【学习实践】XX届高考生物第一轮必修一知识点复习_4

XX届高考生物第一轮必修一知识点复习 本资料为woRD文档，请点击下载地址下载全文下载地址 自主梳理 一、细胞的吸水和失水 ．原理：发生渗透作用，必须具备两个条件。 具有半透膜：水分子可以通过，而蔗糖等大分子不能通过的膜，如玻璃纸。 膜两侧溶液具有浓度差。 2．动物细胞的吸水和失水 当外界溶液浓度<细胞质浓度时，细胞吸水膨胀。 当外界溶液浓度>细胞质浓度时，细胞失水皱缩。 当外界溶液浓度＝细胞质浓度时，水分进出平衡。 3．植物细胞的吸水和失水 在成熟的植物细胞中的液体环境主要指的是 液泡里的细胞液，细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层，它相当于一层半透膜。 成熟植物细胞，当细胞液浓度小于外界溶液浓度，则发生质壁分离现象；当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，则发生质壁分离复原。 二、实验探究植物细胞吸水和失水 ．探究实验的一般过程 提出问题→作出假设→设计实验→进行实验→分析结果，得出结论→表达和交流→进一步探究。 2．实验原理 成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，细胞液具有一定的浓度，能够渗透失水和吸水。 3．实验过程 制作装片→显微镜观察→实验现象→得出结论。 [互动探究] 在实验中为什么选择紫色洋葱磷片叶作实验材料？ [提示] 紫色洋葱鳞片叶中有紫色的液泡，便于实验观察。 要点归纳 一、渗透系统的组成分析及应用 ．渗透系统的组成及特点 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。 半透膜两侧的溶液具有浓度差。 2．渗透作用的发生 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。 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。 3．渗透系统的应用 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 验证渗透作用发生的条件 ①具有半透膜 ②具有浓度差 二、细胞的吸水和失水 ．动物细胞的吸水和失水 当外界溶液的浓度比细胞质的浓度低时，细胞吸水膨胀。 当外界溶液的浓度比细胞质的浓度高时，细胞失水皱缩。 当外界溶液的浓度与细胞质的浓度相同时，水分子进出细胞处于动态平衡。 2．成熟的植物细胞的吸水和失水 植物细胞的结构特点 ①细胞壁：全透性。②细胞膜：具有选择透过性。③细胞质：内有大液泡。 ④大液泡：里面的液体称细胞液，具有一定的浓度。 ⑤原生质层：细胞膜和液泡膜以及这两层膜之间的细胞质称为原生质层。 植物细胞吸水方式 ①未形成液泡的细胞，靠吸胀作用吸水：这样的细胞主要靠细胞内的蛋白质、淀粉和纤维素等亲水性物质吸收水分，叫做吸胀作用。干燥的种子和根尖分生区的细胞，主要靠吸胀作用吸收水分。 注意：蛋白质、淀粉和纤维素的亲水性依次减弱。 ②液泡形成以后，细胞主要靠渗透作用吸水：细胞液浓度>外界溶液浓度—细胞吸水；细胞液浓度<外界溶液浓度—细胞失水。 成熟的植物细胞是一个渗透系统：植物细胞的最外面是细胞壁，主要由纤维素分子组成，分子间空隙较大，一切溶剂和溶质都能够透过，细胞壁是全透性的。细胞膜和液泡膜是选择透过性膜。我们可以把细胞膜、液泡膜以及两膜之间的其他原生质当作一层选择透过性膜，“膜”内的细胞液有一定的浓度，与细胞外的溶液存在浓度差。这样，细胞也就通过这层选择透过性膜与外界环境中的溶液发生渗透作用。 三、植物细胞吸水和失水的实验探究过程及应用 ．探究性实验的一般过程：根据观察到的现象，提出问题→作出假设→预测结果→进行实验→分析结果得出结论→表达交流→进一步探究。 2．假设：原生质层相当于一层半透膜。 3．预期结果：由于原生质层相当于一层半透膜，水分子可以自由透过，而蔗糖分子不能透过，因此，在清水中植物细胞的中央液泡会变大，细胞膨胀。 4．实验流程 5．实验结论 成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离；当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原。 感悟拓展 ．渗透系统组成的条件 ①渗透系统适用于比较溶质不能透过半透膜的溶液浓度的大小。 ②两溶液间的水分子进行双向运动，我们只是观测出由水分子双向运动的差所导致的液面改变。 ③溶液浓度指摩尔浓度而非质量浓度，如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的质量浓度相同，但摩尔浓度是10%蔗糖溶液的小，故水由蔗糖向葡萄糖溶液移动。 2．细胞吸水和失水原理在生产生活中的应用 对农作物的合理灌溉，既满足了作物对水分的需要，同时也降低了土壤溶液的浓度，有利于水分的吸收。 盐碱地中的植物不易存活或一次施肥过多造成“烧苗”现象，都是因为土壤溶液浓度过高，甚至超过了根细胞液浓度，导致根细胞不易吸水甚至失水造成的。 