1、明考向,第二单元细胞的结构与物质的输入和输出,忆教材,研考点,高考随堂体验,课时活页作业,第三讲物质跨膜运输的实例与方式,提能力,一、细胞的吸水和失水判断正误 (1)渗透作用的发生必须依赖半透膜和膜两侧的浓度差。() (2)植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成。 () (3)细胞液就是细胞内的液体。 () (4)当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞就会发生质壁分离。 () (5)动物细胞在任何情况下都不会发生质壁分离。 () (6)动物细胞在任何条件下都不能发生渗透作用。 (),细胞吸水过程中，所有水分子都只能由外界溶液进入细胞液吗？ 提示：不一定。水分子在细胞膜上总是双向运动的。细胞吸
2、水时，由外向内扩散的水分子总数多于由内向外扩散的水分子总数。,悟一悟,二、物质跨膜运输的其他实例 1物质跨膜运输的特点判断正误 (1)水分子是顺相对含量梯度跨膜运输的。 () (2)水稻和番茄对无机盐离子的吸收具有选择性。 () (3)无机盐离子都是逆浓度梯度跨膜运输的。 () (4)进出细胞的所有物质都是通过跨膜运输实现的。 (),2生物膜的功能特性填空 (1)细胞膜和其他生物膜都是 膜，水分子、一些离子和小分子可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。 (2)生物膜的 是活细胞的一个重要特征。,选择透过性,选择透过性,三、物质运输的方式连线,消耗能量的运输方式一定是主动运输吗？ 提
3、示：不一定。胞吞、胞吐也需要消耗能量，属于非跨膜运输。,悟一悟,口诀记忆渗透作用的发生 渗透作用要发生，满足条件来促成； 半透膜和浓度差，缺少其一都不行。 植物细胞需成熟，具备液泡有可能， 细胞膜、质、液泡膜，原生质层来组成， 放入外界环境中，渗透系统全形成， 水分运动啥方向，全由两液浓度定。,渗透作用原理的拓展应用,(1)比较不同溶液浓度大小：,(2)验证渗透作用发生的条件：,(3)探究物质能否通过半透膜(以碘和淀粉为例)：,特别提醒 发生渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达平衡状态，既不可看作没有水分子移动也不可看作两侧溶液浓度相等。 溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度，如10%葡萄糖溶
4、液和10%蔗糖溶液的质量浓度相等，但10%蔗糖溶液的物质的量浓度小，故水可通过半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。,1原生质、原生质层、原生质体的辨析 (1)原生质是细胞内生命物质的总称，它的主要成分是蛋白质、核酸、脂质。原生质分化产生细胞膜、细胞质和细胞核。一个动物细胞就是一小团原生质。植物细胞由原生质和细胞壁组成。,(2)原生质层在成熟的植物细胞内相当于半透膜。由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成，不包括细胞核和液泡内的细胞液两部分，且仅存在于成熟的植物细胞中。(3)原生质体是去除了植物细胞壁以后所剩下的植物细胞结构。可以认为原生质体包括原生质层、细胞液和细胞核三部分。,2半透膜和选择
5、透过性膜的区分 (1)区别：半透膜是无生命活性的物理性膜，是指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜，物质能否通过取决于分子的大小。选择透过性膜是具有生命活性的生物膜，载体蛋白的存在决定了其对不同物是否吸收的选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。 (2)共性：都允许水分子自由通过，而不允许大分子物质通过。,3渗透平衡与水分子运动及溶液浓度大小渗透平衡时，半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，不能认为没有水分子移动。半透膜两侧溶液浓度是不相等的，较高一侧溶液浓度大于另一侧。,1某同学设计渗透装置如右图所示(开始时状态)，烧杯中盛放有蒸馏水，图中猪膀胱膜允许单糖透过。倒置的长
