第四章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出【速記清單】

學(xué)而優(yōu)·教有方PAGEPAGE1細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第一節(jié)被動(dòng)運(yùn)輸考點(diǎn)1:滲透現(xiàn)象及原理分析1.滲透系統(tǒng)（1）組成:一個(gè)完整的滲透系統(tǒng),由兩個(gè)溶液體系(S1、S2)以及兩者中間的半透膜組成,如圖。（2）水分的流動(dòng)判斷:①當(dāng)溶液濃度S1>S2時(shí),水分就通過半透膜由流向(總趨勢);②當(dāng)溶液濃度S1<S2時(shí),水分就通過半透膜由流向(總趨勢)。滲透作用（1）概念：。（2）發(fā)生的條件：；。（3）水運(yùn)輸?shù)姆较颍骸咀⒁狻克肿拥囊苿?dòng)方向是雙向的，但最終呈現(xiàn)的結(jié)果是單位體積內(nèi)水分子數(shù)多（低濃度）的溶液流向單位體積內(nèi)水分子數(shù)少（高濃度）的溶液。（4）溶液滲透壓：指溶液中對(duì)水的吸引力,大小取決于單位體積溶液中溶質(zhì)微粒的?？键c(diǎn)2:水進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞的原理一個(gè)動(dòng)物細(xì)胞構(gòu)成一個(gè)滲透系統(tǒng)動(dòng)物細(xì)胞與外界溶液組成了一個(gè)滲透系統(tǒng)：（1）相當(dāng)于一層半透膜；（2）存在濃度差。2.水進(jìn)出哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的示意圖(1)外界溶液濃度<細(xì)胞質(zhì)濃度?。(2)外界溶液濃度>細(xì)胞質(zhì)濃度?。(3)外界溶液濃度=細(xì)胞質(zhì)濃度?。考點(diǎn)3:水進(jìn)出植物細(xì)胞的原理植物細(xì)胞的吸水和失水現(xiàn)象將有些萎蔫的菜葉浸泡在清水中，不久，菜葉就會(huì)變的硬挺將有些萎蔫的菜葉浸泡在清水中，不久，菜葉就會(huì)變的硬挺。鹽腌制過的黃瓜,皺皺巴巴，還出水。鹽腌制過的黃瓜,皺皺巴巴，還出水。水進(jìn)出植物細(xì)胞的原理滿足發(fā)生滲透作用的條件①具有半透膜-相當(dāng)于半透膜；②半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差：細(xì)胞液與外界溶液之間存在濃度差。【探究實(shí)踐】探究植物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)驗(yàn)原理內(nèi)因：①；②；外因：。實(shí)驗(yàn)步驟：撕取洋蔥鱗片葉外表皮蓋上蓋玻片，制成洋蔥鱗片葉外表皮臨時(shí)裝片撕取洋蔥鱗片葉外表皮蓋上蓋玻片，制成洋蔥鱗片葉外表皮臨時(shí)裝片滴清水低倍鏡滴清水低倍鏡觀察 在蓋玻片的一側(cè)滴加在蓋玻片的一側(cè)滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一側(cè)用吸水紙吸引實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：中央液泡逐漸變小，顏色變深,與逐漸分離;細(xì)胞大小基本不變。在蓋玻片的一側(cè)滴加清水，在另一側(cè)用吸水紙吸引在蓋玻片的一側(cè)滴加清水，在另一側(cè)用吸水紙吸引現(xiàn)象：,原生質(zhì)層逐漸恢復(fù)到貼近細(xì)胞壁;細(xì)胞大小基本不變。【拓展】實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)（1）選擇有中央液泡且液泡帶有顏色的細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)材料，以便于觀察。（2）選材必須是活細(xì)胞，死細(xì)胞不會(huì)出現(xiàn)質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。（3）試劑選擇應(yīng)以不傷害細(xì)胞為前提，常用的試劑是質(zhì)量濃度為0.3g／mL的蔗糖溶液。蔗糖溶液濃度過高，會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞因失水過多而死亡。（4）實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)質(zhì)壁分離現(xiàn)象出現(xiàn)后，觀察時(shí)間不宜過長，以防止細(xì)胞因長期處于失水狀態(tài)而死亡，影響復(fù)原現(xiàn)象的觀察。（5）本實(shí)驗(yàn)存在兩組對(duì)照實(shí)驗(yàn)，均為自身前后對(duì)照。自身前后對(duì)照指對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組在同一研究對(duì)象上進(jìn)行，是實(shí)驗(yàn)前后之間的對(duì)照。（4）質(zhì)壁分離的應(yīng)用①判斷成熟植物細(xì)胞是否有生物活性；②測定細(xì)胞液濃度范圍；③比較不同成熟植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度；④鑒別不同種類的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)?？键c(diǎn)4:自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散1.概念：像水分子這樣，物質(zhì)以擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞，，這種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞椒Q為被動(dòng)運(yùn)輸。2.被動(dòng)運(yùn)輸包括：和。3.自由擴(kuò)散（1）概念：物質(zhì)通過作用進(jìn)出細(xì)胞。（2）特點(diǎn)：①；②；③。（3）實(shí)例：。（4）影響因素：。4.