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1、物质的运输,专题三,主要内容,一 渗透作用,一 渗透作用,1.概念： （或其他 ）透过 ，从 浓度溶液向 浓度溶液的扩散。,水分子,溶剂分子,半透膜,低,高,2.常见渗透作用装置,一 渗透作用,半透膜,3.结果：液面出现h，S1溶液浓度 S2溶液浓度， 但由于 和 的影响， 高浓度一侧依旧 低浓度一侧。此时， 半透膜两侧水分交换的数量达到 。,一 渗透作用,半透膜的阻隔,大气压强,略大于,动态平衡,4.原理： 浓度溶液 浓度溶液 （水分子相对含量 ） （水分子相对含量 ） （注意：水分子的跨膜运输方式为 。）,半透膜,一 渗透作用,低,高,高,低,自由扩散,5.条件：a.有 。 b.半透膜两侧
2、有 。,一 渗透作用,半透膜,浓度差,6.原因分析： 液面变化的原因： 单位时间内由低浓度溶液 单位时间内由高浓度溶液 一侧通过半透膜进入高浓度 一侧通过半透膜进入低浓度 溶液一侧的水分子数 溶液一侧的水分子数 液面不会一直变化的原因： 当高浓度一侧的 = 时， 液面不再变化。,一 渗透作用,吸水力,大气压,7.细胞的吸水和失水 动物细胞,细胞质浓度 外界溶液浓度,吸水膨胀,失水皱缩,细胞膜,（半透膜）,水分子进出达到动态平衡,=,一 渗透作用,细胞液浓度 外界溶液浓度,吸水体积略增大,失水质壁分离,原生质层,（半透膜）,水分子进出达到动态平衡,=,7.细胞的吸水和失水 植物细胞,一 渗透作用
3、,8.渗透作用原理的运用 判断植物细胞的 。 判断植物细胞的 。 农业生产中的 。 生活中 、 、 食品,一 渗透作用,生活状况,细胞液浓度,水肥管理,杀菌,防腐,腌制,【例】（2017年新课标卷，4）将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质 A溶液中，发现其原生质体（即植物细胞中细胞壁以内的部分）的体积变化 趋势如图所示。下列叙述正确的是（C） A.04 h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内 B.01 h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等 C.23 h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压 D.01 h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压,一 渗透作用,【解析】由图可知，原生质体的相对体
4、积先下降后上升，所以该 植物细胞发生了质壁分离后复原。04 h内细胞发生自动复原， 说明物质A能进入细胞，A错误；01 h内细胞发生质壁分离，细 胞失水，原生质体伸缩性比细胞壁的伸缩性大，所以细胞体积与 原生质体体积的变化量不等，B错误；23 h内为质壁分离复原过 程，细胞吸水，物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压，C正确； 01h内发生质壁分离，细胞失水，液泡中液体的渗透压小于细胞 质基质的渗透压，D错误。,一 渗透作用,二 质壁分离,1.实质： 与 分离。,二 质壁分离,原生质体：去除植物 以后所剩下的细胞结构。 膜 原生质层 两层膜之间的 。 膜,细胞壁,原生质层,细胞壁,细胞,细胞质,
5、液泡,2.原理： 浓度 浓度 （如： 溶液） 伸缩性 伸缩性,注意：外界溶液浓度过低， ； 过高， 。,二 质壁分离,外界溶液,细胞液,0.3g/ml蔗糖,原生质层,细胞壁,不会发生质壁分离,细胞会因失水而死亡,3.图示,细胞壁,细胞壁与细胞膜之间（充满外界溶液）,细胞膜,细胞质,液 泡,二 质壁分离,3.视频,质壁分离,质壁分离复原,二 质壁分离,4.应用：可用于证明 细胞膜的 性（如： ） 细胞膜的 性（如： ） 细胞的 。,二 质壁分离,流动,原生质层的伸缩,选择透过,蔗糖分子不能进入,死活,5.自由复原 自动发生质壁分离复原的物质： 等。 原理：它们是细胞 的物质，能 而引起细 胞内溶
