1、细胞的物质输入和输出第第6讲讲物质跨膜运输的实例考点一P60一、渗透作用(1)概念：指水分子(或其他溶剂分子)通过 的扩散过程。(2)渗透作用产生的条件：一是具有 ，二是半透膜两侧的溶液具有 。半透膜半透膜浓度差如膀胱如膀胱膜、肠衣膜、肠衣、蛋壳、蛋壳膜膜等等指指物质的量物质的量浓度浓度质量分数为10%的葡萄糖溶液质量分数为10%的蔗糖溶液渗透压渗透压教材中的隐性知识教材中的隐性知识(1)源于必修1 P60“问题探讨”：渗透与扩散有何区别？半透膜范围渗透扩散必须有必须有不一定需要不一定需要仅指溶剂分子仅指溶剂分子各种物质各种物质重点剖析归纳(1)渗透作用的现象分析渗透作用的现象分析漏斗漏斗内液
2、面上升的原因：内液面上升的原因：水分子由低浓度溶液流向高浓度溶液是表观现象，实际上水分子由低浓度溶液流向高浓度溶液是表观现象，实际上水水分子是双向移动分子是双向移动的，只是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分的，只是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数较多。子数较多。单位时间内单位时间内由清水进入蔗糖溶液中的水分子数多于由蔗糖溶液由清水进入蔗糖溶液中的水分子数多于由蔗糖溶液进入清水中的水分子数。进入清水中的水分子数。渗透作用现象分析及拓展应用渗透作用现象分析及拓展应用漏斗内液面停止上升的原因：随着液面的不断上升，随着液面的不断上升，漏斗内液漏斗内液体的压强越来越大体的压强越来越大，从而使水分子从漏
3、斗内移向烧杯的速率加，从而使水分子从漏斗内移向烧杯的速率加快，水分子进出漏斗的速率越来越接近，直至完全相等，漏斗快，水分子进出漏斗的速率越来越接近，直至完全相等，漏斗内液面不再升高，此时内液面不再升高，此时水分子的进出达到相对平衡。若若渗透平衡后，半透膜两侧液面仍存在液面高度差，则半透膜渗透平衡后，半透膜两侧液面仍存在液面高度差，则半透膜两侧溶液就存在浓度差，且两侧溶液就存在浓度差，且液面高的一侧溶液浓度高液面高的一侧溶液浓度高。若若S S1 1S S2 2，则，则S S1 1液面液面 ；若若S S1 1S S2 2，S S1 1液面液面1.1.溶质溶质分子不能通过半透膜分子不能通过半透膜当液
4、面当液面不再变动不再变动时，若时，若A A、B B存在液面差存在液面差hh，则，则S S1 1 S S2 2。此时此时仍有水的流动，只是单位时间仍有水的流动，只是单位时间内内上升上升下降下降进入的水进入的水=出来的水出来的水2.2.溶质溶质分子能通过半透膜（如分子能通过半透膜（如K K+、NONO3 3-）当当S S1 1S S2 2时时，S S1 1液面先液面先 ，然后，然后 ，最终半，最终半透膜两侧液面透膜两侧液面 。上升上升下降下降齐平齐平(2)渗透作用实验装置的拓展应用渗透作用实验装置的拓展应用验证渗透作用发生的条件验证渗透作用发生的条件比较不同溶液浓度的大小比较不同溶液浓度的大小漏斗
5、内溶液浓度为M，烧杯内溶液浓度为N，以下为各种现象及对应的结论：探究物质能否通过半透膜的方法探究物质能否通过半透膜的方法(以碘和淀粉为例)烧杯内盛淀粉溶液漏斗内盛碘液结论变蓝不变蓝碘能通过半透膜，而淀粉不能不变蓝变蓝淀粉能通过半透膜，而碘不能变蓝变蓝淀粉和碘都能通过半透膜不变蓝不变蓝淀粉和碘都不能通过半透膜二、动物细胞和植物细胞的吸水和失水(1)(1)动物细胞的吸水和动物细胞的吸水和失水失水现象吸水膨胀失水皱缩维持正常形态(2)(2)植物细胞的吸水和失水植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)原理原理细胞液细胞壁全透性全透性 伸缩性小伸缩性小液泡内的液体液泡内的液体选择透过性选择透过性伸缩性
6、大伸缩性大现象现象等于大于小于由由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成，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。不包括细胞核和液泡内的细胞液。此结构仅存在于此结构仅存在于成熟的植物细胞中。成熟的植物细胞中。是是细胞膜以内所有生命物质的总称，包括细胞膜、细细胞膜以内所有生命物质的总称，包括细胞膜、细胞质、细胞核三部分。胞质、细胞核三部分。一个动物细胞就是一个原生质一个动物细胞就是一个原生质体。植物细胞去除细胞壁后剩下的就是原生质体体。植物细胞去除细胞壁后剩下的就是原生质体。原生质层：原生质体：重点剖析归纳三、物质跨膜运输的其他实例(1)植物对无机盐离子的吸收不