協(xié)助擴(kuò)散（1）概念：借助膜上的進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)擴(kuò)散，叫做協(xié)助擴(kuò)散(易化擴(kuò)散)。（2）特點(diǎn)：①；②；③。（3）實(shí)例：。（4）影響因素：。第2節(jié)主動(dòng)運(yùn)輸與胞吞、胞吐考點(diǎn)1:主動(dòng)運(yùn)輸1.概念：物質(zhì)梯度跨膜運(yùn)輸，需要的協(xié)助，同時(shí)還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的。2.特點(diǎn)：；；?！咀⒁狻颗c主動(dòng)運(yùn)輸有關(guān)的細(xì)胞器：核糖體、線粒體。實(shí)例：（1）植物根部細(xì)胞吸收無機(jī)鹽離子；（2）甲狀腺細(xì)胞吸收碘離子；（3）動(dòng)物細(xì)胞吸收鉀離子和排出鈉離子(Na-K泵)；（4）小腸上皮細(xì)胞和腎小管上皮細(xì)胞吸收葡萄糖、氨基酸等。4.意義：。5.兩種主動(dòng)運(yùn)輸?shù)谝活悾褐苯酉腁TP的主動(dòng)運(yùn)輸。通常稱為泵（ATP驅(qū)動(dòng)泵）H+泵Na+-KH+泵Na+-K+泵第二類：間接消耗ATP的主動(dòng)運(yùn)輸。小腸上皮細(xì)胞逆濃度吸收葡萄糖時(shí)，沒有直接消耗ATP，而是利用Na+濃度差的能量。但是Na+濃度差的建立是依靠Na+-K+泵的，而Na+-K+需要消耗ATP。6.物質(zhì)運(yùn)輸曲線中的運(yùn)輸方式判斷(在一定范圍內(nèi))（1）物質(zhì)濃度影響曲線分析a.有飽和點(diǎn)的曲線表示。b.與橫坐標(biāo)因素成正比關(guān)系的曲線表示。（2）O2濃度影響曲線分析a.與O2濃度有關(guān)系的曲線可表示。b.與O2濃度無關(guān)系的曲線可表示或哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞的?？键c(diǎn)2:胞吞、胞吐1.一些大分子或物質(zhì)團(tuán)塊的運(yùn)輸，是通過和作用來實(shí)現(xiàn)的。2.當(dāng)細(xì)胞攝取大分子時(shí)，首先是大分子與膜上的蛋白質(zhì)結(jié)合，從而引起這部分細(xì)胞膜內(nèi)陷形成小囊，包圍著大分子。然后小囊從細(xì)胞膜上分離下來，形成囊泡進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，這種現(xiàn)象叫作。3.細(xì)胞需要外排的大分子，先在細(xì)胞內(nèi)形成囊泡，囊泡移動(dòng)到細(xì)胞膜處，與細(xì)胞膜融合，將大分子排出細(xì)胞，這種現(xiàn)象叫作。4.實(shí)例：變形蟲攝取有機(jī)物顆粒、分泌蛋白排出細(xì)胞。5.特點(diǎn)：；。疑難1:滲透作用1.液面高度不發(fā)生變化，水分子雙向運(yùn)動(dòng)速率相等，即動(dòng)態(tài)平衡。2.滲透平衡時(shí)：（1）△h的液體重力=漏斗中溶液的吸水力（2）S表示溶液濃度：平衡前：S2＞S1；滲透過程：S2↓S1↑平衡后：S2＞S1平衡后S1與S2的濃度差產(chǎn)生的吸水力與高度差的重力相等，S1與S2的濃度差越大，高度差就越大。3.半透膜只允許水分子通過現(xiàn)象：液面不變10%葡萄糖溶液的物質(zhì)的量濃度大，因此水分子由10%蔗糖溶液→10%葡萄糖溶液移動(dòng)，右側(cè)液面升高。蔗糖被水解為兩分子單糖，導(dǎo)致左側(cè)濃度升高，水分子由10%的葡萄糖溶液→10%的蔗糖溶液移動(dòng)，則左側(cè)液面升高，最終高于右側(cè)。疑難2:質(zhì)壁分離的應(yīng)用1.判斷成熟植物細(xì)胞的死活死細(xì)胞活細(xì)胞未發(fā)生質(zhì)壁分離發(fā)生質(zhì)壁分離鏡檢一定濃度蔗糖溶液待測成熟植物細(xì)胞死細(xì)胞活細(xì)胞未發(fā)生質(zhì)壁分離發(fā)生質(zhì)壁分離鏡檢一定濃度蔗糖溶液待測成熟植物細(xì)胞【注】細(xì)胞過度失水死亡將不能發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原2.測定細(xì)胞液濃度范圍細(xì)胞液濃度介于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛發(fā)生質(zhì)壁分離的兩蔗糖溶液濃度之間細(xì)胞液濃度介于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛發(fā)生質(zhì)壁分離的兩蔗糖溶液濃度之間待測成熟植物細(xì)胞鏡檢一系列濃度梯度的蔗糖溶液鏡檢一系列濃度梯度的蔗糖溶液3.比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度不同植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離所需時(shí)間越短，未知溶液的濃度越大，反之則未知溶液的濃度越小不同植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離所需時(shí)間越短，未知溶液的濃度越大，反之則未知溶液的濃度越小鏡檢鏡檢未知溶液濃度未知溶液濃度4.比較未知濃度溶液的濃度大小發(fā)生質(zhì)壁分離所需時(shí)間越短，未知溶液的濃度越大，反之則未知溶液的濃度越小同一植物的相同成熟細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離所需時(shí)間越短，未知溶液的濃度越大，反之則未知溶液的濃度越小同一植物的相同成熟細(xì)胞鏡檢鏡檢未知濃度的溶液未知濃度的溶液成熟植物細(xì)胞不同種類溶液鏡檢成熟植物細(xì)胞不同種類溶液鏡檢只發(fā)生質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原溶質(zhì)不能透過半透膜（如蔗糖溶液）溶質(zhì)能透過半透膜（如KNO3溶液）疑難3:比較載體蛋白和通道蛋白的異同（1）載體蛋白只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過，而且每次轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)都會(huì)發(fā)生自身構(gòu)象的改變。