课件67张PPT。必修1第四章 细胞的物质输入和输出导航课标考纲 第1节 物质跨膜运输的实例梳理双基基础
一、判断正误
1.小分子物质都能通过细胞膜,大分子物质则不能 ( )
2.细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量梯度跨膜运输的过程 ( )
3.植物细胞的原生质层相当于一层半透膜 ( )
4.植物对离子选择性吸收的特性与其生活环境不相适应
( )×√√×二、基础填空
(一)细胞的吸水和失水
1.渗透作用发生的条件
(1)具有 。
(2)半透膜两侧的溶液具有 。
2.动物细胞的吸水和失水
(1)当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞 。
(2)当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞 。
(3)当外界溶液浓度等于细胞液浓度时,水分进出平衡。半透膜浓度差吸水膨胀失水皱缩
3.植物细胞的吸水和失水
(1)原生质层包括 、 以及_______________ ________,相当于一层 。
(2)成熟植物细胞发生质壁分离的条件
①细胞液浓度 外界溶液浓度。
② 的伸缩性比 的伸缩性大。
细胞膜液泡膜两层膜之间的细胞质半透膜小于原生质层细胞壁
(二)物质跨膜运输的其他实例
1.物质跨膜运输的特点
(1)水分子是 跨膜运输的。
(2)无机盐的跨膜运输
①水稻和番茄对离子的吸收具有 。
②人体甲状腺滤泡上皮细胞可以 从血液中吸收碘。
③不同微生物对不同矿物质的吸收表现出 。顺相对含量的梯度选择性逆浓度梯度较大的差异性
2.细胞膜和其他生物膜都是 ,水分子、一些离子和小分子可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。
选择透过性膜
三、思维激活
1.硝化细菌在一定条件下可发生质壁分离吗?
提示:当外界溶液浓度大于其细胞内的浓度时,也可以发生质壁分离现象。
2.半透膜都是选择透过性膜吗?
提示:不一定,半透膜包括物理透过性膜和选择透过性膜,只有生物膜才具有选择透过性。精研核心考点[例1] (2012年上海单科,22)相对细菌和植物细胞而言,动物细胞离体培养更需关注培养基的渗透压,这是因为动物细胞( )
A.没有细胞壁,对培养基的渗透压更敏感
B.渗透压远高于细菌或植物细胞的渗透压
C.没有成熟大液泡,渗透压调节能力差
D.生长缓慢,各生长阶段对环境的渗透压要求不同
[解析] 本题考查渗透压与渗透吸水、维持细胞形态和功能的内在联系等方面的知识。细胞内外液的渗透压之差是细胞吸水或失水的动力。动物细胞与植物细胞相比没有细胞壁的保护,容易因过多吸水而涨破,A选项正确。
[答案] A1.渗透作用的概念:渗透作用是指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。
2.渗透系统必备的条件
如图所示,作为一个渗透系统,须同时具备如下两个条件:
(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(浓度差的实质是单位体积溶液中溶质分子数的差,即物质的量浓度之差)
①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。
②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。
③渗透平衡
Δh达一定高度时,由半透膜进出漏斗的水分子数相等——渗透系统达平衡状态——处于等渗溶液中的活细胞即处于此种“渗透平衡”状态中,这是细胞得以维持正常形态与生理功能的前提。
3.验证渗透作用发生的条件
(1)验证渗透作用必须具有半透膜(单一变量设为是否具备“半透膜”)
(2)验证渗透作用必须具有浓度差(单一变量设为半透膜两侧是否具“浓度差”)4.渗透装置的应用——可用于确认与比较两种不同溶液的浓度(或渗透压)大小
注:初始状态时漏斗内外液面相等。5.细胞吸水与失水原理在实践中的应用
(1)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。
(2)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,甚至超过了根毛细胞细胞液浓度,导致根毛细胞不易吸水甚至失水造成的。
(3)无土栽培时,一定要注意外界溶液的浓度,及时补充水分,避免水分散失过多,使外界溶液浓度升高,细胞无法获得足够的水分而萎蔫。
(4)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,所以能较长时间地保存。
(5)医用的生理盐水是质量浓度为0.9%的NaCl,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。
[精彩提示]??
