高考生物大一輪復(fù)習(xí) 4.1+2 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例 生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型課件 新人教版必修1.ppt

第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例第2節(jié)生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型 知識(shí)梳理 一 細(xì)胞的吸水和失水1 原理 滲透作用 1 概念 指水分子 或其他溶劑分子 通過 的擴(kuò)散過程 2 發(fā)生滲透作用的條件 一是具有 二是 兩側(cè)的溶液具有濃度差 半透膜 半透膜 半透膜 2 動(dòng)植物細(xì)胞發(fā)生滲透作用的條件分析 1 動(dòng)物細(xì)胞 2 植物細(xì)胞 細(xì)胞膜 相當(dāng)于 有一定濃度 和組織液發(fā)生滲透作用細(xì)胞壁 全透性 細(xì)胞質(zhì) 具有一定濃度 和外界溶液發(fā)生滲透作用 半透膜 細(xì)胞質(zhì) 原生質(zhì)層相當(dāng)于 液泡膜 細(xì)胞液 半透膜 細(xì)胞膜 3 驗(yàn)證細(xì)胞吸水和失水的實(shí)驗(yàn) 1 動(dòng)物細(xì)胞 以哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞為例 當(dāng) 時(shí) 細(xì)胞吸水膨脹 反之細(xì)胞失水皺縮 2 植物細(xì)胞 洋蔥細(xì)胞的質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn) 當(dāng) 時(shí) 細(xì)胞失水 發(fā)生 現(xiàn)象 當(dāng) 時(shí) 細(xì)胞吸水 失水的細(xì)胞發(fā)生 現(xiàn)象 外界溶液濃度 細(xì)胞質(zhì)濃度 外界溶液濃度 細(xì)胞液濃度 質(zhì)壁 分離 外界溶液濃度 細(xì)胞液濃度 質(zhì)壁分離復(fù)原 二 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例1 番茄和水稻吸收無機(jī)鹽離子的比較 科學(xué)家將番茄和水稻分別放在含有ca2 mg2 和sio44 的培養(yǎng)液中培養(yǎng) 結(jié)果及分析如下 1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 不同植物對(duì) 的吸收有差異 同一種植物對(duì) 的吸收也有差異 2 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 植物細(xì)胞對(duì)無機(jī)鹽離子的吸收具有 2 微生物吸收無機(jī)鹽離子的特點(diǎn) 1 不同微生物對(duì)無機(jī)鹽離子的吸收有 2 不同微生物對(duì)各種無機(jī)鹽離子的 不同 同一種無機(jī)鹽離子 不同種無機(jī)鹽離子 選擇性 選擇性 需要量 三 生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型1 流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容 1 基本支架 2 蛋白質(zhì)分子的分布 有的 磷脂雙分子層表面 有的部分或全部 磷脂雙分子層中 有的 整個(gè)磷脂雙分子層 2 糖蛋白 1 分布 2 作用 與細(xì)胞表面的 有密切關(guān)系 有 作用 磷脂雙分子層 鑲在 嵌入 貫穿于 細(xì)胞膜的外表 細(xì)胞識(shí)別 保護(hù)和潤(rùn) 滑 盲點(diǎn)判斷 1 細(xì)胞膜對(duì)膜兩側(cè)物質(zhì)的進(jìn)出具有選擇性 2 植物細(xì)胞的原生質(zhì)層由細(xì)胞膜和液泡膜組成 3 當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí) 植物細(xì)胞一定會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離 4 脂溶性物質(zhì)易于通過細(xì)胞膜 5 無機(jī)鹽離子都是逆濃度梯度跨膜運(yùn)輸?shù)?6 胞吞和胞吐不是跨膜運(yùn)輸 7 所有小分子物質(zhì)均可通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞 盲點(diǎn)判斷點(diǎn)撥 1 細(xì)胞膜具有選擇透過性 對(duì)進(jìn)出細(xì)胞膜的物質(zhì)具有選擇性 2 植物細(xì)胞的原生質(zhì)層由細(xì)胞膜 液泡膜和兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)組成 3 具有大液泡的植物細(xì)胞才能發(fā)生質(zhì)壁分離 4 