通道蛋白只容許與自身通道直徑和形狀相匹配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過；不需要與分子或離子結(jié)合。（3）轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的特性①化學(xué)本質(zhì)均為蛋白質(zhì)。②專一性：一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在對(duì)細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種或性質(zhì)非常相近的一類物質(zhì)。③飽和性：細(xì)胞膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量有限，在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中當(dāng)所有轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白都已承擔(dān)相應(yīng)的轉(zhuǎn)運(yùn)任務(wù)時(shí)，轉(zhuǎn)運(yùn)的速率不再因其他條件而加快。④均具有可重復(fù)使用性。疑難4:三種物質(zhì)運(yùn)輸方式的比較細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類和數(shù)量，或轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白空間結(jié)構(gòu)的變化，對(duì)許多物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸起著決定性作用，這也是細(xì)胞膜具有選擇透過性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。項(xiàng)目自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸圖例運(yùn)輸方向順濃度梯度順濃度梯度逆濃度梯度是否需要載體蛋白不需要需要需要是否消耗細(xì)胞內(nèi)的能量不需要不需要需要代表例子氧氣、水、二氧化碳、乙醇、甘油葡萄糖通過紅細(xì)胞葡萄糖進(jìn)入其它細(xì)胞。氨基酸，核苷酸，離子等疑難5:影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)囊蛩?.物質(zhì)濃度（在一定的濃度范圍內(nèi)）（1）自由擴(kuò)散不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和能量，所以物質(zhì)運(yùn)輸速率與物質(zhì)濃度成正比。（2）協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，所以當(dāng)所有的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白都被利用了之后，物質(zhì)的運(yùn)輸速率將達(dá)到最大（P點(diǎn)），此時(shí)限制物質(zhì)運(yùn)輸速率的因素是轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量。（3）由于主動(dòng)運(yùn)輸可以逆濃度梯度運(yùn)輸物質(zhì)，因此當(dāng)細(xì)胞內(nèi)濃度大于細(xì)胞外濃度時(shí)，物質(zhì)仍可以被吸收進(jìn)入細(xì)胞。2.O2的濃度（1）自由擴(kuò)散或協(xié)助擴(kuò)散不需要能量，所以氧氣濃度變化不會(huì)影響其運(yùn)輸速率。（2）Q點(diǎn)時(shí)，物質(zhì)運(yùn)輸所需的能量由無氧呼吸提供；QP段表明隨著O2濃度的增加，有氧呼吸產(chǎn)生的能量增多，主動(dòng)運(yùn)輸?shù)乃俾试龃螅籔點(diǎn)以后，當(dāng)O2濃度達(dá)到一定程度后，受載體蛋白數(shù)量的限制，運(yùn)輸速率不再增加。3.溫度流動(dòng)性流動(dòng)性1.細(xì)胞的吸水和失水本考點(diǎn)主要考查內(nèi)容有:滲透作用的概念、發(fā)生條件、動(dòng)植物細(xì)胞滲透作用的區(qū)別以及滲透作用與實(shí)際生產(chǎn)生活的聯(lián)系(如給作物施肥過多會(huì)導(dǎo)致的“燒苗”現(xiàn)象);理解和掌握質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的原理、選材和實(shí)驗(yàn)步驟。2.物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式及影響因素本考點(diǎn)主要內(nèi)容有:不同物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方式的特點(diǎn)及實(shí)例,各種跨膜運(yùn)輸?shù)臄?shù)學(xué)模型(如離子濃度對(duì)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)挠绊懬€等)。多結(jié)合信息材料分析或者對(duì)實(shí)例進(jìn)行判斷,考題常以細(xì)胞或細(xì)胞膜有關(guān)的創(chuàng)新情境為背景。【真題再現(xiàn)】1．（2023·全國·統(tǒng)考高考真題）探究植物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)驗(yàn)是高中學(xué)生常做的實(shí)驗(yàn)。某同學(xué)用紫色洋蔥鱗片葉外表皮為材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究蔗糖溶液，清水處理外表皮后，外表皮細(xì)胞原生質(zhì)體和液泡的體積及細(xì)胞液濃度的變化。圖中所提到的原生質(zhì)體是指植物細(xì)胞不包括細(xì)胞壁的部分。下列示意圖中能夠正確表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是（

