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高考生物一輪復(fù)習(xí)講義:第4章細胞的物質(zhì)輸入和輸出第1節(jié)被動運輸?shù)?課時細胞的吸水或失水內(nèi)容標準要求核心素養(yǎng)對接1.闡述滲透現(xiàn)象的原理及條件2.探究植物細胞的吸水和失水1.生命觀念——結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng),細胞的結(jié)構(gòu)決定細胞通過滲透作用吸水或失水2.科學(xué)思維——分析與綜合,對滲透作用現(xiàn)象進行分析,理解滲透作用原理知識點一:滲透現(xiàn)象的原理及條件———————————————知識梳理———————————————滲透現(xiàn)象的原理及條件1.原理滲透作用。2.條件3.滲透作用概念:水分子或其他溶劑分子通過半透膜的擴散叫滲透作用———————————————素養(yǎng)提升———————————————科學(xué)探究——滲透作用的原理與應(yīng)用A、B分別表示滲透作用裝置,據(jù)圖思考下列問題:滲透作用與擴散作用的區(qū)別:滲透作用必須有選擇透過性膜(半透膜),擴散作用則不一定需要;擴散作用適于各種物質(zhì),滲透作用僅指溶劑分子(1)滲透達到平衡,半透膜兩側(cè)的水分子________(填“是”或“不是”)靜止不動的。(2)Δh不變時,S1、S2濃度的大小關(guān)系為:S1________S2(填“>”“<”或“=”)(S1、S2中溶質(zhì)不能通過半透膜)。(3)在B圖所示的U形玻璃管內(nèi),左右管內(nèi)分別裝入質(zhì)量分數(shù)相等的葡萄糖、麥芽糖溶液。初始時兩管中液面相平,假設(shè)溶質(zhì)分子不能透過半透膜。①一段時間后,兩管中液面的變化為:左管液面________,右管液面________。(填“升高”“降低”或“不變”)②如同時向兩管內(nèi)加入等量的麥芽糖酶,兩管中液面的變化分別為:左管液面________,右管液面________。(4)若溶質(zhì)能通過半透膜則上述A、B裝置內(nèi)S1、S2液面如何變化(初始濃度:S1>S2)?提示(1)不是(2)>(3)①升高降低②降低升高(4)因為S1溶液濃度大于S2溶液濃度,則最初單位時間內(nèi)由S2→S1的水分子數(shù)多于由S1→S2的,隨著溶質(zhì)的擴散,最終S1和S2溶液濃度相等,外觀上表現(xiàn)為S1溶液液面先上升后下降,最終S1和S2溶液液面持平。[典例1]如圖為滲透裝置示意圖,a、b分別為不同濃度的蔗糖溶液。據(jù)圖判斷,下列敘述錯誤的是()A.若c為一層紗布,則不會發(fā)生此現(xiàn)象B.實驗開始時,c兩側(cè)的溶液濃度大小是a>bC.實驗過程中漏斗管內(nèi)的液面先上升后保持穩(wěn)定D.當漏斗管內(nèi)的液面停止上升時,水分子進出漏斗達到動態(tài)平衡解析滲透作用的發(fā)生需要半透膜,如果c為紗布則不能發(fā)生滲透作用,A正確;由于漏斗內(nèi)的液面升高,所以b的濃度大于a,B錯誤;當漏斗內(nèi)的液面升高到一定程度后不再升高,因為液體壓強的作用與濃度差的作用正好相反,C正確;當滲透作用達到平衡狀態(tài)時,仍有水分子通過半透膜,無非兩個方向上的滲透處于平衡狀態(tài),D正確。答案B[變式訓(xùn)練1]如圖為滲透裝置示意圖,一段時間后出現(xiàn)的現(xiàn)象不包括()A.漏斗內(nèi)的液面升高B.有些水分子由蔗糖溶液通過半透膜進入清水C.有些水分子由清水通過半透膜進入蔗糖溶液D.半透膜兩側(cè)的溶液濃度相等解析蔗糖溶液的濃度大于清水,通過滲透作用由清水進入蔗糖溶液的水分子數(shù)較多,從而導(dǎo)致液面升高。由于蔗糖分子不能通過半透膜,所以清水的濃度始終低于蔗糖溶液。答案D知識點二:細胞的吸水和失水———————————————知識梳理———————————————1.動物細胞的吸水和失水(以哺乳動物成熟的紅細胞為例)半透膜濃度差細胞狀態(tài)細胞膜相當于一層半透膜外界溶液濃度>細胞質(zhì)的濃度皺縮<膨脹=不變2.成熟植物細胞的結(jié)構(gòu)3.(1)半透膜:植物細胞的細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì),稱為原生質(zhì)層,具有選擇透過性,相當于一層半透膜。(2)濃度差:細胞內(nèi)的液體環(huán)境主要是指植物液泡內(nèi)部的細胞液,當它和外界溶液有濃度差時,發(fā)生吸水或失水。(3)原理和現(xiàn)象①外界溶液濃度大于細胞液濃度時,細胞失水,發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。②外界溶液濃度小于細胞液濃度時,細胞吸水,發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。[典例2]若如圖表示植物細胞滲透作用的圖解,下列說法中錯誤的是()A.植物細胞的原生質(zhì)層相當于一層半透膜B.一定條件下,活的、成熟的植物細胞能發(fā)生滲透失水或吸水C.當溶液濃度甲>乙時,細胞發(fā)生滲透失水,當溶液濃度乙>甲時,細胞發(fā)生滲透吸水D.當溶液濃度甲=乙時,細胞處于動態(tài)平衡狀態(tài),沒有水分子通過原生質(zhì)層進出細胞解析植物的原生質(zhì)層相當于半透膜;當溶液濃度甲>乙時,細胞發(fā)生滲透失水,當溶液濃度乙>甲時,細胞發(fā)生滲透吸水;當細胞內(nèi)外溶液濃度相等時,細胞處于動態(tài)平衡狀態(tài),此時水分子進出細胞的速率相等。答案D[變式訓(xùn)練2]將小鼠紅細胞放入一定濃度的KNO3溶液中,紅細胞體積隨時間的變化如圖所示,下列有關(guān)敘述正確的是()A.KNO3溶液的起始滲透壓小于紅細胞內(nèi)液的起始滲透壓B.與B點相比,A點對應(yīng)時刻紅細胞內(nèi)液的滲透壓較大C.AB段細胞失水使紅細胞內(nèi)液的滲透壓大于KNO3溶液,從而出現(xiàn)BC段的變化D.B點對應(yīng)的時刻,KNO3溶液與紅細胞內(nèi)液的滲透壓相等解析由圖可知,由紅細胞在一定濃度的KNO3溶液中剛開始時體積減小,說明KNO3溶液的濃度大于紅細胞內(nèi)液的濃度,因而KNO3溶液的起始滲透壓大于紅細胞內(nèi)液的起始滲透壓,A錯誤;與B點相比,A點對應(yīng)時刻紅細胞內(nèi)液的滲透壓較小,因而發(fā)生滲透失水導(dǎo)致體積減小,B錯誤;AB段細胞發(fā)生了失水,但不是導(dǎo)致BC段變化的原因,BC段變化的原因是由于紅細胞主動吸收K+、NOeq\o\al(-,3),導(dǎo)致紅細胞內(nèi)液的滲透壓大于KNO3溶液,C錯誤。答案D課堂小結(jié)隨堂檢測1.將成熟的植物細胞放在溶液中能構(gòu)成一個滲透系統(tǒng),主要原因是()A.液泡膜內(nèi)外溶液有濃度差B.原生質(zhì)層相當于一層半透膜C.細胞壁是全透性的D.水分可以自由出入細胞解析細胞內(nèi)原生質(zhì)層包括細胞膜、液泡膜和這兩層膜之間的細胞質(zhì),原生質(zhì)層相當于一層半透膜。把成熟的植物細胞放在溶液中,原生質(zhì)層兩側(cè)的溶液具有濃度差,但A項說的是液泡膜內(nèi)外溶液有濃度差,故錯誤。C、D選項的說法雖然正確,但與題意不符。答案B2.當你連續(xù)吃咸菜時,你的口腔黏膜會有干澀的感覺。其原因是()A.口腔黏膜細胞質(zhì)濃度大于外界溶液濃度,細胞失水B.口腔黏膜細胞質(zhì)濃度小于外界溶液濃度,細胞失水C.口腔黏膜細胞質(zhì)濃度大于外界溶液濃度,細胞吸水D.口腔黏膜細胞質(zhì)濃度小于外界溶液濃度,細胞吸水解析連續(xù)吃咸菜,口腔黏膜細胞質(zhì)的濃度小于外界溶液的濃度,導(dǎo)致細胞失水,使口腔黏膜出現(xiàn)干澀感覺。答案B3.如圖甲燒杯中是5%的淀粉液,圖乙燒杯中是5%的葡萄糖液,將裝有蒸餾水的透析袋分別放入圖甲、乙燒杯中(水和葡萄糖分子能通過透析袋的膜)放置一小時后()A.圖甲燒杯中透析袋外的淀粉液濃度不變B.圖乙燒杯中透析袋外的葡萄糖液濃度降低C.圖甲燒杯中透析袋內(nèi)的液體加入碘液后呈藍色D.圖乙燒杯中透析袋內(nèi)的液體加入斐林試劑后呈磚紅色解析圖甲燒杯中透析袋外的淀粉液濃度大于透析袋內(nèi)蒸餾水的濃度,由于淀粉不可以通過透析袋,所以水分子從透析袋出來進入燒杯,導(dǎo)致透析袋外的淀粉液濃度降低,A錯誤;圖乙燒杯中透析袋外的葡萄糖可以進入透析袋,而透析袋內(nèi)的水分子可以出來進入燒杯,所以燒杯中水分子增多,葡萄糖分子減少,則圖乙燒杯中透析袋外的葡萄糖液濃度降低,B正確;由于淀粉不可以通過透析袋,所以圖甲燒杯中透析袋內(nèi)沒有淀粉,加入碘液后不會出現(xiàn)藍色,C錯誤;圖乙燒杯中葡萄糖可以進入透析袋,葡萄糖是還原糖,所以圖乙燒杯加入斐林試劑后需水浴加熱才可以變成磚紅色,D錯誤。