1. 用线将透析袋的一端扎紧(如图①);注入可溶性淀粉溶液至距顶端3~5 cm,然后用细绳将透析袋顶端扎紧(如图②);用水彻底清洗透析袋外壁(如图③);将透析袋置于盛有水的烧杯内,再向烧杯内加入碘液,直至溶液呈淡黄色为止(如图④⑤)。

2. 用线将另一个透析袋一端扎紧;注入葡萄糖溶液至距顶端3~5 cm,然后用细绳将透析袋顶端扎紧;用水彻底清洗透析袋外壁;将透析袋置于装有水的烧杯内,将尿糖试纸A放入烧杯内清水中蘸一下,保留该试纸与实验结果进行比较。
3. 20分钟后,观察并记录步骤1中透析袋及烧杯内溶液的颜色变化。再取尿糖试纸B放入步骤2的烧杯内溶液中蘸一下,比较并记录A、B试纸的颜色。
【分析讨论】
1. 淀粉和葡萄糖这两种物质,哪种能透过透析袋?为什么?
2. 如果细胞膜具有和透析膜相似的功能,食物中的淀粉能不能直接被细胞吸收呢?
2. 用线将另一个透析袋一端扎紧;注入葡萄糖溶液至距顶端3~5 cm,然后用细绳将透析袋顶端扎紧;用水彻底清洗透析袋外壁;将透析袋置于装有水的烧杯内,将尿糖试纸A放入烧杯内清水中蘸一下,保留该试纸与实验结果进行比较。
3. 20分钟后,观察并记录步骤1中透析袋及烧杯内溶液的颜色变化。再取尿糖试纸B放入步骤2的烧杯内溶液中蘸一下,比较并记录A、B试纸的颜色。
【分析讨论】
1. 淀粉和葡萄糖这两种物质,哪种能透过透析袋?为什么?
2. 如果细胞膜具有和透析膜相似的功能,食物中的淀粉能不能直接被细胞吸收呢?
答案
1. 葡萄糖能透过透析袋。原因:葡萄糖是小分子物质,分子体积小于透析膜的孔径,可以顺利穿过透析袋的半透膜;淀粉是大分子物质,分子体积比透析膜的孔径大,无法透过透析袋,实验中烧杯内可检测到葡萄糖、但检测不到淀粉也验证了该结论。
2. 食物中的淀粉不能直接被细胞吸收。因为淀粉是大分子物质,无法透过和透析膜功能相似的细胞膜,淀粉需要先被消化分解为小分子的葡萄糖之后,才可以穿过细胞膜被细胞吸收利用。
2. 食物中的淀粉不能直接被细胞吸收。因为淀粉是大分子物质,无法透过和透析膜功能相似的细胞膜,淀粉需要先被消化分解为小分子的葡萄糖之后,才可以穿过细胞膜被细胞吸收利用。
解析
【分析】
要解决这两个问题,需先明确透析袋(半透膜)的功能特性:半透膜仅允许分子体积小于其孔径的小分子物质通过,大分子物质无法透过。对于问题1,需对比淀粉和葡萄糖的分子大小,结合实验中尿糖试纸的检测结果判断哪种物质能透过透析袋;对于问题2,需将透析膜的功能迁移到细胞膜上,结合细胞膜的选择透过性分析淀粉能否直接被细胞吸收。
【解析】
1. 半透膜的孔径有限,只有分子体积小于孔径的小分子物质才能透过,分子体积大的大分子物质无法透过。葡萄糖是单糖,属于小分子物质,分子体积小于透析膜的孔径,因此可以透过透析袋进入烧杯内的水中;淀粉是多糖,属于大分子物质,分子体积远大于透析膜的孔径,无法透过透析袋,仍留在透析袋内。实验中,透析袋内的淀粉遇碘变蓝,而烧杯内溶液不变蓝(说明淀粉未进入烧杯);用尿糖试纸检测烧杯内溶液时试纸变色(说明葡萄糖进入了烧杯),验证了葡萄糖能透过透析袋,淀粉不能。