細(xì)胞膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì) 因此脂溶性物質(zhì)易于通過細(xì)胞膜 不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)難通過細(xì)胞膜 5 生命活動(dòng)所必需的無機(jī)鹽離子既可順濃度梯度跨膜運(yùn)輸 也可逆濃度梯度進(jìn)行跨膜運(yùn)輸 6 跨膜運(yùn)輸包括主動(dòng)運(yùn)輸和被動(dòng)運(yùn)輸 是由物質(zhì)直接穿過細(xì)胞膜完成的 它是小分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式 而胞吞和胞吐是借助膜的融合完成的 與膜的流動(dòng)性有關(guān) 它是大分子物質(zhì)和顆粒性物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式 7 細(xì)胞膜具有選擇透過性 只有細(xì)胞需要的物質(zhì)才可以通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞 網(wǎng)絡(luò)概覽 考點(diǎn)一滲透作用的原理和應(yīng)用1 滲透作用模型和成熟植物細(xì)胞與外界溶液形成滲透系統(tǒng)的比較 2 原生質(zhì)層和原生質(zhì)體的區(qū)別 1 原生質(zhì)層 植物細(xì)胞中的特有名詞 是細(xì)胞膜 液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì) 原生質(zhì)層具有選擇透過性 當(dāng)成熟的植物細(xì)胞與外界溶液接觸時(shí) 如果存在濃度差 細(xì)胞液就會(huì)和外界溶液發(fā)生滲透作用 2 原生質(zhì)體 植物細(xì)胞工程中去掉細(xì)胞壁后剩余的植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)稱為原生質(zhì)體 實(shí)際上是植物細(xì)胞的原生質(zhì) 3 擴(kuò)散和滲透的比較 高考警示 關(guān)于發(fā)生滲透作用的幾點(diǎn)提醒 1 吸水和失水的特點(diǎn) 細(xì)胞的吸水和失水是水分子順相對(duì)含量的梯度跨膜運(yùn)輸?shù)倪^程 細(xì)胞吸水時(shí) 水分子也有從細(xì)胞出來的 細(xì)胞失水時(shí) 水分子也有進(jìn)入細(xì)胞的 即無論細(xì)胞吸水還是失水 水分子通過原生質(zhì)層的擴(kuò)散都是雙向進(jìn)行的 2 滲透溶液濃度 該濃度是指摩爾濃度而非質(zhì)量濃度 如10 葡萄糖溶液和10 蔗糖溶液的質(zhì)量濃度相同 但摩爾濃度是10 蔗糖溶液的小 3 選擇透過性膜 如細(xì)胞膜和其他生物膜 可以讓水分子自由通過 一些離子和小分子也可以通過 而其他的離子 小分子和大分子則不能通過 通關(guān)題組 1 滲透系統(tǒng)分析 2014 孝感模擬 如圖為滲透作用實(shí)驗(yàn) 此半透膜只允許水分子和單糖分子通過 向a側(cè)加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5 的蔗糖溶液 向b側(cè)加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5 的葡萄糖溶液 初始狀態(tài)如圖 則剛開始時(shí)和最終時(shí)的液面高低分別為 a a高于b a高于bb a高于b a低于bc a低于b a高于bd a低于b a低于b 解題指南 解答本題的思路是 解析 選c 滲透壓的高低與溶質(zhì)顆粒的多少有關(guān) 與溶質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量無關(guān) 開始時(shí)兩液面一樣高 但由于葡萄糖的相對(duì)分子質(zhì)量小 因此質(zhì)量分?jǐn)?shù)同樣為5 的蔗糖溶液和葡萄糖溶液相比較 單位體積的蔗糖溶液中水分子數(shù)多于葡萄糖溶液中水分子數(shù) 因此 開始時(shí)a側(cè) b側(cè)的水分子數(shù)多于b側(cè) a側(cè)的水分子數(shù) b側(cè)液面升高 但隨著葡萄糖分子通過半透膜進(jìn)入a側(cè) a側(cè)溶液濃度大于b側(cè) a側(cè)液面又升高 互動(dòng)探究 若a側(cè)換成10 的葡萄糖溶液 一段時(shí)間后液面會(huì)發(fā)生怎樣的變化 此時(shí)兩側(cè)的溶液濃度相等嗎 提示 一段時(shí)間后 兩側(cè)液面相等 兩側(cè)溶液濃度相等 2 滲透實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 某同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 甲圖為實(shí)驗(yàn)開始狀態(tài) 乙圖為實(shí)驗(yàn)結(jié)束狀態(tài) 