答案B4.半透膜對淀粉和葡萄糖的通透性不同(如圖1),預(yù)測圖2的實驗結(jié)果(開始時漏斗內(nèi)外液面相平)最可能的是()A.圖甲中水柱a將持續(xù)上升B.圖甲中水柱a將保持不變C.圖乙中水柱b將保持不變D.圖乙中水柱b將先上升后下降解析因淀粉不能透過半透膜,故圖甲中的水柱a上升到最大高度后將靜止;因葡萄糖可以透過半透膜,故圖乙漏斗內(nèi)液體先表現(xiàn)吸水,水柱b上升,因葡萄糖的外滲,最終擴散平衡時內(nèi)外葡萄糖濃度相等,即內(nèi)外液面相平。答案D課時作業(yè)(時間:30分鐘)知識點1滲透作用的原理和應(yīng)用1.某同學(xué)設(shè)計了如右圖所示的滲透作用的實驗裝置,實驗開始時長頸漏斗內(nèi)外液面平齊,記作零液面。實驗開始后,長頸漏斗內(nèi)部液面的變化趨勢可表示為()解析仔細觀察圖示,漏斗內(nèi)為蒸餾水,實驗開始后長頸漏斗內(nèi)部液面將下降,由于實驗初始階段半透膜內(nèi)外溶液濃度差較大,故液面下降速率較大,之后速率逐漸減少直至為0,達到動態(tài)平衡。答案A2.下圖甲、乙、丙是三種不同濃度的蔗糖溶液,將2%的蔗糖溶液置于用半透膜做成的袋子中,綁緊后再分別置于甲、乙、丙三種蔗糖溶液中,一段時間后,觀察其情形如圖所示。試推測甲、乙、丙溶液濃度的高低順序為()A.甲>乙>丙 B.甲>丙>乙C.乙>甲>丙 D.乙>丙>甲解析當袋子中蔗糖溶液的濃度高于外界溶液的濃度時,袋子將吸水膨脹;當袋子中蔗糖溶液的濃度等于外界溶液的濃度時,袋子形態(tài)將保持不變;當袋子中蔗糖溶液的濃度小于外界溶液的濃度時,袋子將失水皺縮。答案D3.如圖所示,U型管中的半透膜可允許水分子和單糖通過,而不允許二糖通過,m側(cè)是蒸餾水,n側(cè)是0.3g/mL的蔗糖溶液,實驗開始時m、n兩側(cè)液面等高。一段時間后,當m、n兩側(cè)液面不再變化時,向n側(cè)加入蔗糖酶(假設(shè)蔗糖酶不影響溶液滲透壓)。下列有關(guān)敘述正確的是()A.實驗開始時,m、n兩側(cè)不會發(fā)生滲透作用B.實驗開始后,n側(cè)液面逐漸升高,當m、n兩側(cè)液面不再變化時兩側(cè)溶液濃度相等C.加入蔗糖酶之后,n側(cè)液面先升高后降低D.加入蔗糖酶一段時間后,當m、n兩側(cè)液面不再變化時,n側(cè)液面仍然明顯高于m側(cè)解析實驗開始時,由于n側(cè)溶液濃度大于m側(cè)溶液濃度,所以m、n兩側(cè)會發(fā)生滲透作用,A錯誤;實驗開始后,n側(cè)液面會逐漸升高,由于蔗糖分子不能通過半透膜,所以當m、n兩側(cè)液面不再變化時,兩側(cè)溶液濃度仍不相等,B錯誤;當向n側(cè)加入蔗糖酶后,蔗糖分解成葡萄糖和果糖,溶質(zhì)分子增多,溶液濃度增大,n側(cè)液面上升,由于半透膜允許葡萄糖、果糖通過,所以n側(cè)液面又會下降,當m、n兩側(cè)液面不再變化時,m、n兩側(cè)液面基本等高,C正確、D錯誤。答案C4.市場上流行的直飲機的核心部件是逆滲透膜,它利用逆滲透原理,通過水壓使水由較高濃度的一側(cè)滲透至較低濃度的一側(cè),理論上,在較高濃度側(cè)的所有細菌、不純雜物及對人體有害的有機物和無機物均不能透過高精密的逆滲透膜,示意圖如下。根據(jù)上述信息判斷,下列有關(guān)敘述正確的是()A.逆滲透過程與滲透作用的原理不同B.逆滲透膜也具有細胞膜的識別功能C.逆滲透膜上有載體蛋白,可以選擇性控制有害物質(zhì)D.逆滲透膜除去有害物質(zhì)的能力勝過生物膜,由其處理的水可放心飲用解析滲透作用的原理是水由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴散,因此逆滲透過程與滲透作用不同,A正確;逆滲透膜是半透膜,沒有生物活性,因此不具有細胞膜的識別功能,B錯誤;逆滲透膜是通過膜上的小孔控制物質(zhì)進出的,沒有載體蛋白,C錯誤;逆滲透膜除去有害物質(zhì)的能力僅僅是“理論上”勝過生物膜,但在加工過程中可能帶來有害物質(zhì),因此,飲用時也要注意,D錯誤。答案A知識點2細胞的吸水和失水5.將人的紅細胞放入4℃蒸餾水中,一段時間后紅細胞破裂,主要原因是()A.紅細胞膜具有水溶性B.紅細胞的液泡體積增大C.蒸餾水大量進入紅細胞D.低溫時紅細胞膜流動性增大解析將人的紅細胞放入4℃蒸餾水中,紅細胞會因大量蒸餾水進入而導(dǎo)致破裂;紅細胞膜是脂溶性的;人的紅細胞沒有液泡;因低溫時分子運動減慢而導(dǎo)致細胞膜的流動性降低。答案C6.將六個大小相同的馬鈴薯去皮之后,分別置于不同濃度的蔗糖溶液中,數(shù)小時后取出稱其重量。增減的重量與蔗糖溶液的濃度關(guān)系如圖,根據(jù)圖示判斷,馬鈴薯細胞液濃度與下列哪項最為接近()A.0.4 B.0.8C.1.0 D.1.6解析在馬鈴薯的重量變化為0時,水分的進出達到平衡,細胞內(nèi)外的濃度相等,此時對應(yīng)的蔗糖溶液濃度即為馬鈴薯細胞液的濃度。答案C7.我國民間用鹽漬法保存食品的原理是()A.濃鹽水中的Cl-有殺菌作用B.濃鹽水中含O2少,細菌無法生存C.由于滲透作用使細菌細胞失水死亡D.由于滲透作用使魚、肉細胞過度吸水解析鹽漬法就是人為造成外界溶液濃度大大高于細菌細胞內(nèi)溶液的濃度,使細菌細胞失水死亡,從而阻止細菌的繁殖,進而保存食品。答案C8.將a、b、c三組紅細胞分別置于不同濃度的鈉溶液中進行實驗,浸泡一段時間后其細胞形態(tài)如下圖所示。下列敘述錯誤的是()A.圖中所示細胞內(nèi)液的滲透壓,a組的比b組的高B.浸泡過程中a組細胞失水量小于c組細胞失水量C.若向a組燒杯中加入少量葡萄糖,則其細胞可能先皺縮后恢復(fù)原狀D.上述實驗中引起細胞形態(tài)的改變而消耗能量的多少比較:c>b>a解析根據(jù)圖中信息,a組細胞基本可以維持原狀,b組細胞吸水膨脹,c組細胞皺縮,細胞失水較多;與a組相比,b組細胞吸水,細胞內(nèi)液滲透壓較低;向a組燒杯中加入少量葡萄糖后,剛開始外界溶液滲透壓大于細胞內(nèi)液滲透壓,細胞失水皺縮,后來葡萄糖進入細胞內(nèi),造成細胞內(nèi)液滲透壓大于外界溶液,細胞吸水恢復(fù)原狀;細胞形態(tài)的改變是細胞通過滲透失水或吸水造成的,不消耗能量。答案D9.如圖為兩個大小相同的蘿卜,分別在上面挖一個大小相同的洞,并在洞內(nèi)各插入一支口徑與洞口相同的玻璃管,甲玻璃管內(nèi)注入3mL清水,乙玻璃管內(nèi)注入3mL濃鹽水,一段時間后,兩玻璃管中液面變動情況是()A.甲中升高,乙中降低B.甲中降低,乙中先升高后降低C.甲、乙中均降低D.甲、乙中均升高解析依據(jù)細胞滲透作用原理,甲管下部細胞吸水,使液面下降;乙管下部細胞失水,使液面升高。細胞可以吸收鈉離子和氯離子,乙玻璃管下部細胞可發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原,細胞吸水,液面又下降,B正確。答案B10.有一道涼菜叫“酸甜瓜”,其做法是把黃瓜切成條狀或片狀,然后加糖和醋并攪拌,放置一段時間后,黃瓜除了有酸甜味外,還變軟了,口感特別好。下列是對黃瓜變軟原因的分析,正確的是()A.蔗糖分子進入黃瓜細胞,使其細胞液濃度增大,細胞吸水B.醋酸分子進入黃瓜細胞,使其細胞液濃度增大,細胞吸水C.外界溶液的濃度小于黃瓜細胞的細胞液濃度,細胞失水D.外界溶液的濃度大于黃瓜細胞的細胞液濃度,細胞失水解析黃瓜變軟是由于細胞失水而不再堅挺,失水的原因是糖和醋形成的外界溶液濃度高于細胞液的濃度。答案D11.下列關(guān)于動物細胞吸收水分的分析,錯誤的是()A.動物細胞能通過滲透作用吸收水分B.水分子可經(jīng)過磷脂雙分子層進入動物細胞C.動物細胞失水是順相對含量梯度進行流動的D.動物細胞細胞質(zhì)濃度升高可促進水分滲出解析動物細胞能通過滲透作用吸收水分,A正確;水分子可經(jīng)過磷脂雙分子層進入動物細胞,B正確;動物細胞失水是順相對含量梯度進行流動的,C正確;動物細胞細胞質(zhì)濃度升高可促進水分進入,D錯誤。答案D12.下圖1表示滲透作用裝置,一段時間后液面上升的高度為h,其中半透膜為膀胱膜,裝置溶液A、a起始濃度分別用MA、Ma表示;圖2表示一個洋蔥鱗片葉表皮細胞放在蔗糖溶液后發(fā)生質(zhì)壁分離過程圖。請根據(jù)圖回答問題:(1)圖1中,如果A、a均為蔗糖溶液,且開始時Ma>MA,則達到平衡后MA________Ma(填“大于”、“等于”或“小于”)。(2)圖2中,如果B、b分別表示蔗糖溶液和細胞液,且起始濃度分別為MB、Mb,則達到平衡后MB________Mb(填“大于”、“等于”或“小于”)。(3)圖1中的半透膜相當于圖2中的________,由________(填數(shù)字)組成。圖2過程中液泡的吸水能力如何變化?