1、高考生物二轮复习教学课件高考生物二轮复习教学课件物质跨膜运输的实例和方式物质跨膜运输的实例和方式【知识网络【知识网络】一、物质跨膜运输的实例一、物质跨膜运输的实例1.1.渗透作用渗透作用半透膜：半透膜：可以是生物性的选择透过性膜，如细胞膜，也可以是物可以是生物性的选择透过性膜，如细胞膜，也可以是物理性的过滤膜，如玻璃纸理性的过滤膜，如玻璃纸浓度差：浓度差：实质是单位体积溶液中溶质分子数的差，即物质的量浓实质是单位体积溶液中溶质分子数的差，即物质的量浓度之差，而不是质量分数浓度差度之差，而不是质量分数浓度差【概念辨析】【概念辨析】a a区别：区别：半透膜是无生命的物理性薄膜半透膜是无生命的物理性
2、薄膜，物质能否，物质能否通过取决于分子的大小；通过取决于分子的大小；选择透过性膜是具有活性的选择透过性膜是具有活性的生物膜生物膜，载体蛋白的存在决定了其对不同物质吸收的，载体蛋白的存在决定了其对不同物质吸收的选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。性丧失。b b共性：都允许水分子自由通过，而不允许生物大共性：都允许水分子自由通过，而不允许生物大分子通过。分子通过。半透膜与选择透过性膜的比较半透膜与选择透过性膜的比较【例】如图【例】如图1 1所示的甲、乙、丙三个渗透装置中，三个漏斗颈的所示的甲、乙、丙三个渗透装置中，三个漏斗颈的内径相等
3、，漏斗内盛有浓度相同的蔗糖溶液，且漏斗内液面高内径相等，漏斗内盛有浓度相同的蔗糖溶液，且漏斗内液面高度相同，漏斗口均封以半透膜，置于同一个水槽的清水中。三度相同，漏斗口均封以半透膜，置于同一个水槽的清水中。三个渗透装置半透膜的面积和所盛蔗糖溶液的体积如下表所示。个渗透装置半透膜的面积和所盛蔗糖溶液的体积如下表所示。图图2 2中曲线中曲线1 1、2 2、3 3表示漏斗液面高度随时间的变化情况。则曲表示漏斗液面高度随时间的变化情况。则曲线线1 1、2 2、3 3与甲、乙、丙三个装置的对应关系应是与甲、乙、丙三个装置的对应关系应是()装置编号装置编号甲甲乙乙丙丙半透膜面积半透膜面积SS/2/2S蔗糖
4、溶液体积蔗糖溶液体积TT2 2TA A11丙；丙；22甲；甲；33乙乙B B11乙；乙；22甲；甲；33丙丙C C11甲；甲；22乙；乙；33丙丙 D D11丙；丙；22乙；乙；33甲甲A A【技法提炼技法提炼】1 1影响渗透作用中液面变化的因素分析影响渗透作用中液面变化的因素分析半透膜表面积的大小半透膜表面积的大小半透膜两侧的浓度差半透膜两侧的浓度差在浓度在浓度B BCACA，其他条件相同的情况下，其他条件相同的情况下，半透膜的表面积越大，单位时间内进出半透膜的表面积越大，单位时间内进出半透膜的水量越多，液面变化越明显半透膜的水量越多，液面变化越明显在其他条件相同的情况下，半透膜两在其他条件
5、相同的情况下，半透膜两侧的浓度差越大，单位时间内进出半侧的浓度差越大，单位时间内进出半透膜的水量越多，液面变化越明显透膜的水量越多，液面变化越明显2.2.判断半透膜两侧溶液浓度大小：判断半透膜两侧溶液浓度大小：若渗透平衡后，半透膜两侧液面仍存在液面差，则半透膜两若渗透平衡后，半透膜两侧液面仍存在液面差，则半透膜两侧溶液就存在浓度差，侧溶液就存在浓度差，液面差越大，浓度差就越大，且液面高的液面差越大，浓度差就越大，且液面高的一侧溶液浓度高一侧溶液浓度高。3 3.明辨渗透作用的明辨渗透作用的“2 2个个”易误点易误点水分子的移动方向是双向移动，但最终结果是由低浓度溶液流水分子的移动方向是双向移动，
6、但最终结果是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数较多。向高浓度溶液的水分子数较多。渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态。既不渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态。既不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。2.2.动植物细胞的吸水和失水动植物细胞的吸水和失水【例】【例】（20192019成都模拟成都模拟）将将a a、b b、c c三组红细胞分别置于不同三组红细胞分别置于不同浓度的氯化钠溶液中进行实验，浸泡一段时间后其细胞形态如图浓度的氯化钠溶液中进行实验，浸泡一段时间后其细胞形态如图所示。下列叙述错误的