(1)渗透平衡≠浓度相等,达到渗透平衡时,两种溶液体系的浓度未必相等。
(2)区分半透膜与生物膜
物质是否通过半透膜,只取决于物质分子的相对大小,而物质是否通过生物膜,不仅取决于物质分子的大小,更取决于生物膜结构本身。
1.如下图所示,W形连通器三个槽内分别为质量浓度相等的蛋白质溶液A、葡萄糖溶液B和蔗糖溶液C,a、b两处为半透膜,水分子和葡萄糖分子可以通过,蔗糖分子和蛋白质分子不能通过。开始时A、B、C溶液液面高度一致,放置足够长的时间后,各槽中的溶液液面高度不再变化, 此时,液面高度为( )
A.A=B=C B.A>C>B
C.B>C>A D.C>A>B
解析:A、B、C溶液起始质量浓度相等,因为相对分子质量蛋白质>蔗糖>葡萄糖,所以开始时物质的量的浓度为B>C>A,即各槽渗透压为B>C>A。但由于葡萄糖分子能透过半透膜,所以最终三个槽中葡萄糖的物质的量的浓度将相等,而蔗糖和蛋白质不能透过半透膜,所以最终三溶液的物质的量的浓度为C>A>B,因此最后液面静止时三溶液的渗透压为C>A>B,液面高度为C>A>B。
答案:D[例2] 下列关于物质跨膜运输的叙述,错误的是( )
A.植物细胞积累K+需消耗能量
B.细胞对离子的吸收具有选择性
C.海水中的海藻细胞可通过积累溶质防止质壁分离
D.液泡中积累大量离子,故液泡膜不具有选择透过性
[解析] 植物细胞积累K+是主动运输的过程;细胞吸收离子需要载体,具有选择性;细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,才可能发生质壁分离,海水中的海藻细胞可通过积累溶质使细胞液的浓度增大而防止质壁分离;液泡膜也是一层生物膜,具有选择透过性。
[答案] D
2.物质跨膜运输具有选择性的机制
(1)直接原因:不同细胞的细胞膜上载体蛋白的种类与数量不同。
(2)根本原因:控制膜载体蛋白形成的基因(DNA分子)特异性所决定。2.甜菜块根细胞液泡中含有花青素,将块根切成小块放入蒸馏水中,水无明显的颜色变化,但用盐酸处理则能使水变红,原因是( )
A.细胞壁被破坏
B.盐酸破坏了细胞膜
C.花青素不溶于水而溶于盐酸
D.盐酸破坏了原生质层的选择透过性
解析:活细胞中的花青素不能透过生物膜而盐酸能破坏生物膜的选择透过性,故花青素可以透过原生质层。
答案:D
剖析易混易错[典例1] 某同学在实验室中做“植物细胞的吸水和失水”实验时,在实验室老师的帮助下,进行了一系列的创新实验,实验步骤和现象如表:
对上表的推断或解释正确的是( )
A.x为质壁分离,因为细胞壁伸缩性大于细胞膜
B.y为质壁分离,可能导致细胞过度失水而死亡
C.z为细胞稍增大,细胞液颜色逐渐变深
D.④组无变化是因为细胞吸水量等于失水量
[常见错误] 错选C或D。
[错因分析] 错选C项和D项的原因主要是:
C项:片面理解细胞的结构特征。错误地理解为细胞体积增大,细胞液颜色就会逐渐变深,忽视了细胞体积增大的原因(细胞吸水),细胞液的浓度降低,颜色变浅。
D项:受思维定势的影响。错误地认为细胞大小无变化的原因就一定是细胞吸水量等于失水量,忽略题干中的关键信息——“醋酸溶液”,因为醋酸杀死细胞,故细胞失去活性。
[正确解答] 选B。洋葱表皮细胞在0.3 g/mL蔗糖溶液中会发生质壁分离现象,而在0.5 g/mL蔗糖溶液中会因质壁分离失水过多而死亡。在1 mol/L的KNO3溶液中,由于K+和NO能跨膜运输,故发生先质壁分离后自动复原现象,由于K+和NO进入细胞内,细胞液浓度增大,因此滴加清水后,细胞吸水,体积稍增大。
探究实验专项植物细胞的质壁分离及复原
1.实验原理
成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。2.质壁分离与复原实验流程3.质壁分离的原因
[精彩提示]??