）A．

B．

C．

D．

2．（2023·山東·高考真題）溶酶體膜上的H+載體蛋白和Cl-/H+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白都能運(yùn)輸H+，溶酶體內(nèi)H+濃度由H+載體蛋白維持，Cl-/H+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在H+濃度梯度驅(qū)動(dòng)下，運(yùn)出H+的同時(shí)把Cl-逆濃度梯度運(yùn)入溶酶體。Cl-/H+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白缺失突變體的細(xì)胞中，因Cl-轉(zhuǎn)運(yùn)受阻導(dǎo)致溶酶體內(nèi)的吞噬物積累，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致溶酶體破裂。下列說法錯(cuò)誤的是（）A．H+進(jìn)入溶酶體的方式屬于主動(dòng)運(yùn)輸B．H+載體蛋白失活可引起溶酶體內(nèi)的吞噬物積累C．該突變體的細(xì)胞中損傷和衰老的細(xì)胞器無法得到及時(shí)清除D．溶酶體破裂后，釋放到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的水解酶活性增強(qiáng)3．（2023春·北京大興·高一統(tǒng)考期末）下圖為細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模式圖，相關(guān)說法正確的是（

）A．磷脂雙分子層是細(xì)胞膜的基本支架，③為疏水端，④為親水端B．細(xì)胞是基本的生命系統(tǒng)，它的邊界細(xì)胞膜對(duì)于系統(tǒng)穩(wěn)定至關(guān)重要C．同種生物不同細(xì)胞的細(xì)胞膜上①、②、⑤的種類和數(shù)量完全相同D．性激素、甘油等小分子物質(zhì)從A側(cè)運(yùn)輸?shù)紹側(cè)需要有②或⑤參與4．（2023春·北京海淀·高一統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試）圖表示Ca2+通過載體蛋白的跨膜運(yùn)輸過程，下列相關(guān)敘述正確的是（

）A．Ca2+順濃度梯度跨膜運(yùn)輸 B．該運(yùn)輸過程需要消耗ATPC．該跨膜運(yùn)輸方式為協(xié)助擴(kuò)散 D．載體蛋白的空間結(jié)構(gòu)不發(fā)生改變5．（2023·北京·人大附中?？既＃┫聢D為植物光合作用同化物蔗糖在不同細(xì)胞間運(yùn)輸、轉(zhuǎn)化過程的示意圖。下列相關(guān)敘述不正確的是（

）A．蔗糖的水解有利于蔗糖的運(yùn)輸B．單糖順濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)至薄壁細(xì)胞C．ATP生成抑制劑會(huì)抑制圖中蔗糖的運(yùn)輸D．蔗糖可通過胞間連絲運(yùn)至篩管細(xì)胞