7、同植物对同种无机盐离子的吸收有 。同种植物对不同无机盐离子的吸收也有 。(2)人体甲状腺滤泡上皮细胞对碘的吸收是 (填“逆”或“顺”)浓度梯度进行的。(3)不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的 性。差异差异逆差异教材中的隐性知识教材中的隐性知识(1)源于必修1 P63“资料分析”：科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2、Mg2和 的培养液中培养，结果及分析如下：水稻培养液中Mg2、Ca2浓度升高的原因：_。吸收Mg2、Ca2的量水稻吸收水分子的量多于植物吸水和吸收矿质元素是两个相对独立的过程植物吸水和吸收矿质元素是两个相对独立的过程(2)源于必修1 P64“练习拓展题”：轮作的意义是_。种植
8、同种作物导致土壤肥力下降防止长期在同一块田里 轮作是农业生产中经常使用的方法。农民在同一块田里种植的作物种类会因年份有所不同，也就是有计划地更换作物种类来种。轮作的主要作用：1.有利于均衡地利用土壤养分。2.防治病、虫、草害。3.改善土壤理化性状，调节土壤肥力，促进土壤有益微生物的繁殖。（3 3）P61P61：对农作物施肥过多，或造成对农作物施肥过多，或造成 现象。现象。烧苗烧苗 施肥后浇水的主要作用：1.矿质元素只有呈离子状态才能被植物吸收。2.避免因土壤溶液浓度过高，作物渗透作用失水出现烧苗。实验假设实验假设：_。温度高低会提高或降低水分子通过半透膜的扩散速率。在一定温度范围内，提高温度会
9、加快水分子通过半透膜的速率；而降低温度则减缓水分子通过半透膜的速率(源于P76“自我检测技能应用”)温度高低会提高或降低水分通过半透膜的扩散速率吗？请你提出假设，并设计检验该假设的实验方案。材料及用具：有如图所示相同的渗透装置三个，酒精灯(或水浴锅)、冰块及用具若干。阐述基本原理，突破长句表达 实验实验方案：方案：准备如图所示的渗透装置三套，在第一组的烧杯外用酒精灯或水浴锅加热升温；第二组烧杯外加 ；第三组留作对照。三组装置同时开始实验，并记录液面变化及时间。冰块降温(4)源于必修1 P61“与生活的联系”：为什么吃比较咸的食物时，口腔和唇感觉比较干？提示这是因为与细胞内液相比，外界溶液浓度高
10、，口腔上皮细胞失水导致的。(5)源于必修1 P64“与社会的联系”：浓度低的饮料可以用来补充体内水分，而浓度高的饮料不能很好地起到补充体内水分的作用，是因为_。过高浓度的饮料反而会导致细胞失水教材中的隐性知识教材中的隐性知识(1)渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量百分比浓度()(2)在渗透作用中，当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子不再通过半透膜()(3)虽然红细胞没有具膜细胞器，但将其放入一定浓度的外界溶液中，也能发生渗透作用()(4)植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质和细胞核()诊断常考语句，澄清易错易混(5)成熟的植物细胞在发生质壁分离的过程中，细胞吸水能力逐渐减弱()(6)在蔗糖溶液
11、中加入适量红墨水，可观察紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞的质壁分离()(7)无机盐离子都是逆浓度梯度跨膜运输的()考向逐一突破考向一渗透作用的原理及应用分析考向一渗透作用的原理及应用分析1.某同学设计的渗透装置实验如图所示(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。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液一段时间后再加入蔗糖酶(微量)。有关该实验描述正确的是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，最后保持内外液面基本相平C.漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后保 持一定的液面差不变D.加酶后在烧杯中可检测出的有机物仅有葡萄糖加酶后水解为单糖，
12、分子数目增多，渗透压更高，液面继续上升加酶后水解为单糖，分子数目增多，渗透压更高，液面继续上升2.如图为一个渗透装置，假设溶质分子或离子不能通过半透膜，实验开始时，液面a和b平齐。下列判断不正确的是A.如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的浓度低于乙，则液 面a会下降，液面b会上升B.如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，两者的 质量分数相同，则液面a会上升，液面b会下降C.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲、乙溶液的浓度不一定相等D.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲、乙溶液的渗透压一定相等考向二动植物细胞吸水与失水的分析考向二动植物细胞吸水与失水的分析3.(2021郑州质检)五个大小相同的白萝卜