請(qǐng)?jiān)谝覉D所示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上繼續(xù)實(shí)驗(yàn) 探究蔗糖的水解產(chǎn)物能否通過半透膜 增添的實(shí)驗(yàn)材料 蔗糖酶溶液 斐林試劑 試管 滴管 水浴鍋等 1 設(shè)計(jì)出繼續(xù)實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)要步驟 向a b兩管分別加入 水浴加熱 或隔水加熱 u型管至適宜溫度 吸取a b兩管內(nèi)適量液體 分別加入a b兩試管中 并加入 50 65 水浴加熱 2 預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并得出結(jié)論 若 則蔗糖的水解產(chǎn)物能通過半透膜 若 則蔗糖的水解產(chǎn)物不能通過半透膜 解題指南 解答本題的關(guān)鍵是 1 明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?探究蔗糖的水解產(chǎn)物是否能通過半透膜 2 由提供的實(shí)驗(yàn)材料推知實(shí)驗(yàn)原理 蔗糖酶水解蔗糖 斐林試劑檢測(cè)還原糖的有無 3 探究實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和結(jié)論要考慮全面 解析 本題考查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí) 探究蔗糖的水解產(chǎn)物是否能通過半透膜是實(shí)驗(yàn)?zāi)康?由提供的實(shí)驗(yàn)材料分析知 蔗糖的水解產(chǎn)物如果能通過半透膜 則由于滲透作用 兩邊的液面差會(huì)縮小 用斐林試劑檢驗(yàn) 水浴條件下a b兩試管內(nèi)均會(huì)出現(xiàn)磚紅色沉淀 否則 兩邊的液面會(huì)因?yàn)檎崽堑乃馐谷苜|(zhì)分子數(shù)增加而液面差加大 且檢驗(yàn)時(shí)a試管內(nèi)無磚紅色沉淀 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)重點(diǎn)考慮無關(guān)變量的控制 實(shí)驗(yàn)時(shí)要遵循變量唯一的原則 如兩側(cè)加入等量的蔗糖酶溶液 水浴控制酶活性的最適溫度等 答案 1 等量蔗糖酶溶液觀察a b兩管內(nèi)液面的變化 斐林試劑觀察a b試管內(nèi)有無磚紅色沉淀 2 a b兩管液面高度差縮小且a b試管內(nèi)均有磚紅色沉淀 a b兩管液面高度差增大且a試管內(nèi)無磚紅色沉淀 b試管內(nèi)有磚紅色沉淀 互動(dòng)探究 假設(shè)蔗糖能透過半透膜 那么最初的實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)是怎樣的 提示 b管液面最初上升 一段時(shí)間后會(huì)下降 但最終與a管液面相平 解題金手指 滲透裝置圖的分析 1 圖示 2 分析 滲透壓比較 圖中兩側(cè)溶液物質(zhì)的量濃度大的一側(cè)滲透壓高 小的一側(cè)滲透壓低 水分子由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)運(yùn)動(dòng) 液面變化情況分析 如圖 看兩側(cè)溶液中的溶質(zhì)是否能通過半透膜 若不能 則高濃度一側(cè)液面升高 在達(dá)到滲透平衡時(shí) 一般兩側(cè)溶液的濃度并不相等 因?yàn)橐好娓叩囊粋?cè)形成的靜水壓會(huì)阻止溶劑由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴(kuò)散 若能 則是高濃度一側(cè)液面先升高后降低 最后兩側(cè)液面相平 加固訓(xùn)練 1 下表資料顯示四組馬鈴薯?xiàng)l分別浸入 四種不同溶液中1h后的質(zhì)量轉(zhuǎn)變百分率 根據(jù)表中資料可得出的結(jié)論是 a 溶液 的濃度最小b 溶液 的濃度小于溶液 c 溶液 的濃度最大d 溶液 是蒸餾水 解析 選a 根據(jù)表格中質(zhì)量轉(zhuǎn)變百分率可知 四組馬鈴薯?xiàng)l分別在 四種溶液中發(fā)生了吸水 失水 失水和吸水失水達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡四種情況 由此可推知四種溶液濃度大小為 2 2010 上海高考 某同學(xué)擬選擇一種半透性的膜材料 用于自制滲透計(jì) 他采用如圖1所示的裝置 示意圖 對(duì)收集到的四種材料甲 乙 丙和丁進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 得到了倒置漏斗中的液面高度隨時(shí)間變化的曲線 如圖2 據(jù)圖分析 該同學(xué)應(yīng)選擇的膜材料是 a 甲b 乙c 丙d 丁 解析 選a 用甲 乙 丙 