(1)在实验中,当质壁分离现象出现后,观察时间不宜过长,以免细胞因长期处于失水状态而死亡,影响质壁分离复原现象的观察。
(2)不选动物细胞做实验材料是因为动物细胞无细胞壁,不会在失水时发生质壁分离现象。
(3)本实验所用的方法为引流法,采用了自身对照(前测和后测)。
(4)当以可吸收的物质做溶质时(如甘油、尿素、KNO3、乙二醇等),可出现质壁分离和自动复原现象。
(5)质壁分离时,原生质层的外界面是细胞膜。
回答下列与细胞有关的实验问题。
(1)下列4项实验中,需保持细胞生理活性的有________(填序号)。
①观察叶绿体和原生质的流动
②观察洋葱鳞片叶内表皮细胞中DNA的分布
③探究酵母菌的呼吸方式
④红细胞中血红蛋白的提取和分离
(2)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 g/mL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 g/mL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 g/mL的蔗糖溶液,则在显微镜下观察到A、B处颜色分别是________。
③如果将步骤二中浸润在0.3 g/mL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 g/mL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________、________。如果A处呈绿色,可能的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析:(1)需保持细胞生理活性的有①观察叶绿体和原生质的流动及③探究酵母菌的呼吸方式,而②只需观察DNA的分布,④只需对血红蛋白进行提取与分离,而与细胞是否有活性无关。(2)①该题主要涉及实验结果的考查,从图中分析可知A处属于细胞膜外,主要溶液为蔗糖溶液,因此无色,而B为叶绿体,因此为绿色。②由题意可知植物细胞不吸收伊红,结合细胞壁的全透性,可知A为红色而B为绿色。③在高温80 ℃条件下处理,细胞许多结构与功能将丧失,而对于显微镜使用的考查涉及调节光源。
答案:(1)①③
(2)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) 高温下细胞膜、叶绿体膜失去选择透过性,叶绿素等色素进入A处
提升目标课堂1.(2012年济南外国语学校质检)以紫色洋葱鳞茎表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象,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0.3 g/mL的蔗糖溶液比0.1 g/mL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后复原,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: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,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,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过性,不再发生质壁分离及复原现象,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,D错误。
答案:D2.(2012年衡阳模拟)在一个新鲜萝卜中挖一凹槽,在凹槽中放入浓盐水。一段时间后,萝卜变软,凹槽中水分增多。下列图示的实验与此实验原理差异最大的是( )