6、液浓度 ，细胞 。但它们进入细 胞的方式 。,二 质壁分离,尿素、KNO3、NaCl、 甘油,需要,进入细胞,升高,吸水,可能不同,【例】（2017年海南卷，9）为研究植物细胞质壁分离现象，某 同学将某植物的叶表皮放入一定浓度的甲物质溶液中，一段时 间后观察到叶表皮细胞发生了质壁分离现象。下列说法错误的 是（B） A.该植物的叶表皮细胞是具有液泡的活细胞 B.细胞内甲物质的浓度高于细胞外甲物质的浓度 C.细胞液中的H2O可以经扩散进入甲物质溶液中 D.甲物质和H2O能自由通过该叶表皮细胞的细胞壁,二 质壁分离,【解析】具有大的液泡的活细胞才能发生质壁分离，A正确。 质壁分离过程中，细胞在失水，
7、此时，细胞外甲物质的浓度 高于细胞内甲物质的浓度，B错误。水分子跨膜的方式是自 由扩散，C正确。细胞壁是全透的，甲物质和H2O能自由通过， D正确。,二 质壁分离,三 物质跨膜运输的其他实例,1.资料1 自变量是： 因变量是： 结论：不同作物对 离子的吸收量 ； 同种作物对 离子的吸收量也 。,作物种类和离子种类,培养液中的离子浓度,同种,不同,不同,不同,三 物质跨膜运输的其他实例,1.资料1 水稻培养液中的 Ca2、 Mg2 两种离子浓度 为什么会增高？ 水稻吸收 及Si4+离子较 ，吸收Ca2+、Mg2+较 ， 结果导致水稻培养液里中Ca2+、Mg2+ 。,水分子,多,少,相对浓度增高,
8、【例】（2018海南卷，6）将水稻幼苗培养在含MgSO4的培养液 中，一段时间后，发现营养液中Mg2和SO42-的含量下降，下 列叙述不合理的是（A） A.Mg2通过自由扩散进入根细胞 B.MgSO4必须溶解在水中才能被根吸收 C.根吸收的Mg2可以参与叶绿素的形成 D.降低温度会影响水稻根系对Mg2的吸收,三 物质跨膜运输的其他实例,【解析】Mg2通过主动运输的方式进入根细胞，A错误；MgSO4 必须溶解在水中才能被根吸收，B正确；根吸收的Mg2可以参与 叶绿素的形成，C正确；降低温度会降低膜的流动性，进而影响 水稻根系对Mg2的吸收，D正确。,三 物质跨膜运输的其他实例,2.资料2,摄取,
9、I：血液 人体甲状腺滤泡上皮细胞 （质量浓度低） （质量浓度高2025倍） 结论：物质（如 I ）的跨膜运输并不都是和水一样， 而是 运输的。这取决于 。 的需要。,三 物质跨膜运输的其他实例,逆相对含量梯度,生命活动,3.资料3：几种微生物体内的矿物质含量（占全部含量的%） 结论：不同细胞对于物质的输出和输入是 的， 这种 具有 。,三 物质跨膜运输的其他实例,有选择,选择,普遍性,小结,和其他 都是 膜，这种膜 可以让 自由通过，一些 也能通过， 其他 则不能通过。,三 物质跨膜运输的其他实例,细胞膜,生物膜,选择透过性,水分子,离子和小分子,离子、小分子和大分子,4.半透膜和选择透过性膜
10、的区别 半透膜：某些物质 透过而另一些物质 透过的 ， 物质是否能通过取决于 。 （按是否有生物活性可分为 和 ） （如：玻璃纸（赛璐玢）、膀胱膜、卵壳膜） 选择透过性膜：具有 的生物膜， 的存在决定了 其对不同物质是否吸收的选择性。 （是功能完善的一类 ） （如：细胞膜和其他生物膜）,被动选择,主动选择,三 物质跨膜运输的其他实例,可以,不能,多孔性薄膜,分子的大小,生物膜,非生物膜,生物活性,载体蛋白,特殊的半透膜,具有选择透过性的膜 具有半透性，而具有 半透性的膜 具有选择透过性， 的生 物膜才具有选择透过性。,半透膜,选择透过性膜（生物膜） （有活性）,非生物膜 （无活性）,三 物质跨
11、膜运输的其他实例,必然,不一定,具有活性,四 物质运输的方式,1.分类 跨膜运输 非跨膜运输,被动运输： 梯度,主动运输： 梯度,顺浓度,（高浓度低浓度）,逆浓度,（低浓度高浓度）,自由扩散,协助扩散,胞吞,胞吐,四 物质运输的方式,2.比较,高浓度 低浓度,高浓度 低浓度,低浓度 高浓度,外 内,内 外,不需要,需要,需要,不需要,不消耗,不消耗,消耗,消耗,四 物质运输的方式,小分子、 亲脂物质,离子、较大分子 （氨基酸、葡萄 糖等）,水、气体分子、 甘油、乙醇、 苯等亲脂物质,葡萄糖进入红 细胞；神经纤 维上K+外流、 Na+内流,离子、较大分子 （氨基酸、葡萄 糖等）,小肠上皮细胞 吸
