胞液浓度时, 细胞→质壁分离2、植物细胞的吸水和失水外界溶液浓度<细胞液浓度时, 细胞→质壁分离复原外界溶液浓度 = 细胞液浓度时就,水分进出细胞处于动态平衡原生质层:细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质(相当于半透膜)(细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。
)(1)具有大液泡(1)、质壁分离产生的条件(2)具有细胞壁(3)外界溶液浓度>细胞液浓度(2)、质壁分离产生的原因内因:原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性外因:外界溶液浓度>细胞液浓度○质壁分离与复原实验可拓展应用于:(指的是原生质层与细胞壁)①证明成熟植物细胞发生渗透作用;②证明细胞是否是活的;③作为光学显微镜下观察细胞膜的方法;④初步测定细胞液浓度的大小;注:植物吸水方式有两种(1)吸胀作用(未形成液泡)如:干种子、根尖分生区(主要靠蛋白质吸水膨胀)(2)渗透作用(形成大液泡)三、物质跨膜运输的其他实例1、对矿质元素的吸收逆相对含量梯度——主动运输。
物质跨膜运输实例说课稿一、教材分析本节课是在第三章《细胞的基本结构》基础上对细胞功能的认识;同时也是为进一步学习细胞膜结构和物质跨膜运输方式奠定了基础。
因此,本节内容在全章占有十分重要的地位。
另外,本节课中,"植物细胞的吸水和失水的探究"是学生在高中阶段第一次接触探究实验,学好本课知识能为学生的探究性学习开拓道路,激发学生的学习兴趣,所以讲好本节课有重要的教学价值二、学情分析学生在初中阶段以及前面几节内容的学习已对细胞膜的整体结构和功能,有了初步认识,但对于物质跨膜运输的知识还很薄弱。
学生具有一定的分析问题的能力,因此,通过创设情境提高学生学习兴趣,以实验交流的方式提高学生学习的积极性,以探究学习的方式,让新知识与旧知识融为一体,让学生更快掌握知识。
三.教学目标1.知识目标举例说出半透膜的特点进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作举例说出细胞膜是选择透过性膜及其特点2.能力目标尝试从生活现象中提出问题,作出假设学习进行探究问题的一般方法和步骤3.情感目标养成良好的实验习惯,如即时清洗和摆放实验用具,爱护卫生等参与课堂讨论和交流四.教学重难点:重点:举例说出细胞膜是选择透过性膜及其特点难点:尝试提出问题,作出假设五.教具与教法利用多媒体教学,讲述与学生探究相结合。
六.课时安排1课时七.教学过程第一课时(一)以细胞就像一个工厂为例子导入,学生思考,老师提示。
细胞是一个开放的系统,每时每刻与环境进行着物质的交换,物质的进进出出都要细胞的边界——细胞膜。
这一节课我们共同来探究水分进出细胞的情况。
首先我们来探究渗透现象。
(二)以“问题探讨”再次引起学生的思考,开始新授课。
(一)、渗透现象[问题探讨]:演示“渗透作用实验”——介绍实验装置,指导观察实验结果。
在屏幕上打出渗透现象示意图提问:⑴漏斗管内的液面为什么会升高?⑵如果用一层纱布代替玻璃纸,漏斗管内的液面还会升高吗?⑶如果烧杯中不是清水,而是同样浓度的蔗糖溶液,结果会怎样?学生讨论总结。
教学资料参考范本
【精】最新高中生物第四章细胞的物质输入和输出专题4-1物质跨膜运输的实例(提升版)(讲)新人教版必修1
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一、渗透作用
【知识点讲解】
1.渗透作用的概念
渗透作用:指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。
2. 渗透系统的组成分析
⑴渗透系统的组成(如图)及特点:
①半透膜,可以是生物性的选择透过性膜,如细胞膜,也可以是物理性的过滤膜,如玻璃纸。
②半透膜两侧的溶液具有浓度差。
3.渗透作用的发生
⑴若S1溶液浓度大于S2,则单位时间内由S2→S1的水分子数多于S1→S2,外观上表现为S1液面上升;若S1溶液浓度小于S2,则情况相反,外观上表现为S1液面下降。
⑵在达到渗透平衡后,若存在如图所示的液面差Δh,则S1溶液浓度仍大于S2。
4.渗透作用的应用源:
⑴比较不同溶液浓度大小。
通过模拟实验探究膜的透性
1.在对细胞膜的早期研究中,有一些很重要的实验,为人们认识细胞膜的结构提供了依据。
请根据下列实验研究回答问题:
(1)19世纪末,有人曾用500多种化学物质对细胞的透性进行过上万次的实验,发现脂溶性(与水的亲和能力弱)的化合物比水溶性(与水的亲和能力强)的化合物进入细胞更容易。
这说明组成细胞膜的基本物质是______________。
(2)1925年,荷兰的两位科学家用丙酮从人体成熟的红细胞中提取组成细胞膜的基本物质,然后将提取的物质放在水槽中制备出单分子层,并测量单层的表面积,发现单层的面积约为红细胞表面积的两倍。
据此推测,细胞膜中这种分子的排列是________的。
