【开学大礼包】2012年高一生物课件：3.2物质出入细胞的方式(浙科版必修1)

一、观察植物细胞的质壁分离与复原1.活动原理(1)细胞液浓度小于外界溶液浓度，细胞失水，质膜及其以内的部分收缩，又因为质膜及其以内的部分的收缩性比细胞壁大，所以出现质壁分离现象。(2)细胞液浓度大于外界溶液浓度，细胞吸水，质膜及其以内部分恢复原状，所以出现质壁分离复原现象。2.实验步骤(1)步骤：(2)质壁分离原因分析及现象3.活动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；当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水。 质壁分离及复原的植物细胞的吸水能力变化情况当植物细胞处于质壁分离过程时，其吸水能力越来越大。当植物细胞处于质壁分离复原过程时，其吸水能力越来越小。【典例1】回答下列与细胞有关的实验问题。按下面步骤进行质壁分离实验。步骤一：在洁净的载玻片中央加一滴清水，取一片藓类小叶，盖上盖玻片。步骤二：从盖玻片一侧滴入0.3 gmL的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次，使盖玻片下面的藓类小叶浸润在0.3 gmL的蔗糖溶液中。步骤三：在显微镜下观察，结果如图所示。(1)图中A、B处的颜色分别是_。(2)如果上述实验步骤二中从盖玻片的一侧滴入的是加有伊红(植物细胞不吸收的红色染料)的0.3 gmL的蔗糖溶液，则在显微镜下观察到A、B处颜色分别是_。(3)如果将上述实验步骤二中浸润在0.3 gmL的蔗糖溶液中的藓类小叶的装片，放在80 条件下处理一段时间(装片中的藓类小叶保持在0.3 gmL的蔗糖溶液中)。在显微镜下清晰地观察到细胞结构后，为更准确地判断A处颜色，对显微镜的操作方法是_、_。【思路点拨】质壁分离时位于细胞膜和细胞壁之间的物质是引起质壁分离的物质。【标准解答】(1)由于发生质壁分离，A处为蔗糖溶液，为无色。B处为细胞质，其内含叶绿体，显绿色。(2)由于植物细胞不吸收该红色染料，因此，细胞膜和细胞壁之间的部位充满的是被红色染料染色的蔗糖溶液。故A处是红色，B处细胞质的颜色为绿色。(3)要看得更清晰需要改变光圈大小或调节反光镜(电光源亮度)。答案：(1)无色、绿色 (2)红色、绿色(3)改变光圈大小 调节反光镜(电光源亮度)【互动探究】(1)若植物细胞处于上题图中状态，你认为有几种可能的实验情况？提示：三种可能。第一种：质壁分离状态。第二种：质壁分离复原状态。第三种：原生质层内外两侧溶液浓度相等。(2)若将蔗糖溶液换成0.3 g/mL的硝酸钾溶液，一段时间后会出现什么情况？提示：会出现质壁分离复原现象。【变式训练】以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料观察植物细胞的质壁分离现象，下列叙述错误的是( )A.在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小B.滴加30%的蔗糖溶液比10%的蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短C.发生质壁分离的细胞放入清水中又复原，说明细胞保持活性D.用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离【解析】选D。当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，液泡体积变小，细胞发生质壁分离，故A正确；质壁分离的速度与外界溶液浓度大小有关，外界溶液浓度越大，质壁分离所需时间越短，故B正确；质壁分离与复原是活细胞所具有的现象，细胞死亡后，原生质层失去选择透性，不再发生质壁分离及复原现象，故C正确；高浓度的NaCl溶液浓度大于细胞液浓度，可发生质壁分离现象，若细胞失水过多可导致细胞死亡，不再发生复原现象，故D错误。