解析:分析题干,萝卜在浓盐水作用下失水,变软,这里的实验原理是渗透作用。A项是质壁分离,D项是红细胞渗透吸水和失水,其原理是渗透作用;C项是渗透作用的原理验证,只有B项是验证呼吸作用的,不符合。
答案:B
3.浸泡在一定浓度硝酸钾溶液中的洋葱鳞片叶表皮细胞,发生质壁分离后又出现质壁分离复原,与此过程密切相关的细胞器有( )
①液泡 ②线粒体 ③核糖体
A.①② B.①③
C.②③ D.①②③
解析:发生质壁分离是由细胞失水引起的,与液泡有关。 出现质壁分离复原是由于细胞吸收了无机盐离子,改变了细胞液浓度,使细胞又吸水。细胞吸收无机盐离子需要载体和能量,载体是一种蛋白质,其合成与核糖体有关,所需的能量主要由线粒体提供。
答案:D
4.(2012年茂名期末)将从同一新鲜马铃薯块茎上取得的形状质量相同的薯条分为数量相等的四组,分别浸入Ⅰ~Ⅳ四种不同浓度的蔗糖溶液中,1 h后,溶液的质量变化百分率如下表一。从四个不同的新鲜马铃薯块茎上,取得形状质量相同、数量相等的薯条①~④组,分别浸入相同浓度的蔗糖溶液中,1 h后,薯条的质量变化百分率如下表二。则表一所列的四种不同浓度的蔗糖溶液中开始时浓度最低的,以及表二所列的四组不同薯条中细胞液开始时浓度最低的分别是( )
A.Ⅰ、① B.Ⅰ、④
C.Ⅳ、① D.Ⅳ、④
解析:表一中数据的含义:正值为溶液量增加、薯条失水,负值为溶液量减少、薯条吸水,故Ⅳ的溶液浓度最低。表二中数据的含义:正值为薯条吸水、质量增加,负值为薯条失水、质量减少,故④的细胞液浓度最低。
答案:D
5.下图中甲、乙两图是渗透装置示意图,丙图是根毛细胞示意图,请根据甲、乙、丙三图回答下列问题:(图甲是发生渗透作用的初始状态,图乙是图甲发生了较长时间的渗透作用之后达到的平衡状态)(1)典型的渗透装置必须具备两个条件:
①______________________________________________;
②___________________________________________。
(2)比较图甲中①和②处溶液浓度的大小:①________②(填大于/小于/等于)。
(3)图丙中⑦为________,其在渗透系统中的作用相当于图甲中的________。(4)图甲和图丙中都有半透膜,两者相比其本质的区别是细胞膜作为生物膜具有________性,细胞膜的这一特性与其膜上________有关。
(5)若把根毛细胞放在质量分数为30%的蔗糖溶液中,它会出现什么变化?________。若把根毛细胞放在质量分数为5%的NaCl溶液中,在显微镜下连续观察一段时间可能会发生什么变化?____________________________________
(6)盐碱地中的植物常出现萎蔫现象,其原因是______________________。
答案:(1)①具有半透膜
②膜两侧溶液具有浓度差
(2)小于 (3)原生质层 ③
(4)选择透过 载体蛋白
(5)质壁分离 先质壁分离后复原
(6)土壤溶液的浓度大于根毛细胞液的浓度,细胞不能正常吸水课时提能冲关课件59张PPT。第2、3节 生物膜的流动镶嵌模型
物质跨膜运输的方式梳理双基基础
一、判断正误
1.三层结构模型认为生物膜为静态的刚性结构 ( )
2.构成生物膜的磷脂分子和所有蛋白质分子都是可以运动的 ( )
3.白细胞吞噬衰老的红细胞是以主动运输的方式进行的
( )
4.自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度进行的,既不需要载体蛋白,也不需要消耗能量 ( )×××√二、基础填空
(一)流动镶嵌模型的基本内容
1.组成成分及其分布
(1) 构成膜的基本支架。
(2)蛋白质分子有的 ,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的 于整个磷脂双分子层。
2.结构特点
具有 ,其原因是组成膜的 都是可以运动的。磷脂双分子层覆盖贯穿流动性蛋白质分子和脂质分子(二)物质跨膜运输的方式