7、是所示。下列叙述错误的是（）A A图中所示细胞内液的渗透压，图中所示细胞内液的渗透压，a a组的比组的比b b组的高组的高B B浸泡过程中浸泡过程中a a组细胞失水量小于组细胞失水量小于c c组细胞失水量组细胞失水量C C若向若向a a组烧杯中加入少量葡萄糖，则其细胞可能会皱缩后恢复组烧杯中加入少量葡萄糖，则其细胞可能会皱缩后恢复原状原状D D上述实验中引起细胞形态的改变而消耗上述实验中引起细胞形态的改变而消耗ATPATP的数量比较：的数量比较：cbacbaD D【例】【例】(2014(2014课标课标)将某植物花冠切成大小将某植物花冠切成大小和形状相同的细条，分为和形状相同的细条，分为a a
8、、b b、c c、d d、e e和和f f组组(每组的细条数相等每组的细条数相等)，取上述，取上述6 6组细条分别组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度，结果如图所示。后测量各组花冠细条的长度，结果如图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，则则()A实验后，实验后，a组液泡中的溶质浓度比组液泡中的溶质浓度比b组的高组的高B浸泡导致浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于组细胞中液泡的失水量小于b组的组的Ca组细胞放在蔗糖溶液中失水或吸水所耗组细胞放在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大
9、于大于b组组D使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.40.40.50.5 molL1之间之间D D二、观察植物细胞的质壁分离和复原二、观察植物细胞的质壁分离和复原1.1.结构结构2.2.原因：原因：3.3.步骤：步骤：前后自身对照前后自身对照溶质类型溶质类型外界溶液浓度外界溶液浓度现现 象象实实 例例溶质可被溶质可被吸收吸收低浓度溶液低浓度溶液吸水膨胀吸水膨胀KNOKNO3 3溶液溶液葡萄糖溶液葡萄糖溶液尿素溶液等尿素溶液等 等浓度溶液等浓度溶液随溶质的吸收而吸水膨胀随溶质的吸收而吸水膨胀高浓度溶液高浓度溶液质壁分离后自动复原，浓度过高会过质壁分离后自
10、动复原，浓度过高会过度失水死亡度失水死亡 溶质不被溶质不被吸收吸收低浓度溶液低浓度溶液吸水膨胀吸水膨胀蔗糖溶液等蔗糖溶液等等浓度溶液等浓度溶液不吸水也不失水不吸水也不失水高浓度溶液高浓度溶液质壁分离质壁分离(浓度过高，会失水死亡浓度过高，会失水死亡)对细胞有毒害作用的溶液对细胞有毒害作用的溶液细胞死亡，质壁分离及复原不能发生细胞死亡，质壁分离及复原不能发生醋酸溶液醋酸溶液酒精溶液酒精溶液4 4不同外界溶液中植物细胞的变化分析不同外界溶液中植物细胞的变化分析 将成熟植物的细胞依次浸于蒸馏水（将成熟植物的细胞依次浸于蒸馏水（A A）、0.5 mol/L0.5 mol/L的尿的尿素溶液（素溶液（B
11、B）和物质的量浓度为和物质的量浓度为0.3 mol/L0.3 mol/L的蔗糖溶液（的蔗糖溶液（C C）中，中，原生质体（即植物细胞中细胞壁以内的部分）的体积随时间变原生质体（即植物细胞中细胞壁以内的部分）的体积随时间变化如图：化如图：【例例】下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是()A A与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观察与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观察B B用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察C C用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁
12、分离程度可能用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同不同D D紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实验现象紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实验现象的观察的观察原生质层与细胞液有明显颜色差原生质层与细胞液有明显颜色差(色差色差)，红色花瓣细胞的液泡，红色花瓣细胞的液泡呈红色呈红色,原生质层无色；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡呈紫原生质层无色；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡呈紫色，原生质层无色；黑藻叶片的叶肉细胞中液泡呈无色，叶绿色，原生质层无色；黑藻叶片的叶肉细胞中液泡呈无色，叶绿体的存在使原生质层呈绿色，三种材料的原生质层与细胞液都体的存在使原生质层呈
13、绿色，三种材料的原生质层与细胞液都有利于观察的颜色差。有利于观察的颜色差。【典例】（【典例】（20182018榆林二模）以紫色洋葱鳞片叶外表皮榆林二模）以紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为观察植物细胞质壁分离和复原实验的材料，下细胞作为观察植物细胞质壁分离和复原实验的材料，下列有关说法正确的是（）列有关说法正确的是（）A A正在发生质壁分离的细胞，其吸水能力逐渐减弱正在发生质壁分离的细胞，其吸水能力逐渐减弱B B正在发生质壁分离的细胞，其紫色区域逐渐缩小，该正在发生质壁分离的细胞，其紫色区域逐渐缩小，该区域颜色逐渐变深区域颜色逐渐变深C C发生质壁分离后完全复原的细胞，其细胞液浓度最终发生质壁分离后
14、完全复原的细胞，其细胞液浓度最终与外界溶液浓度相同与外界溶液浓度相同D D该实验不选择紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞作材料，是该实验不选择紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞作材料，是由于该类细胞不能发生质壁分离由于该类细胞不能发生质壁分离三、物质进出细胞的方式三、物质进出细胞的方式1 1.同一物质的不同运输方法同一物质的不同运输方法2.2.明辨物质运输的三个明辨物质运输的三个“不一定不一定”(1)(1)小分子物质的运输方式不一定都是跨膜运输，如神经递质的释放是胞吐作用小分子物质的运输方式不一定都是跨膜运输，如神经递质的释放是胞吐作用(2)(2)生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式运输的，如生物大分子不一定都是
15、以胞吞、胞吐方式运输的，如RNARNA和蛋白质可通过核和蛋白质可通过核孔出入细胞核。孔出入细胞核。(3)(3)消耗能量的运输方式并不一定就是主动运输，胞吞和胞吐也消耗能量消耗能量的运输方式并不一定就是主动运输，胞吞和胞吐也消耗能量【例例】下列关于物质进出细胞的叙述下列关于物质进出细胞的叙述,正确的是正确的是()A.A.主动运输、胞吞、胞吐均消耗细胞产生的主动运输、胞吞、胞吐均消耗细胞产生的ATPATPB.B.离子和小分子物质的跨膜方式一定是自由扩散离子和小分子物质的跨膜方式一定是自由扩散C.C.神经元释放乙酰胆碱与浆细胞释放抗体的方式不同神经元释放乙酰胆碱与浆细胞释放抗体的方式不同D.D.神经