13、幼根与植物甲的幼根分别放入AE五种不同浓度的蔗糖溶液中，30分钟后，取出称重，重量变化如下图所示。以下关于该实验结果的说法，正确的是A.植物甲比白萝卜更耐干旱B.植物甲在与白萝卜幼根细胞液等渗的完全 培养液中不能正常生长C.五种蔗糖溶液浓度由低到高依次是B、D、A、E、CD.白萝卜与植物甲的幼根细胞在C溶液中水分子不会通过细胞膜向外转移4.将家兔红细胞置于不同浓度的溶液中，水分子的跨膜运输示意图如图(箭头方向表示水分子的进出，箭头粗细表示水分子出入的多少)。下列叙述不正确的是A.一段时间后，甲细胞的吸水能力会增强B.图中乙细胞不能发生渗透作用C.光学显微镜下无法观察到图中乙细胞有水分子的进出D
14、.可用家兔、鸡等常见生物材料的红细胞制备纯净的细胞膜物质出入细胞的方式及影响因素考点二P70方式被动运输图例 运输方向_是否需要载体否_是否消耗能量否_举例O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯、尿素尿素的跨膜运输人的红细胞吸收葡萄糖吞噬细胞吞噬抗原一、各种物质出入细胞方式的比较方式被动运输图例 运输方向_胞内胞外自由扩散协助扩散主动运输胞吐胞吞高浓度低浓度低浓度高浓度胞外胞内是否需要载体否_是否消耗能量否_举例O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯、尿素尿素的跨膜运输是是否否是是神经递质神经递质一般为小一般为小分子分子小肠吸收小肠吸收葡萄糖葡萄糖氨基酸无机盐；氨基酸无机盐；肾小管重吸收葡肾小管重
15、吸收葡萄糖无机盐；根萄糖无机盐；根吸收无机盐；红吸收无机盐；红细胞吸钾排钠细胞吸钾排钠分泌蛋白、分泌蛋白、神经递质神经递质等的分泌等的分泌小分子、离子小分子、离子大分子、颗粒大分子、颗粒红细胞吸红细胞吸收葡萄糖；收葡萄糖；神经细胞神经细胞K K外流外流NaNa内内流流吞噬细胞吞噬细胞吞噬抗原；吞噬抗原；新生儿从新生儿从乳汁中获乳汁中获得抗体得抗体结构基础结构基础细胞膜的流动性细胞膜的流动性胞吞、胞吐：胞吞、胞吐：膜的选择透过性膜的选择透过性被动运输、主动运输：被动运输、主动运输：属于跨膜运输，但没有真正地穿过生物膜。属于跨膜运输，但没有真正地穿过生物膜。主动运输的意义：主动运输的意义：保证活细
16、胞按生命活动的需要，主动选择吸收保证活细胞按生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和有害物质。所需要的营养物质，排出代谢废物和有害物质。协助扩散的转运蛋白协助扩散的转运蛋白载体蛋白载体蛋白通道蛋白通道蛋白水通道蛋白水通道蛋白离子通道蛋白离子通道蛋白水分子跨膜的方式水分子跨膜的方式自由扩散自由扩散依靠通道蛋白的协助扩散依靠通道蛋白的协助扩散载体蛋白载体蛋白通道蛋白通道蛋白参与主动运输、协助扩散只参与协助扩散与被运输的分子离子特异性结合不构型改变，可移动不顺、逆浓度梯度均可顺浓度梯度教材中的隐性知识教材中的隐性知识(1)源于必修源于必修1 P73“与社会的联系与社会的联系”：囊
17、性纤维病：囊性纤维病：有的有的细胞中某种蛋白质结构异常细胞中某种蛋白质结构异常，影响了影响了Na和和Cl的跨膜运输的跨膜运输，导致，导致肺部细胞外侧肺部细胞外侧Na的聚积，使肺易受细菌伤害，这一事例说明这种结构的聚积，使肺易受细菌伤害，这一事例说明这种结构蛋白属于细胞膜上蛋白属于细胞膜上的的 ，也反映了细胞膜对离子的吸收具有选择也反映了细胞膜对离子的吸收具有选择性是通过细胞膜性是通过细胞膜上上 来来实现的。实现的。(2)源于必修源于必修1 P74“科学前沿科学前沿”：通道蛋白：通道蛋白：是一类跨越细胞膜磷脂双分是一类跨越细胞膜磷脂双分子层的蛋白质，分为两大类子层的蛋白质，分为两大类：。肾小球的
18、滤肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用都过作用和肾小管的重吸收作用都与与 有关有关；神经信息的传递；神经信息的传递与与_ 密切相关密切相关。载体蛋白载体蛋白的种类和数量水通道蛋白和离子通道蛋白水通道离子通道重点剖析归纳1.判定物质出入细胞的方式判定物质出入细胞的方式(1)“三看法三看法”快速判定物质出入细胞的方式快速判定物质出入细胞的方式(2)物质跨膜运输方式图解物质跨膜运输方式图解二、影响物质跨膜运输因素的分析(1)浓度差对物质跨膜运输的影响浓度差对物质跨膜运输的影响浓度差主要影响自由扩散和协助扩散浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。细胞外浓度细胞外浓度细胞内浓度细胞内浓度时间时间主动运输主动