細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第一節(jié)被動(dòng)運(yùn)輸考點(diǎn)1:滲透現(xiàn)象及原理分析1.滲透系統(tǒng)（1）組成:一個(gè)完整的滲透系統(tǒng),由兩個(gè)溶液體系(S1、S2)以及兩者中間的半透膜組成,如圖。（2）水分的流動(dòng)判斷:①當(dāng)溶液濃度S1>S2時(shí),水分就通過半透膜由S2流向S1(總趨勢);②當(dāng)溶液濃度S1<S2時(shí),水分就通過半透膜由S1流向S2(總趨勢)。滲透作用（1）概念：水分子（或其它溶劑分子）通過半透膜的擴(kuò)散。（2）發(fā)生的條件：需要半透膜；半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。（3）水運(yùn)輸?shù)姆较颍骸咀⒁狻克肿拥囊苿?dòng)方向是雙向的，但最終呈現(xiàn)的結(jié)果是單位體積內(nèi)水分子數(shù)多（低濃度）的溶液流向單位體積內(nèi)水分子數(shù)少（高濃度）的溶液。（4）溶液滲透壓：指溶液中溶質(zhì)微粒對(duì)水的吸引力,大小取決于單位體積溶液中溶質(zhì)微粒的數(shù)目?？键c(diǎn)2:水進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞的原理一個(gè)動(dòng)物細(xì)胞構(gòu)成一個(gè)滲透系統(tǒng)動(dòng)物細(xì)胞與外界溶液組成了一個(gè)滲透系統(tǒng)：（1）細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜；（2）細(xì)胞內(nèi)溶液與外界溶液存在濃度差。2.水進(jìn)出哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的示意圖(1)外界溶液濃度<細(xì)胞質(zhì)濃度?細(xì)胞吸水膨脹。(2)外界溶液濃度>細(xì)胞質(zhì)濃度?細(xì)胞失水皺縮。(3)外界溶液濃度=細(xì)胞質(zhì)濃度?細(xì)胞保持原狀?？键c(diǎn)3:水進(jìn)出植物細(xì)胞的原理植物細(xì)胞的吸水和失水現(xiàn)象將有些萎蔫的菜葉浸泡在清水中，不久，菜葉就會(huì)變的硬挺將有些萎蔫的菜葉浸泡在清水中，不久，菜葉就會(huì)變的硬挺。鹽腌制過的黃瓜,皺皺巴巴，還出水。鹽腌制過的黃瓜,皺皺巴巴，還出水。水進(jìn)出植物細(xì)胞的原理滿足發(fā)生滲透作用的條件①具有半透膜-原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜；②半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差：細(xì)胞液與外界溶液之間存在濃度差?！咎骄繉?shí)踐】探究植物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)驗(yàn)原理內(nèi)因：①成熟的植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜；②原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大；外因：細(xì)胞液與外界溶液之間存在濃度差。實(shí)驗(yàn)步驟：撕取洋蔥鱗片葉外表皮蓋上蓋玻片，制成洋蔥鱗片葉外表皮臨時(shí)裝片撕取洋蔥鱗片葉外表皮蓋上蓋玻片，制成洋蔥鱗片葉外表皮臨時(shí)裝片滴清水低倍鏡滴清水低倍鏡觀察 在蓋玻片的一側(cè)滴加在蓋玻片的一側(cè)滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一側(cè)用吸水紙吸引實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：中央液泡逐漸變小，顏色變深,原生質(zhì)層與細(xì)胞壁逐漸分離;細(xì)胞大小基本不變。在蓋玻片的一側(cè)滴加清水，在另一側(cè)用吸水紙吸引在蓋玻片的一側(cè)滴加清水，在另一側(cè)用吸水紙吸引現(xiàn)象：中央液泡逐漸變大，顏色變淺,原生質(zhì)層逐漸恢復(fù)到貼近細(xì)胞壁;細(xì)胞大小基本不變?！就卣埂繉?shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)（1）選擇有中央液泡且液泡帶有顏色的細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)材料，以便于觀察。（2）選材必須是活細(xì)胞，死細(xì)胞不會(huì)出現(xiàn)質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。（3）試劑選擇應(yīng)以不傷害細(xì)胞為前提，常用的試劑是質(zhì)量濃度為0.3g／mL的蔗糖溶液。蔗糖溶液濃度過高，會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞因失水過多而死亡。（4）實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)質(zhì)壁分離現(xiàn)象出現(xiàn)后，觀察時(shí)間不宜過長，以防止細(xì)胞因長期處于失水狀態(tài)而死亡，影響復(fù)原現(xiàn)象的觀察。（5）本實(shí)驗(yàn)存在兩組對(duì)照實(shí)驗(yàn)，均為自身前后對(duì)照。自身前后對(duì)照指對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組在同一研究對(duì)象上進(jìn)行，是實(shí)驗(yàn)前后之間的對(duì)照。（4）質(zhì)壁分離的應(yīng)用①判斷成熟植物細(xì)胞是否有生物活性；②測定細(xì)胞液濃度范圍；③比較不同成熟植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度；④鑒別不同種類的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)?？键c(diǎn)4:自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散1.概念：像水分子這樣，物質(zhì)以擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞，不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)物質(zhì)所釋放的能量，這種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞椒Q為被動(dòng)運(yùn)輸。2.被動(dòng)運(yùn)輸包括：自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散。3.自由擴(kuò)散（1）概念：物質(zhì)通過簡單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞。