物質(zhì)跨膜運輸圖形題的解答技巧

劉文程

(黑龍江省大慶市第二十三中學)

物質(zhì)跨膜運輸是高考考查內(nèi)容,在復習時,采用巧妙的方式把知識傳遞清楚,把科學思維滲透給學生,是教學的重點。筆者對教學過程進行創(chuàng)新,提出了物質(zhì)跨膜運輸圖形題的3種解答技巧,提高課堂效率,為高三一輪復習奠定了堅實的理論基礎。

一、構(gòu)建知識網(wǎng)絡

人教版新教材進行了內(nèi)容順序調(diào)整、重編,變動較大。首先繪制物質(zhì)跨膜運輸知識網(wǎng)絡圖,作為知識儲備,如圖1。

圖1

二、解題點剖析

學生對宏觀現(xiàn)象有很好的感性認識,但對微觀、抽象的過程缺少理性認識,需要教師選擇恰當?shù)膶嵗M行說明和引領(lǐng)。學習過程中,很多學生會出現(xiàn)思維定式,不能將知識進行深層次的拓展、挖掘。因此,教師要選擇恰當?shù)慕忸}技巧,在闡述生命觀念的同時,滲透科學思維,完成“實踐—認識—實踐”過程,體現(xiàn)出學生為主體的教學理念。

筆者對物質(zhì)跨膜運輸圖形題的解題點歸納如表。

圖形分析直線法圖2 圖3圖2呈直線,隨自變量細胞外濃度增大,運輸速率也增大,且不受能量、轉(zhuǎn)運蛋白的限制,判斷是自由擴散。圖3呈直線,運輸速率不隨著自變量細胞能量供應的增加而變化,說明物質(zhì)運輸是不耗能的,判斷是自由擴散。多數(shù)情況下,曲線為直線的圖示表示自由擴散(在特殊情況下,直線也可表示協(xié)助擴散或主動運輸,運輸受到載體蛋白數(shù)量、能量供應的限制)。耗能法圖4 圖5圖4非直線,有最大運輸速率,說明運輸速率可能受到轉(zhuǎn)運蛋白數(shù)量或能量等因素的限制,所以不是自由擴散,很可能是協(xié)助擴散或主動運輸。如不耗能,圖4表示協(xié)助擴散;如耗能,則表示主動運輸。圖5非直線,初步判斷不是自由擴散。在一定范圍內(nèi),隨著能量的供應,運輸速率增大,說明該物質(zhì)的運輸是耗能的,當能量供應充足的時候,運輸速率不再增加,可能受到轉(zhuǎn)運蛋白數(shù)量的限制,故圖5表示主動運輸。濃度差法圖6圖6非直線,初步判斷不是自由擴散。在運輸過程中,細胞外濃度始終保持相對穩(wěn)定。開始時,細胞外濃度大于細胞內(nèi),隨著時間的推移,細胞外的物質(zhì)進入細胞內(nèi),達到膜內(nèi)外濃度相等,隨后細胞外的物質(zhì)繼續(xù)進入細胞內(nèi),導致細胞內(nèi)濃度大于細胞外,物質(zhì)此時仍然會發(fā)生逆濃度梯度運輸,所以圖6可表示主動運輸。

三、典型例題應用

例1.(改編題)圖7表示土壤溶液中K+進入植物根細胞的過程中,細胞內(nèi)K+濃度隨時間變化的情況,回答問題:

圖7

(1)在bc段時K+的跨膜運輸方式是。

(2)c點和之后細胞內(nèi)K+濃度達到相對穩(wěn)定,限制運輸?shù)囊蛩厥恰?/p>

答案：(1)主動運輸 (2)載體蛋白的數(shù)量和能量供應

例2.(改編題)圖8、圖9中能正確表示水稻細胞在不同O2濃度下,K+吸收量變化的是圖________。

圖8

答案：9

解析：K+的吸收方式不是自由擴散。圖8和圖9表示隨O2濃度的增加,K+吸收量先增大后相對穩(wěn)定,唯一差異是圖8從原點出發(fā),圖9從Y軸正半軸某一正值出發(fā)。欲要判斷哪幅圖符合要求,可選擇“耗能法”,當O2濃度為0時,細胞可通過無氧呼吸產(chǎn)生能量,供給K+的吸收,因此K+吸收量變化應用圖9表示。