(3)20世纪60年代,人们对细胞膜进行了分离纯化和化学分析,发现细胞膜中除了上述物质外,还有________存在。
(4)20世纪70年代以来,各种化学物理技术用于膜的研究,人们在电子显微镜下观察到了上述分子的排列状态,并提出了______________模型。
请在下框内画出表示细胞膜结构的简图,并注明主要物质分子的名称。
2.某同学为了观察渗透现象,设计了如下实验:用猪的膀胱膜将一漏斗口封住,再在漏斗里装上清水,然后把漏斗浸入盛有10%的NaCl溶液的烧杯中,并使漏斗管内的液面与烧杯中的液面一样高,但他始终没有观察到渗透现象。
那么,他应该怎样改进实验才能达到实验目的 ()
A.把10%的NaCl溶液换成30%的NaCl溶液
B.把10%的NaCl溶液改装在漏斗里,清水装在烧杯中
C.把猪的膀胱膜换为其他半透膜
D.把10%的NaCl溶液换成10%的蔗糖溶液
3.水分出入动物细胞必须经过( )
A.细胞壁 B.细胞膜 C.核膜 D.液泡膜
4.成熟的植物细胞能通过渗透作用吸水或失水,其关键因素是( )
A.液泡膜内外有浓度差 B.细胞内原生质层可看作一层选择透过性膜C.细胞壁是全透性的 D.水分可以自由出入细胞
5.污水净化中应用的超滤膜技术指的是一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜分离技术。
超滤过程通常可以理解成与膜孔径大小相关的筛分过程。
在一定的压力下,当水流过膜表面时,只允许水及比膜孔径小的小分子物质通过,达到将溶液净化、分离与浓缩的目的。
下列说法中合理的是()
A.超滤膜技术中使用的“滤膜”实质上是一种人造生物膜
B.超滤膜技术中使用的“滤膜”实质上是一种人造半透膜
C.超滤膜技术可以滤去污水中的各种污染物
D.透过超滤膜的水,已被除去了臭味
6.关于选择透过性膜与半透膜的关系,正确的说法是
①具有半透性必须具有选择透过性②具有选择透过性就必须具有半透性③活的生物膜才具有选择透过性④只有活的生物膜才具有半透性
A ①③
B ①④
C ②③
D ②④
7.把体积相同的质量浓度为0.1 g/mL的葡萄糖溶液和质量浓度为0.1 g/mL的蔗糖溶液用半透膜隔开,其水分子运动特点是()
A.水分子不移动
B.水分子进出平衡
C.水分子总的移动趋势是由蔗糖溶液移向葡萄糖溶液
D.水分子总的移动趋势是由葡萄糖溶液移向蔗糖溶液
8.如图为渗透装置示意图,开始时烧杯内的液面和长颈漏斗内的液面相平,在长颈漏斗内液面逐渐上升到最高的过程中,下列叙述正确的是()
A.长颈漏斗内液面最高时,半透膜两侧液体浓度相等
B.水分子通过半透膜从清水向蔗糖溶液扩散的速率逐渐加快
C.长颈漏斗内液面最高时,半透膜两侧水分子进出速率相等
D.蔗糖溶液中的蔗糖分子可以通过半透膜向清水中扩散
9.医生常给脱水的病人注射0.9%的生理盐水。
因为红细胞在蒸馏水中会因吸水过多而胀破,在浓盐水中会因失水过多而皱缩,从而失去输送氧的功能,这说明( )
A.水和无机盐是构成细胞的重要物质 B.水分子容易进出细胞
C.无机盐离子容易进出细胞 D.无机盐对维持细胞的形态和功能有重要作用10.假设葡萄糖分子不能穿过半透膜,烧杯中放入质量分数为10%的葡萄糖溶液,长颈漏斗中为10%蔗糖溶液,最初液面相平,一段时间后,会观察到什么现象?
参考答案:
1.答案: (1)脂质(2)两层(3)蛋白质(4)流动镶嵌图如下
解析:
2.答案: D
解析:
3.答案: B
解析:由于动物细胞最外界面是细胞膜,所以水分出入动物细胞必须经过细胞膜。
4.答案: B
解析:一个典型的生态系统必须具备两个条件:一是有一层半透膜,二是膜两侧溶液要有浓度差,其中关键要素是半透膜。
细胞能够通过渗透作用吸水或失水就是因为细胞的原生质层相当于一个选择透过性膜。
5.答案: B
解析:因为水体中的物质能否通过超滤膜取决于膜孔径的大小,而不是载体蛋白,因此“滤膜”实质上是一种半透膜;氨气、硫化氢等有刺激性臭味的小分子物质可以透过超
滤膜,因此该技术并不能除去污水中的所有污染物,也不能除臭。
6.答案: C
解析:
7.答案: C
解析:水分子总是从溶质浓度(物质的量浓度)低的地方向浓度高的地方扩散,据题意可知,0.1 g/mL的蔗糖溶液,其物质的量浓度比0.1 g/mL的葡萄糖溶液的物质的量浓度低,所以水分子总的移动趋势是由蔗糖溶液移向葡萄糖溶液。
8.答案: C
解析: A、长颈漏斗内液面最高时,半透膜两侧液体浓度不相等,A错误;
B.水分子通过半透膜从清水向蔗糖溶液扩散的速率逐渐减慢,B错误;
C.长颈斗内液面最高时,半透膜两侧水分子进出水分子达到相对平衡,C正确;D.半透膜只允许水分子透过,不允许蔗糖溶液通过,D错误.
故选:C.
9.答案: D
10.答案:长颈漏斗液面会下降,由于葡萄糖相对分子质量比蔗糖分子小,同质量分数的葡萄糖溶液浓度大于同质量分数的蔗糖溶液浓度,所以水分子从蔗糖溶液进入葡萄糖溶液。
解析:本题考查植物的矿质营养 ,生物膜的选择透过性 ,细胞的吸水和失水,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。