丁四種膜材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 只有甲一定是只允許水分子通過 為半透膜的理想材料 考點(diǎn)二生物膜的組成和結(jié)構(gòu)1 生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型 1 細(xì)胞膜中的脂質(zhì)除磷脂外 還有一些糖脂和膽固醇 2 糖脂和糖蛋白都分布于細(xì)胞膜的外表面 糖蛋白與細(xì)胞識(shí)別 細(xì)胞間的信息交流有密切聯(lián)系 3 脂質(zhì)和蛋白質(zhì)分子并不是均勻分布的 而是呈不對(duì)稱性分布 2 細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 具有一定的流動(dòng)性 1 原因 膜結(jié)構(gòu)中的蛋白質(zhì)分子和磷脂分子是可以運(yùn)動(dòng)的 2 影響因素 主要受溫度影響 適當(dāng)溫度范圍內(nèi) 隨外界溫度升高 膜的流動(dòng)性增強(qiáng) 但溫度高出一定范圍 則導(dǎo)致膜的破壞 3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 人鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn) 高考警示 關(guān)于細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能特性的三點(diǎn)提醒 1 只有活細(xì)胞才具有膜的流動(dòng)性和選擇透過性 2 流動(dòng)性是細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的固有屬性 無論細(xì)胞是否與外界發(fā)生物質(zhì)交換 流動(dòng)性總是存在的 而選擇透過性只在完成物質(zhì)交換功能時(shí)才能體現(xiàn)出來 3 細(xì)胞膜中的蛋白質(zhì)有部分起載體蛋白作用 其特異性和數(shù)量的多少 決定了其運(yùn)輸物質(zhì)的種類和數(shù)量 通關(guān)題組 1 流動(dòng)鑲嵌模型分析 圖1是生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型示意圖 其中離子通道是一種通道蛋白 通道蛋白是橫跨生物膜的親水性通道 允許適當(dāng)大小的離子順濃度梯度通過 圖2表示磷脂在細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)分布的百分比 請(qǐng)據(jù)圖分析下列敘述不正確的是 a 圖1所示生物膜最可能是細(xì)胞膜 因?yàn)橛刑堑鞍锥 物質(zhì)通過離子通道不需要消耗atpc 由圖1和圖2可知 膜脂和膜蛋白在細(xì)胞膜上的分布是不對(duì)稱的d 若丁是受體 則丁的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì) 解題指南 解答本題時(shí) 需要引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)流動(dòng)鑲嵌模型的理論 分清圖1中的每個(gè)標(biāo)號(hào)的名稱及功能 理解圖2的含義 解析 選d 圖中丁是糖蛋白 分布于細(xì)胞膜外表面 故圖1最可能為細(xì)胞膜 由題干信息可知 物質(zhì)順濃度梯度通過離子通道 因此不消耗atp 由圖1和圖2可知 膜的成分在膜上的分布是不對(duì)稱的 丁的化學(xué)本質(zhì)應(yīng)為糖蛋白 互動(dòng)探究 1 如何據(jù)圖判斷細(xì)胞膜的內(nèi)外側(cè) 提示 有糖蛋白的一側(cè)為細(xì)胞膜的外側(cè) 無糖蛋白的一側(cè)為內(nèi)側(cè) 2 為什么脂溶性物質(zhì)容易透過細(xì)胞膜 不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)通過卻十分困難 提示 因?yàn)榻M成細(xì)胞膜的主要成分中有磷脂 細(xì)胞膜以磷脂雙分子層為基本支架 根據(jù)相似相溶原理 脂溶性物質(zhì)容易通過細(xì)胞膜 2 生物膜特性分析 2014 杭州模擬 對(duì)某動(dòng)物細(xì)胞進(jìn)行熒光標(biāo)記實(shí)驗(yàn) 如下圖所示 其基本過程 用某種熒光染料標(biāo)記該動(dòng)物細(xì)胞 細(xì)胞表面出現(xiàn)熒光斑點(diǎn) 用激光束照射該細(xì)胞表現(xiàn)出熒光的某一區(qū)域 該區(qū)域熒光淬滅 消失 停止激光束照射一段時(shí)間后 該區(qū)域的熒光逐漸恢復(fù) 即又出現(xiàn)了熒光斑點(diǎn) 上述實(shí)驗(yàn)不能說明的是 a 細(xì)胞膜具有流動(dòng)性b 熒光染料能與細(xì)胞膜組成成分結(jié)合c 根據(jù)熒光恢復(fù)的速率可推算出物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)乃俾蔰 