糖渍、盐渍食品不易变质的原因是在食品外面和内部形成很高浓度的溶液，使微生物不能在其中生存和繁殖，所以能较长时间的保存。 医用的生理盐水浓度为0.9%，其渗透压与人体细胞外液的渗透压相当，可以使人体细胞保持正常的形态和功能。 3．植物细胞吸水和失水的实验探究 实验中注意事项 选择有大的液泡且最好液泡带有颜色的细胞作实验材料。 滴加蔗糖溶液和清水时，必须在实验桌上进行，不能在显微镜的载物台上进行。 本实验选用0.3g/mL的蔗糖溶液。浓度过高，质壁分离速度虽快，但不久细胞会因失水过多而死亡，不能再进行质壁分离复原；浓度过低不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。此外，8%的食盐溶液，5%的硝酸钾溶液等也可使用。盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于做质壁分离的溶液。 典例导悟 利用紫色的洋葱外表皮细胞和不同浓度的蔗糖溶液，可以探究细胞质壁分离复原。下列有关该实验的叙述正确的是 A．该实验只是观察了质壁分离和复原现象，没有设计对照实验 B．在逐渐发生质壁分离的过程中，细胞的吸水能力逐渐增强 c．将装片在酒精灯上加热后，再观察质壁分离现象 D．不同浓度蔗糖溶液下发生质壁分离的细胞，滴加清水后都能复原。 解析 该实验中多组实验之间已进行了相互对照，且每组实验前、后又进行了对照，故有对照实验；在发生质壁分离过程中，细胞液的浓度逐渐增大，故细胞的吸水能力逐渐增强；该实验不需加热，否则细胞会受热死亡，观察不到质壁分离及复原现象；若蔗糖溶液的浓度过大，细胞会因失水过多而死亡，将不会再复原。 答案 B 下列能发生质壁分离现象的细胞是 A．胚乳细胞 B．人的口腔上皮细胞 c．分生区细胞 D．根成熟区细胞 答案 D 解析 发生质壁分离的条件有三个：①必须是成熟的植物细胞；②细胞必须有活性；③细胞外界溶液浓度大于细胞液浓度。从题中所给条件可知，A、c两选项均是植物细胞，但无中央液泡；B选项为人体细胞，显然不行，故答案应为D。 自主梳理 ．对无机盐的吸收实例 水稻和番茄对同一离子的吸收量不同。 水稻和番茄对不同离子的吸收量不同。 人体甲状腺滤泡上皮细胞可以逆相对含量梯度从血液中吸收碘。 不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异。 2．生物膜的特性 物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的，而且细胞对物质的输入和输出有选择性。即细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。这种膜可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。 [互动探究] 半透膜和选择透过性膜有哪些异同点？ [提示] ①相同点：某些物质可以通过，另一些物质不能通过。 ②不同点：选择透过性膜一定是半透膜，半透膜不一定是选择透过性膜。 要点归纳 ．番茄和水稻吸收矿质离子的比较 科学家将番茄和水稻分别放在含有ca2＋、mg2＋和Si4＋的培养液中培养，结果及分析如下： 不同植物细胞对同一无机盐离子、同一植物细胞对不同无机离子的吸收均有差异，说明植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有选择性。 番茄吸收ca2＋、mg2＋多，吸收Si4＋少；水稻吸收Si4＋多，而吸收ca2＋、mg2＋少，从营养学角度讲番茄的补钙效果比水稻好。 水稻吸收水的相对速度比吸收ca2＋、mg2＋的大，造成培养液中ca2＋、mg2＋浓度上升；番茄吸收水的相对速度比吸收Si4＋的大，造成培养液中Si4＋浓度上升。 植物细胞在同一时间吸收离子和吸水的量不同，即吸收离子和吸收水是两个不同的过程。 2．人体甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘的特点 人体甲状腺滤泡上皮细胞内碘的浓度比血液高20～25倍，说明碘进入甲状腺滤泡上皮细胞是从低浓度→高浓度，即逆浓度梯度。 3．微生物吸收矿物质的特点 不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异。 不同微生物的细胞膜结构有一定的差异。 不同微生物对矿物质的吸收有选择性。 不同微生物对各种矿物质的需要量不同。 4．实例分析结论 细胞膜和其他生物膜一样都是选择透过性膜。 它具有的特点是： ①水分子可以自由通过。 ②一些需要的离子和小分子也可以通过。 ③其他的离子、小分子和大分子则不能通过。 物质通过生物膜的跨膜运输，有的是顺相对含量梯度的，有的是逆相对含量梯度的。 细胞对于物质输入和输出及选择性是通过细胞膜实现的。 感悟拓展 ．生物膜的结构特点——具有一定的流动性，原因是构成生物膜的磷脂分子和蛋白质分子都是可移动的。 2．生物膜的功能特性——具有选择透过性，原因是膜上载体的种类和数量不同。 典例导悟