高一生物下册知识点复习教案6.docx
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高一生物下册知识点复习教案6
自主梳理
一、细胞的吸水和失水
1.原理:
发生渗透作用,必须具备两个条件。
(1)具有半透膜:
水分子可以通过,而蔗糖等大分子不能通过的膜,如玻璃纸(又叫赛璐玢)。
21世纪教育网
(2)膜两侧溶液具有浓度差。
2.动物细胞的吸水和失水(以红细胞为例:
红细胞膜相当于一层半透膜)
(1)当外界溶液浓度<细胞质浓度时,细胞吸水膨胀。
(2)当外界溶液浓度>细胞质浓度时,细胞失水皱缩
。
(3)当外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出平衡。
3.植物细胞的吸水和失水
(1)在成熟的植物细胞中的液体环境主要指的是
液泡里的细胞液,细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层,它相当于一层半透膜。
(2)成熟植物细胞,当细胞液浓度小于外界溶液浓度,则发生质壁分离现象;当细胞液浓度大于外界溶液浓度时,则发生质壁分离复原。
二、实验探究植物细胞吸水和失水
1.探究实验的一般过程21世纪教育网
提出问题→作出假设→设计实验→进行实验→分析结果,得出结论→表达和交流→进一步探究。
2.实验原理
成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜,细胞液具有一定的浓度,能够渗透失水和吸水。
3.实验过程
制作装片→显微镜观察→实验现象(细胞发生质壁分离和复原)→得出结论。
[互动探究] 在实验中为什么选择紫色洋葱磷片叶作实验材料?
[提示] 紫色洋葱鳞片叶中有紫色的液泡,便于实验观察。
要点归纳
一、渗透系统的组成分析及应用
1.渗透系统的组成(如图)及特点
(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。
2.渗透作用的发生
(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;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。
(2)在达到渗透平衡后,若存在如图所示的液面差Δh,则S1溶液浓度仍大于S2。
3.渗透系统的应用
(1)比较不同溶液浓度大小
漏斗内
烧杯内
溶液浓度
M
N
现象及结论
①若漏斗内液面上升,则M>N
②若漏斗内液面不变,则M=N
③若漏斗内
液面下降,则M (2)验证渗透作用发生的条件 ①具有半透膜 ②具有浓度差 二、细胞的吸水和失水21世纪教育网 1.动物细胞的吸水和失水 (1)当外界溶液的浓度比细胞质的浓度低时,细胞吸水膨胀。 (2)当外界溶液的浓度比细胞质的浓度高时,细胞失水皱缩。 (3)当外界溶液的浓度与细胞质的浓度相同时,水分子进出细胞处于动态平衡。 2.成熟的植物细胞的吸水和失水 (1)植物细胞的结构特点 ①细胞壁: 全透性。 ②细胞膜: 具有选择透过性。 ③细胞质: 内有大液泡。 ④大液泡: 里面的液体称细 胞液,具有一定的浓度。 ⑤原生质层: 细胞膜和液泡膜以及这两层膜之间的细胞质称为原生质层。 (2)植物细胞吸水方式21世纪教育网 ①未形成液泡的细胞,靠吸胀作用吸水: 这样的细胞主要靠细胞内的蛋白质、淀粉和纤维素等亲水性物质 吸收水分,叫做吸胀作用。 干燥的种子和根尖分生区的细胞,主要靠吸胀作用吸收水分。 注意: 蛋白质、淀粉和纤维素的亲水性依次减弱。 ②液泡形成以后,细胞主要靠渗透作用吸水: 细胞液浓度>外界溶液浓度—细胞吸水;细胞液浓度<外界溶液浓度—细胞失水。 (3)成熟的植物细胞是一个渗透系统: 植物细胞的最外面是细胞壁,主要由纤维素分子组成,分子间空隙较大,一切溶剂和溶质都能够透过,细胞壁是全透性的。 细胞膜和液泡膜是选择透过性膜。 我们可以把细胞 膜、液泡膜以及两膜之间的其他原生质当作一层选择透过性膜,“膜”内的细胞液有一定的浓度,与细胞外的溶液存在浓度差。 这样,细胞也就通过这层选择透过性膜与外界环境中的溶液发生渗透作用。 三、植物细胞吸水和失水的实验探究过程及应用 1.探究性实验的一般过程: 根据观察到的现象,提出问题→作出假设→预测结果→进行实验→分析结果得出结论→表达交流→进一步探究。 