6、颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一定时间后再加入蔗糖酶。该实验过程中最可能出现的是 ( ),A漏斗中液面开始时先上升，加酶后即下降 B漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后下降 C加酶前后，在烧杯中都可以检测出蔗糖 D加酶后可以在烧杯中检测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶,解析：加酶前，漏斗内溶液浓度高于漏斗外，水分子向漏斗内部扩散的较多，漏斗液面上升；加酶后，蔗糖水解为单糖，摩尔浓度增大，使液面继续上升，后随着单糖逐渐进入烧杯，而使漏斗内溶液浓度下降，液面下降。 答案：B,2.(2012广州质检)若右图表示植物细胞渗透作用的图解，下列说法中错误的是 ( ),A植物细胞的原生质层相当于一层半透膜 B一定条件下，
7、活的、成熟的植物细胞能发生渗透失水或吸水 C当溶液甲的浓度细胞液乙的浓度时，细胞发生渗透失水，当细胞液乙的浓度溶液甲的浓度时，细胞发生渗透吸水 D当溶液甲的浓度细胞液乙的浓度时，细胞处于动态平衡状态，不发生水分子的移动,解析：渗透作用是水分子通过半透膜的扩散，当溶液甲的浓度细胞液乙的浓度时，水分子仍进行扩散，只是水分处于进出平衡状态。 答案：D,1.物质跨膜运输方式膜的选择透过性,2物质非跨膜运输方式膜的流动性,巧记物质出入细胞的方式 跨膜运输三类型，自由、协助和主动， 自由、协助高到低，主动运输逆着行； 胞吞、胞吐非跨膜，不需载体需耗能， 大分子颗粒来进出，全靠膜的流动性。,1影响物质跨膜运
8、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：,特别提醒 RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核，是通过核孔，而不是通过胞吞、胞吐。 Na、K等无机盐离子一般以主动运输进出细胞，但也可通过协助扩散或离子通道进出细胞。 植物吸收水分的方式是自由扩散，而对无机盐离子则以主动运输方式吸收，因此可以说植物对水分和无机盐的吸收是两个相对独立的过程。,胞吞和胞吐不是跨膜运输 (1)跨膜运输包括主动运输(转运)和被动运输(转运)，是由物质直接穿过细胞膜完成的，是小分子物质进出细胞的物质运输方式，其动力来自于物质浓度差或ATP。 (2)胞吞(内吞)和胞吐(外排)是借助于膜的融合
9、完成的，与膜的流动性有关；是大分子和颗粒物质进出细胞的物质运输方式，靠ATP提供动力。,3(2012济南模拟)2010年底，“植物奶油”问题成为社会关注的焦点，一些专家指出，植物奶油在“氢化”过程中产生的大量反式脂肪酸会增加食用者患心血管病、糖尿病等疾病的风险。下列各项所描述的物质运输方式中，与反式脂肪酸进入细胞的方式相同的是 ( ),A动作电位形成时Na内流 B细胞排出尿素 C肾小管重吸收葡萄糖 DDNA聚合酶进入细胞核,解析：反式脂肪酸为脂溶性物质，进入细胞的方式为自由扩散，细胞排出尿素的方式也是自由扩散。 答案：B,4某科学家在研究物质运输时发现有下列四种曲线关系，在研究某种物质的运输时
10、，发现与曲线和相符，最可能是下列哪一过程 ( ),A糖从血浆进入人的成熟红细胞 BNa通过离子通道进入神经细胞 C小肠上皮细胞从小肠内吸收氨基酸 D组织细胞从组织液吸收氧气,解析：该种物质有最大运输速率，说明不是自由扩散，该物质运输与氧浓度有关，说明不是协助扩散，即该物质的运输方式为主动运输。A、C、D运输方式分别为：协助扩散、主动运输、自由扩散。Na通过离子通道进入神经细胞与氧浓度无关。 答案：C,例1 (2012南昌模拟)取一段长5 cm的葱茎，将其纵切到4 cm处，由于纵切的葱茎使薄壁的皮层细胞摆脱了厚壁的表皮细胞的束缚，皮层细胞扩张得更快，从而使葱茎向表皮外弯曲，切后的形状如下图甲所示
11、，将它作为对照。再取另外四段葱茎做同样的处理，将它们分别置于ad不同浓度的蔗糖溶液中，30分钟后，葱茎形状记录如下图乙。据此判断蔗糖溶液浓度的大小为 ( ),Aabcd Bacdb Cbdca Dbacd,解析 由题意可知，细胞吸水后皮层细胞扩张得更快，从而向表皮外弯曲；失水后皮层细胞收缩得更快，从而向表皮内弯曲。a、c中葱茎在渗透失水，其中a中失水程度超过c；b中葱茎在渗透吸水；d中基本未变。 答案 B,(1)细读题干材料获取信息，如“细胞吸水后皮层细胞扩张的更快，从而向表皮外弯曲”。 (2)识图：将a、b、c、d与甲对此，判断哪些是失水造成的弯曲，哪些是吸水造成的弯曲。(3)运用细胞吸水、
12、失水原理作出判断。,例2 下图1是物质出入细胞的示意图，图2中曲线甲、乙分别代表物质进出细胞的两种方式。请据图回答：,(1)曲线甲代表_，曲线乙中Q点对应时刻细胞不再吸收物质分子，此时，限制物质进入细胞的因素是_。 (2)已知某海洋生物的细胞中物质X、物质Y浓度分别为0.60和0.14，而海水中物质X、物质Y浓度分别为0.29和0.38(浓度单位均为mol/L)，由此可知该细胞能主动地_(吸收/排出)物质X，可用图1中的_(a、b、c)表示。,(3)细胞膜水通道、离子通道是普遍存在的。若肾集合管管壁细胞膜受刺激后发生兴奋时，水通道开放，大量水被肾集合管管壁细胞重吸收，则代表此过程中水的流动可用