___________________________________________________________________________________________________。(4)若將圖2細胞制成臨時裝片,并用光學(xué)顯微鏡觀察,能觀察到染色體嗎?________。答案(1)小于(2)等于(3)原生質(zhì)層1、3、5逐漸變大,最后不再變化(4)不能13.成熟的植物細胞具有中央大液泡,可與外界溶液構(gòu)成滲透系統(tǒng)進行滲透吸水或滲透失水。圖甲表示滲透裝置吸水示意圖,圖乙表示圖甲中液面上升的高度與時間的關(guān)系,圖丙表示成熟植物細胞在某外界溶液中的一種狀態(tài)(此時細胞有活性)。請回答下列問題:(1)由圖甲漏斗液面上升可知,實驗初始時c兩側(cè)溶液濃度大小是a________b。由圖乙可知,漏斗中溶液吸水速率會________,最終液面不再上升,當液面不再上升時,c兩側(cè)溶液濃度大小是a________b。(2)圖丙中相當于圖甲中c結(jié)構(gòu)的是________(填序號),結(jié)構(gòu)②中充滿的液體是________________。(3)把一個已經(jīng)發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞浸入清水當中,發(fā)現(xiàn)細胞中液泡體積增大,說明細胞在滲透吸水,細胞能否無限吸水?________。原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析(1)由圖甲中漏斗內(nèi)液面上升可知,b溶液的濃度大于a溶液;圖乙反映的是隨吸水時間的延長,漏斗內(nèi)液面升高的速度逐漸下降,這是由濃度差縮小造成的。考慮到漏斗內(nèi)液柱壓力的作用,當液面不再上升時,a溶液的濃度小于b溶液。(2)圖甲中c為半透膜,在圖丙中可將細胞膜③、液泡膜⑤和兩層膜之間的細胞質(zhì)④視作一層半透膜,結(jié)構(gòu)②中充滿的液體是外界溶液。(3)對植物細胞而言,由于細胞壁的存在,且細胞壁的彈性有限,因此,細胞不可能無限吸水,當細胞因吸水體積增大到細胞壁所能膨大的最大限度時,細胞將不再吸水。答案(1)小于下降小于(2)③④⑤外界溶液(3)不能細胞壁的彈性有限,當細胞因吸水體積增大到細胞壁所能膨大的最大限度時,細胞將不再吸水第2課時探究植物細胞的吸水和失水與被動運輸內(nèi)容標準要求核心素養(yǎng)對接學(xué)業(yè)質(zhì)量水平1.觀察植物的質(zhì)壁分離與復(fù)原2.掌握兩種被動運輸?shù)姆绞?.科學(xué)探究——探究植物細胞的吸水與失水水平二2.科學(xué)思維——歸納比較兩種被動運輸方式的異同水平二知識點一:探究植物細胞的吸水與失水———————————————知識梳理———————————————觀察植物細胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原(1)實驗原理:①將成熟植物細胞放到一定濃度的溶液中,即能構(gòu)成一個滲透系統(tǒng)。②細胞大量失水時,由于原生質(zhì)層與細胞壁的伸縮性不同——當細胞不斷失水時原生質(zhì)層就會與細胞壁分離開來。(2)實驗過程:eq\x(制作裝片)—制作紫色洋蔥鱗片葉外表皮的臨時裝片↓eq\x(低倍鏡觀察)—有一個紫色的中央大液泡,原生質(zhì)層緊貼細胞壁↓eq\x(滴加蔗糖溶液)—在蓋玻片的一側(cè)滴加蔗糖溶液,在另一側(cè)用吸水紙引流,重復(fù)幾次↓eq\x(低倍鏡觀察)—觀察液泡大小和原生質(zhì)層的位置↓eq\x(滴加清水)—在蓋玻片的一側(cè)滴加清水,在另一側(cè)用吸水紙引流,重復(fù)幾次↓eq\x(低倍鏡觀察)—觀察液泡大小和原生質(zhì)層的位置本實驗是教材中涉及“顯微觀察”實驗中唯一的一個“只在低倍鏡下”觀察(不曾換“高倍鏡”)的實驗。(3)實驗現(xiàn)象加蔗糖溶液加清水中央液泡大小變小恢復(fù)原狀液泡顏色變深變淺原生質(zhì)層的位置與細胞壁分離與細胞壁緊貼細胞大小基本不變基本不變質(zhì)壁分離后在細胞壁和細胞膜之間的是濃度降低的外界溶液。這是由于細胞壁是全透性的且有水分子通過原生質(zhì)層滲出來?!仞B(yǎng)提升———————————————科學(xué)探究——植物細胞的吸收和失水如圖是觀察植物細胞吸水和失水的操作步驟(1)步驟D的觀察與步驟B觀察到的結(jié)果相比,發(fā)生了________的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象的發(fā)生有兩個方面的原因:內(nèi)因是________________,外因是________________。(2)通過步驟E處理后,步驟F中的觀察結(jié)果相比D中的觀察,發(fā)生了________的現(xiàn)象,該現(xiàn)象發(fā)生的外因是________________________________________。(3)該實驗以紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞為材料,優(yōu)點是___________________________________________________________________________________。(4)實驗中共涉及三次顯微鏡觀察,其中第一次觀察的目的是什么?(5)本實驗選用0.3g/mL的蔗糖溶液作試劑,若濃度過高或過低對實驗有何影響?提示(1)質(zhì)壁分離原生質(zhì)層的伸縮性大于細胞壁細胞液濃度小于外界溶液濃度,導(dǎo)致細胞失水(2)質(zhì)壁分離復(fù)原細胞液濃度大于外界溶液濃度,植物細胞吸水(3)紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞液泡大并且有顏色,便于觀察(4)觀察正常紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的狀態(tài),以便與處理后的狀態(tài)形成對照。(5)選用0.3g/mL的蔗糖溶液作試劑,既能明顯出現(xiàn)質(zhì)壁分離,又不會殺死細胞。若濃度過高,質(zhì)壁分離速度過快,細胞會因失水過多而死亡,不能再進行質(zhì)壁分離復(fù)原;若濃度過低,不能引起質(zhì)壁分離或質(zhì)壁分離速度太慢。[典例1]將某植物花冠切成大小和形狀相同的細條,分為a、b、c、d、e和f組(每組的細條數(shù)相等),取上述6組細條分別置于不同濃度的蔗糖溶液中,浸泡相同時間后測量各組花冠細條的長度,結(jié)果如圖所示。假如蔗糖溶液與花冠細胞之間只有水分交換,則()A.實驗后,a組液泡中的溶質(zhì)濃度比b組的高B.浸泡導(dǎo)致f組細胞中液泡的失水量小于b組的C.a組細胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗能量大于b組D.使細條在浸泡前后長度不變的蔗糖濃度介于0.4~0.5(mol·L-1)之間答案D[變式訓(xùn)練1]如圖所示,能正確表示顯微鏡下觀察到的紫色洋蔥表皮細胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象的是()解析由于當細胞液的濃度小于外界溶液的濃度時,細胞液中的水分就透過原生質(zhì)層進入到外界溶液中,液泡逐漸縮小,顏色變深;由于細胞壁是全透性的,而細胞膜是選擇透性膜,所以在原生質(zhì)層和細胞壁之間是外界溶液,所以是無色的。答案D聯(lián)想質(zhì)疑引發(fā)質(zhì)壁分離的2種原因:本實驗存在兩組對照實驗【想一想】1.什么樣的細胞才可發(fā)生質(zhì)壁分離?提示:具有中央大液泡的成熟植物細胞可發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。2.什么樣的溶液可使植物細胞發(fā)生質(zhì)壁分離后又自動復(fù)原?提示:一定濃度的溶質(zhì)可透膜的溶液中可發(fā)生質(zhì)壁分離后自動復(fù)原現(xiàn)象,如KNO3溶液、甘油等。知識點二:被動運輸———————————————知識梳理———————————————1.概念:物質(zhì)以擴散方式進出細胞,不需要消耗細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量,這種物質(zhì)跨膜運輸方式稱為被動運輸。2.類型項目自由擴散(簡單擴散)協(xié)助擴散(易化擴散)物質(zhì)運輸方向高濃度一側(cè)→低濃度一側(cè)高濃度一側(cè)→低濃度一側(cè)特點是否耗能否否是否需轉(zhuǎn)運蛋白否是[典例2]如圖顯示物質(zhì)P和Q跨膜出細胞,下列敘述正確的是()A.物質(zhì)P可能是氧氣B.物質(zhì)Q一定是水分子C.物質(zhì)P和Q出細胞都需要載體D.