（2）特點(diǎn)：①順濃度梯度運(yùn)輸；②不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助；③不需要消耗能量。（3）實(shí)例：氣體、水、尿素、甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子。（4）影響因素：濃度差、溫度。4.協(xié)助擴(kuò)散（1）概念：借助膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)擴(kuò)散，叫做協(xié)助擴(kuò)散(易化擴(kuò)散)。（2）特點(diǎn)：①順濃度梯度運(yùn)輸；②需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助；③不需要消耗能量。（3）實(shí)例：紅細(xì)胞吸收葡萄糖、水通道蛋白等。（4）影響因素：濃度差、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白種類和數(shù)量、溫度。第2節(jié)主動(dòng)運(yùn)輸與胞吞、胞吐考點(diǎn)1:主動(dòng)運(yùn)輸1.概念：物質(zhì)逆濃度梯度跨膜運(yùn)輸，需要載體蛋白的協(xié)助，同時(shí)還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量。2.特點(diǎn)：逆濃度梯度運(yùn)輸；需要載體；需要消耗能量。【注意】與主動(dòng)運(yùn)輸有關(guān)的細(xì)胞器：核糖體、線粒體。實(shí)例：（1）植物根部細(xì)胞吸收無機(jī)鹽離子；（2）甲狀腺細(xì)胞吸收碘離子；（3）動(dòng)物細(xì)胞吸收鉀離子和排出鈉離子(Na-K泵)；（4）小腸上皮細(xì)胞和腎小管上皮細(xì)胞吸收葡萄糖、氨基酸等。4.意義：保證了活細(xì)胞能夠按照生命活動(dòng)的需要，主動(dòng)選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物和對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)。5.兩種主動(dòng)運(yùn)輸?shù)谝活悾褐苯酉腁TP的主動(dòng)運(yùn)輸。通常稱為泵（ATP驅(qū)動(dòng)泵）H+泵Na+-KH+泵Na+-K+泵第二類：間接消耗ATP的主動(dòng)運(yùn)輸。小腸上皮細(xì)胞逆濃度吸收葡萄糖時(shí)，沒有直接消耗ATP，而是利用Na+濃度差的能量。但是Na+濃度差的建立是依靠Na+-K+泵的，而Na+-K+需要消耗ATP。6.物質(zhì)運(yùn)輸曲線中的運(yùn)輸方式判斷(在一定范圍內(nèi))（1）物質(zhì)濃度影響曲線分析a.有飽和點(diǎn)的曲線表示協(xié)助擴(kuò)散。b.與橫坐標(biāo)因素成正比關(guān)系的曲線表示自由擴(kuò)散。（2）O2濃度影響曲線分析a.與O2濃度有關(guān)系的曲線可表示主動(dòng)運(yùn)輸。b.與O2濃度無關(guān)系的曲線可表示被動(dòng)運(yùn)輸或哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞的主動(dòng)運(yùn)輸。考點(diǎn)2:胞吞、胞吐1.一些大分子或物質(zhì)團(tuán)塊的運(yùn)輸，是通過胞吞和胞吐作用來實(shí)現(xiàn)的。2.當(dāng)細(xì)胞攝取大分子時(shí)，首先是大分子與膜上的蛋白質(zhì)結(jié)合，從而引起這部分細(xì)胞膜內(nèi)陷形成小囊，包圍著大分子。然后小囊從細(xì)胞膜上分離下來，形成囊泡進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，這種現(xiàn)象叫作胞吞。3.細(xì)胞需要外排的大分子，先在細(xì)胞內(nèi)形成囊泡，囊泡移動(dòng)到細(xì)胞膜處，與細(xì)胞膜融合，將大分子排出細(xì)胞，這種現(xiàn)象叫作胞吐。4.實(shí)例：變形蟲攝取有機(jī)物顆粒、分泌蛋白排出細(xì)胞。5.特點(diǎn)：不需要載體蛋白，需要細(xì)胞膜上特定蛋白質(zhì)的識(shí)別；需要細(xì)胞呼吸所釋放的能量。疑難1:滲透作用1.液面高度不發(fā)生變化，水分子雙向運(yùn)動(dòng)速率相等，即動(dòng)態(tài)平衡。2.滲透平衡時(shí)：（1）△h的液體重力=漏斗中溶液的吸水力（2）S表示溶液濃度：平衡前：S2＞S1；滲透過程：S2↓S1↑平衡后：S2＞S1平衡后S1與S2的濃度差產(chǎn)生的吸水力與高度差的重力相等，S1與S2的濃度差越大，高度差就越大。3.半透膜只允許水分子通過現(xiàn)象：液面不變10%葡萄糖溶液的物質(zhì)的量濃度大，因此水分子由10%蔗糖溶液→10%葡萄糖溶液移動(dòng)，右側(cè)液面升高。蔗糖被水解為兩分子單糖，導(dǎo)致左側(cè)濃度升高，水分子由10%的葡萄糖溶液→10%的蔗糖溶液移動(dòng)，則左側(cè)液面升高，最終高于右側(cè)。疑難2:質(zhì)壁分離的應(yīng)用1.判斷成熟植物細(xì)胞的死活死細(xì)胞活細(xì)胞未發(fā)生質(zhì)壁分離發(fā)生質(zhì)壁分離鏡檢一定濃度蔗糖溶液待測成熟植物細(xì)胞死細(xì)胞活細(xì)胞未發(fā)生質(zhì)壁分離發(fā)生質(zhì)壁分離鏡檢一定濃度蔗糖溶液待測成熟植物細(xì)胞【注】細(xì)胞過度失水死亡將不能發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原2.測定細(xì)胞液濃度范圍細(xì)胞液濃度介于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛發(fā)生質(zhì)壁分離的兩蔗糖溶液濃度之間細(xì)胞液濃度介于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛發(fā)生質(zhì)壁分離的兩蔗糖溶液濃度之間待測成熟植物細(xì)胞鏡檢一系列濃度梯度的蔗糖溶液鏡檢一系列濃度梯度的蔗糖溶液3.比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度不同植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離所需時(shí)間越短，未知溶液的濃度越大，反之則未知溶液的濃度越小不同植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離所需時(shí)間越短，未知溶液的濃度越大，反之則未知溶液的濃度越小鏡檢鏡檢未知溶液濃度未知溶液濃度4.