2. 细胞膜的功能特性与透析膜相似,都具有选择透过性,只允许部分小分子物质通过。淀粉是大分子物质,无法透过细胞膜,因此食物中的淀粉不能直接被细胞吸收;淀粉需要先在消化道内被消化酶分解为小分子的葡萄糖后,才能透过细胞膜被细胞吸收利用。
【答案】
1. 葡萄糖能透过透析袋。原因:葡萄糖是小分子物质,分子体积小于透析膜的孔径,可以顺利穿过透析袋的半透膜;淀粉是大分子物质,分子体积比透析膜的孔径大,无法透过透析袋,实验中烧杯内可检测到葡萄糖、但检测不到淀粉也验证了该结论。
2. 食物中的淀粉不能直接被细胞吸收。因为淀粉是大分子物质,无法透过和透析膜功能相似的细胞膜,淀粉需要先被消化分解为小分子的葡萄糖之后,才可以穿过细胞膜被细胞吸收利用。
【知识点】
半透膜的选择透过性、物质跨膜运输的分子基础、细胞膜的功能特性
【点评】
本题结合实验现象考察半透膜与细胞膜的选择透过性,属于基础知识点的应用,需学生理解分子大小对物质跨膜的影响,难度适中,掌握相关概念即可正确解答。
【难度系数】
0.6
要解决这两个问题,需先明确透析袋(半透膜)的功能特性:半透膜仅允许分子体积小于其孔径的小分子物质通过,大分子物质无法透过。对于问题1,需对比淀粉和葡萄糖的分子大小,结合实验中尿糖试纸的检测结果判断哪种物质能透过透析袋;对于问题2,需将透析膜的功能迁移到细胞膜上,结合细胞膜的选择透过性分析淀粉能否直接被细胞吸收。
【解析】
1. 半透膜的孔径有限,只有分子体积小于孔径的小分子物质才能透过,分子体积大的大分子物质无法透过。葡萄糖是单糖,属于小分子物质,分子体积小于透析膜的孔径,因此可以透过透析袋进入烧杯内的水中;淀粉是多糖,属于大分子物质,分子体积远大于透析膜的孔径,无法透过透析袋,仍留在透析袋内。实验中,透析袋内的淀粉遇碘变蓝,而烧杯内溶液不变蓝(说明淀粉未进入烧杯);用尿糖试纸检测烧杯内溶液时试纸变色(说明葡萄糖进入了烧杯),验证了葡萄糖能透过透析袋,淀粉不能。
2. 细胞膜的功能特性与透析膜相似,都具有选择透过性,只允许部分小分子物质通过。淀粉是大分子物质,无法透过细胞膜,因此食物中的淀粉不能直接被细胞吸收;淀粉需要先在消化道内被消化酶分解为小分子的葡萄糖后,才能透过细胞膜被细胞吸收利用。
【答案】
1. 葡萄糖能透过透析袋。原因:葡萄糖是小分子物质,分子体积小于透析膜的孔径,可以顺利穿过透析袋的半透膜;淀粉是大分子物质,分子体积比透析膜的孔径大,无法透过透析袋,实验中烧杯内可检测到葡萄糖、但检测不到淀粉也验证了该结论。
2. 食物中的淀粉不能直接被细胞吸收。因为淀粉是大分子物质,无法透过和透析膜功能相似的细胞膜,淀粉需要先被消化分解为小分子的葡萄糖之后,才可以穿过细胞膜被细胞吸收利用。
【知识点】
半透膜的选择透过性、物质跨膜运输的分子基础、细胞膜的功能特性
【点评】
本题结合实验现象考察半透膜与细胞膜的选择透过性,属于基础知识点的应用,需学生理解分子大小对物质跨膜的影响,难度适中,掌握相关概念即可正确解答。
【难度系数】
0.6
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