19、运输(2)载体蛋白数量对跨膜运输的影响载体蛋白数量对跨膜运输的影响载体蛋白主要影响协助扩散和主动运输载体蛋白主要影响协助扩散和主动运输。受能量限制受能量限制(3)氧气含量对跨膜运输的氧气含量对跨膜运输的影响影响运输速率运输速率能量能量主动运输主动运输O OA AB B无氧呼吸无氧呼吸供能供能受载体蛋白数量受载体蛋白数量限制限制通过影响细胞呼吸进而影响主动运输的速率。通过影响细胞呼吸进而影响主动运输的速率。(4)温度温度三、探究物质跨膜运输方式的实验设计思路(1)探究是主动运输还是被动运输探究是主动运输还是被动运输(2)探究是自由扩散还是协助扩散探究是自由扩散还是协助扩散归纳总结归纳总结有关物质
20、出入细胞方式的有关物质出入细胞方式的6个个“不要漏掉不要漏掉”(1)需要载体蛋白需要载体蛋白协助的运输方式除协助的运输方式除主动运输主动运输外，不要外，不要漏掉漏掉(2)消耗能量消耗能量的运输方式除的运输方式除主动运输主动运输外，不要外，不要漏掉漏掉(3)从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外，不要从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外，不要漏掉漏掉(4)影响协助扩散运输速率的因素除载体蛋白数量外，不要影响协助扩散运输速率的因素除载体蛋白数量外，不要漏掉漏掉(5)与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外，不要漏掉不要漏掉(6)Na、K等无机盐离子一般以主动运
21、输的方式进出细胞，但也可等无机盐离子一般以主动运输的方式进出细胞，但也可通通过过 (如离子通道如离子通道)进出细胞，如神经细胞维持静息电位时的进出细胞，如神经细胞维持静息电位时的K外流和形成动作电位时的外流和形成动作电位时的Na内流内流。协助扩散协助扩散胞吞和胞吐胞吞和胞吐协助扩散协助扩散浓度差浓度差载体蛋白的合成场所载体蛋白的合成场所核糖体核糖体协助扩散协助扩散ATP离子梯度动力离子梯度动力协助扩散协助扩散主动运输主动运输光能光能协同转运协同转运同向转运同向转运反向转运反向转运主动运输主动运输不都是不都是由由ATP直直接提供能量接提供能量重点剖析归纳主动运输的功能方式主动运输的功能方式(1)
22、细胞质中的氢离子可以通过扩散作用进入液泡内()(2)Na与有关载体蛋白结合排出神经细胞属于主动运输()(3)同种物质进出同一细胞的方式一定相同()(4)以胞吐的方式排出细胞的物质不一定都是生物大分子()(5)主动运输使膜内外物质浓度趋于一致，维持了细胞的正常代谢()(6)人红细胞吸收胆固醇与吸收葡萄糖的相同点是需要载体蛋白的协助()(7)新生儿从乳汁中获得抗体需要消耗能量()(8)激素都必须通过主动运输进入细胞内才能完成对细胞代谢的调节()诊断常考语句，澄清易错易混(源自必修1 P76“自我检测思维拓展”)在顺浓度梯度的情况下，葡萄糖、氨基酸等分子可以通过协助扩散进入细胞。当细胞外葡萄糖或氨基
23、酸的浓度低于细胞内时，细胞还能吸收这些营养物质吗？你还能提出其他问题吗？阐述基本原理，突破长句表达 提示能，这时通过主动运输吸收。提出的问题：此时细胞线粒体活跃状态如何？考向逐一突破考向一物质跨膜运输方式的判断考向一物质跨膜运输方式的判断5.(2019黑龙江哈尔滨三中上学期一调)下列关于物质出入细胞方式的叙述，错误的是A.细胞膜中某些蛋白质结构异常，可能影响一些物质的跨膜运输B.物质进出细胞时可能需要消耗能量而不需要载体蛋白协助C.Na等离子仅能通过主动运输进出细胞D.低温环境会使细胞膜的流动性降低6.主动运输消耗的能量可来自ATP或离子电化学梯度等。如图为Na、葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图
24、。下列关于图中物质跨膜运输过程的分析错误的是A.葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞是不需耗能的主动运输B.Na从小肠上皮细胞进入组织液是需要消耗ATP的主动运输C.葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞与Na从肠腔进入小肠上皮细胞相伴随D.Na从肠腔到小肠上皮细胞以及葡萄糖从小肠上皮细胞到组织液均为 被动运输协助扩散协助扩散主动运输主动运输共用一个载体共用一个载体协助扩散协助扩散主动运输主动运输考向二影响物质跨膜运输的因素分析考向二影响物质跨膜运输的因素分析7.(2020四川攀枝花期末)如图甲、乙分别是洋葱根尖在不同O2浓度及不同底物浓度情况下(其他条件适宜)，从含硝酸钾的全营养液中吸收的速率曲线图。下列相关