物質(zhì)P和Q出細胞未必都消耗能量解析物質(zhì)P出細胞逆濃度梯度為主動運輸,物質(zhì)Q出細胞順濃度梯度,為被動運輸,被動運輸包括協(xié)助擴散和自由擴散,自由擴散不需要載體,氧氣通過細胞膜為自由擴散,A錯誤;水分子通過細胞膜為自由擴散,但物質(zhì)Q出細胞可能是協(xié)助擴散,也可能是自由擴散,自由擴散不需要載體,B、C錯誤;主動運輸需要消耗能量,但被動運輸不消耗能量,D正確。答案D[變式訓(xùn)練2]下列物質(zhì)中,通過自由擴散方式進入小腸絨毛上皮細胞的是()氣體和脂溶性的小分子有機物較易通過自由擴散進出細胞A.氨基酸B.膽固醇C.Na+D.葡萄糖解析膽固醇屬于脂溶性物質(zhì),進出細胞的方式是自由擴散,B正確。答案B[變式訓(xùn)練3]GLUT是某細胞的葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白,其作用過程如圖所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.GLUT順濃度梯度轉(zhuǎn)運葡萄糖B.GLUT的空間結(jié)構(gòu)可發(fā)生改變C.GLUT的數(shù)量與轉(zhuǎn)運葡萄糖的速率無關(guān)D.GLUT的轉(zhuǎn)運功能具有專一性解析GLUT的數(shù)量與轉(zhuǎn)運葡萄糖的速率有關(guān),C錯誤。答案C課堂小結(jié)隨堂檢測1.植物細胞的質(zhì)壁分離過程中,與細胞壁分離的是()A.細胞核 B.原生質(zhì)層C.細胞質(zhì) D.液泡膜解析植物細胞的質(zhì)壁分離現(xiàn)象指的是原生質(zhì)層與細胞壁的分離。答案B2.將新鮮的苔蘚植物葉片放入其中加有少量紅墨水的質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液中,在顯微鏡下觀察,你會看到苔蘚細胞的狀態(tài)如圖所示。此時,部位①和②的顏色分別是()A.無色、綠色 B.紅色、綠色C.紅色、無色 D.紅色、紅色解析苔蘚植物葉片的細胞置于加有少量紅墨水的質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液中時,由于蔗糖溶液的濃度大于細胞液的濃度,細胞發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。而原生質(zhì)層具有選擇透過性,細胞壁具有全透性,使得原生質(zhì)層和細胞壁之間充滿了含紅墨水的蔗糖溶液,細胞質(zhì)中含有的葉綠體使之呈現(xiàn)綠色。答案B3.下列關(guān)于植物細胞質(zhì)壁分離實驗的敘述,錯誤的是()A.與白色花瓣相比,采用紅色花瓣有利于實驗現(xiàn)象的觀察B.用黑藻葉片進行實驗時,葉綠體的存在會干擾實驗現(xiàn)象的觀察C.用紫色洋蔥鱗片葉外表皮不同部位觀察到的質(zhì)壁分離程度可能不同D.紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的液泡中有色素,有利于實驗現(xiàn)象的觀察解析黑藻葉片的葉肉細胞中液泡呈無色,葉綠體的存在使原生質(zhì)層呈綠色,有利于實驗現(xiàn)象的觀察,故B錯誤。答案B4.實驗表明,K+不能通過磷脂雙分子層的人工膜,但如果在人工膜中加入少量纈氨霉素(含12個氨基酸的脂溶性抗菌素)時,則K+能通過膜從高濃度處向低濃度處擴散,則它通過人工膜的方式是()A.自由擴散 B.協(xié)助擴散C.主動運輸 D.滲透作用解析由題意可知,K+通過人工膜的運輸需要纈氨霉素,所以不是自由擴散;K+從高濃度處向低濃度處擴散,且纈氨霉素不能提供能量,所以也不是主動運輸。綜合分析,K+通過人工膜的方式是協(xié)助擴散。答案B課時作業(yè)(時間:30分鐘)知識點1探究植物細胞的吸水和失水1.持續(xù)觀察在質(zhì)量濃度為0.3g/mL蔗糖溶液中的紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞,發(fā)現(xiàn)中央液泡逐漸變小,說明()A.細胞壁是一層半透膜B.洋蔥表皮細胞已經(jīng)死亡C.蔗糖溶液濃度小于細胞液濃度D.細胞液的濃度逐漸增大解析由題干分析知,紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞在發(fā)生質(zhì)壁分離,即在失水,因此蔗糖溶液濃度大于細胞液濃度,細胞液的濃度逐漸增大。答案D2.右圖為一處于質(zhì)壁分離狀態(tài)的細胞,M1、M2表示兩處溶液濃度,請比較兩者大小()A.M1>M2 B.M1<M2C.M1=M2 D.上述三者都可能解析題干說細胞處于質(zhì)壁分離狀態(tài),沒有信息說明該狀態(tài)是發(fā)生在什么過程中的,所以若處于質(zhì)壁分離過程中,則M1>M2;若發(fā)生在質(zhì)壁分離復(fù)原過程中,則M1<M2;若細胞失水與吸水處于動態(tài)平衡狀態(tài),則M1=M2。答案D3.將洋蔥細胞放入大于細胞液濃度的KNO3溶液中,一段時間后用顯微鏡觀察,發(fā)現(xiàn)該細胞未發(fā)生質(zhì)壁分離,其原因可能是該細胞()①是死細胞②大量吸水③是根尖分生區(qū)細胞④大量失水⑤質(zhì)壁分離后又自動復(fù)原A.①②③ B.①③⑤C.②③⑤ D.②④⑤解析死細胞不可能發(fā)生質(zhì)壁分離;由于外界溶液濃度大于細胞液濃度,所以細胞不可能大量吸水;根尖分生區(qū)細胞不能發(fā)生質(zhì)壁分離;一段時間后觀察,細胞可能發(fā)生質(zhì)壁分離后又自動復(fù)原。答案B4.用0.3g/mL的蔗糖溶液可以使洋蔥表皮細胞發(fā)生質(zhì)壁分離,在發(fā)生質(zhì)壁分離的原生質(zhì)層和細胞壁之間充滿的物質(zhì)是()A.蔗糖溶液 B.水C.細胞液 D.空氣解析用0.3g/mL的蔗糖溶液可以使洋蔥表皮細胞失水,發(fā)生質(zhì)壁分離,因為細胞壁是全透性的,所以在原生質(zhì)層和細胞壁之間充滿的物質(zhì)是外界溶液,即蔗糖溶液。答案A5.下列有關(guān)質(zhì)壁分離及復(fù)原實驗的實驗材料及外界溶液的敘述,正確的是()①實驗材料必須是成熟的植物活組織細胞②細胞液必須有顏色③細胞液最好有顏色④外界溶液必須對細胞無毒害作用⑤外界溶液濃度適中,不能過高或過低⑥外界溶液的濃度無特殊要求,任何濃度均可A.①③④⑤ B.①②④⑤C.①③④⑥ D.①②④⑥解析只有保持細胞生活狀態(tài),才能保持原生質(zhì)層具有選擇透過性,使細胞失水而發(fā)生質(zhì)壁分離,再吸水復(fù)原。所選細胞的細胞液最好有顏色,這樣便于觀察和判斷細胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的程度,但細胞液無顏色的植物細胞在相同的條件下也可以發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原。外界溶液如果對細胞有毒害作用,可能會損傷或殺死細胞,使其失去選擇透過性,也不能發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原。外界溶液濃度要適中,不能過高或過低。答案A6.在實驗桌上有蒸餾水、0.3g·mL-1蔗糖溶液、2g·mL-1蔗糖溶液三種溶液,所貼標簽已經(jīng)模糊不清,為了區(qū)分這三種溶液,標記為甲、乙、丙后用同一部位的紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞進行了下圖所示實驗,根據(jù)鏡檢結(jié)果,下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.實驗2中的細胞處于質(zhì)壁分離狀態(tài)B.實驗后細胞液的濃度為②>①>③C.可判斷實驗1的細胞正在吸水還是失水D.可判斷甲、乙、丙三種溶液的濃度解析實驗1中的細胞正處于質(zhì)壁分離的狀態(tài),但無法判斷此時細胞正在更大程度地質(zhì)壁分離還是已達到質(zhì)壁分離的最大程度,所以也就無法判斷細胞是正在吸水還是失水。答案C7.假藥亮菌甲素注射液,其溶劑二甘醇進入人體后導(dǎo)致急性腎衰竭,臨床上用血液透析治療。血透機工作原理如圖,所用的透析管膜應(yīng)具有的特點是()A.全透性 B.半透性C.膜上有載體蛋白 D.允許蛋白質(zhì)通過解析利用血透機進行血液透析的目的是使血液中的代謝廢物排出體外,而人體中的代謝廢物屬小分子物質(zhì),而對于人體比較重要的大分子不能通過,所以透析管膜應(yīng)具有半透膜性質(zhì);透析管膜是人工膜,膜上沒有載體蛋白。答案B8.將完全相同的兩個植物細胞分別放置在a、b溶液中,分別對兩個細胞失水量進行統(tǒng)計后繪制出相對應(yīng)的甲、乙曲線。以下敘述正確的是()A.