16、细胞静息电位的维持是神经细胞静息电位的维持是K K+主动运输的结果主动运输的结果A A解析解析:主动运输、胞吞、胞吐均消耗能量主动运输、胞吞、胞吐均消耗能量,而细胞的直接能源物而细胞的直接能源物质是质是ATP;ATP;离子和小分子物质的跨膜运输方式有三种离子和小分子物质的跨膜运输方式有三种:自由扩散、自由扩散、协助扩散、主动运输协助扩散、主动运输;神经元释放乙酰胆碱与浆细胞释放抗体神经元释放乙酰胆碱与浆细胞释放抗体的方式相同的方式相同,都是胞吐作用都是胞吐作用;静息电位是静息电位是K K+外流导致的外流导致的,物质运物质运输方式是协助扩散输方式是协助扩散“三看法三看法”快速判定物质出入细胞的方
17、式快速判定物质出入细胞的方式【例】【例】将某活组织放入适宜的完全营养液中，置于适宜的条件下培养。培将某活组织放入适宜的完全营养液中，置于适宜的条件下培养。培养液中甲、乙两种离子的浓度保持相等且恒定，定期测定细胞中两种离子养液中甲、乙两种离子的浓度保持相等且恒定，定期测定细胞中两种离子的含量，得到如图所示曲线。下列叙述正确的是的含量，得到如图所示曲线。下列叙述正确的是()A A该组织细胞吸收甲、乙两种离子的方式分别是自由扩散和主动运输该组织细胞吸收甲、乙两种离子的方式分别是自由扩散和主动运输B B该组织细胞运输离子甲的载体蛋白数量比运输离子乙的载体蛋白数量多该组织细胞运输离子甲的载体蛋白数量比运
18、输离子乙的载体蛋白数量多C C两种离子均只能从高浓度的一侧运输到低浓度的一侧两种离子均只能从高浓度的一侧运输到低浓度的一侧D D曲线曲线mnmn段和段和abab段说明细胞呼吸产生的能量不足，抑制了细胞的吸收段说明细胞呼吸产生的能量不足，抑制了细胞的吸收B B课课 堂堂 练练 习习1.1.如图为渗透作用实验，开始时如图如图为渗透作用实验，开始时如图1 1，a a代表清水，代表清水，b b、c c代表蔗糖溶液代表蔗糖溶液(蔗糖蔗糖不能透过半透膜不能透过半透膜)，过一段时间后结果如图，过一段时间后结果如图2 2，漏斗管内的液面不再发生变化，漏斗管内的液面不再发生变化，H H1 1、H H2 2表示漏
19、斗管内液面与清水的高度差。下列说法错误的是表示漏斗管内液面与清水的高度差。下列说法错误的是()A A图图1 1中中b b的浓度大于的浓度大于c c的浓度的浓度B B图图2 2中中b b的浓度等于的浓度等于c c的浓度的浓度C C图图1 a1 a中水分子扩散到中水分子扩散到b b的速率大于的速率大于a a中水分子扩散到中水分子扩散到c c的速率的速率D D图图2 a2 a中水分子扩散到中水分子扩散到b b的速率等于的速率等于b b中水分子扩散到中水分子扩散到a a的速率的速率2.2.下列与植物吸水或失水的相关叙述中下列与植物吸水或失水的相关叙述中,不正确的是不正确的是()A.A.水分子在根毛细胞
20、的细胞液与土壤溶液之间的运动是单向的水分子在根毛细胞的细胞液与土壤溶液之间的运动是单向的B.B.可以根据相邻细胞的细胞液的浓度判断细胞间水分流动的总体方向可以根据相邻细胞的细胞液的浓度判断细胞间水分流动的总体方向C.C.蔗糖浸渍冬瓜导致细胞脱水死亡蔗糖浸渍冬瓜导致细胞脱水死亡,蔗糖分子再进入细胞蔗糖分子再进入细胞D.D.发生质壁分离的细胞一段时间后发生质壁分离的细胞一段时间后,某些情况下可以发生质壁分离自动复原某些情况下可以发生质壁分离自动复原A A解析解析:水分子在根毛细胞的细胞液与土壤溶液之间的运动是双向的水分子在根毛细胞的细胞液与土壤溶液之间的运动是双向的;根据渗透作根据渗透作用的原理可
21、知用的原理可知,水分子扩散的总体方向是由低浓度一侧向高浓度一侧扩散水分子扩散的总体方向是由低浓度一侧向高浓度一侧扩散;蔗糖蔗糖浸渍冬瓜浸渍冬瓜,由于蔗糖溶液浓度过高导致细胞脱水死亡由于蔗糖溶液浓度过高导致细胞脱水死亡,细胞膜失去选择透过性细胞膜失去选择透过性,蔗糖分子才能再进入细胞蔗糖分子才能再进入细胞;将细胞放在硝酸钾或甘油等溶液中将细胞放在硝酸钾或甘油等溶液中,发生质壁分离的发生质壁分离的细胞一段时间后细胞一段时间后,可以发生质壁分离自动复原。可以发生质壁分离自动复原。3.3.将若干生理状况基本相同将若干生理状况基本相同,长度为长度为4 cm4 cm的鲜萝卜条分为四组的鲜萝卜条分为四组,分