根據(jù)熒光恢復(fù)的速率可推算出膜中蛋白質(zhì)或脂質(zhì)的流動(dòng)速率 解題指南 解答本題的關(guān)鍵是正確獲得信息 用某種熒光染料標(biāo)記細(xì)胞表面出現(xiàn)熒光斑點(diǎn) 激光束照射熒光淬滅 消失 停止激光束照射后 該區(qū)域的熒光逐漸恢復(fù) 充分說明細(xì)胞膜的流動(dòng)性 解析 選c 本實(shí)驗(yàn)是證明細(xì)胞膜具有一定流動(dòng)性的經(jīng)典實(shí)驗(yàn) 該過程說明細(xì)胞膜具有流動(dòng)性 熒光染料能與細(xì)胞膜組成成分結(jié)合 根據(jù)熒光恢復(fù)的速率可推算出膜中蛋白質(zhì)或脂質(zhì)的流動(dòng)速率 但不能推算出物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)乃俾?因?yàn)樵撨^程中沒有發(fā)生物質(zhì)跨膜運(yùn)輸 解題金手指 關(guān)注與生物膜有關(guān)的內(nèi)容 1 膜的成分 蛋白質(zhì) 脂質(zhì)和少量糖類 其中主要成分是蛋白質(zhì) 脂質(zhì) 2 膜的不同功能由膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量決定 3 膜的基本支架 磷脂雙分子層 4 膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 一定的流動(dòng)性 5 膜的生理功能 選擇透過性 加固訓(xùn)練 1 下列有關(guān)生物膜的敘述正確的是 a 人體淋巴細(xì)胞細(xì)胞膜的主要成分是多糖與脂質(zhì)b 細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性 是選擇透過性的基礎(chǔ)c 流動(dòng)鑲嵌模型認(rèn)為 生物膜是蛋白質(zhì) 脂質(zhì) 蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)d 細(xì)胞完成分化后 其細(xì)胞膜的通透性穩(wěn)定不變 解析 選b 細(xì)胞膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì) 流動(dòng)鑲嵌模型認(rèn)為生物膜以磷脂雙分子層構(gòu)成基本支架 蛋白質(zhì)有的鑲嵌在表面 有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層 有的貫穿于整個(gè)磷脂雙分子層 磷脂分子和大部分蛋白質(zhì)是運(yùn)動(dòng)的 使細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性 這是選擇透過性的基礎(chǔ) 細(xì)胞膜是一種選擇透過性膜 其通透性大小與許多因素 如溫度等 有關(guān) 并不是穩(wěn)定不變的 2 2014 天津聯(lián)考 下圖是某生物細(xì)胞中某結(jié)構(gòu)的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖 圖中a所示的這類物質(zhì)在細(xì)胞膜上可能具有的功能是 能作為載體蛋白 起物質(zhì)運(yùn)輸作用 能作為酶 催化發(fā)生在膜上的化學(xué)反應(yīng) 能作為受體 接受膜表面的化學(xué)信息 能作為細(xì)胞表面的標(biāo)志 被其他細(xì)胞識(shí)別a b c d 解析 選a 圖中a所示的物質(zhì)為蛋白質(zhì) 它能作為載體蛋白 起物質(zhì)運(yùn)輸作用 能作為酶 催化發(fā)生在膜上的化學(xué)反應(yīng) 能作為受體 接受膜表面的化學(xué)信息 其與糖結(jié)合形成糖被后能作為細(xì)胞表面的標(biāo)志 被其他細(xì)胞識(shí)別 資源平臺(tái) 植物對(duì)無機(jī)鹽離子的選擇性吸收1 實(shí)例 同一植物吸收不同離子不同植物吸收同種離子2 結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) 細(xì)胞膜上載體蛋白的種類和數(shù)量不同 有差異 植物細(xì)胞膜對(duì)無機(jī)鹽離子的吸收具有選擇性 3 原因分析 1 內(nèi)因 遺傳因素 2 外因 主要是呼吸作用影響 影響因素 實(shí)例分析 土壤中o2含量與無機(jī)鹽吸收速率的關(guān)系 a ab段表示在一定范圍內(nèi) 根吸收離子的速率隨氧分壓的升高而加快 b bc段表示當(dāng)氧分壓增大到一定值時(shí) 根吸收離子的速率不再隨氧分壓升高而加快 這是由于根吸收離子還與根細(xì)胞膜上載體蛋白的數(shù)量有關(guān) 4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 典例 用相同的完全培養(yǎng)液 在相同條件下分別培養(yǎng)水稻和番茄幼苗 