選取植物根尖分生區(qū)的細胞作為實驗材料較為適宜B.若b溶液的濃度稍增大,則曲線的變化可能為A點上升,B點左移C.圖中放入a、b溶液中的細胞發(fā)生質(zhì)壁分離后放入清水中有可能都復(fù)原D.在0~4min內(nèi),兩條曲線的差異不可能是細胞內(nèi)外物質(zhì)濃度差導(dǎo)致的解析根尖分生區(qū)細胞中無大液泡,不能用來作為觀察質(zhì)壁分離的實驗材料,A錯誤;若b溶液的濃度增大,則濃度差增大,相同時間內(nèi)失水的程度變大,復(fù)原時所需要的時間變長,即A點上移,B點右移,B錯誤;在0~4mim內(nèi),兩種曲線的失水程度不同,有可能是由于濃度差不同引起,D錯誤。答案C9.在用紫色洋蔥A及B的外表皮細胞分別制成的5個裝片上依次滴加5種不同濃度的蔗糖溶液,相同時間后原生質(zhì)體的體積變化如圖所示。下列敘述不正確的是()A.紫色洋蔥A比B的外表皮細胞的細胞液濃度高B.兩種紫色洋蔥外表皮細胞都發(fā)生質(zhì)壁分離的蔗糖溶液濃度是乙和丁C.將處于乙濃度蔗糖溶液中的紫色洋蔥B外表皮細胞的裝片置于清水中,一定會發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原D.實驗后丙溶液中紫色洋蔥B外表皮細胞的吸水能力小于戊溶液中的紫色洋蔥B外表皮細胞解析處于乙濃度蔗糖溶液中的紫色洋蔥B外表皮細胞失水,但無法據(jù)此判斷紫色洋蔥B外表皮細胞是否已經(jīng)過度失水死亡,因此無法判斷再將其置于清水后能否發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象,C錯誤。答案C知識點2被動運輸10.甲、乙兩種物質(zhì)分別以自由擴散和協(xié)助擴散進入細胞,如果以人工合成的無蛋白磷脂雙分子膜代替細胞膜,并維持其他條件不變,則()A.甲物質(zhì)的運輸被促進 B.乙物質(zhì)的運輸被促進C.甲物質(zhì)的運輸被抑制 D.乙物質(zhì)的運輸被抑制解析是否需要轉(zhuǎn)運蛋白是自由擴散與協(xié)助擴散的區(qū)別。由于人工合成的無蛋白磷脂雙分子膜無蛋白質(zhì),也就沒有轉(zhuǎn)運蛋白,協(xié)助擴散將受到抑制。答案D11.圖中甲、乙分別表示載體介導(dǎo)和通道介導(dǎo)的兩種跨膜方式,其中通道介導(dǎo)的擴散速度比載體介導(dǎo)的快1000倍。下列敘述正確的是()A.載體蛋白和通道蛋白在細胞膜上是靜止不動的B.載體蛋白和通道蛋白均具有一定的專一性C.甲、乙兩種方式中只有甲屬于被動運輸D.載體蛋白和通道蛋白在每次轉(zhuǎn)運時都會發(fā)生自身構(gòu)象的改變解析載體蛋白和通道蛋白在細胞膜上不是靜止不動的,A錯誤;甲、乙兩種方式都是將溶質(zhì)分子從高濃度一側(cè)運輸?shù)降蜐舛纫粋?cè),需要轉(zhuǎn)運蛋白的協(xié)助,屬于被動運輸中的協(xié)助擴散,C錯誤;在轉(zhuǎn)運時,只有載體蛋白發(fā)生自身構(gòu)象的改變,通道蛋白不發(fā)生,D錯誤。答案B12.水通道蛋白對水有專一性,能使水分子順濃度梯度進出細胞。下列有關(guān)說法,錯誤是()A.水通道不能協(xié)助氨基酸進入細胞內(nèi)B.水分子通過水通道的過程不消耗能量C.一種物質(zhì)可能有多種跨膜運輸方式D.加入蛋白質(zhì)抑制劑會提高水通道跨膜運輸水分子的速率解析水通道具有專一性,不能協(xié)助氨基酸進入細胞內(nèi),A正確;水分子通過水通道的過程是順濃度梯度的,不消耗能量,B正確;一種物質(zhì)可能有多種跨膜運輸方式,如水可以通過自由擴散和協(xié)助擴散跨膜運輸,C正確;加入蛋白質(zhì)抑制劑會降低水通道跨膜運輸水分子的速率,D錯誤。答案D13.回答下列問題。(1)將儲藏的馬鈴薯(塊莖)放入蒸餾水中,水分通過________的方式進入馬鈴薯細胞,引起馬鈴薯鮮重增加。隨著蒸餾水處理時間延長,該馬鈴薯鮮重不再增加,此時,馬鈴薯細胞的滲透壓比處理前的________________。(2)將高溫殺死的馬鈴薯細胞放入高濃度的NaCl溶液中,________(填“會”或“不會”)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。(3)將發(fā)芽的馬鈴薯制成勻漿,使其與斐林試劑發(fā)生作用,生成磚紅色沉淀,說明該馬鈴薯勻漿中含有________________。解析本題考查物質(zhì)出入細胞的方式及還原糖的鑒定的有關(guān)知識。(1)水分以被動運輸?shù)姆绞娇缒み\輸,馬鈴薯細胞吸水,細胞液濃度降低,滲透壓降低。(2)死細胞原生質(zhì)層變成全透性,故將高溫殺死的馬鈴薯細胞放入高濃度的NaCl溶液中不會發(fā)生質(zhì)壁分離。(3)還原性糖與斐林試劑反應(yīng),生成磚紅色沉淀,故該實驗現(xiàn)象說明馬鈴薯勻漿中含有還原性糖。答案(1)被動運輸?shù)?2)不會(3)還原性糖14.成熟的植物細胞在較高濃度的外界溶液中,會發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象,下圖a是發(fā)生質(zhì)壁分離的植物細胞,圖b是顯微鏡下觀察到的某一時刻的圖像。請據(jù)圖回答下列問題:(1)圖a中細胞的質(zhì)壁分離指的是細胞壁和________的分離,后者的結(jié)構(gòu)包括[]和[](填圖中序號)以及二者之間的細胞質(zhì)。(2)植物細胞發(fā)生質(zhì)壁分離所需的外界條件是______________________________________________________________________________________________,植物細胞自身應(yīng)具備的結(jié)構(gòu)特點是____________________________________。(3)圖b是某同學(xué)觀察植物細胞質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗時拍下的顯微照片,此時細胞液濃度與外界溶液濃度的關(guān)系是_________________________________。(4)將形狀、大小相同的紅心蘿卜A和紅心蘿卜B幼根各5段,分別放在不同濃度的蔗糖溶液(甲~戊)中,一段時間后,取出紅心蘿卜的幼根稱重,結(jié)果如圖c所示,據(jù)圖分析:①紅心蘿卜A比紅心蘿卜B的細胞液濃度________。②在甲蔗糖溶液中加入適量的清水,一段時間后紅心蘿卜A的細胞液濃度會________。解析(2)發(fā)生質(zhì)壁分離的外界條件是外界溶液濃度大于細胞液濃度,而植物細胞自身具備的結(jié)構(gòu)特點是原生質(zhì)層的伸縮性大于細胞壁的伸縮性,并具有大液泡。(3)在觀察植物細胞質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗中,當細胞處于質(zhì)壁分離狀態(tài)時,此時細胞可能正在發(fā)生質(zhì)壁分離過程,也可能質(zhì)壁分離完成,還可能處于質(zhì)壁分離的復(fù)原過程中,因此,細胞液濃度與外界溶液濃度的關(guān)系是細胞液濃度小于、等于或大于外界溶液濃度。(4)由圖中兩種紅心蘿卜的質(zhì)量變化結(jié)果可知,甲~戊五種蔗糖溶液的濃度大小為丙<戊<甲<?。家遥诪榧t心蘿卜A的等滲溶液,戊為紅心蘿卜B的等滲溶液,因此紅心蘿卜A比紅心蘿卜B的細胞液濃度高。在甲蔗糖溶液中加入適量的清水,溶液濃度降低,紅心蘿卜A吸水一段時間后,細胞液濃度降低。答案(1)原生質(zhì)層②④(2)外界溶液濃度高于細胞液濃度原生質(zhì)層的伸縮性大于細胞壁的伸縮性,具有大液泡(3)細胞液的濃度可能小于、等于或大于外界溶液的濃度(4)①高②降低第2節(jié)主動運輸與胞吞、胞吐內(nèi)容標準要求核心素養(yǎng)對接學(xué)業(yè)質(zhì)量水平1.掌握區(qū)分被動運輸和主動運輸?shù)姆椒ā?.理解主動運輸對細胞生活的意義。3.掌握胞吞、胞吐的特點及對細胞的生命活動的意義。1.生命觀念——結(jié)構(gòu)與功能觀:細胞膜結(jié)構(gòu)與物質(zhì)運輸功能的適應(yīng)性。水平二2.科學(xué)思維——分析與綜合:對比分析物質(zhì)運輸方式的特點,歸納異同點。水平三3.科學(xué)探究——根據(jù)物質(zhì)運輸方式的差異,設(shè)計實驗探究某種物質(zhì)的運輸方式。水平二知識點一:主動運輸和胞吞、胞吐———————————————知識梳理———————————————1.主動運輸(1)方向:一般情況下物質(zhì)從低濃度一側(cè)運輸?shù)礁邼舛纫粋?cè)。逆濃度梯度運輸一定是主動運輸(2)特點:需要載體蛋白和能量。(3)生理意義:保證了活細胞能夠按照生命活動的需要,主動選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì),排出代謝廢物和對細胞有害的物質(zhì)。