13、_(a、b、c)表示。,解析 图2中的曲线甲表明吸收物质分子的数量与细胞内、外分子浓度差成正比，没有饱和现象，说明细胞吸收该物质分子的方式属于自由扩散。分析曲线乙，当细胞内部物质分子浓度高于外界物质分子的浓度之后，仍能吸收该物质分子，可见细胞能够逆浓度吸收该物质分子，并且在Q点出现饱和现象，此时细胞供能不足或受载体数量限制，,说明细胞吸收该物质分子的方式属于主动运输。某海洋生物的细胞中物质X、物质Y浓度分别为0.60和0.14，而海水中物质X、物质Y的浓度分别为0.29和0.38(浓度单位均为mol/L)，由此可推出该细胞能主动地吸收物质X，可用a表示。水、部分离子通过通道进入细胞可用c表示。
14、,答案 (1)自由扩散 能量供应或载体数量 (2)吸收 a (3)c,(2)根据运输方向判断：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。,(1)据分子大小判断：,1实验原理一个处于外界溶液中的成熟植物细胞和外界溶液构 成一个渗透系统。因为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，与外界溶液能够产生浓度差，所以成熟的植物细胞能与外界溶液发生渗透作用。,2操作流程,3质壁分离实验的拓展应用 (1)判断成熟植物细胞是否有生物活性：,4细胞是否发生质壁分离及复原的判断 (1)从细胞角度分析：具有中央大液泡的成熟植物细胞才可发生质壁分离现 象。死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分
15、生区 细胞)不发生质壁分离现象。,(2)从溶液角度分析：在溶质可穿膜的溶液中(如KNO3、甘油等)细胞会发生 先质壁分离后自动复原现象。在溶质不能穿膜的溶液中细胞只会发生质壁分离现象， 不能自动复原。在高浓度溶液中细胞可发生质壁分离现象，但会因过度失水而死亡不再复原。,例3 (2012东城区模拟)把数条5 cm长的马铃薯条分别浸在蒸馏水和不同浓度的蔗糖溶液中，每隔一段时间测量马铃薯条的长度。如图显示马铃薯条在不同浓度溶液中长度改变的百分率。下列相关叙述错误的 ( ),A马铃薯条通过渗透吸(失)水改变其长度 B在0.10M蔗糖溶液中马铃薯细胞质壁分离 C马铃薯细胞液浓度相当于0.30M的蔗糖溶液
16、 D在0.40M蔗糖溶液中马铃薯细胞失水皱缩,解析 据图分析，马铃薯条浸在0.30M的蔗糖溶液中其长度基本不变，说明马铃薯细胞液浓度相当于0.30M的蔗糖溶液。浸在低于0.30M的蔗糖溶液中，马铃薯细胞通过渗透作用吸水膨胀，其长度增加；浸在高于0.30M的蔗糖溶液中，马铃薯细胞通过渗透作用失水皱缩，质壁分离，其长度缩短。 答案 B,高考随堂体验 1(2011新课标全国卷)将人的红细胞放入4蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是 ( )A红细胞膜具有水溶性B红细胞的液泡体积增大C蒸馏水大量进入红细胞D低温时红细胞膜流动性增大,解析：将人的红细胞放入4蒸馏水中，红细胞会因大量蒸馏水进入而导致破
17、裂；红细胞膜是脂溶性的；人的红细胞没有液泡；因低温时分子运动减慢而导致细胞膜的流动性降低。 答案：C,2(2011新课标全国卷)撕取紫色洋葱外表皮，分为两份，假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致，一份在完全营养液中浸泡一段时间，浸泡后的外表皮 称为甲组；另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间，浸泡后的外表皮称为乙组。然后，两组外表皮都用浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液处理，一段时间后表皮细胞中的水分不再减少。此时甲、乙两组细胞水分渗出量的大小，以及水分运出细胞的方式是 ( ),A甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，主动运输 B甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高，主动运输 C甲组细胞的水分渗出