在二者的吸水率幾乎相同的情況下 72小時(shí)后原培養(yǎng)液中部分離子濃度發(fā)生了如下表的變化 表中數(shù)據(jù)為72小時(shí)后溶液中部分離子濃度占實(shí)驗(yàn)開始時(shí)的百分比 分析下表不能得出的結(jié)論是 a 不同植物對(duì)離子的需要量是不同的b 與番茄相比 水稻對(duì)sio44 需要量大 對(duì)ca2 需要量小c 不同植物根尖細(xì)胞膜上載體的種類和數(shù)量是不同的d 植物對(duì)各種離子的吸收速率與溶液中離子的濃度有關(guān) 解析 選d 植物因其根細(xì)胞膜上載體的種類和數(shù)量不同 而表現(xiàn)出對(duì)礦質(zhì)離子吸收的選擇性 這種吸收是主動(dòng)運(yùn)輸 表中數(shù)據(jù)并不能體現(xiàn)出離子吸收速率與溶液中相應(yīng)離子的濃度的關(guān)系 理解實(shí)驗(yàn)原理類 答題模板 1 題型特點(diǎn) 此類題目通常提供實(shí)驗(yàn)方案 步驟或?qū)嶒?yàn)結(jié)果 要求考生定性探究 驗(yàn)證 實(shí)驗(yàn)變量的作用 并分析實(shí)驗(yàn)方案 步驟和結(jié)果 從而理解實(shí)驗(yàn)原理 2 模板呈現(xiàn) 典例示范 2012 北京高考 科學(xué)家為了研究蛋白a的功能 選用細(xì)胞膜中缺乏此蛋白的非洲爪蟾卵母細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 處理及結(jié)果見下表 1 將 組卵母細(xì)胞放入低滲溶液后 水分子經(jīng)自由擴(kuò)散 滲透 穿過膜的 進(jìn)入卵母細(xì)胞 2 將蛋白a的mrna注入卵母細(xì)胞一定時(shí)間后 該mrna 的蛋白質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞膜 使細(xì)胞在低滲溶液中體積 3 與 組細(xì)胞相比 組細(xì)胞對(duì)水的通透性 說明hgcl2對(duì)蛋白a的功能有 作用 比較 組的結(jié)果 表明試劑m能夠使蛋白a的功能 推測(cè)hgcl2沒有改變蛋白a的氨基酸序列 而是破壞了蛋白a的 4 已知抗利尿激素通過與細(xì)胞膜上的 結(jié)合 可促進(jìn)蛋白a插入腎小管上皮細(xì)胞膜中 從而加快腎小管上皮細(xì)胞對(duì)原尿中水分子的 5 綜合上述結(jié)果 可以得出 的推論 模板套用 第一步分析實(shí)驗(yàn)自變量關(guān)鍵信息1 實(shí)驗(yàn) 注入微量水 實(shí)驗(yàn) 注入蛋白a的mrna 推斷結(jié)論1 自變量為 有無蛋白a 關(guān)鍵信息2 將部分 組細(xì)胞放入含hgcl2的等滲溶液中 推斷結(jié)論2 自變量為 是否經(jīng)hgcl2處理 關(guān)鍵信息3 將部分 組細(xì)胞放入含試劑m的等滲溶液中 推斷結(jié)論3 自變量為 是否經(jīng)試劑m處理 第二步確定實(shí)驗(yàn)因變量關(guān)鍵信息 在低滲溶液中測(cè)定卵母細(xì)胞的水通透速率 推斷結(jié)論 因變量是水通透速率的大小 第三步寫出實(shí)驗(yàn)原理關(guān)鍵信息1 與實(shí)驗(yàn) 相比 實(shí)驗(yàn) 加入了蛋白a 且實(shí)驗(yàn) 比實(shí)驗(yàn) 水通透速率大 推斷結(jié)論1 蛋白a使細(xì)胞膜對(duì)水的通透性增大 蛋白a是水通道蛋白 關(guān)鍵信息2 與實(shí)驗(yàn) 相比 實(shí)驗(yàn) 加入了hgcl2 且實(shí)驗(yàn) 比實(shí)驗(yàn) 水通透速率小 推斷結(jié)論2 hgcl2對(duì)蛋白a的功能有抑制作用 關(guān)鍵信息3 與實(shí)驗(yàn) 相比 實(shí)驗(yàn) 加入了試劑m 且實(shí)驗(yàn) 比實(shí)驗(yàn) 水通透速率大 比實(shí)驗(yàn) 水通透速率小 推斷結(jié)論3 試劑m能夠使蛋白a的功能部分恢復(fù) 審題 抓準(zhǔn)信息 快速判斷 答題 警示誤區(qū) 規(guī)范答案 1 磷脂雙分子層錯(cuò)答 通道蛋白 錯(cuò)因 混淆了跨膜運(yùn)輸三種方式的條件 2 翻譯迅速增大 3 明顯降低抑制部分恢復(fù)空間結(jié)構(gòu)錯(cuò)答 第三空易錯(cuò)答為 恢復(fù) 錯(cuò)因 忽視恢復(fù)程度 4 受體重吸收 5 蛋白a是水通道蛋白錯(cuò)答 hgcl2對(duì)蛋白a的功能有抑制作用 試劑m能夠使蛋白a的功能部分恢復(fù) 錯(cuò)因 對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?