1、第四章 细胞的物质输入和输出章末总结1只有活的成熟植物细胞才可以发生质壁分离，动物细胞和根尖分生区细胞不发生质壁分离。植物细胞发生质壁分离的原因：(1)外界溶液浓度大于细胞液浓度；(2)原生质层的伸缩性大于细胞壁。2细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，功能特点是具有选择透过性。3有关细胞物质输入与输出的五个“不一定”(1)葡萄糖跨膜运输的方式不一定是主动运输：葡萄糖进入红细胞的运输方式属于协助扩散。(2)水跨膜运输不一定是直接穿过磷脂双分子层：还可通过水通道蛋白进出细胞。(3)主动运输方向不一定是逆浓度梯度：有时也可以顺浓度梯度，如小肠绒毛上皮细胞吸收肠道内的葡萄糖。(4)消耗能量的物质进出细
2、胞方式不一定是主动运输：胞吞和胞吐也消耗能量。(5)物质进出细胞不一定是跨膜运输：胞吞和胞吐不跨膜。一、细胞膜的结构与功能1细胞膜结构示意图(1)脂质分子中最主要的是磷脂，此外还有胆固醇等。(2)膜上的蛋白质是功能行使者，决定了膜功能的复杂程度。(3)糖蛋白的位置只有一个细胞膜的外侧，细胞膜内侧不存在，可用于确定膜内外位置。2细胞膜成分、结构及功能网络图(1)流动性和选择透过性的关系区别：流动性是生物膜的结构特点，选择透过性是生物膜的功能特性。联系：流动性是选择透过性的基础，只有膜具有流动性，才能表现出选择透过性。(2)流动性原理：构成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是运动的；选择透过性原理：膜
3、上载体蛋白的种类和数量。(3)流动性的实例：细胞融合、变形虫变形运动、白细胞吞噬细菌(胞吞)、分泌蛋白的分泌(胞吐)、温度改变时膜的厚度改变、动物细胞吸水膨胀或失水皱缩等。例 1 如图为物质出入细胞膜的示意图，据图回答下列问题：(1)A 代表_分子；B 代表_；C 代表_。(2)细胞膜从功能上来说，它是一层_膜。(3)在 ae 的五种过程中，代表被动运输的是_。(4)可能代表氧气运输过程的是图中的_(填字母)；葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中的_(填字母)。(5)细胞融合的实验证明了细胞膜具有_的特点。(6)摄取膜成分中的磷脂，将其铺在空气水界面上，测得磷脂占有面积为 S。请预测细胞表
4、面积的值接近于_。答案 (1)蛋白质 磷脂双分子层 糖蛋白 (2)选择透过性 (3)b、c、d (4)b a (5)流动性 (6)S/2二、影响物质跨膜运输的因素1物质浓度(在一定的浓度范围内)2氧气浓度3温度例 2 如图是测定了某种生物的细胞对甲、乙两种物质吸收速率与该物质浓度的关系绘制成的曲线，仔细分析后，你认为下列四种说法中正确的是( )A甲物质是主动运输，乙物质是自由扩散B甲物质是自由扩散，乙物质可能是主动运输C乙醇进入细胞的方式与乙物质相同DK 进入细胞的方式与甲物质相同答案 B解析 题图中甲物质随着物质浓度的增大而吸收速率加快，说明其运输方式为自由扩散；乙物质的运输方式具有载体蛋白
5、饱和效应，为协助扩散或主动运输；乙醇和 K 进入细胞的方式分别为自由扩散和主动运输。三、质壁分离和复原实验拓展应用1判断成熟植物细胞的死活(1)实验思路待测成熟植物细胞分离剂 Error! 镜 检 (2)实验单一变量：待测成熟植物细胞的生活状态。2测定细胞液浓度范围(1)实验思路：待测成熟植物细胞一系列浓度梯度的分离剂 细胞液浓度范围介于 分 别 镜 检 未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的外界溶液的浓度范围之间。(2)实验单一变量：不同浓度的分离剂。3比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度(1)实验思路：不同成熟植物细胞同一浓度的分离剂 刚发生质壁分离所需时间比较 镜 检 判断质壁分离速度或细胞液浓
6、度(发生质壁分离所需时间越短，细胞液浓度越小)。(2)实验单一变量：不同成熟植物细胞。4比较未知浓度溶液的浓度大小(1)实验思路：同一植物的成熟细胞未知浓度的溶液 刚刚发生质壁分离所需时间 镜 检 比较所用时间长短判断溶液浓度的大小(时间越短，未知溶液的浓度越大)。(2)实验单一变量：未知浓度的溶液。5验证原生质层和细胞壁伸缩性大小(1)实验思路：成熟植物细胞分离剂 镜 检 Error!(2)实验单一变量：植物细胞原生质层和细胞壁的伸缩性差异。6鉴别不同种类的溶液(如 KNO3溶液和蔗糖溶液)(1)实验思路：成熟植物细胞不同种类的溶液(适宜浓度)镜检Error!(2)实验单一变量：不同种类的溶