18、量比乙组细胞的低，被动运输 D甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，被动运输,解析：在完全营养液中浸泡后的洋葱外表皮细胞，其细胞液的浓度维持正常，在蒸馏水中浸泡相同时间的洋葱外表皮细胞，其细胞液的浓度降低。两组外表皮用0.3 g/mL的蔗糖溶液处理后，都会因外界溶液浓度大于细胞液浓度而失去水分，但因乙组外界溶液与细胞液的浓度差更大，故乙组失去水分的量多于甲组。水分通过细胞膜的方式为自由扩散，属于被动运输。 答案：C,3(2011全国卷)将紫色洋葱在完全营养液中浸泡一段时间，撕取外表皮，先用浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液处理，细胞发生质壁分离后，立即将外表皮放入蒸馏水中，直到细胞中的水分不再增
19、加。若在该实验过程中，蔗糖溶液处理前外表皮细胞液的浓度为甲，细胞中的水分不再增加时外表皮细胞液的浓度为乙，则甲、乙的关系以及实验过程中水分进出细胞的方式为 ( ),A甲乙，被动运输 B甲乙，被动运输 C甲乙，主动运输 D甲乙，主动运输,解析：蔗糖溶液处理后的细胞放在蒸馏水中能吸收水分，因此，直到细胞中水分不再增加时，细胞液的浓度降低了。水分进出细胞的方式是自由扩散，属于被动运输。 答案：B,4(2011北京高考)下列与细胞内物质运输有关的叙述，正确的是 ( )A叶绿体合成的ATP通过核孔进入细胞核B氢离子可以通过扩散作用进入液泡内C溶酶体内的酶由内质网形成的小泡(囊泡)运入D内质网的膜结构成分
20、可以转移到细胞膜中,解析：叶绿体中合成的ATP只能在叶绿体基质中用于暗反应过程，故不会通过核孔进入细胞核；液泡膜具有选择透过性，氢离子通过液泡膜的方式是主动运输；溶酶体内的酶是由高尔基体形成的小泡(囊泡)运入的；内质网向内与核膜外层、向外与细胞膜直接相连，膜结构之间可直接发生转化。 答案：D,5(2011天津高考)将紫色洋葱鳞片叶表皮浸润在0.3 g/mL的蔗糖溶液中，1分钟后进行显微观察，结果见右图，下列叙述错误的是 ( ),A图中L是细胞壁，M是液泡，N是细胞质 B将视野中的细胞浸润在清水中，原生质体会逐渐复原 C实验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在显著差异 D洋葱根尖分生区细胞不宜作
21、为该实验的实验材料,解析：图中的N是外界的蔗糖溶液，不是细胞质；在清水中，细胞会通过吸水使质壁分离的细胞复原；细胞壁是全透的，细胞膜具有选择透过性，两者在物质透过性上存在差异；洋葱根尖分生区细胞还没成熟，不具有大型液泡，不宜作为该实验的实验材料。 答案：A,6(2010广东高考)右图是植物根从土壤中吸收某矿质离子示意图。据图判断，该离子跨膜进入根毛细胞的方式为 ( ),A自由扩散 B协助扩散 C主动运输 D被动运输 解析：分析图示可知，矿质离子的运输方向是从低浓度到高浓度，需要载体协助，还消耗能量，故为主动运输。 答案：C,7.(2010山东高考)右图中曲线a、b表示物质跨(穿)膜运输的两种方
22、式，下列表述正确的是 ( )A脂溶性小分子物质不能通过方式a运输B与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面C方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关D抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响,解析：由图可知，曲线a表示物质的转运速率与被转运分子的浓度成正比，因此曲线a表示的是自由扩散；曲线b表示在一定范围内物质的转运速率与被转运分子的浓度成正比，而超过一定的范围，物质的转运速率与被转运分子的浓度无关，这时候主要受细胞膜上载体数量的限制，因此,曲线b表示的是主动运输或协助扩散。脂溶性小分子物质以自由扩散的方式进出细胞；方式a表示的是自由扩散，如果需要载体蛋白的参与，那么与之有关的载体蛋白应贯穿于细
23、胞膜中构成蛋白质通道；抑制细胞呼吸对方式b的转运速率有影响，而对方式a的转运速率无影响。,答案：C,8(2010浙江高考)为研究兔红细胞在不同浓度NaCl溶液中的形态变化，请根据以下提供的实验材料与用具，写出实验思路，设计记录实验结果及原因分析的表格，并填入相应内容。材料与用具：兔红细胞稀释液、质量分数为1.5%的 NaCl溶液、蒸馏水、试管、显微镜等。(要求：答题时对NaCl溶液的具体配制、待观察装 片的具体制作不作要求),(1)实验思路： (2)设计一张表格，并将预期实验结果及原因分析填入 该表中。,解析：实验目的为研究兔红细胞在不同浓度NaCl溶液中的形态变化，所以自变量是不同浓度的NaCl溶液，因变量是红细胞的形态变化。,答案：(1)配制质量分数由低到1.5%的NaCl溶液，分别等量加入各支试管中。 向上述各支试管中分别加入等量的兔红细胞稀释液，放置一定时间。 取兔红细胞稀释液和上述试管中的红细胞稀释液制作装片，用显微镜观察并比较红细胞形态的变化。,(2)不同浓度NaCl溶液对兔红细胞形态的影响,点击此图进入,课时活页作业,