(4)不同跨膜運輸方式的實例(連線)2.胞吞和胞吐(1)胞吞胞吐、胞吞是物質(zhì)跨膜運輸過程中普遍存在的現(xiàn)象,需要消耗能量①概念:首先大分子附著在細胞膜表面,這部分細胞膜內(nèi)陷形成小囊,包圍著大分子。然后小囊從細胞膜上分離下來,形成囊泡,進入細胞內(nèi)部。②實例:白細胞吞噬細菌、變形蟲吞噬有機物顆粒。(2)胞吐①概念:細胞需要外排的大分子,先在細胞內(nèi)形成囊泡,然后移動到細胞膜處,與細胞膜融合,將大分子排出細胞。②實例:胰島B細胞分泌胰島素?!仞B(yǎng)提升———————————————科學(xué)思維——物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞较聢D為不同的物質(zhì)進出細胞的幾種方式,請據(jù)圖思考如下問題:(1)圖2所示方式為________,其特點是__________________________。(2)圖3所示方式為________,其與圖2相比,最主要區(qū)別是_____________,其運輸動力是________________。(3)圖4所示運輸方式是________,你的判斷依據(jù)是________________。(4)圖5所示一般指哪類物質(zhì)進出細胞的方式,這種物質(zhì)運輸方式的名稱是什么?(5)①小腸上皮細胞吸收甘油分子,②小腸上皮細胞吸收葡萄糖分子,③人體成熟紅細胞吸收葡萄糖,④人體吞噬細胞吞噬病菌。上述物質(zhì)進出細胞的方式依次符合以上哪種圖示所代表的運輸方式?①________②________③________④________提示(1)自由擴散不需轉(zhuǎn)運蛋白,不消耗能量,順濃度梯度運輸(2)協(xié)助擴散需轉(zhuǎn)運蛋白協(xié)助膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差(3)主動運輸是由低濃度向高濃度運輸,需要載體蛋白的協(xié)助也需要消耗能量。(4)圖5所示一般是某些大分子物質(zhì)(如蛋白質(zhì))進出細胞的方式,這種物質(zhì)運輸方式是胞吞和胞吐。(5)①圖2②圖4③圖3④圖5中胞吞[典例1]如圖為物質(zhì)進出細胞方式的分類示意圖。已知物質(zhì)進出細胞的方式有胞吞、胞吐、自由擴散、協(xié)助擴散和主動運輸,下列敘述中錯誤的是()A.若A與B的分類依據(jù)為是否消耗能量,則F可表示主動運輸B.若A與B的分類依據(jù)為是否需要載體蛋白,則G可表示自由擴散C.若A與B的分類依據(jù)為是否需要載體蛋白,則C可表示主動運輸D.若A與B的分類依據(jù)為是否消耗能量,則C、D可表示自由擴散和協(xié)助擴散解析若A與B的分類依據(jù)為是否需要消耗能量,則C、D可表示自由擴散和協(xié)助擴散,F(xiàn)可表示主動運輸,G、H可表示胞吞和胞吐,A、D正確;若A與B的分類依據(jù)為是否需要載體蛋白,C、D可表示主動運輸和協(xié)助擴散,F(xiàn)為自由擴散,G、H為胞吞和胞吐,C正確,B錯誤。答案B[變式訓(xùn)練1]下列物質(zhì)出入細胞過程中,需消耗ATP的是()A.甘油進入人體皮膚細胞B.葡萄糖通過協(xié)助擴散進入紅細胞C.礦物質(zhì)離子逆濃度梯度轉(zhuǎn)運至根細胞內(nèi)D.質(zhì)壁分離過程中水分子進出洋蔥表皮細胞解析A選項屬于自由擴散,不消耗ATP;B選項屬于協(xié)助擴散,不消耗ATP;C選項屬于主動運輸,消耗ATP;D選項水分子進出細胞是自由擴散,不消耗ATP。答案C【方法技巧】“四看法”判斷物質(zhì)運輸方式的解題模板知識點二:影響跨膜運輸?shù)囊蛩亍R梳理———————————————主動運輸?shù)挠绊懸蛩兀耗芰亢洼d體蛋白主動運輸?shù)哪芰縼碜约毎粑?,凡是影響細胞呼吸的因素,如O2濃度、溫度等都影響主動運輸協(xié)助擴散的影響因素:濃度差和轉(zhuǎn)運蛋白自由擴散的影響因素:濃度差———————————————素養(yǎng)提升———————————————科學(xué)思維——影響物質(zhì)運輸速率的曲線分析下圖為物質(zhì)濃度和氧氣濃度對物質(zhì)跨膜運輸速率的影響曲線,分析這四條曲線回答下列問題:1.A曲線可以代表哪種運輸方式,理由是什么?B曲線呢?提示A曲線可代表自由擴散,因為運輸速率隨物質(zhì)濃度的增大而不斷增大。B曲線可代表協(xié)助擴散或主動運輸,因為在一定范圍內(nèi)運輸速率隨物質(zhì)濃度的增大而增大,當超過這一范圍后,運輸速率不再隨物質(zhì)濃度的增大而改變。2.C、D曲線分別可以代表哪種運輸方式?并說明理由。提示C曲線可以代表自由擴散或協(xié)助擴散,理由是C曲線的運輸速率與O2濃度無關(guān),說明此運輸方式不需要消耗能量。D曲線可以代表主動運輸,因為在一定范圍內(nèi)運輸速率隨O2濃度的增加而增大,說明需要消耗能量。[典例2]如圖是幾種物質(zhì)進出細胞方式中,運輸速度與影響因素間的關(guān)系曲線圖,下列與圖相關(guān)的敘述中,正確的是()A.與甘油進出細胞相符的圖有①③⑤B.與葡萄糖進入紅細胞相符的圖有②④⑥葡萄糖進入紅細胞屬于協(xié)助擴散。C.與K+進入麗藻細胞相符的圖有②④⑤D.與蛋白質(zhì)進出細胞相符的圖有②③⑥蛋白質(zhì)屬于生物大分子,大分子通過胞吞胞吐進出細胞。解析根據(jù)題意和圖示分析可知:甘油分子進出細胞屬于自由擴散,其動力是濃度差,與能量和載體無關(guān),因此與甘油分子進出細胞相符的圖有①、③、⑤,A正確;葡萄糖進入紅細胞屬于協(xié)助擴散,與濃度差和載體有關(guān),與能量無關(guān),因此與葡萄糖進入紅細胞相符的圖有②、③、⑥,B錯誤;K+進入麗藻細胞,屬于主動運輸,與能量和載體有關(guān),因此與K+進入麗藻細胞相符的圖有②、④、⑥,C錯誤;蛋白質(zhì)是大分子物質(zhì),其進出細胞的方式是胞吞和胞吐,需要消耗能量,不需要載體,符合的圖有④、⑤,D錯誤。答案A[變式訓(xùn)練2]下圖表示在一定范圍內(nèi)細胞膜外某物質(zhì)濃度變化與該物質(zhì)進入細胞膜內(nèi)速度的關(guān)系,據(jù)圖分析,下列說法正確的是()A.該物質(zhì)進入細胞的方式是自由擴散B.該物質(zhì)通過膜時可能與載體蛋白結(jié)合C.該物質(zhì)可能是水或甘油D.該物質(zhì)只能從濃度低的一側(cè)向濃度高的一側(cè)移動解析由圖可知,該物質(zhì)的跨膜速率不僅與物質(zhì)濃度有關(guān),還與其他因素有關(guān),所以可能是主動運輸,也可能是協(xié)助擴散,但不可能是自由擴散,A、C錯誤;由載體蛋白介導(dǎo)的協(xié)助擴散和主動運輸都需要載體蛋白,B正確;協(xié)助擴散是順濃度梯度運輸?shù)?,D錯誤。答案B【一題多變】(1)主動運輸需要的能量主要通過細胞進行有氧呼吸提供。植物生長需從土壤中吸收大量無機鹽。請解釋在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中為什么要給作物松土?提示松土可增加土壤中O2含量,促進有氧呼吸,有利于植物主動吸收各種無機鹽離子。(2)從主動運輸?shù)臈l件角度分析,與主動運輸有直接關(guān)系的細胞器有哪些?提示提供能量的細胞器是線粒體,提供載體蛋白的細胞器是核糖體。聯(lián)想質(zhì)疑有關(guān)物質(zhì)出入細胞方式的6個“不要漏掉”(1)需要載體蛋白協(xié)助的運輸方式除主動運輸外,不要漏掉協(xié)助擴散。(2)消耗能量的運輸方式除主動運輸外,不要漏掉胞吞和胞吐。(3)從高濃度到低濃度的運輸方式除自由擴散外,不要漏掉協(xié)助擴散。(4)影響協(xié)助擴散運輸速率的因素除載體蛋白數(shù)量外,不要漏掉濃度差。(5)與主動運輸有關(guān)的細胞器除供能的線粒體外,不要漏掉載體蛋白的合成場所——核糖體。(6)運輸速率與O2濃度無關(guān)的運輸方式除自由擴散外,不要漏掉協(xié)助擴散。★載體具有特異性和飽和現(xiàn)象,不同物質(zhì)的運輸載體不同,當載體達到飽和時,將不能運輸相應(yīng)的物質(zhì)。課堂小結(jié)隨堂檢測【科學(xué)思維】1.辨析概念(1)水分子的跨膜運輸只能通過自由擴散。()(2)借助載體蛋白或通道蛋白順濃度梯度,不消耗能量的運輸是協(xié)助擴散。()(3)生物大分子通過胞吞胞吐進出細胞,不需要膜蛋白的參與。()(4)同一種物質(zhì)進出不同細胞時,運輸方式可能不同。()答案(1)×提示:水分子的跨膜運輸既可通過自由擴散,也可以借助通道蛋白進行協(xié)助擴散。(2)√(3)×(4)√2.下列屬于主動運輸?shù)氖?)A.動物肺泡細胞釋放CO2B.蔗糖通過植物細胞的細胞壁C.苯分子進入人的皮膚細胞D.