比較未知濃度溶液的濃度大小發(fā)生質(zhì)壁分離所需時(shí)間越短，未知溶液的濃度越大，反之則未知溶液的濃度越小同一植物的相同成熟細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離所需時(shí)間越短，未知溶液的濃度越大，反之則未知溶液的濃度越小同一植物的相同成熟細(xì)胞鏡檢鏡檢未知濃度的溶液未知濃度的溶液成熟植物細(xì)胞不同種類溶液鏡檢成熟植物細(xì)胞不同種類溶液鏡檢只發(fā)生質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原溶質(zhì)不能透過半透膜（如蔗糖溶液）溶質(zhì)能透過半透膜（如KNO3溶液）疑難3:比較載體蛋白和通道蛋白的異同（1）載體蛋白只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過，而且每次轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)都會(huì)發(fā)生自身構(gòu)象的改變。通道蛋白只容許與自身通道直徑和形狀相匹配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過；不需要與分子或離子結(jié)合。（3）轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的特性①化學(xué)本質(zhì)均為蛋白質(zhì)。②專一性：一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在對(duì)細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種或性質(zhì)非常相近的一類物質(zhì)。③飽和性：細(xì)胞膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量有限，在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中當(dāng)所有轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白都已承擔(dān)相應(yīng)的轉(zhuǎn)運(yùn)任務(wù)時(shí)，轉(zhuǎn)運(yùn)的速率不再因其他條件而加快。④均具有可重復(fù)使用性。疑難4:三種物質(zhì)運(yùn)輸方式的比較細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類和數(shù)量，或轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白空間結(jié)構(gòu)的變化，對(duì)許多物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸起著決定性作用，這也是細(xì)胞膜具有選擇透過性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。項(xiàng)目自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸圖例運(yùn)輸方向順濃度梯度順濃度梯度逆濃度梯度是否需要載體蛋白不需要需要需要是否消耗細(xì)胞內(nèi)的能量不需要不需要需要代表例子氧氣、水、二氧化碳、乙醇、甘油葡萄糖通過紅細(xì)胞葡萄糖進(jìn)入其它細(xì)胞。氨基酸，核苷酸，離子等疑難5:影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)囊蛩?.物質(zhì)濃度（在一定的濃度范圍內(nèi)）（1）自由擴(kuò)散不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和能量，所以物質(zhì)運(yùn)輸速率與物質(zhì)濃度成正比。（2）協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，所以當(dāng)所有的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白都被利用了之后，物質(zhì)的運(yùn)輸速率將達(dá)到最大（P點(diǎn)），此時(shí)限制物質(zhì)運(yùn)輸速率的因素是轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量。（3）由于主動(dòng)運(yùn)輸可以逆濃度梯度運(yùn)輸物質(zhì)，因此當(dāng)細(xì)胞內(nèi)濃度大于細(xì)胞外濃度時(shí)，物質(zhì)仍可以被吸收進(jìn)入細(xì)胞。2.O2的濃度（1）自由擴(kuò)散或協(xié)助擴(kuò)散不需要能量，所以氧氣濃度變化不會(huì)影響其運(yùn)輸速率。（2）Q點(diǎn)時(shí)，物質(zhì)運(yùn)輸所需的能量由無氧呼吸提供；QP段表明隨著O2濃度的增加，有氧呼吸產(chǎn)生的能量增多，主動(dòng)運(yùn)輸?shù)乃俾试龃?；P點(diǎn)以后，當(dāng)O2濃度達(dá)到一定程度后，受載體蛋白數(shù)量的限制，運(yùn)輸速率不再增加。3.溫度流動(dòng)性流動(dòng)性1.細(xì)胞的吸水和失水本考點(diǎn)主要考查內(nèi)容有:滲透作用的概念、發(fā)生條件、動(dòng)植物細(xì)胞滲透作用的區(qū)別以及滲透作用與實(shí)際生產(chǎn)生活的聯(lián)系(如給作物施肥過多會(huì)導(dǎo)致的“燒苗”現(xiàn)象);理解和掌握質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的原理、選材和實(shí)驗(yàn)步驟。2.物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式及影響因素本考點(diǎn)主要內(nèi)容有:不同物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方式的特點(diǎn)及實(shí)例,各種跨膜運(yùn)輸?shù)臄?shù)學(xué)模型(如離子濃度對(duì)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)挠绊懬€等)。多結(jié)合信息材料分析或者對(duì)實(shí)例進(jìn)行判斷,考題常以細(xì)胞或細(xì)胞膜有關(guān)的創(chuàng)新情境為背景?！菊骖}再現(xiàn)】1．（2023·全國·統(tǒng)考高考真題）探究植物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)驗(yàn)是高中學(xué)生常做的實(shí)驗(yàn)。某同學(xué)用紫色洋蔥鱗片葉外表皮為材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究蔗糖溶液，清水處理外表皮后，外表皮細(xì)胞原生質(zhì)體和液泡的體積及細(xì)胞液濃度的變化。圖中所提到的原生質(zhì)體是指植物細(xì)胞不包括細(xì)胞壁的部分。下列示意圖中能夠正確表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是（