25、描述不正确的是A.a点时影响离子吸收速率的主要因素是能量B.b点时离子吸收速率不再增大是因为载体蛋白的数量有限C.c点时影响离子吸收速率的主要因素 是底物浓度D.d点时离子吸收速率不再增大是因为 底物浓度太高，细胞发生质壁分离8.离子泵是一种具有离子泵是一种具有ATP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ATP释放的能量跨膜运输离子，下列叙述正确的是A.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度梯度进行的C.动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率通过离子泵的跨膜运输属于主动运输，运输方向为逆
26、浓度运输通过离子泵的跨膜运输属于主动运输，运输方向为逆浓度运输考向三物质跨膜运输的有关探究实验分析考向三物质跨膜运输的有关探究实验分析9.(2021河北衡水中学质检)主动运输是一种重要的跨膜运输方式，体现了生命活动的“主动性”。为探究主动运输的特点，科研人员利用下图装置进行实验，其中HgCl2是一种可以影响ATP水解的新陈代谢抑制剂。请分析回答：(1)本实验的名称是_。探究HgCl2溶液和细胞成熟程度对细胞主动运输(吸收磷酸盐)的影响(2)写出实验进行过程中需要控制的两个无关变量：_。温度、pH、溶氧量、溶液的用量、胡萝卜片的数量等(任写两个即可)解析实验中，应保证各组所处环境的温度、溶液的量
27、、pH、溶氧量以及胡萝卜片的数量等一致，以免影响实验效果。(3)实验得到如图所示的结果。解析由题图纵坐标可知，科研人员在实验前后需测定溶液中磷酸盐的浓度。根据实验结果，科研人员在实验前后需测定_。溶液中磷酸盐的浓度比较乙组和甲组结果，得出的结论是_。解析甲组中不含有HgCl2溶液，即ATP水解不受影响，细胞可进行主动运输(吸收磷酸盐)，而乙组中加入了HgCl2溶液，抑制了ATP的水解，则能量供应不足，影响了主动运输，说明细胞主动运输(吸收磷酸盐)需要消耗能量。细胞主动运输(吸收磷酸盐)需要消耗能量与甲组相比，丙组吸收磷酸盐较少的原因可能是_。解析由于甲组和丙组的唯一变量为胡萝卜片的成熟程度，所
28、以与甲组相比，丙组吸收磷酸盐较少的原因可能是幼嫩组织供能少，幼嫩组织细胞膜上载体蛋白数量少。幼嫩组织供能少，幼嫩组织细胞膜上载体蛋白数量少观察植物细胞的质壁分离和复原考点三P61一、实验原理大半透膜 实验材料：实验材料：紫色紫色洋葱鳞片叶洋葱鳞片叶外外表皮表皮若用紫色洋葱鳞片叶若用紫色洋葱鳞片叶内内表皮或白色洋葱鳞片叶表皮或白色洋葱鳞片叶外外表皮：表皮：显微镜调暗显微镜调暗在蔗糖溶液中加入适量红墨水在蔗糖溶液中加入适量红墨水二、实验步骤紧贴细胞壁逐渐变小变深清水逐渐变大变浅均用低倍镜 引流法三、现象与结论细胞细胞的的吸水力吸水力浓度降低了浓度降低了的外界溶液的外界溶液增强增强剖析实验要点1.1
29、.质壁分离和复原实验分析质壁分离和复原实验分析(1)质壁分离发生的条件从细胞角度分析从细胞角度分析a.死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离及复原现象。b.具有中央大液泡的成熟的植物活细胞可发生质壁分离及复原现象，且细胞液最好带有一定的颜色，便于观察，以活的紫色洋葱鳞片叶外表皮最佳。c.细菌细胞也能发生质壁分离，但现象不明显。从溶液角度分析从溶液角度分析a.在一定浓度(溶质不能透过膜)的溶液中只会发生质壁分离现象，不能自动复原。b.在一定浓度(溶质可透过膜)的溶液(如KNO3、乙二醇、甘油等)中可发生质壁分离后自动复原现象；盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于
30、做质壁分离实验的溶液。c.本实验选用0.3 g/mL的蔗糖溶液。若质量浓度过高，质壁分离速度虽快，但会使细胞在短时间内因失水过多而死亡，质壁分离后不能复原；若质量浓度过低则不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。主动运输主动运输自由扩散自由扩散(2)质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间的是浓度降低的外界溶液。这是因为细胞壁是全透性的，且有水分子通过原生质层渗透出来。(3)本实验存在的两组对照实验本实验存在的两组对照实验本实验存在的两组实验均为自身对照均为自身对照，自身对照指对照组和实验组在同一研究对象上进行，是实验前后之间的对照。2.2.质壁分离和复原实验的拓展应用质壁分离和复原实验的拓展应用(1)判断