麗藻細胞吸收SOeq\o\al(2-,4)的過程解析CO2屬于小分子,苯分子屬于脂溶性物質(zhì),二者均以自由擴散的方式進出細胞;蔗糖以擴散的方式通過細胞壁;麗藻細胞吸收SOeq\o\al(2-,4),屬于主動運輸。答案D3.如圖中“”表示出入細胞的物質(zhì),該物質(zhì)出入細胞的方式是()A.滲透 B.協(xié)助擴散C.主動運輸 D.胞吞解析從圖中可以看出,吸收該物質(zhì)需要載體蛋白,且屬于順濃度梯度運輸,所以不需要消耗能量,因此運輸方式是協(xié)助擴散。答案B4.如圖為小分子物質(zhì)跨膜運輸?shù)娜N方式,請據(jù)圖判斷下列相關(guān)敘述,錯誤的是()A.圖中①②的共同點是:都是順濃度梯度進行的B.圖中②③的共同點是:都需要膜上蛋白質(zhì)的協(xié)助C.圖中③發(fā)生所需但是圖中沒有表示出來的條件是載體和能量D.①只與濃度差有關(guān),②③都與核糖體和線粒體的功能有關(guān)解析據(jù)圖分析,①中物質(zhì)的運輸方向是高濃度運輸?shù)降蜐舛?,不需要載體和能量,表示自由擴散,擴散速率與濃度差有關(guān);②中物質(zhì)的運輸方向是高濃度運輸?shù)降蜐舛?,需要載體,不需要能量,表示協(xié)助擴散,與該過程相關(guān)的細胞器主要是核糖體;③中物質(zhì)的運輸方向是低濃度運輸?shù)礁邼舛龋硎局鲃舆\輸,需要載體和能量,與該過程相關(guān)的細胞器主要有核糖體(提供載體)和線粒體(提供能量)。綜上所述,D項錯誤。答案D課時作業(yè)(時間:30分鐘)知識點1物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?.人體肝細胞內(nèi)CO2分壓和K+濃度高于細胞外,而O2分壓和Na+濃度低于細胞外,上述四種物質(zhì)中通過主動運輸進入該細胞的是()A.CO2 B.O2C.K+ D.Na+解析O2和CO2進出細胞的方式是自由擴散;Na+順濃度梯度進入細胞的方式是協(xié)助擴散;K+逆濃度梯度進入細胞的方式是主動運輸。答案C2.下列關(guān)于物質(zhì)進出細胞的說法,正確的是()A.只要微粒直徑足夠小就能以自由擴散方式進出細胞B.大分子物質(zhì)都需要載體和能量才能進出細胞C.各種離子都只能通過主動運輸方式進出細胞D.物質(zhì)逆濃度梯度的跨膜運輸一定要消耗能量解析細胞膜是選擇透過性膜,有些微粒盡管直徑足夠小,仍然不能以自由擴散的方式進出細胞,A錯誤;大分子物質(zhì)通過胞吞、胞吐進出細胞,不需要載體,B錯誤;有的離子通過離子通道進出細胞,屬于被動運輸,C錯誤;物質(zhì)逆濃度梯度的跨膜運輸為主動運輸,一定要消耗能量,D正確。答案D3.如圖是物質(zhì)進出細胞方式的概念圖,對圖示分析正確的是()A.①是既耗能又需載體蛋白的主動運輸B.⑤⑥的共同特點是逆濃度梯度運輸物質(zhì)C.母乳中的免疫球蛋白可通過①和③被吸收D.果脯腌制時蔗糖進入細胞與③有關(guān)解析物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞桨ㄖ鲃舆\輸和被動運輸,被動運輸又包括自由擴散和協(xié)助擴散。對照圖示信息,①表示主動運輸,②表示被動運輸,⑤、⑥表示自由擴散和協(xié)助擴散。非跨膜運輸則包括胞吐和胞吞過程。①(主動運輸)過程需要載體和能量,A正確;⑤、⑥的共同特點是順濃度梯度運輸物質(zhì),B錯誤;免疫球蛋白屬于大分子物質(zhì),通過胞吞方式被吸收,不能通過①被吸收,C錯誤;在果脯腌制過程中,細胞已死亡,膜已不具備選擇透過性,蔗糖能自由進入細胞,D錯誤。答案A4.下列物質(zhì)出入細胞的方式最能體現(xiàn)細胞膜的結(jié)構(gòu)特點的是()A.氧氣進入人體肌細胞 B.甲狀腺細胞吸收碘離子C.胰島素的分泌 D.植物細胞吸收水分解析細胞膜的結(jié)構(gòu)特點是具有一定的流動性,胞吐和胞吞過程依賴于細胞膜的流動性特點。氧氣進入肌細胞屬于自由擴散,不能體現(xiàn)流動性,A錯誤;甲狀腺細胞吸收鉀離子是主動運輸,不能體現(xiàn)流動性,B錯誤;胰島素屬于分泌蛋白,該物質(zhì)的分泌過程屬于胞吐,最能體現(xiàn)細胞膜的流動性特點,C正確;植物細胞吸收水分屬于自由擴散,不能體現(xiàn)流動性,D錯誤。答案C5.下列關(guān)于膜蛋白和物質(zhì)跨膜運輸?shù)臄⑹?,錯誤的是()A.膜蛋白在細胞膜上的分布是不對稱的B.膜蛋白不參與物質(zhì)跨膜運輸?shù)谋粍舆\輸過程C.主動運輸可以使被運輸離子在細胞內(nèi)外濃度不同D.物質(zhì)通過磷脂雙分子層的擴散速率與脂溶性有關(guān)解析膜蛋白鑲嵌、貫穿或覆蓋磷脂雙分子層,在細胞膜內(nèi)外分布是不對稱的;膜蛋白參與協(xié)助擴散過程;主動運輸逆濃度梯度運輸離子,使細胞內(nèi)外離子濃度不同;脂溶性物質(zhì)容易通過細胞膜,非脂溶性物質(zhì)不容易通過細胞膜。答案B6.如果使用藥物限制細胞膜上蛋白質(zhì)的活性,則物質(zhì)X的運輸速率迅速下降,如果抑制細胞呼吸,卻對運輸速率沒有影響。對該物質(zhì)運輸方式的敘述錯誤的是()A.該方式是被動運輸B.與甘油進入細胞的方式相同C.該方式是順濃度梯度運輸?shù)腄.葡萄糖進入人的成熟紅細胞通常為該種方式解析根據(jù)協(xié)助擴散需要轉(zhuǎn)運蛋白的協(xié)助和不需要消耗能量的特點,確定該物質(zhì)運輸方式屬于協(xié)助擴散,為被動運輸;甘油進入細胞的方式是自由擴散;由于物質(zhì)X出入細胞時不需要消耗能量,所以是順濃度梯度運輸?shù)?;葡萄糖進入人的成熟紅細胞需要載體蛋白協(xié)助,但不消耗能量,為協(xié)助擴散。答案B7.細胞的物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嶒烇@示,存在于細胞內(nèi)的物質(zhì)X和物質(zhì)Y都能通過一定方式輸出到細胞外,不同的是物質(zhì)X的細胞內(nèi)濃度大于細胞外濃度,物質(zhì)Y的細胞內(nèi)濃度小于細胞外濃度。相關(guān)敘述不正確的是()A.物質(zhì)X輸出細胞的方式屬于被動運輸B.物質(zhì)Y輸出細胞的方式屬于主動運輸C.物質(zhì)X和Y輸出細胞都需要消耗能量D.物質(zhì)X輸出細胞可能需要載體解析根據(jù)題干信息,物質(zhì)X的細胞內(nèi)濃度大于細胞外濃度,因此物質(zhì)X順濃度梯度輸出細胞,屬于被動運輸,A正確;物質(zhì)Y的細胞內(nèi)濃度小于細胞外濃度,物質(zhì)Y逆濃度梯度輸出細胞,因此屬于主動運輸,B正確;物質(zhì)Y輸出細胞需要消耗能量,物質(zhì)X輸出細胞不需要消耗能量,C錯誤;物質(zhì)X輸出細胞的方式有可能是由載體蛋白介導(dǎo)的協(xié)助擴散,需要載體,D正確。答案C8.將洋蔥表皮細胞放置在不同濃度的物質(zhì)M溶液中,并測定洋蔥表皮細胞吸收M的速率,結(jié)果如下圖所示。對結(jié)果的解釋最合理的是()A.細胞吸收M的方式為自由擴散B.細胞吸收M的方式為主動運輸C.細胞吸收M需轉(zhuǎn)運蛋白的參與D.細胞吸收M所需能量供應(yīng)不足解析從柱形圖分析,物質(zhì)M溶液的濃度不影響洋蔥表皮細胞吸收M的速率,說明細胞對M的吸收方式不是自由擴散;通入空氣前后也不影響洋蔥表皮細胞吸收M的速率,說明與能量無關(guān);綜上所述,能夠影響洋蔥表皮細胞吸收M的因素是轉(zhuǎn)運蛋白。答案C知識點2影響跨膜運輸?shù)囊蛩?.將三組生理狀態(tài)相同的某植物幼根分別培養(yǎng)在含有相同培養(yǎng)液的密閉培養(yǎng)瓶中,一段時間后,測定根吸收某一礦質(zhì)元素離子的量。培養(yǎng)條件及實驗結(jié)果見下表:培養(yǎng)瓶中氣體溫度/℃離子相對吸收量/%空氣17100氮氣1710空氣328下列分析正確的是()A.該植物幼根對該離子的吸收與溫度的變化無關(guān)B.有氧條件有利于該植物幼根對該離子的吸收C.氮氣環(huán)境中該植物幼根細胞吸收該離子不消耗能量D.與空氣相比,氮氣環(huán)境有利于該植物幼根對該離子的吸收解析第一組和第三組比較,自變量是溫度,溫度不同該離子的吸收速率不同,說明溫度影響了該離子的吸收,A錯誤;第一組和第二組對比說明,有氧條件有利于該植物幼根對該離子的吸收,B正確;氮氣環(huán)境中該植物幼根細胞吸收該離子,通過無氧呼吸供能,C錯誤;第一組和第二組對比,空氣環(huán)境有利于植物幼根對該離子的吸收,D錯誤,故選B。答案B10.圖甲中曲線a、b表示物質(zhì)跨膜運輸?shù)膬煞N方式,圖乙表示細胞對大分子物質(zhì)“胞吞”和“胞吐”的過程。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.圖甲中曲線a表示自由擴散,曲線b表示協(xié)助擴散或主動運輸B.