第1節 物質跨膜運輸的實例
【學海導航】
1.知識方面
(1) 舉例說出細胞膜是選擇透過性膜;
(2) 嘗試提出問題,作出假設;
2.能力方面
(1)理解動物細胞的吸水和失水;
(2)通過探究實驗了解植物細胞的吸水和失水;
(3)根據資料分析了解其他物質跨膜運輸的情況從而獲得總體體會;
3.情感態度與價值觀方面
嘗試提出問題,作出假設,感受科學的嚴謹性。
【基礎整理】
一.細胞的吸水和失水
1.動物細胞的吸水和失水原理
(1)外界溶液濃度 細胞質濃度時,細胞吸水膨脹。
(2)外界溶液濃度 細胞質濃度時,細胞失水皺縮。
(3)外界溶液濃度 細胞質濃度時,水分子進出細胞處于動態平衡。
2.植物細胞的吸水和失水
(1)成熟的植物細胞結構
①細胞壁: ,即水分子和溶解在水里的物質都能夠自由通過。
②細胞內的液體環境:主要指液泡內的
③原生質層
組成: 、 和這兩層膜之間的細胞質。
特性:具有選擇透過性,相當于一層
。
(2)原理和現象
①外界溶液濃度 細胞液濃度時,細胞失水,會發生 現象。
②外界溶液濃度 細胞液濃度時,細胞吸水。
(3)探究
①探究實驗的一般步驟:提出問題→
→ →
→ → 。
②原理:植物細胞的原生質層相當于一層 。當 小于 的濃度時,細胞失水,中央液泡體積會________,細胞皺縮;當 小于 的濃度時,細胞吸水,中央液泡體積會________,細胞膨脹。
③質壁分離
內因:原生質層具有 。原生質層比細胞壁的伸縮性 ,因而會出現 和___________分離的現象。
外因:外界溶液濃度 細胞液濃度。
④質壁分離復原:質壁分離后的細胞吸水后,液泡和原生質層恢復原狀,稱為質壁分離復原。
二、物質跨膜運輸的其他實例
1.細胞對無機鹽離子的吸收實例
(1)水稻吸收 多,吸收
較少,番茄吸收 較多,吸收
較少。
(2)人體甲狀腺濾泡上皮細胞中碘的含量明顯 血液中碘的含量。
(3)不同微生物對不同 的吸收表現出很大的差異。
2.物質跨膜運輸的特點
(1)物質跨膜運輸并不都是 的。
(2)細胞對于物質的輸入和輸出有 。
3.結論
細胞膜和其他生物膜都是 膜。
【跟蹤訓練】
1.決定紅細胞吸水或失水多少的條件是( 。
A.細胞內外溶液的濃度差
B.細胞膜兩邊酶的濃度
C.細胞膜兩邊分子運動的速度
D.細胞內外溶質分子的運動速度
2.細胞的吸水和失水是水分子跨膜運輸的過程。關于這句話的理解中,錯誤的是( )
A.細胞吸水是水分子從單位體積中水分子多的一側向水分子少的一側運輸
B.細胞失水是水分子順相對含量梯度跨膜運輸的過程
C.細胞吸水和失水都是水分子順相對含量梯度跨膜運輸的過程
D.細胞吸水和失水都是水分子從溶液濃度高的一側向濃度低的一側運輸
3.人的紅細胞浸在濃度為x的食鹽水中,既不吸水也不失水;而浸在濃度為y的食鹽水中,紅細胞破裂;浸在濃度為z的食鹽水中,紅細胞收縮。這3種食鹽水的濃度大小依次為( 。
A.x > y > z B.y > x > z
C.z > y > x D.z > x > y
4.將人成熟紅細胞放在質量分數為9%的食鹽溶液中制成裝片后,用顯微鏡觀察,可以發現紅細胞的狀態變化是 ( )
A.不能確定 B.正常狀態
C.細胞膜破裂 D.細胞皺縮
5.利用高濃度的鹽水殺菌的原理是( )
A.鹽水中的氯離子有殺菌的作用
B. 高濃度鹽水中水分不足,不利于細菌生長
C.細菌由于脫水而死亡
D. 鈉離子有殺菌作用
6.細胞膜在功能上的特征是( )
A.具有一定的流動性 B.具有選擇透過性
C.具有滲透性 D.具有半透性
7.實驗室現有四瓶失去標簽的蔗糖溶液(編號A、B、C、D),已知四瓶蔗糖溶液的濃度都不同,F利用半透膜袋進行滲透實驗(裝置如下圖),一段時間后半透膜袋①和③變得脹硬,半透膜袋②萎縮。四種蔗糖溶液中濃度最低的是( )
A.蔗糖溶液A B.蔗糖溶液B C.蔗糖溶液C D.蔗糖溶液D
8.當你連續嗑帶鹽的瓜子,你的口腔和唇的黏膜會有干澀的感覺。其原因是( 。
A.口腔和唇的黏膜細胞質濃度大于細胞外液濃度,細胞失水
B.口腔和唇的黏膜細胞質濃度小于細胞外液濃度,細胞失水