2.假设: 原生质层相当于一层半透膜。 3.预期结果: 由于原生质层相当于一层半透膜,水分子可以自由透过,而蔗糖分子不能透过,因此,在清水中植物细胞的中央液泡会变大,细胞膨胀。 4.实验流程 5.实验结论 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,发生质壁分离;当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水,发生质壁分离复原。 感悟拓展 1.渗透系统组成的条件 ①渗透系统适用于比较溶质不能透过半透膜的溶液浓度的大小。 ②两溶液间的水分子进行双向运动,我们只是观测出由水分子双向运动的差所导致的液面改变。 ③溶液浓度指摩尔浓度而非质量浓 度,如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的质量浓度相同,但摩尔浓度是10%蔗糖溶液的小,故水由蔗糖向葡萄糖溶液移动。 2.细胞吸水和失水原理在生产生活中的应用 (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,甚至超过了根细胞液浓度,导致根细胞不易吸水甚至失水造成的。 (3)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,所以能较长时间的保存。 (4)医用的生理盐水浓度为0.9%,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。 3.植物细胞吸水和失水的实验探究 实验中注意事项 (1)选择有大的液泡且最好液泡带有颜色的细胞作实验材料。 21世纪教育网 (2)滴加蔗糖溶液和清水时,必须在实验桌上进行,不能在显微镜的载物台上进行。 (3)本实验选用0.3g/mL的 蔗糖溶液(此浓度下既明显出现质壁分离,又不致杀死细胞)。 浓度过高,质壁分离速度虽快,但不久细胞会因失水过多而死亡,不能再进行质壁分离复原;浓度过低不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。 此外,8%的食盐溶液,5%的硝酸钾溶液等也可使用。 盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞,不适于做质壁分离的溶液。 典例导悟 1利用紫色的洋葱外表皮细胞和不同浓度的蔗糖溶液,可以探究细胞质壁分离复原。 下列有关该实验的叙述正确的是( ) A.该实验只是观察了质壁分离和复原现象,没有设计对照实验 B.在逐渐发生质壁分离的过程中,细胞的吸水能力逐渐增强 C.将装片在酒精灯上加热后,再观察质壁分离现象 D.不同浓度蔗糖溶液下发生质壁分离的细胞,滴加清水后都能复原。 解析 该实验中多组实验(不同浓度的蔗糖溶液)之间已进行了相互对照,且每组实验前、后又进行了对照,故有对照实验;在发生质壁分离过程中,细胞液的浓度逐渐增大,故细胞的吸水能力逐渐增强;该实验不需加热,否则细胞会受热死亡,观察不到质壁分离及复原现象;若蔗糖溶液的浓度 过大,细胞会因失水过多而死亡,将不会再复原。 答案 B21世纪教育网 下列能发生质壁分离现象的细胞是( ) A.胚乳细胞 B.人的口腔上皮细胞 C.分生区细胞D.根成熟区细胞 答案 D 解析 发生质壁分离的条件有三个: ①必须是成熟的植物细胞;②细胞必须有活性;③细胞外界溶液浓度大于细胞液浓度。 从题中所给条件可知,A、C两选项均是植物细胞,但无中央液泡;B选项为人体细胞,显然不行,故答案应为D。 自主梳理 1.对无机盐的吸收实例 (1)水稻和番茄对同一离子的吸收量不同。 (2)水稻和番茄对不同离子的吸收量不同。 (3)人体甲状腺滤泡上皮细胞可以逆相对含量梯度从血液中吸收碘。 (4)不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异。 2.生物膜的特性 物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的,而且细胞对物质的输入和输出有选择性。 即细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。 这种膜可以让水分子自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。 [互动探究] 半透膜和选择透过性膜有哪些异同点? [提示] ①相同点: 某些物质可以通过,另一些物质不能通过。 ②不同点: 选择透过性膜一定是半透膜,半透膜不一定是选择透过性膜。 要点归纳21世纪教育网 1.番茄和水稻吸收矿质离子的 比较 科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2+、Mg2+和Si4+的培养液中培养,结果及分析如 下: (1)不同植物细胞对同一无机盐离子、同一植物细胞对不同无机离子的 吸收均有差异,说明 植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有选择性。 (2)番茄吸收Ca2+、Mg2+多,吸收Si4+少;水稻吸收Si4+多,而吸收Ca2+、Mg2+少,从营养学角度讲番茄的补钙效果比水稻好。 (3)水稻吸收水的相对速度比吸收Ca2+、Mg2+的大,造成培养液中Ca2+、Mg2+浓度上升;番茄吸收水的相对速度比吸收Si4+的大,造成培养液中Si4+浓度上升。 (4)植物细胞在同一时间吸收离子和吸水的量不同,即吸收离子和吸收水是两个不同的过程。 2.人体甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘的特点 人体甲状腺滤泡上皮细胞内碘的浓度比血液高20~25倍,说明碘进入甲状腺滤泡上皮细胞是从低浓度→高浓度,即逆浓度梯度。 3.微生物吸收矿物质的特点 不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异。 (1)不同微生物的细胞膜结构有一定的差异。 (2)不同微生物对矿物质的吸收有选择性。 (3)不同微生物对各种矿物质的需要量不同。 4.实例分析结论 (1)细胞膜和其他生物膜一样都是选择透过性膜。 它具有的特点是: ①水分子可以自由通过。 ②一些需要的离子和小分子也可以通过。 ③其他的离子、小分子和大分子则不能通过。 (2)物质通过生物膜的跨膜运输,有的是顺相对含量梯度的,有的是逆相对含量梯度的。 (3)细胞对于物质输入和输出及选择性是通过细胞膜实现的。 感悟拓展 1.生物膜的结构特点——具有一定的流动性,原因是构成生物膜的磷脂分子和蛋白质分子都是可移动的。 2.生物膜的功能特性——具有 选择透过性,原因是膜上载体的种类和数量不同。 典例导悟 例二将等量的、微量的NH、PO、K+、Ca2+共同置于100mL蒸馏水中,再放入一些新鲜的水稻根尖,一段时间后,测定溶液中上述四种离子和水的含量变化(见下表)。 实验结果可以说明( ) 项目 H2O NH+4 K+ Ca2+ PO43- 减少量 0% 23% 12% 37% 14% 1根对水的吸收和对矿质离子的吸收是两个相对独立的过程 2②根对矿质离子的吸收不是等比例进行的 ③根细胞吸收矿质离子的方式是主动运输 ④根吸收矿质离子的过程不受温度的影响 A.只有①② B.只有①③C.只有①②③D.都正确 解析 本题考查植物细胞吸收水分和无机盐的关系,以及理解应用能力、数据分析与判断能力等。 从表中可以看出: 水没有减少,而矿质离子不同程度的减少,所以吸收水和吸收矿质离子是两个相对独立的过程,且不同矿质离子的吸收不成比例。 表 中不能看出根尖对矿质离子的吸收是主动运输方式,以及是否受温度的影响。 [来源: 21世纪教育网] 答案 A 水溶性染色剂(PI)能与核酸结合而使细胞核着色,可将其应用于细胞死活的鉴别。 细胞浸泡于一定浓度的PI中,仅有死亡细胞的核会被染色,活细胞则不着色,但将PI注射到活细胞中,则细胞核会着色。 利用PI鉴别细胞死活的基本原理是( ) A.死细胞与活细胞的核酸结构不同B.死细胞与活细胞的核酸含量不同 C.活细胞能分解染色剂PID.活细胞的细胞膜阻止PI的进入 答案 D 解析 本题旨在考查细胞膜的功能特点——选择透过性以及阅读能力、知识迁移能力、理解分析能力。 活细胞的细胞膜具有选择透过性以保证物质选择性地出入细胞,维持正常的生命活动。 水溶性染色剂(PI)不是细胞所需物质,因而不能通过活细胞的细胞膜。 细胞死亡后,细胞膜及其他生物膜的选择透过性丧失,溶于水中的物质(如PI)都可以通过,而使细胞核着色。 21世纪教育网
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