物质跨膜运输图形题的解答技巧

刘文程

(黑龙江省大庆市第二十三中学)

物质跨膜运输是高考考查内容,在复习时,采用巧妙的方式把知识传递清楚,把科学思维渗透给学生,是教学的重点。笔者对教学过程进行创新,提出了物质跨膜运输图形题的3种解答技巧,提高课堂效率,为高三一轮复习奠定了坚实的理论基础。

一、构建知识网络

人教版新教材进行了内容顺序调整、重编,变动较大。首先绘制物质跨膜运输知识网络图,作为知识储备,如图1。

图1

二、解题点剖析

学生对宏观现象有很好的感性认识,但对微观、抽象的过程缺少理性认识,需要教师选择恰当的实例进行说明和引领。学习过程中,很多学生会出现思维定式,不能将知识进行深层次的拓展、挖掘。因此,教师要选择恰当的解题技巧,在阐述生命观念的同时,渗透科学思维,完成“实践—认识—实践”过程,体现出学生为主体的教学理念。

笔者对物质跨膜运输图形题的解题点归纳如表。

图形分析直线法图2 图3图2呈直线,随自变量细胞外浓度增大,运输速率也增大,且不受能量、转运蛋白的限制,判断是自由扩散。图3呈直线,运输速率不随着自变量细胞能量供应的增加而变化,说明物质运输是不耗能的,判断是自由扩散。多数情况下,曲线为直线的图示表示自由扩散(在特殊情况下,直线也可表示协助扩散或主动运输,运输受到载体蛋白数量、能量供应的限制)。耗能法图4 图5图4非直线,有最大运输速率,说明运输速率可能受到转运蛋白数量或能量等因素的限制,所以不是自由扩散,很可能是协助扩散或主动运输。如不耗能,图4表示协助扩散;如耗能,则表示主动运输。图5非直线,初步判断不是自由扩散。在一定范围内,随着能量的供应,运输速率增大,说明该物质的运输是耗能的,当能量供应充足的时候,运输速率不再增加,可能受到转运蛋白数量的限制,故图5表示主动运输。浓度差法图6图6非直线,初步判断不是自由扩散。在运输过程中,细胞外浓度始终保持相对稳定。开始时,细胞外浓度大于细胞内,随着时间的推移,细胞外的物质进入细胞内,达到膜内外浓度相等,随后细胞外的物质继续进入细胞内,导致细胞内浓度大于细胞外,物质此时仍然会发生逆浓度梯度运输,所以图6可表示主动运输。

三、典型例题应用

例1.(改编题)图7表示土壤溶液中K+进入植物根细胞的过程中,细胞内K+浓度随时间变化的情况,回答问题:

图7

(1)在bc段时K+的跨膜运输方式是。

(2)c点和之后细胞内K+浓度达到相对稳定,限制运输的因素是。

答案：(1)主动运输 (2)载体蛋白的数量和能量供应

例2.(改编题)图8、图9中能正确表示水稻细胞在不同O2浓度下,K+吸收量变化的是图________。

图8

答案：9

解析：K+的吸收方式不是自由扩散。图8和图9表示随O2浓度的增加,K+吸收量先增大后相对稳定,唯一差异是图8从原点出发,图9从Y轴正半轴某一正值出发。欲要判断哪幅图符合要求,可选择“耗能法”,当O2浓度为0时,细胞可通过无氧呼吸产生能量,供给K+的吸收,因此K+吸收量变化应用图9表示。

例3.图10表示植物根细胞在一定时间内吸收K+与某些条件之间的关系。纵坐标表示吸收的速率,横坐标表示某个条件,假定其他条件均为理想状态,则a、b、c三幅图的横坐标分别表示的是

a

b

c图10

( )

A.载体数量、氧气浓度、光照条件

B.温度变化、载体数量、氧气浓度

C.光照条件、氧气浓度、温度变化

D.氧气浓度、光照条件、载体数量

答案：D

解析：K+的吸收方式不属于自由扩散,图a中影响运输速率的因素可能是氧气浓度、温度、载体蛋白数量。b是直线,吸收速率不随着横坐标的变化而变化,说明是前述因素之外的其他因素,这些因素对K+的吸收速率没有影响,可能是光照条件。c曲线表示K+的运输速率随着横坐标的增加而增加,推测是载体蛋白数量或能量的供应等影响因素。

例4.(改编题)图11中①～⑥表示物质跨膜运输过程中物质运输速率与影响因素之间的关系图,请根据图形回答问题:

⑥图11

(1)能表示自由扩散的跨膜运输方式的是图________;甘油、乙醇、苯的运输速率可用________图来描绘;图④达到最大运输速率之后受到________因素的限制。

(2)哺乳动物成熟红细胞吸收葡萄糖,可用图________表示;植物根细胞通过主动运输吸收无机盐,可用图________表示。

①

②

③

⑤

答案：(1)①③⑤ ①③⑤ 载体数量

(2)②③⑥ ④⑥

解析：观察曲线②④⑥不是直线,可知②④⑥不能表示自由扩散,但能表示协助扩散或主动运输。图①中运输速率随着细胞内外物质浓度差的增大而增大,不受限制,因此图①表示自由扩散;图②中运输速率随着细胞内外物质浓度差的增大而增大,随后达到相对稳定,说明此时受到一些因素的限制,图②可能受到载体数量或能量制约,表示协助扩散或主动运输;图③中运输速率不随着能量的增加而变化,说明与能量无关,表示被动运输(自由扩散或协助扩散);图④中在一定能量范围内,随着能量增加,运输速率增大,超过一定能量范围,运输速率保持相对稳定,说明此时运输速率受到载体蛋白数量的限制,表示主动运输;图⑤中运输速率不随载体数量增加而变化,说明与载体数量无关,故图⑤表示自由扩散;图⑥中运输速率在一定范围内,随着载体数量增加而增加,超过一定范围后,达到相对稳定,说明载体数量影响运输,故图⑥表示协助扩散或主动运输。

一轮复习选择习题的难度要适中,因为进入一轮复习,学生对学过的知识会有很多遗忘,需要重新“捡起”,反复打磨知识,才能做到融会贯通。因此题干的信息量不要太大,知识面不要太广,但质量必须要高,保证学生能运用知识容易解答问题即可。