C.口腔和唇的黏膜細胞質濃度大于細胞外液濃度,細胞吸水
D.口腔和唇的黏膜細胞質濃度小于細胞外液濃度,細胞吸水
9.植物細胞的原生質層是指( 。
A.細胞質 B.細胞膜和液泡膜
C.細胞膜和液泡膜之間的物質
D.細胞膜和液泡膜及兩層膜之間的物質
10.下列對質壁分離現象的解釋中,正確的是( )
A.原生質層的伸縮性比細胞壁的伸縮性大
B.原生質層的伸縮性比細胞壁的伸縮性小
C.細胞壁無伸縮性,而原生質層有伸縮性
D.細胞壁的伸縮性與原生質層的伸縮性大小相同
11.下列關于生物膜選擇透過性的敘述中,正確的是( 。
A.水分子可以自由通過,大分子不可以通過,小分子、離子可以通過
B.水分子可通過,一些離子和小分子可通過,而其他離子、小分子、大分子不能通過
C.水分子順相對含量梯度運輸,離子和小分子逆相對含量梯度運輸
D.水分子、一些離子和小分子順相對含量的梯度運輸,其他離子逆相對含量的梯度運輸,大分子則不能通過
12.將洋蔥鱗片葉放在0.45g/mL的蔗糖溶液中,細胞發生質壁分離;放在0.35g/mL的蔗糖溶液中,細胞有脹大趨勢;放在0.4g/mL的蔗糖溶液中,細胞似乎不發生變化。這表明( )
A.洋蔥鱗片葉表皮細胞已經死亡
B.細胞膜不允許水分子自由通過
C.蔗糖分子進入細胞,導致滲透平衡 D.細胞液濃度更接近0.4g/mL
13.下列放在0.3g/ml的蔗糖溶液中,完全不發生質壁分離的細胞是( )
(1)洋蔥根尖分生區的細胞 (2)人的口腔上皮細胞 (3)洋蔥鱗片葉表皮細胞 (4)干種子細胞 (5)蛔蟲卵細胞 (6)洋蔥根尖成熟區細胞
A.(1)(2)(4)(5) B.(1)(4)(5)(6)
C.(1)(2)(4)(6) D.(2)(3)(4)(5)
14.滲透裝置中,大燒杯中是蒸餾水,半透膜允許單糖通過,但不允許二糖通過.倒置的長頸漏斗中先裝入蔗糖溶液,一定時間后再加入一定量純凈的麥芽糖酶.最可能的實驗現象是 ( )
A.漏斗中液面開始時先上升,加酶后,再上升后又下降;
B.在玻璃槽中會測出葡萄糖,果糖
C.漏斗中液面開始時先下降,加酶后一直上升
D.漏斗中液面開始時先上升,加酶后又上升
15.在馬鈴薯上用打孔器打出兩個圓柱體P和Q,P在蒸餾水中放l h,Q在與馬鈴薯細胞液等濃度的鹽溶液中放l h。處理后的圓柱體是否與原來的孔剛好合適 ( )
A.P不合適,Q剛好合適
B.P和Q都不合適
C.P和Q都剛好合適
D.P剛好合適,Q不合適
16.用紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞做質壁分離的實驗,若發生質壁分離前觀察的細胞如下圖甲,則發生質壁分離時所觀察到的細胞是乙圖中的 ( )
17.在植物細胞質壁分離過程中,水分子通過細胞結構的順序是( )
①細胞壁 ②細胞膜 ③細胞質 ④液泡膜
⑤液泡
A.①②③④⑤ B.①②④⑤③
C.⑤④②③① D.⑤④③②①
18.將同一植物細胞依次浸入清水、0.3mol/L的蔗糖溶液和O.4 mol/L的KN03溶液中,測得細胞的體積隨時間的變化曲線如右圖所示,則曲線A、B、C分別代表細胞所處的溶液是( )
A.清水、蔗糖溶液、KNO3
B.KN03、清水、蔗糖溶液
C.清水、KNO3、蔗糖溶液
D.蔗糖溶液、KN03、清水
19.田間一次施肥過多,作物會變得枯黃,俗稱“燒苗”,其原因是( )
A.根細胞從土壤中吸收養分過多
B.根細胞不能從土壤中吸水
C.根系不能將水向上運輸
D.根系加速了呼吸作用,釋放熱量過多
20.紅蘿卜細胞的液泡中含有紫紅色的花青素。將紅蘿卜切成小塊放到水中,水的顏色無明顯變化。若進行加熱,隨水溫的升高,水的顏色逐漸變紅。其原因是 ( )
A.細胞壁在加溫后受到破壞
B.水溫升高,花青素的溶解度加大
C.加溫使細胞膜和液泡膜失去了控制物質進出的功能
D.加溫使花青素分子的活性加大而容易透過細胞膜
21.選擇蔗糖溶液作質壁分離劑的原因是( )
A.糖是細胞和生物體生命活動的能源物質
B.糖是細胞和生物體的重要組成物質
C.蔗糖分子溶于水而不能透過選擇透過性膜