31、成熟植物细胞的死活判断成熟植物细胞的死活(2)测定细胞液浓度范围测定细胞液浓度范围利用植物细胞的质壁分离现象可以测定细胞液浓度的大概利用植物细胞的质壁分离现象可以测定细胞液浓度的大概范范围围。将细胞液浓度相同的某种植物细胞（如图所示）置于不同浓度的将细胞液浓度相同的某种植物细胞（如图所示）置于不同浓度的蔗糖溶液中，出现图中蔗糖溶液中，出现图中a-da-d四种细胞状态，则细胞液浓度最精确四种细胞状态，则细胞液浓度最精确的范围是下列那两个细胞之间（）的范围是下列那两个细胞之间（）A.dA.dc c B.aB.ad d C.cC.cb b D.dD.db bB 引起50%左右细胞发生初始质壁分离的浓
32、度称为细胞的等渗浓度。为了测定洋葱鳞片叶表皮细胞的等渗浓度，有人把剪成小块的等量的洋葱鳞片叶表皮分别依次放入下面各组溶液中，并记录实验结果如下表。请回答：(1)该洋葱鳞片叶表皮细胞的等渗浓度为_。(2)如果再给你四组实验材料，请设计出能够更精确地测定出细胞等渗浓度的方法：_。0.50.6mol/L可分别配置可分别配置0.52mol/L0.52mol/L、0.54 mol/L 0.54 mol/L、0.56 mol/L 0.56 mol/L、0.58 0.58 mol/Lmol/L的的四组蔗糖溶液进行类似的实验。四组蔗糖溶液进行类似的实验。(3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度比较不同成熟植物细
33、胞的细胞液浓度(4)比较未知浓度溶液的浓度大小比较未知浓度溶液的浓度大小(5)鉴别不同种类的溶液鉴别不同种类的溶液(如如KNO3溶液和蔗糖溶液溶液和蔗糖溶液)考向逐一突破预测考向总结方法考向一实验原理和基本步骤分析考向一实验原理和基本步骤分析10.(2017海南，9)为研究植物细胞质壁分离现象，某同学将某植物的叶表皮放入一定浓度的甲物质溶液中，一段时间后观察到叶表皮细胞发生了质壁分离现象。下列说法错误的是A.该植物的叶表皮细胞是具有液泡的活细胞B.细胞内甲物质的浓度高于细胞外甲物质的浓度C.细胞液中的H2O可以经自由扩散进入甲物质溶液中D.甲物质和H2O能自由通过该叶表皮细胞的细胞壁解析由于一
34、段时间后观察到叶表皮细胞发生了质壁分离现象，只能说明细胞外甲物质的浓度大于细胞液浓度，B项错误。11.下列关于植物细胞质壁分离与复原实验的叙述，错误的是A.该实验已存在对照，不需要增设一组对照组B.在该实验中，操作步骤为：制片、低倍镜观察、滴加蔗糖溶液、高倍 镜观察C.用菠菜叶做该实验时，叶绿体的存在不会干扰实验现象的观察D.实验材料的不同部位其细胞质壁分离程度并不完全一致解析在该实验中，三次观察均为低倍镜观察，B错误。考向二实验的拓展和应用考向二实验的拓展和应用12.正确的实验往往能达到特定的目的。下列各项中，不能通过植物细胞质壁分离实验达到相关实验目的的是A.判断成熟的植物细胞的死活B.原
35、生质层比细胞壁的伸缩性大C.成熟的植物细胞能进行渗透吸水D.水分子可以通过通道蛋白进入细胞13.(2021江西月考)取某一红色花冠的2个大小相同、生理状态相似的花瓣细胞，将它们分别放置在甲、乙两种溶液中，测得细胞失水量的变化如图 1，液泡直径的变化如图 2，下列叙述正确的是A.第4分钟前甲溶液中花瓣细胞的失水速率小于乙溶液B.第4分钟后乙溶液中细胞由于失水过多而死亡C.图2中曲线和图 1 中甲溶液中 细胞失水量曲线对应D.甲、乙两种溶液的浓度不同，溶质种类可能相同质壁分离质壁分离自动自动复原复原质壁分离质壁分离自动自动复原复原网络构建要语必背网络构建要语必背1.核心概念核心概念(1)(必修1
36、P61)细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。(2)(必修1 P70)顺浓度梯度的扩散统称为被动运输，包括自由扩散和协助扩散。(3)(必修1 P70)进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散，叫做协助扩散。(4)(必修1 P71)从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。2.教材结论性语句教材结论性语句(1)(必修1 P61)植物细胞内的液体环境主要是指液泡里面的细胞液。(2)(必修1 P64)细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，生物膜的这一特性，与细胞的生命活动密切相关，是活细胞的一个重要特征。(3)(必修1 P64