1.离子和小分子物质的运输方式
(1)自由扩散:不需要 ,如水、CO2、O2、甘油、乙醇、苯等。
(2)协助扩散:需要 ,但不需要 ,如 吸收葡萄糖。
(3)主动运输:需要 ,如K+、Na+、Ca2+等离子。
2.大分子物质的运输方式
大分子物质以 方式进出细胞。载体载体能量红细胞载体胞吞和胞吐三、知识连线精研核心考点[例1] (2012年浙江瑞安中学月考)磷脂是组成细胞膜的重要成分,这与磷脂分子的头部亲水、尾部疏水的性质有关。某研究小组发现植物种子细胞以小油滴的方式贮存油,每个小油滴都由磷脂膜包被着,该膜最可能的结构是( )
A.由单层磷脂分子构成,磷脂的尾部向着油滴内
B.由单层磷脂分子构成,磷脂的头部向着油滴内
C.由两层磷脂分子构成,结构与细胞膜完全相同
D.由两层磷脂分子构成,两层磷脂的头部相对
[解析] 本题考查膜结构中磷脂分子的特点及其运用。磷脂分子的特点为具有亲水性的头部和疏水性的尾部,小油滴由磷脂膜包裹着时,与内侧小油滴接触的应是疏水的尾部,亲水的头部朝向外侧,故只需单层的磷脂分子。
[答案] A
1.组成成分及其在膜中的分布
2.结构特点——流动性
(1)原因:膜结构中的蛋白质分子和脂质分子是可以运动的。
(2)影响因素:主要受温度影响,适当温度范围内,随外界温度升高,膜的流动性增强,但温度高出一定范围,则导致膜的破坏。(3)表现
①质壁分离和复原实验;
②变形虫捕食和运动时伪足的形成;
③白细胞吞噬细菌;
④胞吞与胞吐;
⑤载体对相应物质的转运;
⑥受精时细胞的融合过程;
⑦动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程;
⑧细胞杂交时的细胞融合(如人鼠细胞融合)。[精彩提示]??
流动性与选择透过性都是对细胞膜的描述,但两者既有区别又有联系。
(1)区别:流动性是细胞膜结构方面的特性,选择透过性体现了细胞膜功能方面的特性,主动运输能充分说明选择透过性。
(2)联系:细胞膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础。因为只有细胞膜具有流动性,细胞才能完成其各项生理功能,才能表现出选择透过性。相反,如果细胞膜失去了选择透过性,细胞可能已经死亡了。1.下图是细胞膜的亚显微结构模式图,有关说法错误的是( )
A.③构成细胞膜的基本骨架
B.细胞膜的结构特点是选择透过性
C.细胞识别与物质①有关
D.由②参加的物质运输不一定为主动运输
解析:细胞膜的结构特点是流动性。
答案:B
[例2] (2012年浙江,1)人体肝细胞内CO2分压和K+浓度高于细胞外,而O2分压和Na+浓度低于细胞外,上述四种物质中通过主动转运进入该细胞的是( )
A.CO2 B.O2
C.K+ D.Na+
[解析] 此题考查物质进出细胞的方式。O2、CO2等气体通过自由扩散的方式进出细胞,A、B不符合题意;许多离子和一些较大的分子如葡萄糖等,可以借助载体蛋白的协助,顺浓度梯度进出细胞,称为协助扩散,本题中的Na+就可以通过协助扩散顺浓度梯度进入细胞,D不符合题意;K+从细胞外进入细胞内,逆浓度梯度运输,需消耗能量,为主动运输,C正确。
[答案] C1.自由扩散、协助扩散和主动运输的比较
2.大分子物质出入细胞的方式4.影响跨膜运输的因素
(1)物质浓度(在一定的浓度范围内)(2)氧气浓度
(3)温度
温度可影响生物膜的流动性和酶的活性,因而会影响物质跨膜运输的速率。2.(2012年菏泽统考)图甲表示四种不同的物质在一个动物细胞内外的相对浓度差异。通过图乙所示的过程来维持细胞内外浓度差异的物质是( )
A.Na+ B.K+
C.胰岛素 D.CO2
解析:由图乙可知该物质的运输方向是由低浓度到高浓度,从细胞外运输到细胞内,消耗能量,为主动运输。 由图甲可知,钾离子细胞外浓度低,细胞内浓度高,因此由细胞外运输到细胞内需要消耗能量,为主动运输。钠离子细胞内浓度低于细胞外浓度,由细胞外到细胞内运输不一定消耗能量。胰岛素的运输方式为胞吐,CO2的运输方式为自由扩散。