12、收葡萄糖、 氨基酸、无机 盐（离子）等,大分子、颗粒、 病毒（菌）等,白细胞吞噬病 菌、变形虫的 捕食、分泌蛋 的分泌等,四 物质运输的方式,浓度差,浓度差 载体种类和数量,载体种类和数量 能量 （O2、PH、温度）,能 量 （O2、PH、温度）,三看识别法,四 物质运输的方式,3.相关曲线及因素分析 浓度差对物质跨膜运输的影响,自由扩散,协助扩散/主动运输,a.OA段主要是受 的影响； b.A点后受 的限制。,四 物质运输的方式,浓度差,载体蛋白种类和数量,氧气含量（能量）对物质跨膜运输的影响,自由扩散/协助扩散,主动运输,a.A点不进行 呼吸，能量由 呼吸提供； b.AB段主要受 影响；
13、c.B点后受 的限制。,四 物质运输的方式,有氧,无氧,O2浓度,载体蛋白种类和数量,温度（PH）对物质跨膜运输的影响,a.温度会影响生物膜的 性和酶 ，进而影响运输速率； b.PH会影响 ，进而影响运输速率。,四 物质运输的方式,流动,活性,酶活性,特殊曲线主动运输,四 物质运输的方式,4.探究物质跨膜运输的方式 探究是主动运输还是被动运输：,四 物质运输的方式,4.探究物质跨膜运输的方式 探究是自由扩散还是协助扩散：,四 物质运输的方式,【例】（2018全国卷）下列有关物质跨膜运输的叙述，正确 的是（C） A.巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散 B.固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输
14、 C.神经细胞受到刺激时产生的Na+内流属于被动运输 D.护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输,四 物质运输的方式,【解析】本题考查细胞的物质输入与输出。病原体属于颗粒性 物质，颗粒性物质或大分子物质进出细胞的方式为胞吞和胞吐， 因此巨噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞，A错误；固醇类激素 的化学本质是脂质，脂溶性物质以自由扩散的方式进入靶细胞， B错误；神经细胞内的Na浓度比细胞膜外低，受刺激时，产生 的Na内流是顺浓度梯度进行的，属于被动运输，C正确；甘油 是脂溶性小分子物质，以自由扩散的方式进入细胞，D错误。,四 物质运输的方式,【例】（2019全国卷，3）某种HATPase是一种位
15、于膜上的载体蛋白，具有 ATP水解酶活性，能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H。将某植 物气孔的保卫细胞悬浮在一定pH的溶液中(假设细胞内的pH高于细胞外)，置于暗 中一段时间后，溶液的pH不变。再将含有保卫细胞的该溶液分成两组，一组照 射蓝光后溶液的pH明显降低；另一组先在溶液中加入HATPase的抑制剂(抑制 ATP水解)，再用蓝光照射，溶液的pH不变。根据上述实验结果，下列推测不合理 的是(C ) A.HATPase位于保卫细胞质膜上，蓝光能够引起细胞内的H转运到细胞外 B.蓝光通过保卫细胞质膜上的HATPase发挥作用导致H逆浓度梯度跨膜运输 C.HATPase逆浓度梯度跨
16、膜转运H所需的能量可由蓝光直接提供 D.溶液中的H不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞,四 物质运输的方式,【解析】本题以物质跨膜运输和光合作用相关知识为载体，考查考生对实验 现象的分析、验证简单生物学事实的能力；试题通过对不同实验组的分析， 体现了对科学探究素养中的结果分析要素的考查。由题干信息知：蓝光通过 保卫细胞质膜上的HATPase(是一种载体蛋白，且可水解ATP提供能量)发 挥作用将细胞内的H逆浓度梯度由细胞内转运到细胞外，使溶液的pH明显降 低，A、B正确；加入HATPase抑制剂，再用蓝光照射，溶液的pH不变，说 明蓝光不能为逆浓度跨膜转运H直接提供能量，C错误；经蓝光处理后，H 可逆浓度梯度运出细胞，而加入HATPase的抑制剂后，再经蓝光处理，膜 两侧H浓度未变，说明无能量供应时H不能顺浓度梯度跨膜运输进入保卫 细胞，D正确。,四 物质运输的方式,谢 谢,