7、液。例 3 为探究植物 A 能否移植到甲地生长，某生物学研究性学习小组通过实验测定了植物A 细胞液的浓度，实验结果如下表。为保证植物 A 移植后能正常生存，则甲地土壤溶液的浓度应( )浓度(mol/L) 0.15 0.2 0.25 0.3质壁分离状态 不分离 刚分离 显著分离 显著分离A.0.15 mol/L B0.2 mol/LC0.2 mol/L D0.3 mol/L答案 A解析 当植物细胞液浓度小于土壤溶液浓度时，细胞会失水发生质壁分离，植物不能正常生存。由表中信息可知，该植物细胞液的浓度介于 0.15 mol/L 至 0.2 mol/L 之间。因此，为保证植物移植后能正常生存，甲地土壤
8、溶液的浓度应0.15 mol/L。1如图表示一中间隔以半透膜(只允许水分子通过)的水槽，两侧分别加入等物质的量浓度的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液。然后在半透膜两侧加入等质量的麦芽糖酶，在加入麦芽糖酶前后 a、b 两侧液面的变化是( )A加酶前 a 侧液面上升，加酶后 b 侧液面上升并高于 a 侧液面B加酶前 a 侧液面上升，加酶后 b 侧液面上升并等于 a 侧液面C加酶前后 a、b 两侧液面不变D加酶前 a、b 两侧液面不变，加酶后 b 侧液面上升并高于 a 侧液面答案 D解析 溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。相同物质的量浓度的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液渗透压相等，但加入麦芽糖酶后，
9、麦芽糖分解，使得 b 侧溶液的渗透压增大，水分子由 a 侧向 b 侧转移。2(2018河北石家庄第一中学高一上学期期中)下图为同一细胞在不同溶液中的最终状态，下列说法正确的是( )Aa 所处的溶液浓度最大B图 c 中 1 处的溶液浓度大于外界溶液浓度C图 c 细胞放入清水中就一定能复原D图中细胞液浓度大小为 abc答案 D解析 图为同一细胞在不同外界溶液下的最终状态，因 a 没有失水或失水最少，则 a 细胞所处的溶液浓度最小，A 错误；图 c 细胞不知是处于质壁分离状态还是质壁分离复原状态，因此无法判断出 1 处的溶液浓度与外界溶液浓度的大小，B 错误；植物细胞发生图 c 的状态后，如果失水过
10、多或失水时间过长，会导致细胞死亡，因此放在清水中细胞也不一定能自动复原，C 错误。3(2018山西大学附属中学高一上学期期中)将完全相同的两个植物细胞分别放置在a、b 溶液中，分别对两个细胞失水量进行统计后绘制出相对应的甲、乙曲线。以下叙述正确的是( )A选取植物根尖分生区的细胞作为实验材料较为适宜B若 b 溶液的浓度稍增大，则曲线的变化可能为 A 点上升，B 点左移C图中放入 a、b 溶液中的细胞发生质壁分离后放入清水中有可能都复原D在 04 min 内，两条曲线的差异不可能是细胞内外物质浓度差导致的答案 C解析 根尖分生区细胞中无大液泡，不能用来作为观察质壁分离的实验材料，A 错误；若b
11、溶液的浓度增大，则浓度差增大，相同时间内失水的程度变大，复原时所需要的时间变长，即 A 点上移，B 点右移，B 错误；在 04 min 内，两种曲线的失水程度不同，有可能是由于浓度差不同引起，D 错误。4如图是真核细胞细胞膜的亚显微结构模式图，表示物质。下列有关说法错误的是( )A在细胞膜上大多不是静止的B细胞识别与有关C在细胞膜上的分布是不均匀的D的单分子层面积等于该细胞所有膜面积的两倍答案 D解析 该图是细胞膜的结构模式图，的单分子层面积等于该细胞的细胞膜面积的两倍，但细胞中除细胞膜外，还有核膜、线粒体膜、内质网膜等。5细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与多糖结合形成的糖蛋白，叫做糖被
12、。它在细胞的生命活动中具有重要的功能。下列各种生理功能的完成，与其有密切关系的是( )胃黏膜上皮细胞的保护作用 呼吸道上皮细胞的润滑作用 红细胞膜上的血型决定 卵细胞膜表面对同物种精子的识别 人体免疫细胞识别外来侵入物 对 O2的运输 使细胞与周围环境分开A BC D答案 B6钾离子在植物体中可以由浓度低的部位运向浓度高的部位，但是在缺氧的条件下，其运输的速度减慢。这说明钾离子的运输属于( )A自由扩散 B协助扩散C主动运输 D渗透作用答案 C解析 题目中钾离子可以逆浓度梯度运输，且受氧气的影响，说明其运输方式是主动运输。7科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关系，分别用图中四条曲线表示