22、分别置于清水别置于清水(对照组对照组)和浓度相同的三种溶液中和浓度相同的三种溶液中(实验组实验组),),尿素溶液、尿素溶液、KNOKNO3 3溶液和蔗糖溶液分别编号为溶液和蔗糖溶液分别编号为1 1、2 2、3 3组。测量每组萝卜条的平组。测量每组萝卜条的平均长度均长度,结果如图。据图分析结果如图。据图分析,下列叙述正确的是下列叙述正确的是()A.A.实验组中都发生了质壁分离和复原现象实验组中都发生了质壁分离和复原现象B.B.对照组中水分子在前对照组中水分子在前15 min15 min进入了细胞进入了细胞,15 min,15 min之后不再进入之后不再进入C.1C.1组中的尿素分子和组中的尿素分
23、子和2 2组中的组中的K K+、NONO3 3都进入了细胞都进入了细胞,但进入的方但进入的方式不同式不同D.3D.3组中组中,如果一直增大蔗糖溶液浓度如果一直增大蔗糖溶液浓度,萝卜条就会一直缩短萝卜条就会一直缩短C C4.(20184.(2018全国全国卷卷,2),2)下列有关物质跨膜运输的叙述下列有关物质跨膜运输的叙述,正确的是正确的是()A.A.巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散B.B.固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输C.C.神经细胞受到刺激时产生的神经细胞受到刺激时产生的NaNa+内流属于被动运输内流属于被
24、动运输D.D.护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输C C解析解析:巨噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞巨噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞;固醇类激素如性激固醇类激素如性激素以自由扩散的方式进入靶细胞素以自由扩散的方式进入靶细胞;静息状态时静息状态时,神经细胞膜外的神经细胞膜外的NaNa+浓度高于膜内浓度高于膜内,受到刺激时产生的受到刺激时产生的NaNa+内流是由通道蛋白协助内流是由通道蛋白协助的被动运输的被动运输;护肤品中的甘油属于小分子脂溶性物质护肤品中的甘油属于小分子脂溶性物质,以自由扩以自由扩散的方式进入皮肤细胞。散的方式进入皮肤细胞。5.5
25、.离子泵是一种具有离子泵是一种具有ATPATP水解酶活性的载体蛋白水解酶活性的载体蛋白,能利用水解能利用水解ATPATP释释放的能量跨膜运输离子。下列叙述正确的是放的能量跨膜运输离子。下列叙述正确的是()A.A.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散B.B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度梯度进行的离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度梯度进行的C.C.动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率D.D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率C C解析解析:由题干可知由题干可知,离子通过离子泵的跨膜运输过程需要载体蛋白离子通过离子泵的跨膜运输过程需要载体蛋白和能量和能量,属于主动运输属于主动运输,因此加入蛋白质变性剂会降低离子泵跨膜因此加入蛋白质变性剂会降低离子泵跨膜运输离子的速率运输离子的速率;主动运输一般是逆浓度梯度进行的主动运输一般是逆浓度梯度进行的;动物一氧化动物一氧化碳中毒后碳中毒后,机体缺乏氧气而影响有氧呼吸机体缺乏氧气而影响有氧呼吸,进而影响能量供应进而影响能量供应,降降低离子泵跨膜运输离子的速率。低离子泵跨膜运输离子的速率。