）A．

B．

C．

D．

【答案】C【分析】1、質(zhì)壁分離與復(fù)原的原理：成熟的植物細(xì)胞構(gòu)成滲透系統(tǒng)，可發(fā)生滲透作用。2、質(zhì)壁分離的原因分析：外因：外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度；內(nèi)因：原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，細(xì)胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層?！驹斀狻緼B、用30%蔗糖處理之后，細(xì)胞失水，原生質(zhì)體和液泡的體積都會(huì)減小，細(xì)胞液濃度上升；用清水處理之后，細(xì)胞吸水，原生質(zhì)體和液泡體積會(huì)擴(kuò)大，細(xì)胞液濃度下降，AB錯(cuò)誤。CD、隨著所用蔗糖濃度上升，當(dāng)蔗糖濃度超過細(xì)胞液濃度之后，細(xì)胞就會(huì)開始失水，原生質(zhì)體和液泡的體積下降，細(xì)胞液濃度上升，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C?！军c(diǎn)睛】外界溶液濃度高，細(xì)胞失水，細(xì)胞體積減小，細(xì)胞液濃度增大。2．（2023·山東·高考真題）溶酶體膜上的H+載體蛋白和Cl-/H+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白都能運(yùn)輸H+，溶酶體內(nèi)H+濃度由H+載體蛋白維持，Cl-/H+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在H+濃度梯度驅(qū)動(dòng)下，運(yùn)出H+的同時(shí)把Cl-逆濃度梯度運(yùn)入溶酶體。Cl-/H+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白缺失突變體的細(xì)胞中，因Cl-轉(zhuǎn)運(yùn)受阻導(dǎo)致溶酶體內(nèi)的吞噬物積累，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致溶酶體破裂。下列說法錯(cuò)誤的是（）A．H+進(jìn)入溶酶體的方式屬于主動(dòng)運(yùn)輸B．H+載體蛋白失活可引起溶酶體內(nèi)的吞噬物積累C．該突變體的細(xì)胞中損傷和衰老的細(xì)胞器無法得到及時(shí)清除D．溶酶體破裂后，釋放到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的水解酶活性增強(qiáng)【答案】D【分析】1.被動(dòng)運(yùn)輸：簡單來說就是小分子物質(zhì)從高濃度運(yùn)輸?shù)降蜐舛?，是最簡單的跨膜運(yùn)輸方式，不需能量。被動(dòng)運(yùn)輸又分為兩種方式：自由擴(kuò)散：不需要載體蛋白協(xié)助，如：氧氣，二氧化碳，脂肪，協(xié)助擴(kuò)散：需要載體蛋白協(xié)助，如:氨基酸，核苷酸，特例...2.主動(dòng)運(yùn)輸：小分子物質(zhì)從低濃度運(yùn)輸?shù)礁邼舛龋纾旱V物質(zhì)離子，葡萄糖進(jìn)出除紅細(xì)胞外的其他細(xì)胞需要能量和載體蛋白。3.胞吞胞吐：大分子物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸，需能量?！驹斀狻緼、Cl-/H+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在H+濃度梯度驅(qū)動(dòng)下，運(yùn)出H+的同時(shí)把Cl-逆濃度梯度運(yùn)入溶酶體，說明H+濃度為溶酶體內(nèi)較高，因此H+進(jìn)入溶酶體為逆濃度運(yùn)輸，方式屬于主動(dòng)運(yùn)輸，A正確；B、溶酶體內(nèi)H+濃度由H+載體蛋白維持，若載體蛋白失活，溶酶體內(nèi)pH改變導(dǎo)致溶酶體酶活性降低，進(jìn)而導(dǎo)致溶酶體內(nèi)的吞噬物積累，B正確；C、Cl-/H+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白缺失突變體的細(xì)胞中，因Cl-轉(zhuǎn)運(yùn)受阻導(dǎo)致溶酶體內(nèi)的吞噬物積累，該突變體的細(xì)胞中損傷