答案:B剖析易混易错[典例1] 下表是人体成熟红细胞与血浆中的K+和Mg2+在不同条件下的含量比较,据表分析下列结论错误的是( )
A.鱼藤酮影响K+和Mg2+的吸收可能是因为抑制了ATP的合成
B.鱼藤酮一定是抑制了运输K+和Mg2+载体蛋白的作用
C.乌本苷只抑制了运输K+载体蛋白的功能
D.血浆中K+和Mg2+通过主动运输进入红细胞
[常见错误] 错选A项。[错因分析] 错选A的原因是:
(1)获取信息能力较差。由于不能准确从表中获取“用鱼藤酮处理后,细胞内K+、Mg2+的量同时减少”,从而不能进行正确的分析,导致错选。
(2)知识掌握不准,理解不透。 由于对“矿质元素离子的吸收运输的方式及原理”掌握不准,理解不透导致错选。主动运输有两个条件:一是载体蛋白协助;二是需要能量;鱼藤酮对红细胞吸收K+和Mg2+的影响,二者均有可能,但不是“一定”,因此A项正确,B项错误。
[正确解答] 选B。 [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①、②、③的种类均不相同
B.移植器官往往难以存活与图中①有关
C.b物质的运输方式能体现细胞膜的选择透过性,而a物质的运输方式不能体现细胞膜的选择透过性
D.①②③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或D。[错因分析] 错选C项和D项的原因主要是:
[正确解答] 选B。由图可知,①是糖蛋白,②是磷脂双分子层,③是蛋白质。各种细胞膜中都含有相同的磷脂分子,但不同的膜中,蛋白质的种类不一定相同;器官移植会引起免疫排斥,识别“异己”成分与糖蛋白有关。探究实验专项探究性实验与验证性实验的比较现有一种由人工膜制成的袋,为检测淀粉和碘能否透过该膜,现提供试剂和用品如下:铁架台、烧杯和人工膜袋子各一个,1%的淀粉溶液,稀碘溶液和细棉线。
(1)请用上述试剂和用品,设计一个实验装置,探究淀粉溶液中的淀粉和碘溶液中的碘能否通过该膜。请用示意图表示(加图注)。(2)实验结果预测及分析:
①____________________________________________;
②__________________________________________;
③___________________________________________;
④__________________________________________。
解析:本实验属于探究性实验,原理是半透膜能允许某些分子直径小于孔径的分子通过。淀粉遇碘变蓝色,根据此特点,即可判断分别处于人工膜两侧的淀粉和碘是否能过膜及方向。答案:(1)见图
(2)实验结果预测及分析:①袋内外液体均不变蓝,表明淀粉和碘均不能通过 ②袋内外液体均变蓝,表明淀粉和碘均能通过 ③袋内液体变蓝,袋外液体不变蓝,表明碘能通过,淀粉不能通过 ④袋外液体变蓝,袋内液体不变蓝,表明碘不能通过,淀粉能通过(注,结果预测应与实验设计一致)提升目标课堂1.(2012年海淀模拟)关于下列各图的叙述中错误的是( )
A.图①也可表示在反应物一定时反应速率与酶浓度的关系
B.图②可表示K+由内环境进入细胞时运输速率与细胞外浓度的关系
C.图③可表示细胞膜的结构
D.图④可表示一种脱氧核苷酸分子或者一种核糖核苷酸分子
解析:图①反应物一定时,酶浓度与反应速率的关系是先升高,最后达到一个平衡的状态(受反应物的限制)。K+运输的方式是主动运输,运输速率与细胞外浓度无关,所以B错误。图③是生物膜的结构模式图,由于一侧具有糖,所以可以表示细胞膜。图④表示核苷酸,可能是脱氧核苷酸,也可能是核糖核苷酸。
答案:B