二、物质出入细胞方式的比较关于物质出入细胞方式的几点误区需要载体蛋白协助的跨膜运输不一定是主动转运，易化扩散也需要载体蛋白。物质进出细胞时消耗能量的不一定是主动转运，胞吞、胞吐也消耗能量。只有既需要载体蛋白，又需要能量的才是主动转运。【典例2】(2010·广东高考)如图是植物从土壤中吸收某矿质离子示意图。据图判断，该离子跨膜进入根毛细胞的方式为A.扩散(自由扩散) B.协助扩散(易化扩散)C.主动运输(主动转运) D.被动运输(被动转运)【思路点拨】题眼：是否消耗能量是区分被动转运与主动转运的最重要依据。【标准解答】选C。本题考查物质跨膜运输的方式和学生识图的能力。从图中可以看出该物质的转运方向是低浓度高浓度，且需要消耗ATP释放的能量和载体蛋白的协助，所以属于主动转运。【规律方法】影响主动转运的因素(1)内因：载体蛋白数量。【变式训练】实验发现，葡萄糖进入红细胞时，如果使用药物限制蛋白质的活动，则葡萄糖的运输速率迅速下降，如果减少能量的供应，却对运输没有影响。由此推断，葡萄糖进入红细胞的方式是 ( )A.胞吞 B.主动转运C.易化扩散 D.逆浓度梯度运输【解析】选C。当用药物限制蛋白质活动时，葡萄糖的运输速率迅速下降，说明葡萄糖的运输需要载体蛋白的协助，当减少能量的供应时，却对运输没有影响，说明葡萄糖进入红细胞不需要能量，综合考虑：葡萄糖进入红细胞的方式是易化扩散。植物细胞质壁分离及复原的应用1.判断细胞的死活2.测定细胞液浓度范围待测细胞+一系列浓度梯度的分离剂 细胞液浓度范围介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的外界溶液的浓度范围之间。分别镜检3.比较未知浓度的溶液浓度大小同一植物的成熟细胞+未知浓度的溶液 刚刚发生质壁分离所需时间 比较所用时间长短 判断溶液浓度的大小(时间越短，未知溶液的浓度越大)。镜检4.比较不同植物细胞的细胞液浓度不同植物细胞+同一浓度的分离剂 镜检刚发生质壁分离时所需时间比较 判断质壁分离速度(或细胞液浓度)。镜检5.鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)成熟植物细胞+不同种类溶液质壁分离 溶质不能通过半透膜的溶液(如蔗糖)质壁分离后又自动复原 溶质能通过半透膜的溶液(如KNO3)【典例】通过质壁分离和质壁分离复原实验，不能说明A.植物细胞是活的B.植物细胞是有液泡的C.细胞膜的伸缩性大于细胞壁的伸缩性D.细胞膜具有选择透性和流动性【思路点拨】活的、成熟的具有大液泡的植物细胞是质壁分离及复原能发生的条件。【标准解答】选D。植物细胞发生质壁分离和质壁分离复原时，水分子可以进入细胞，蔗糖分子则不能，说明细胞膜具有选择透性，但无法证明细胞膜的流动性。【互动探究】(1)质壁分离与复原实验能发生的条件除B项外还有哪些？提示：细胞是活的；有细胞壁和大液泡；细胞液浓度低于外界溶液浓度；细胞膜的伸缩性大于细胞壁。(2)除A、B、C三项外，质壁分离和质壁分离复原实验还有哪些应用？提示：可以比较未知浓度的溶液的浓度大小；鉴别不同种类的溶液；可以比较不同植物细胞的细胞液浓度；可以观察植物细胞的细胞膜。【典例1】如图表示多种植物成熟细胞在不同浓度的蔗糖溶液中质壁分离的百分率，图中曲线表明这些植物细胞A.细胞液浓度蔗糖溶液浓度B.细胞液浓度蔗糖溶液浓度C.有不同浓度的细胞液D.有不同的选择透性【常见错误】错选B项。【错因分析】错选的原因主要是：没有充分理解题干信息。误把曲线理解为一个植物细胞逐渐发生质壁分离的过程，而曲线表示的是多种成熟植物细胞在不同浓度的蔗糖溶液中发生质壁分离的情况。随着蔗糖浓度的增大，发生质壁分离的细胞数量逐渐增多，说明不同的植物细胞细胞液浓度不同。【正确解答】选C。【典例2】如图表示细胞膜的亚显微结构，其中a和b为两种物质的运输方式，下列对细胞膜结构和功能的叙述正确的是A.不同物种的细胞中的种类均不相同B.移植器官往往难以存活与图中有关C.b物质的运输方式能体现细胞膜的选择透性，而a物质的运输方式不能体现细胞膜的选择透性D.构成流动性的膜，是实现细胞间信息交流的物质基础【常见错误】错选C和D。