研究蛋白a的功能 不明確 類題試做 2013 海南高考 某同學(xué)將生長(zhǎng)一致的小麥幼苗平均分為甲 乙兩組 甲組置于陽光下培養(yǎng) 乙組置于黑暗中培養(yǎng) 其他條件適宜 一段時(shí)間后 測(cè)定麥苗的干重 發(fā)現(xiàn)兩組存在明顯差異 回答下列問題 1 兩組麥苗中 干重較大的組是 組 原因是 2 觀察葉片顏色 出現(xiàn)黃化現(xiàn)象的是 組 其主要原因是 3 該實(shí)驗(yàn)探究了環(huán)境因子中 對(duì)小麥 的影響 4 若將甲組置于紅光下 乙組置于綠光下 培養(yǎng)一段時(shí)間后 兩組麥苗中干重較大的是甲組 原因是 模板套用 抓準(zhǔn)信息 快速判斷 自變量為 有無光照 自變量為 光質(zhì) 因變量為 光合作用 可用幼苗干重表示 因變 量為 葉綠素含量 可 用葉片顏色表示 甲組能進(jìn)行光合作用 積累 有機(jī)物 乙組不能進(jìn)行光合 作用 還要消耗有機(jī)物 葉綠素的合成需要光 在黑 暗條件下 無葉綠素合成 綠葉中的色素主要吸收紅光 和藍(lán)紫光 吸收的綠光極少 解析 1 2 4 見 模板套用 3 實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄孔宰兞繉?duì)因變量的影響 即探究環(huán)境因子中光對(duì)小麥光合作用的影響 答案 1 甲甲組能進(jìn)行光合作用 積累有機(jī)物 乙組不能進(jìn)行光合作用 同時(shí)呼吸作用消耗有機(jī)物 2 乙在黑暗條件下 葉片中葉綠素降解 且無葉綠素合成 3 光光合作用 4 甲組吸收的光能多 光合作用強(qiáng) 乙組吸收的光能少 光合作用弱 加固訓(xùn)練 為了驗(yàn)證胰島素具有降低血糖的作用 以小鼠活動(dòng)狀況為觀察指標(biāo)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案如下 將正常小鼠隨機(jī)等分成a b兩組 觀察并記錄其活動(dòng)狀況 a組小鼠注射適量胰島素溶液 b組注射等量生理鹽水 一段時(shí)間后 a組小鼠會(huì)出現(xiàn)四肢無力 活動(dòng)減少甚至昏迷等低血糖癥狀 b組活動(dòng)狀況無變化 a組小鼠出現(xiàn)低血糖癥狀后 分別給a b兩組小鼠注射等量葡萄糖溶液 一段時(shí)間后 a組小鼠低血糖癥狀緩解 b組活動(dòng)狀況無變化 該實(shí)驗(yàn)方案可以說明胰島素具有降低血糖的作用 請(qǐng)回答 1 該實(shí)驗(yàn)原理是 2 分析小鼠注射胰島素溶液后出現(xiàn)低血糖癥狀的原因 3 胰島素在血糖平衡調(diào)節(jié)中的作用是 模板套用 抓準(zhǔn)信息 快速判斷 自變量為 是否注射胰 島素 因變量為 血糖含量變 化 通過小鼠的活動(dòng) 狀況反映出來 胰島素具有降低血糖的作 用 體內(nèi)胰島素含量過高 時(shí) 引起血糖下降 機(jī)體 出現(xiàn)活動(dòng)減少甚至昏迷等 低血糖癥狀 此癥狀可以 通過補(bǔ)充葡萄糖溶液得到 緩解 解析 1 實(shí)驗(yàn)原理解析見 模板套用 2 本小題考查血糖平衡的調(diào)節(jié)機(jī)制及意義 胰島素具有降血糖的作用 注射胰島素溶液后 血糖含量下降 小鼠組織細(xì)胞特別是腦組織細(xì)胞因血糖供應(yīng)減少 導(dǎo)致能量供應(yīng)不足而發(fā)生功能障礙 從而引起低血糖癥狀 3 本小題考查胰島素作用的機(jī)理 胰島素能夠促進(jìn)血糖進(jìn)入細(xì)胞氧化分解 合成糖原或轉(zhuǎn)化為非糖物質(zhì) 并且能夠抑制肝糖原分解及非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化成血糖 綜合分析可知 胰島素可使組織細(xì)胞對(duì)血糖的利用增加 同時(shí)使血糖來源減少 從而使血糖含量降低 答案 1 胰島素具有降低血糖的作用 體內(nèi)胰島素含量過高時(shí) 引起血糖下降 機(jī)體出現(xiàn)活動(dòng)減少甚至昏迷等低血糖癥狀 此癥狀可以通過補(bǔ)充葡萄糖溶液得到緩解 2 注射胰島素溶液后 血糖含量下降 小鼠組織細(xì)胞特別是腦組織細(xì)胞因血糖供應(yīng)減少 導(dǎo)致能量供應(yīng)不足而發(fā)生功能障礙 從而引起低血糖癥狀 3 胰島素可使組織細(xì)胞對(duì)血糖的利用增加 同時(shí)使血糖來源減少 從而使血糖含量降低 1 2014 濟(jì)南模擬 撕取紫色洋蔥外表皮 分為兩份 假定兩份外表皮細(xì)胞的大小 數(shù)目和生理狀態(tài)一致 一份在完全培養(yǎng)液中浸泡一段時(shí)間 浸泡后的外表皮稱為甲組 另一份在蒸餾水中浸泡相同時(shí)間 浸泡后的外表皮稱為乙組 然后 兩組外表皮都用濃度為0 3g ml的蔗糖溶液處理 一段時(shí)間后表皮細(xì)胞中的水分不再減少 此時(shí)甲 乙兩組細(xì)胞水分滲出量的大小 以及水分運(yùn)出細(xì)胞的方式是 a 甲組細(xì)胞的水分滲出量與乙組細(xì)胞的相等 主動(dòng)運(yùn)輸b 甲組細(xì)胞的水分滲出量比乙組細(xì)胞的高 主動(dòng)運(yùn)輸c 甲組細(xì)胞的水分滲出量比乙組細(xì)胞的低 被動(dòng)運(yùn)輸d 甲組細(xì)胞的水分滲出量與乙組細(xì)胞的相等 