37、)物质的跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的，细胞对物质的输入和输出具有选择性。(4)(必修1 P72)胞吞和胞吐是借助于膜的融合完成的，与膜的流动性有关，它是大分子和颗粒性物质进出细胞的物质运输方式，某些小分子也可通过胞吞、胞吐进出细胞，靠ATP提供动力。课时精练1.(2019四川成都石室中学高三入学考)下图为研究渗透作用的实验装置，漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，水分子可以透过半透膜，而蔗糖分子则不能。当渗透达到平衡时，液面差为m。下列有关叙述正确的是A.渗透平衡时S1溶液的浓度等于S2溶液的浓度B.若向漏斗中加入蔗糖分子，则平衡时m变小C.当漏斗内外的高度差达
38、到平衡时，没有水分子进出 半透膜D.若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，再次平衡时m 将变小液面高的一侧溶液浓度高液面高的一侧溶液浓度高浓度差越大，液面差越大浓度差越大，液面差越大2.(2021陕西省高三质检)将适量等长度等体积的相同土豆条均分为三组，分别置于等体积的甲、乙、丙溶液中一段时间(甲溶液与丙溶液的溶质是同种物质)，直至b时后，均同时放回相应溶液的低浓度溶液中一段时间。实验期间持续观察土豆条体积变化，并计算相对体积，结果如图，以下说法正确的是A.三种溶液中，丙浓度乙浓度甲浓度B.甲、乙、丙溶液的溶质均能进入土豆 细胞C.甲溶液中土豆细胞液渗透压小于外界 溶液渗透压D.放回低浓度溶液后，乙
39、溶液中土豆条的细胞质基质渗透压大于外界溶液渗透压自动复原自动复原3.下列关于“观察洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验的叙述，错误的是A.正在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色的中央液泡逐渐缩小，颜色 逐渐加深B.在一定蔗糖浓度范围内，不断增加外界蔗糖溶液浓度，引起质壁分离 所需时间不断缩短，质壁分离程度不断加大C.细胞处于质壁分离状态时，细胞液浓度可能大于外界溶液浓度D.若将洋葱表皮细胞放在一定浓度的淀粉溶液中，可发生质壁分离和质 壁分离自动复原现象4.(八省联考湖北，3)拟南芥液泡膜上存在Na/H反向转运载体蛋白，它可利用液泡内外H的电化学梯度(电位和浓度差)将H转出液泡，同时
40、将Na由细胞质基质转入液泡。部分物质跨液泡膜转运过程如下图所示，据图判断，下列叙述错误的是A.Na在液泡中的积累有利于提高拟南芥的耐盐能力B.Na以主动运输的方式由细胞质基质进入液泡C.Cl以协助扩散的方式由细胞质基质进入液泡D.H2O以自由扩散的方式进出液泡细胞质基质细胞质基质主动运输主动运输高高低低协助协助扩散扩散主动主动运输运输协助协助扩散扩散5.(2020威海二模)钙泵是一种存在于细胞膜及细胞器膜上的运输Ca2的ATP水解酶，其能驱动细胞质中的Ca2泵出细胞或泵入细胞内的钙库(内质网等储存Ca2的细胞器)，以维持细胞质内低浓度的Ca2。当细胞受到刺激时，Ca2又会从细胞外或钙库中借助通
41、道蛋白进入细胞质。下列相关说法错误的是A.一氧化碳中毒时钙泵的活性会降低B.Ca2泵出细胞或泵入内质网腔内的过程属于主动运输C.Ca2从细胞外或钙库中借助通道蛋白进入细胞质的过程属于协助扩散D.钙泵参与运输Ca2的过程属于放能反应主动运输协助扩散6.(2020福建厦门外国语学校模拟)下列与物质运输相关的叙述，正确的是A.氧气浓度适当增高会促进羊成熟红细胞对葡萄糖的吸收B.温度影响物质跨膜运输速率只是因为影响了膜的流动性C.小肠上皮细胞吸收甘油的速率与其膜上的载体蛋白数量无关D.胞吞、胞吐运输的都是生物大分子协助扩散和酶活性自由扩散7.(2020天津市高三质检)ATP酶复合体存在于生物膜上，其主
42、要功能是将生物膜一侧的H搬运到另一侧，并催化ATP的形成。如图表示ATP酶复合体的结构和主要功能，下列分析正确的是A.叶绿体中含有的ATP酶复合体分布在类囊体薄膜和基质中B.ATP酶复合体具有的功能说明膜蛋白具有运输和 催化作用C.图中H从B侧运输到A侧的跨膜运输需要细胞代 谢提供能量D.ATP酶复合体在线粒体中参与有氧呼吸的第二阶 段和第三阶段协助扩散8.利用荧光素双醋酸酯(FDA)染色法测定动物细胞的活力，其基本原理是FDA本身无荧光，可自由通过细胞膜，经细胞内酯酶分解产生荧光素，积累在细胞内并能发出绿色荧光，下列相关叙述正确的是A.实验中配制的FDA溶液是一种低渗溶液B.FDA通过胞吞作