D.蔗糖分子溶于水而且能透過選擇透過性膜
22.在“觀察植物細胞的質壁分離和質壁分離復原”實驗中,之所以用已經成熟的洋蔥表皮細胞做實驗材料,是因為這樣的細胞具有( )
A.伸縮性很小的細胞壁 B.功能完善的細胞膜
C.能夠流動的細胞質 D.大而醒目的液泡
23.將洋蔥表皮細胞置于30%的蔗糖溶液中,細胞中含水量的變化用下面哪個圖表示?( )
24.下列植物細胞中吸水能力最強的是( )
A.根尖成熟區的細胞 B.根尖伸長區的細胞
C.未死的已質壁分離的細胞
D.無法質壁分離復原的細胞
25.植物細胞的質壁分離實驗,不能說明的是( )
A.細胞膜的選擇透過性
B.細胞處于生活或死亡狀態
C.細胞液濃度的相對大小
D.溶質分子進出細胞的方式
26.請據圖回答下列問題:(如圖為處于三種生理狀態的洋蔥鱗片葉表皮細胞)
(1)原生質層包括 這幾部分(填標號),可以把原生質層看作一層 性膜。
(2)若將細胞a置于質量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液中,一段時間后再放入清水中,則細胞的變化是 ( )
A、a→b→c→b→a B、 a→b→a→c
C、a→b→c D、a→c→b→a
(3)若將細胞置于質量濃度為O.5 g/mL的蔗糖溶液中,一段時間后再放人清水中,則細胞的變化是 ( )
A、a→b→c→b→a B、a→b→a→c
C、a→b→c D、a→c→b→a
(4)圖c所處的生理狀態是 。
(5)圖中各細胞細胞液的濃度依次是 > > 。
27.下圖A為二個滲透裝置,溶液a、b為等濃度的同種溶液,液體c為清水;圖B為“觀察植物細胞質壁分離與復原”實驗看到的處于0.3g/mL蔗糖溶液的紫色洋蔥表皮細胞。請答:
(1)一個成熟的植物細胞可看作一個封閉的滲透系統,因為圖B中的 相當于圖A中的2(半透膜), 相當于圖A中的a溶液,4處的物質為 。
這種物質能到達4處是因為細胞壁是 。
(2)若要探究溶液濃度對滲透作用的影響,則要調整圖A中的某一溶液濃度,調整后,a、b、c三種溶液濃度大小順序最好為: ,并根據所學知識,在坐標圖中用曲線表示實驗過程裝置1、裝置2的液面高度變化趨勢(二個滲透裝置的起始液面高度定為0)。用“ ”實線表示裝置1的液面高度變化,用“ ”實線表示裝置2的液面高度變化.。
28.某同學在缺少實驗儀器的情況下,做了這樣一個實驗,將生雞蛋大頭的蛋殼去掉,保留殼膜完好,將小頭打破,讓蛋清和蛋黃流出,如圖所示。然后,在蛋內灌上清水,把它放在O.3 g/mL的蔗糖溶液中,并且用鉛筆在雞蛋殼上標上最初的吃水線,半小時后,他發現雞蛋上浮,原吃水線高出水面。請分析:
(1)雞蛋殼上浮的原因是
。
(2)如果里面是蔗糖溶液,外面是清水,蛋殼將會 。
(3)本實驗中相當于滲透裝置中的半透膜的是 ,還可用作半透膜的材料有 。
第4章 細胞的物質輸入和輸出
第1節 物質跨膜運輸的實例
【基礎整理】
一.1.(1)大于 (2)小于 (3)等于
2.(1)①全透性
②細胞液
③細胞膜 液泡膜 半透膜
(2)①大于 質壁分離 ②小于
(3)①作出假設 設計實驗
②半透膜 細胞液 外界溶液 縮小
外界溶液 細胞液 增大
③質壁分離
選擇透過性 大 原生質層 細胞壁 大于
二、1.(1)Si4+ Mg2+和Ca2+
(2)高于 (3)礦物質
2.(1)順相對含量梯度的 (2)選擇性
3.選擇透過性
【跟蹤訓練】
1.A 2.D 3.D 4.D 5.C
6.B 7.B 8.B 9.D 10.A
11.B 12.D 13.A 14.A 15.A
16.A 17.D 18.C 19.B 20.C
21.C 22.D 23.C 24.C 25.D
26. (1)①②⑤ 選擇透過性 (2)A (3)C (4)AC (5)質壁分離 (6)c b a
27.(1)原生質層 細胞液 30%蔗糖溶液 全透性的
⑵ a>b>c(或b>a>c)(2分)
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