2.将一个细胞中的磷脂成分全部提取出来,并将其在空气—水界面上铺成单分子层,结果测得单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面积的两倍。用下列细胞实验与此结果最相符的是( )
A.人的肝细胞
B.蛙的红细胞
C.洋葱鳞片叶表皮细胞
D.大肠杆菌细胞
解析:原核细胞(如大肠杆菌细胞)无各种具膜的细胞器,从细胞中提取的磷脂分子都来源于细胞膜,因此测得单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面积的两倍。
答案:D
3.(2012年安庆期末)科研上鉴别细胞的死活常用“染色排除法”。例如,用台盼蓝染色,死的动物细胞会被染成蓝色,活的动物细胞不着色,从而判断细胞是否死亡。下列有关“染色排除法”的原理解释中错误的是( )
A.活的动物细胞能吸收台盼蓝染色剂并能将其分解为无色物质
B.台盼蓝染色剂是活细胞不需要的物质故不能通过膜进入细胞
C.死的动物细胞细胞膜失去了选择透过性所以能被染色
D.该方法利用了活细胞的细胞膜能够控制物质进出细胞的原理
解析:活的动物细胞若能吸收台盼蓝染色剂,则细胞就会着色。即使活细胞能分解台盼蓝染色剂,但从吸收到分解还需要一个过程。另外,染色剂一般是不会被分解的。
答案:A
4.无机盐离子在细胞中起着非常重要的作用,影响植物细胞吸收离子的因素很多。某探究性学习小组研究营养液中O2含量变化对某植物吸收K+速率的影响(其他条件都是适宜的),实验结果如图,下列说法错误的是( )A.可分析得出该植物吸收K+是要消耗能量的
B.从图中可以看出,没有氧气该植物就不能吸收K+
C.ab段限制吸收K+速率的主要因素是O2浓度
D.bc段表示除了营养液中O2含量还有其他因素影响K+的吸收速率
解析:影响主动运输速率的因素主要是能量供应与载体数量,氧气浓度影响能量的产生,当氧气浓度达到饱和后,环境温度、载体数量等就成为限制主动运输速率的因素。没有氧气,细胞可以通过无氧呼吸为K+的吸收提供能量。
答案:B5.脂质体是根据磷脂分子可在水中形成稳定的脂质双层膜的趋势而制备的人工膜。单层脂分子铺展在水面上时,极性端(亲水)与非极性端(疏水)的排列是不同的,搅拌后形成双层脂分子的球形脂质体(如图所示)。(1)将脂质体置于清水中,一段时间后发现,脂质体的形态、体积没有变化,这一事实说明______________________。
(2)如图表示细胞膜的亚显微结构图,请回答:
①该结构对细胞的生命活动起至关重要的功能特性是____________________________。
②有些有机溶剂如苯酚,可溶解B造成膜的损伤,增加膜的通透性,B的完整化学名称是_____________________。
动物细胞吸水膨胀时,B的厚度变小,说明B具有____________________。试举一个体现膜流动性的实例____________________。
③叶绿体和线粒体等细胞器中均有此结构,但执行的具体功能却有很大区别,其原因是由于图中________(填字母)的不同所致。
④一位科学家发现,当温度升高到一定程度时,细胞膜的密度减小,而面积扩大。据此你认为在一定温度范围内,随温度升高,细胞的代谢速率________________。解析:(1)将脂质体置于清水中,脂质体的形态、体积没有变化,说明脂质体在结构上具有一定的稳定性。
(2)细胞膜对细胞生命活动至关重要的功能特性是选择透过性。由于膜的基本支架是磷脂双分子层,因此易被有机溶剂破坏。细胞吸水膨胀,细胞膜厚度变薄,体现了细胞膜具有一定的流动性,除此之外,体现细胞膜流动性的实例还有如变形虫的变形运动,分泌蛋白的分泌过程等。线粒体与叶绿体在功能上的差别主要是其膜上的蛋白质的种类和数量不同。在一定范围内,温度升高,膜面积增大,细胞的代谢速率会加快。
答案:(1)脂质体在结构上具有一定的稳定性
(2)①选择透过性
②磷脂双分子层 一定的流动性
变形虫变形运动(白细胞吞噬病菌、分泌蛋白的分泌等) ③A ④加快 课时提能冲关