43、用进入细胞，需要消耗能量C.荧光素分子能以自由扩散的方式通过细胞膜D.一定范围内，荧光强度与细胞活力呈正相关自由扩散进细胞9.(2020甘肃张掖质检)下列有关生物体内的物质运输的叙述，正确的是A.细胞内囊泡的运输过程中存在囊泡膜与靶膜的识别，这可能与囊泡膜 上的糖蛋白有关B.氨基酸的跨膜运输和被转运到核糖体上都离不开载体蛋白C.高等动物体内的激素通过体液定向运输到靶细胞D.人体内的细胞都是通过协助扩散的方式吸收葡萄糖的tRNA10.(2019吉林吉林“五地六校五地六校”联考联考)下列关于甲、乙、丙三图的叙述，正确下列关于甲、乙、丙三图的叙述，正确的是的是A.成熟的植物细胞能发生质壁分离的原因之
44、一是其细胞膜相当于图甲中 的B.图乙中，三种物质进入细胞的方式中只有钠离子的运输不是主动运输C.图乙中，转运葡萄糖和钠离子的载体蛋白相同，可见载体蛋白不具有 特异性D.图丙中，限制b点和c点的物质运输速率的因素分别是载体数量和能量13.(2021江西月考)取某一红色花冠的2个大小相同、生理状态相似的花瓣细胞，将它们分别放置在甲、乙两种溶液中，测得细胞失水量的变化如图 1，液泡直径的变化如图 2，下列叙述正确的是A.第4分钟前甲溶液中花瓣细胞的失水速率小于乙溶液B.第4分钟后乙溶液中细胞由于失水过多而死亡C.图2中曲线和图 1 中甲溶液中 细胞失水量曲线对应D.甲、乙两种溶液的浓度不同，溶质种类
45、可能相同质壁分离质壁分离自动自动复原复原质壁分离质壁分离自动自动复原复原1.(2020江西九江一中模拟江西九江一中模拟)撕取洋葱外表皮分别放置在一定浓度的蔗糖撕取洋葱外表皮分别放置在一定浓度的蔗糖和硝酸钾溶液中，细胞失水量的变化情况如图所示。下列叙述正确的是和硝酸钾溶液中，细胞失水量的变化情况如图所示。下列叙述正确的是A.曲线甲表示硝酸钾溶液组细胞失水量的变化B.a点时，曲线乙中水分子进出细胞达到动态平衡状态C.b点时，曲线乙中的细胞液渗透压与实验初始时相等D.两条曲线变化趋势的差异是因甲、乙溶液浓度不同导致的硝酸钾2.(2020衡水中学三模衡水中学三模)如图如图14为物质浓度差或氧气浓度与物
46、质跨膜运为物质浓度差或氧气浓度与物质跨膜运输速率间关系的曲线图。下列相关叙述，不正确的是输速率间关系的曲线图。下列相关叙述，不正确的是A.若某物质跨膜运输的速率可用图1与3表示，则该物质不应为葡萄糖B.若某物质跨膜运输的速率可用图2与3表示，则该物质可能是葡萄糖C.限制图中a、c两点的运输速率的主要因素不同，b、d两点的限制因素 有共同点D.将图2与4的曲线补充完整，曲线的起点应从坐标系的原点开始3.(2020山东青岛二中月考山东青岛二中月考)将甲、乙两种植物的块茎切成形状、大小相同将甲、乙两种植物的块茎切成形状、大小相同的细条，分别置于质量浓度为的细条，分别置于质量浓度为0.3 g/mL的蔗
47、糖溶液中，绘制的失水量曲的蔗糖溶液中，绘制的失水量曲线如下。下列叙述错误的线如下。下列叙述错误的是是A.与图相关细胞的原生质层会有一定程度的收缩B.由图推知，甲植物细胞液浓度小于乙植物细胞液浓度C.4 min时乙植物细胞液的浓度大于外界溶液的浓度D.8 min时水分子跨膜运输进出细胞达到平衡4.(2019湖南常德一中月考)图甲中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式，图乙表示细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列相关叙述中，错误的是A.甲图中a表示自由扩散，b表示协助扩散或主动运输B.甲图中b曲线达到最大转运速率后的限制因素可能是载体蛋白的数量C.被胞吞或胞吐的物质一定是大分子 物质D.
48、乙图中的胞吞和胞吐过程都需要消 耗ATP5.(2021江西师大附属中学月考)科学研究发现，哺乳动物肌肉细胞膜外Na浓度是膜内的10倍，细胞膜内K浓度是膜外的30倍，这种浓度差与细胞膜上的离子泵(即ATP酶)有关，其运输原理如图所示。下列说法正确的是A.该运输过程体现了细胞膜的选择透过性B.Na和K通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散C.温度升高一定会使离子泵运输Na和K的速率 变快D.该运输过程持续进行会导致细胞内积累大量的ADP6.(2019重庆六校联考)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的含量，得到如图所示曲线。据图分析下列叙述正确的是A.该组织的细胞吸收甲、乙两种离子的方式分别是自由扩散和主动运输B.该组织细胞运输离子甲的载体数量比运输离子乙的载体数量多C.两种离子均只能从低浓度的一侧运输到高浓度的 一侧D.曲线MN段和AB段表明两种离子浓度的升高抑制 了细胞对水的吸收