例3.圖10表示植物根細胞在一定時間內(nèi)吸收K+與某些條件之間的關(guān)系?？v坐標表示吸收的速率,橫坐標表示某個條件,假定其他條件均為理想狀態(tài),則a、b、c三幅圖的橫坐標分別表示的是

a

b

c圖10

( )

A.載體數(shù)量、氧氣濃度、光照條件

B.溫度變化、載體數(shù)量、氧氣濃度

C.光照條件、氧氣濃度、溫度變化

D.氧氣濃度、光照條件、載體數(shù)量

答案：D

解析：K+的吸收方式不屬于自由擴散,圖a中影響運輸速率的因素可能是氧氣濃度、溫度、載體蛋白數(shù)量。b是直線,吸收速率不隨著橫坐標的變化而變化,說明是前述因素之外的其他因素,這些因素對K+的吸收速率沒有影響,可能是光照條件。c曲線表示K+的運輸速率隨著橫坐標的增加而增加,推測是載體蛋白數(shù)量或能量的供應等影響因素。

例4.(改編題)圖11中①～⑥表示物質(zhì)跨膜運輸過程中物質(zhì)運輸速率與影響因素之間的關(guān)系圖,請根據(jù)圖形回答問題:

⑥圖11

(1)能表示自由擴散的跨膜運輸方式的是圖________;甘油、乙醇、苯的運輸速率可用________圖來描繪;圖④達到最大運輸速率之后受到________因素的限制。

(2)哺乳動物成熟紅細胞吸收葡萄糖,可用圖________表示;植物根細胞通過主動運輸吸收無機鹽,可用圖________表示。

①

②

③

⑤

答案：(1)①③⑤ ①③⑤ 載體數(shù)量

(2)②③⑥ ④⑥

解析：觀察曲線②④⑥不是直線,可知②④⑥不能表示自由擴散,但能表示協(xié)助擴散或主動運輸。圖①中運輸速率隨著細胞內(nèi)外物質(zhì)濃度差的增大而增大,不受限制,因此圖①表示自由擴散;圖②中運輸速率隨著細胞內(nèi)外物質(zhì)濃度差的增大而增大,隨后達到相對穩(wěn)定,說明此時受到一些因素的限制,圖②可能受到載體數(shù)量或能量制約,表示協(xié)助擴散或主動運輸;圖③中運輸速率不隨著能量的增加而變化,說明與能量無關(guān),表示被動運輸(自由擴散或協(xié)助擴散);圖④中在一定能量范圍內(nèi),隨著能量增加,運輸速率增大,超過一定能量范圍,運輸速率保持相對穩(wěn)定,說明此時運輸速率受到載體蛋白數(shù)量的限制,表示主動運輸;圖⑤中運輸速率不隨載體數(shù)量增加而變化,說明與載體數(shù)量無關(guān),故圖⑤表示自由擴散;圖⑥中運輸速率在一定范圍內(nèi),隨著載體數(shù)量增加而增加,超過一定范圍后,達到相對穩(wěn)定,說明載體數(shù)量影響運輸,故圖⑥表示協(xié)助擴散或主動運輸。

一輪復習選擇習題的難度要適中,因為進入一輪復習,學生對學過的知識會有很多遺忘,需要重新“撿起”,反復打磨知識,才能做到融會貫通。因此題干的信息量不要太大,知識面不要太廣,但質(zhì)量必須要高,保證學生能運用知識容易解答問題即可。