【错因分析】错选C项和D项的原因主要是： 【正确解答】选B。1.新鲜黄瓜条在盐水中变软，这种情况属于哪种物质进出细胞的方式( )A.渗透 B.胞吞 C.易化扩散 D.主动转运【解析】选A。新鲜黄瓜条放在盐水中，由于细胞外溶液浓度高于细胞液的浓度，导致细胞失水，体积变小，黄瓜条变软。此过程的实质是水分子跨膜向外运输，属于渗透。2.将新鲜的菠菜叶放置在清水中一段时间，其细胞会逐渐胀大，稍后不再胀大，说明此时( )A.水分子不能进入细胞B.细胞已基本死亡C.出入细胞的水分子已达到平衡D.水分的代谢停止【解析】选C。新鲜的菠菜叶在清水中主要是渗透吸水，由于细胞壁的伸缩性有限，细胞吸水达到一定程度后就不再胀大。此时水分子的渗透作用达到平衡，即出入细胞的水分子已达到平衡。 3.将质壁分离的活细胞置于清水中，能正确表示该细胞吸水速率变化过程的是( )【解析】选C。质壁分离的活细胞在清水中能发生质壁分离复原，在复原过程中，细胞会从外界吸水，随着细胞的吸水，细胞内的溶液浓度逐渐减小，与外界溶液之间的浓度差逐渐减小，所以吸水速率逐渐减小。4.在观察植物细胞的质壁分离和复原的过程中，某同学在视野中看到活着的洋葱表皮细胞正处于如图状态，a、b表示两处溶液的浓度，由此推测( )A.ab，细胞渗透吸水B.ab，渗透系统保持动态平衡 C.ab，细胞渗透失水D.上述三种情况都可能存在【解析】选D。由图示可知，该细胞有可能正处于质壁分离状态继续分离，也有可能正处于质壁分离复原阶段，也有可能此时细胞内外溶液浓度相同，不再继续分离，也不再复原，所以a>b、a=b、a<b三种情况都有可能存在。5.物质出入细胞的方式中，易化扩散区别于CO2等小分子出入细胞的是( )A.由高浓度向低浓度扩散 B.由低浓度向高浓度扩散C.需要载体蛋白 D.不需要载体蛋白【解析】选C。易化扩散和CO2等小分子出入细胞的方式同属于被动转运，由高浓度向低浓度扩散，两者区别在于易化扩散需要载体蛋白协助。6.物质的跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要。如图为几种物质跨膜运输方式的示意图，请判断有关叙述中不正确的是( )A组成细胞膜的A、B两种物质通常不是静止的B.丙物质跨膜运输方式中物质一般要从低浓度一侧向高浓度一侧运输C.甲、乙、丙三种物质运输方式对于维持细胞正常生命活动均有重要意义D.胆固醇以乙方式进入细胞【解析】选D。A是组成细胞膜的脂双层，B是细胞膜上的载体蛋白，它们都是能运动的。丙物质的运输既需要载体蛋白也需要能量，因此是主动转运，一般情况下从低浓度一侧向高浓度一侧运输。胆固醇是小分子类的脂质，进入细胞不需要载体蛋白的协助。7.如图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答：(1)A代表_分子；B代表_；C代表_。(2)动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B_。(3)在ae五种过程中，代表被动转运的是_。(4)可能代表氧气转运过程的是图中编号_；葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号_。【解析】(1)细胞膜主要由蛋白质分子(A)和脂双层(B)构成，细胞膜表面还有链状的多糖分子(C)，多糖分子大多和蛋白质结合成为糖蛋白，有的也和脂质形成糖脂。(2)动物细胞吸水膨胀时B厚度变小，说明脂双层和蛋白质分子均处于动态变化之中，这种现象证明脂双层具有一定的流动性。(3)被动转运是指物质或离子从高浓度一侧运到低浓度一侧，穿膜无需能量供给，由图中可知a和e穿膜需能量供应，为主动转运，b、c、d不需能量供应，为被动转运。(4)氧气转运是扩散(b)，不需能量也不需载体蛋白，葡萄糖进入小肠上皮细胞是主动转运，既需载体蛋白又耗能，从细胞外向细胞内转运，所以是a。答案：(1)蛋白质 脂双层 多糖(2)具有一定的流动性(3)b、c、d (4)b a一、选择题(共12小题