被動(dòng)運(yùn)輸 解題指南 解答本題的關(guān)鍵是認(rèn)真審題并作出正確分析 1 最初兩份材料的生理狀態(tài)是一致的 2 經(jīng)處理后甲組實(shí)驗(yàn)材料狀態(tài)未變 乙組實(shí)驗(yàn)材料因吸水細(xì)胞液濃度變小 3 甲 乙兩組實(shí)驗(yàn)材料放到濃度為0 3g ml的蔗糖溶液里都會(huì)失水 解析 選c 本題考查植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和滲透吸水的原理 甲組置于完全培養(yǎng)液中 與細(xì)胞液等滲 乙組置于清水中 細(xì)胞吸水膨脹 當(dāng)把二者都放入濃度為0 3g ml的蔗糖溶液中時(shí) 必然導(dǎo)致這兩組細(xì)胞發(fā)生失水 乙組細(xì)胞細(xì)胞液濃度低 故放在蔗糖溶液中失水較多 水分出入細(xì)胞的方式是自由擴(kuò)散 屬于被動(dòng)運(yùn)輸 加固訓(xùn)練 2014 長(zhǎng)沙模擬 如圖為某種植物幼苗 大小 長(zhǎng)勢(shì)相同 均分為甲 乙兩組后 在兩種不同濃度的kno3溶液中培養(yǎng)時(shí)鮮重的變化情況 其他條件相同且不變 下列有關(guān)敘述 錯(cuò)誤的是 a 3h時(shí) 兩組幼苗均已出現(xiàn)萎蔫現(xiàn)象 直接原因是蒸騰作用和根細(xì)胞失水b 6h時(shí) 甲組幼苗因根系開始吸收k no3 吸水能力增強(qiáng) 使鮮重逐漸提高c 12h后 若繼續(xù)培養(yǎng) 甲組幼苗的鮮重可能超過處理前 乙組幼苗將死亡d 實(shí)驗(yàn)表明 該植物幼苗對(duì)水分和礦質(zhì)元素的吸收是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過程 解析 選b 3h后 兩組幼苗重量均已達(dá)到或低于開始萎蔫時(shí)的鮮重水平 即發(fā)生了萎蔫 一方面是因?yàn)檎趄v作用散失了水分 另一方面是因放在比根細(xì)胞細(xì)胞液濃度大的kno3溶液中 根細(xì)胞通過滲透作用失水 根系從一開始就通過主動(dòng)運(yùn)輸吸收k no3 6h后鮮重增加說明吸水能力增強(qiáng) 根細(xì)胞吸收的水分比蒸騰作用散失的水分多 12h后 由于甲組根系不斷通過主動(dòng)運(yùn)輸吸收k no3 從而保持根細(xì)胞內(nèi)外濃度差 使其吸水量大于蒸騰量而有可能超過處理前的鮮重 而乙組放在比根細(xì)胞濃度大很多的kno3溶液中 根細(xì)胞通過滲透作用和蒸騰作用不斷大量失水造成嚴(yán)重萎蔫最后死亡 通過以上分析可知植物吸收礦質(zhì)元素與吸收水分是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過程 易錯(cuò)提醒 此題易受圖示信息 6h時(shí)甲組幼苗鮮重開始增加 的誤導(dǎo) 認(rèn)為6h時(shí)甲組幼苗開始吸收礦質(zhì)離子 誤認(rèn)為b項(xiàng)正確 其實(shí)甲組幼苗一開始就吸收礦質(zhì)離子 2 2014 泉州模擬 下圖為嗅覺細(xì)胞膜受體的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖 下列對(duì)該圖有關(guān)內(nèi)容的描述錯(cuò)誤的是 a 共同為細(xì)胞的生命活動(dòng)提供相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境b 構(gòu)成糖蛋白 可作為氣味分子的受體并完成信息的傳遞c 為多肽 其基本組成單位是氨基酸d 為磷脂雙分子層 為細(xì)胞膜的基本支架 解析 選c 由圖分析知 為多糖 其基本組成單位是葡萄糖 為蛋白質(zhì) 與 構(gòu)成糖蛋白 糖蛋白具有識(shí)別作用 可作為氣味分子的受體并完成信息的傳遞 為磷脂雙分子層 為生物膜的基本支架 共同為細(xì)胞的生命活動(dòng)提供相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境 3 2014 聊城模擬 下列過程中 不直接依賴細(xì)胞膜的流動(dòng)性就能完成的是 a 植物體細(xì)胞雜交中原生質(zhì)體融合b mrna與游離核糖體的結(jié)合c 胰島b細(xì)胞分泌胰島素d 吞噬細(xì)胞對(duì)抗原的攝取 解析 選b 本題主要考查細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有一定的流動(dòng)性 考查理解能力 植物體細(xì)胞雜交中原生質(zhì)體的融合依賴于細(xì)胞膜的流動(dòng)性 胰島b細(xì)胞分泌胰島素的過程屬于胞吐作用 吞噬細(xì)胞對(duì)抗原的攝取屬于胞吞作用 胞吞和胞吐作用均與細(xì)胞膜的流動(dòng)性有直接的關(guān)系 而mrna與游離核糖體的結(jié)合與細(xì)胞膜的流動(dòng)性無關(guān) 加固訓(xùn)練 2014 四平模擬