圖甲中曲線b達到最大轉(zhuǎn)運速率后的限制因素可能是載體蛋白的數(shù)量C.圖乙中的胞吐和胞吞過程說明細胞膜具有選擇透過性D.圖乙中的胞吐和胞吞過程都需要消耗能量解析由圖甲可知:曲線a表示物質(zhì)的轉(zhuǎn)運速率隨被轉(zhuǎn)運分子濃度的增加而加快,此種運輸方式屬于自由擴散,曲線b表示物質(zhì)的轉(zhuǎn)運速率隨被轉(zhuǎn)運分子濃度的增加而加快,隨后轉(zhuǎn)運速率達到最大,可見曲線b表示協(xié)助擴散或主動運輸,此時限制轉(zhuǎn)運速率繼續(xù)增大的因素可能是載體蛋白的數(shù)量,圖乙中的胞吞和胞吐過程需要消耗能量,這兩個過程說明細胞膜具有流動性。答案C11.如圖表示的是胡蘿卜在不同的含氧情況下從KNO3溶液中吸收K+和NOeq\o\al(-,3)的曲線。影響A、B兩點和B、C兩點吸收量不同的因素分別是()A.載體數(shù)量、能量 B.能量、載體數(shù)量C.載體數(shù)量、離子濃度 D.能量、離子濃度解析A、B兩點的差別在于氧濃度不同,氧濃度影響呼吸作用,即A、B兩點吸收量不同是由能量不同引起的。B、C兩點對應(yīng)的氧濃度相同,即供能相同,差別是運載NOeq\o\al(-,3)的載體多,運載K+的載體少,所以是載體的數(shù)量差異引起的吸收量不同。答案B12.下圖為氨基酸和Na+進出腎小管上皮細胞的示意圖。下表選項中正確的是()選項管腔中氨基酸→上皮細胞管腔中Na+→上皮細胞上皮細胞中氨基酸→組織液A主動運輸被動運輸主動運輸B被動運輸被動運輸被動運輸C被動運輸主動運輸被動運輸D主動運輸被動運輸被動運輸解析依圖示,管腔中的氨基酸逆濃度梯度進入上皮細胞,屬于主動運輸;管腔中的Na+順濃度梯度進入上皮細胞,屬于協(xié)助擴散(被動運輸);上皮細胞中的氨基酸順濃度梯度進入組織液,屬于協(xié)助擴散(被動運輸)。答案D13.下圖為物質(zhì)出入細胞的某種方式的示意圖,下列敘述錯誤的是()A.該過程體現(xiàn)了細胞膜的流動性B.人體細胞存在這種物質(zhì)出入細胞的方式C.這種方式轉(zhuǎn)運的物質(zhì)都是大分子物質(zhì)D.在細胞質(zhì)中出現(xiàn)的小泡可與溶酶體融合解析胞吞過程體現(xiàn)了細胞膜的流動性,A正確;人體細胞存在這種物質(zhì)出入細胞的方式,如吞噬細胞以胞吞的方式吞噬抗原,B正確;胞吞和胞吐也會轉(zhuǎn)運小分子物質(zhì),如乙酰膽堿、去甲腎上腺素,C錯誤;在細胞質(zhì)中包裹著衰老細胞器的小泡可與溶酶體融合,D正確。答案C14.如圖為物質(zhì)出入細胞的四種方式示意圖,請據(jù)圖回答:(1)圖中A表示________方式,B表示________方式,C表示________方式,D表示________方式。(2)K+、O2和葡萄糖三種物質(zhì)中,可以通過B方式進入人的成熟紅細胞的是________________。(3)與A方式相比,B方式的主要特點是需要借助________,該物質(zhì)是在細胞內(nèi)的________上合成的。(4)若在細胞中注入某種呼吸抑制劑,________(填字母)方式將會受到較大影響。(5)需要載體蛋白協(xié)助的方式為________(填字母),影響B(tài)方式運輸速率的因素為________;與C運輸方式有關(guān)的細胞器是________________。解析(1)根據(jù)是否順濃度梯度運輸、是否需要載體和能量可確定A、B、C、D的運輸方式分別為自由擴散、協(xié)助擴散、主動運輸和胞吐。(2)K+、O2進入細胞的方式分別為主動運輸、自由擴散,葡萄糖進入人的成熟紅細胞的方式為協(xié)助擴散。(4)加入某種呼吸抑制劑,會影響細胞呼吸,導(dǎo)致能量供應(yīng)受阻,故主動運輸和胞吐過程會受到影響。(5)主動運輸需要載體蛋白和能量,故涉及的細胞器有核糖體和線粒體。答案(1)自由擴散協(xié)助擴散主動運輸胞吐(2)葡萄糖(3)載體蛋白(轉(zhuǎn)運蛋白)核糖體(4)C、D(5)B、C細胞膜內(nèi)外濃度差和載體蛋白數(shù)量線粒體和核糖體15.下圖表示細胞膜結(jié)構(gòu)示意圖及物質(zhì)出入細胞膜的方式,請根據(jù)圖回答問題:(1)脂溶性物質(zhì)容易通過細胞膜,主要與構(gòu)成細胞膜的________(填圖甲中號碼)有關(guān)。(2)白細胞能改變形狀穿過毛細血管壁,到達炎癥部位吞噬病菌,這說明________________________________________________________________。(3)人的小腸上皮細胞可以吸收葡萄糖,而不吸收比葡萄糖相對分子質(zhì)量小的木糖,這說明了________________,這種特性與圖甲中的________(填圖甲中號碼)有關(guān)。(4)假如該細胞膜表示胃上皮細胞膜,酒精通過時可用圖甲中________表示;假如該細胞膜表示小腸上皮細胞膜,吸收K+可用圖甲中________表示。(5)圖乙所示方式可表示圖甲中的________。解析圖甲為細胞膜結(jié)構(gòu)示意圖,a、e為主動運輸,其中e為排出,a為吸收;①為蛋白質(zhì)分子,③為磷脂雙分子層。圖乙中物質(zhì)可逆濃度梯度從細胞外向細胞內(nèi)運輸,可見是主動運輸過程。答案(1)③(2)細胞膜具有一定的流動性(3)細胞膜具有選擇透過性①(4)ba(5)a生物膜的選擇透過性及物質(zhì)跨膜運輸方式界定生物膜的選擇透過性與人工膜(或半透膜)的半透性選擇透過性膜與半透膜或人工膜比較膜的種類物質(zhì)透過性特點半透膜較小物質(zhì)通過,較大物質(zhì)不能通過無生物活性,只要分子夠小就可以透過了選擇透過性膜要選擇吸收的離子、小分子可以通過,而其他的離子、小分子和大分子不能通過具有選擇性和生物活性,是生物膜,即分子夠小時也未必能透過,需依據(jù)細胞主動選擇對點訓(xùn)練1比較生物膜和人工膜(雙層磷脂)對多種物質(zhì)的通透性,結(jié)果如圖。據(jù)此不能得出的推論是()A.生物膜上存在著協(xié)助H2O通過的物質(zhì)B.生物膜對K+、Na+、Cl-的通透具有選擇性C.離子以易化(協(xié)助)擴散方式通過人工膜D.分子的大小影響其通過人工膜的擴散速率解析觀察圖像,除甘油、O2和CO2外,其余物質(zhì)在生物膜上的通透性均比在人工膜上的通透性大,說明生物膜上存在協(xié)助運輸某些物質(zhì)的物質(zhì),A正確;由于K+、Na+、Cl-在生物膜上的通透性有差異,所以能夠體現(xiàn)選擇性,B正確;圖像中沒有信息證明離子在跨膜運輸過程中是否消耗能量,因此不能判斷離子的跨膜運輸方式為協(xié)助擴散,C錯誤;圖像中不同物質(zhì)的分子大小不同,膜對其通透性也不同,說明分子大小影響其跨膜運輸?shù)乃俾?,D正確。答案C對點訓(xùn)練2如圖為研究滲透作用的實驗裝置,請回答下列問題:(1)漏斗內(nèi)溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)為兩種不同濃度的蔗糖溶液,漏斗內(nèi)外起始液面一致。滲透平衡時的液面差為Δh,此時S1和S2濃度大小關(guān)系為________。(2)圖中半透膜模擬的是成熟植物細胞中的________,兩者在物質(zhì)透過功能上的差異是_________________________________________________________。(3)為進一步探究兩種膜的特性,某興趣小組做了以下實驗。實驗材料:紫色洋蔥。實驗器具:如圖所示的滲透裝置(不含溶液),光學(xué)顯微鏡,載玻片,蓋玻片,鑷子,刀片,吸水紙,擦鏡紙,滴管,記號筆等。實驗試劑:蒸餾水,0.3g/mL的蔗糖溶液和與其等滲的KNO3溶液。部分實驗步驟和結(jié)果如下:①選兩套滲透裝置,標上代號X和Y。在兩個燒杯里均加入一定量的蒸餾水,分別在裝置X和Y的漏斗內(nèi)加入適量的蔗糖溶液和KNO3溶液,均調(diào)節(jié)漏斗內(nèi)外液面高度一致。滲透平衡時出現(xiàn)液面差的裝置有________(填代號)。②選兩片潔凈的載玻片,________,在載玻片中央分別滴加________,制作洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片并分別觀察裝片中細胞的初始狀態(tài)。③觀察臨時裝片中浸潤在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋蔥鱗片葉外表皮細胞發(fā)生的變化,兩者都能出現(xiàn)的現(xiàn)象是________________。(4)上述實驗中最能體現(xiàn)兩種膜功能差異的實驗現(xiàn)象是_________________________________________________
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