13、，在研究具体的物质 X 时，发现与曲线和相符。细胞膜运输物质 X 的方式是( )A主动运输 B协助扩散C自由扩散 D被动运输答案 A解析 曲线在一定浓度范围内，随物质浓度升高运输速率加快，当达到一定程度后，由于受到载体蛋白数量的限制，运输速率不再增加，而保持稳定，说明这种运输方式需要载体蛋白；曲线运输速率与氧气浓度有关，说明这个过程需要能量，综合可知，物质X 的运输方式只能是主动运输。8下图表示一个动物细胞内外不同离子的相对浓度，由图分析可知维持细胞内外浓度依靠( )A自由扩散 B主动运输C协助扩散 D渗透作用答案 B解析 由图可知，K 、Mg 2 的细胞内的浓度大于细胞外的，只有主动运输的特
14、点是从低浓度向高浓度运输，因此判断维持细胞内外浓度依靠主动运输。9(2018广东省广雅学校高一上学期期中)下图为物质出入细胞膜的示意图，AE 代表物质，ad 代表跨膜运输方式。据图回答下列问题：(1)A 代表_分子，B 代表_分子。构成细胞膜基本支架的结构是_。图中具有细胞识别作用的是 _。(2)细胞膜从功能上来说，它是一层_膜。(3)图中 a 表示_方式，b 表示_方式，c 表示_方式，与 c 方式相比，a 方式的不同之处是需要_。在 ad 的四种过程中，代表被动运输的是_(填字母)。若在细胞中注入某种呼吸抑制剂，_(填字母)方式将会受到较大影响。(4)K 、O 2和葡萄糖三种物质中，通过
15、b 方式进入组织细胞的是_。(5)胰岛 B 细胞分泌胰岛素是通过_方式进行的，该种运输方式体现出细胞膜_的特点。答案 (1)载体蛋白 磷脂 磷脂双分子层 D 糖蛋白(2)选择透过性 (3)主动运输 自由扩散 协助扩散 能量 b、c a、d (4)O 2 (5)胞吐 具有一定的流动性(结构)解析 (1)A 代表载体蛋白分子，B 代表磷脂分子，D 代表糖蛋白。磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架。图中的D糖蛋白具有细胞识别作用。(2)细胞膜从功能上来说是一层选择透过性膜。(3)图中 a、d 过程所示的物质，均是从低浓度一侧运输到高浓度一侧，都需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗能量，因此代表的运输方式是
16、主动运输；b 过程所示的物质，是从高浓度一侧运输到低浓度一侧，不需要载体蛋白的协助，不需要消耗能量，所以代表的运输方式是自由扩散；c 过程所示的物质，是从高浓度一侧运输到低浓度一侧，需要载体蛋白的协助，不需要消耗能量，所以代表的运输方式是协助扩散。综上分析，与 c 方式相比，a 方式的不同之处是需要能量。被动运输包括自由扩散和协助扩散，因此在 ad 的四种过程中，代表被动运输的是 b、c。若在细胞中注入某种呼吸抑制剂，会使细胞产生能量的细胞呼吸过程受阻，a、d 方式将会受到较大影响。(4)K 、O 2和葡萄糖三种物质中，通过自由扩散方式进入组织细胞的是 O2。(5)胰岛 B 细胞分泌胰岛素属于
17、分泌蛋白，分泌蛋白是通过胞吐方式分泌到细胞外的，体现出细胞膜具有一定的流动性的特点。10引起 50%左右细胞发生初始质壁分离的浓度称之为细胞的等渗浓度。为了测定洋葱外表皮细胞的等渗浓度，有人把剪成小块的洋葱外表皮分别等量地依次放入下面各组溶液中，并记录实验结果如下表：培养皿 1 2 3 4 5 6 7蔗糖溶液浓度(molL1 ) 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8发生初始质壁分离的细胞占观察细胞数目的百分比无 无 15% 40% 80% 99% 100%(1)该洋葱外表皮细胞的等渗浓度为_。(2)如果再给你四组实验材料，请设计可以更精确地测定出细胞等渗浓度的方案。_。答案
18、(1)0.50.6 molL1 之间 (2)可配制物质的量浓度为 0.52 molL1 、0.54 molL1 、0.56 molL1 、0.58 molL1 的蔗糖溶液，将等量小块的洋葱外表皮依次放入上述蔗糖溶液中，分别制作上述浓度溶液中的洋葱表皮细胞的临时装片，放在显微镜下观察并记录实验结果解析 据题意可知，洋葱外表皮细胞的等渗浓度为可引起 50%左右的洋葱外表皮细胞发生初始质壁分离的浓度，即为 0.50.6 molL1 。要设计一个更精确的测定细胞等渗浓度的方案，从题中设计思路可知，可采用通过配制一系列具有较小浓度梯度的蔗糖溶液，并将等量小块的洋葱外表皮分别放入此系列的蔗糖溶液中，分别制作上述浓度溶液中的洋葱外表皮细胞的临时装片，放在显微镜下观察并记录实验结果。
