2025版高考生物一輪復(fù)習(xí)第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出1物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗蜕锬さ牧鲃予偳赌Ｐ徒贪感氯私贪姹匦?

PAGE11-物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗蜕锬さ牧魈疏偳赌Ｐ涂键c一滲透作用的原理和應(yīng)用1.滲透作用：(1)滲透裝置圖解：(2)當(dāng)液面上升到肯定程度時，液面不再上升的緣由：分析上圖可知：漏斗中的液面高于水槽中的液面，液面差為H1，由于水槽中與漏斗中的液體具有濃度差，即具有滲透壓差，所以水分子有進入漏斗的趨勢；但是當(dāng)H1產(chǎn)生的壓強與滲透壓的壓強平衡使半透膜兩側(cè)水分子的進出相同時，液面不再上升。2.動物細(xì)胞和成熟的植物細(xì)胞發(fā)生滲透作用的條件：【高考警示】細(xì)胞發(fā)生滲透作用的兩點提示(1)物質(zhì)的量濃度與質(zhì)量濃度：如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的質(zhì)量濃度相同，但物質(zhì)的量濃度是10%蔗糖溶液的較小。(2)吸水和失水的特點：①運輸方向：細(xì)胞的吸水和失水是水分子順相對含量的梯度運輸?shù)倪^程。②運輸特點：無論細(xì)胞吸水還是失水，水分子通過原生質(zhì)層的擴散都是雙向進行的?！镜淅?2024·浙江高考)哺乳動物細(xì)胞在0.9%NaCl溶液中仍能保持其正常形態(tài)。將兔紅細(xì)胞置于不同濃度NaCl溶液中，一段時間后制作臨時裝片，用顯微鏡視察并比較其形態(tài)變更。下列敘述正確的是 ()A.在高于0.9%NaCl溶液中，紅細(xì)胞因滲透作用失水皺縮并發(fā)生質(zhì)壁分別B.在0.9%NaCl溶液中，紅細(xì)胞形態(tài)未變是由于此時沒有水分子進出細(xì)胞C.在低于0.9%NaCl溶液中，紅細(xì)胞因滲透作用吸水膨脹甚至有的裂開D.滲透作用是指水分子從溶液濃度較高處向溶液濃度較低處進行的擴散【解析】選C。在高于0.9%NaCl溶液中，紅細(xì)胞因滲透作用失水皺縮，但紅細(xì)胞無細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，故不會發(fā)生質(zhì)壁分別，A項錯誤；在0.9%NaCl溶液中，紅細(xì)胞形態(tài)未變是由于水分子進出細(xì)胞達到動態(tài)平衡，而不是沒有水分子進出細(xì)胞，B項錯誤；在低于0.9%NaCl溶液中，紅細(xì)胞會吸水甚至有的裂開，C項正確；滲透是指水分子或其他溶劑分子從低濃度的溶液通過半透膜進入高濃度的溶液，D項錯誤。(1)將貯藏的馬鈴薯(塊莖)放入蒸餾水中，水分通過自由擴散的方式進入馬鈴薯細(xì)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(xì)胞的滲透壓比處理前的低。(2)將高溫殺死的馬鈴薯細(xì)胞放入高濃度的NaCl溶液中，不會(填“會”或“不會”)發(fā)生質(zhì)壁分別現(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還原糖。如圖是滲透裝置(單糖可以透過半透膜，二糖不能通過)，漏斗中是蔗糖和麥芽糖的混合溶液，燒杯中是清水，兩側(cè)溶液形成肯定的高度差(h)并維持穩(wěn)定。向漏斗中加入少量的蔗糖酶后，漏斗內(nèi)外液面高度差的變更是(不考慮蔗糖酶分子對溶液濃度的影響) ()A.始終下降，直至漏斗內(nèi)外液面無高度差B.始終上升，直至漏斗內(nèi)外液面高度差維持穩(wěn)定C.先上升后下降，穩(wěn)定狀態(tài)時的高度差大于hD.先上升后下降，穩(wěn)定狀態(tài)時的高度差小于h【解析】選D。試驗起先時，漏斗中的蔗糖和麥芽糖混合溶液濃度大于燒杯中的清水，燒杯中的水分向漏斗中滲透，漏斗液面上升，兩側(cè)溶液形成肯定的高度差(h)并維持穩(wěn)定。一段時間后，加入的蔗糖酶使蔗糖水解成葡萄糖和果糖，引起漏斗中溶液濃度進一步上升，漏斗液面接著上升。由于半透膜允許單糖分子透過，漏斗中的葡萄糖和果糖可通過半透膜進入燒杯中，漏斗中的溶液濃度下降，漏斗液面隨之下降，最終漏斗維持著肯定的液面高度差。由于有一部分單糖進入燒杯，導(dǎo)致此時的半透膜兩側(cè)的濃度差小于試驗起先時的濃度差，所以試驗達到穩(wěn)定狀態(tài)時的高度差小于h。滲透方向及濃度大小的推斷(1)推斷溶劑滲透的總方向。①若半透膜兩側(cè)是同種溶液，依據(jù)質(zhì)量濃度或物質(zhì)的量濃度判定。②若半透膜兩側(cè)是不同的溶液，物質(zhì)的量濃度才能體現(xiàn)溶質(zhì)或溶劑分子數(shù)的多少，如半透膜兩側(cè)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的葡萄糖溶液和蔗糖溶液，則葡萄糖溶液一側(cè)單位體積中葡萄糖分子數(shù)多(水分子數(shù)少)，水分子由蔗糖溶液一側(cè)通過半透膜向葡萄糖溶液一側(cè)擴散。(2)推斷半透膜兩側(cè)溶液濃度大小。若滲透平衡后，半透膜兩側(cè)液面仍存在液面差，則半透膜兩側(cè)溶液就存在濃度差，液面差越大，濃度差就越大，且液面高的一側(cè)溶液濃度高?！炯庸逃?xùn)練】1.(2024·上海高考)將紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞置于30%蔗糖溶液數(shù)分鐘后，結(jié)果如圖所示，紫色分布的區(qū)域和影響色素分布的結(jié)構(gòu)分別是()A.①和細(xì)胞膜B.①和細(xì)胞膜、液泡膜C.②和細(xì)胞膜、液泡膜D.②和細(xì)胞膜、液泡膜、細(xì)胞壁【解析】選C。圖中②表示細(xì)胞液，紫色色素分布在細(xì)胞液中，細(xì)胞膜和液泡膜均為選擇透過性膜，影響色素分布，故C項正確。【延長探究】(1)圖中相當(dāng)于半透膜的是①和細(xì)胞膜、液泡膜。(2)將題圖細(xì)胞放入未知濃度的外界溶液中，細(xì)胞形態(tài)不變，則細(xì)胞液濃度=(填“<”“=”或“>”)外界溶液濃度，且此時水分進出細(xì)胞達到動態(tài)平衡。2.將a、b、c三組紅細(xì)胞分別置于不同濃度的氯化鈉溶液中進行試驗，浸泡一段時間后其細(xì)胞形態(tài)如圖所示。下列敘述錯誤的是 ()A.圖中所示細(xì)胞內(nèi)液的溶質(zhì)濃度，a組的比b組的高B.浸泡過程中a組細(xì)胞失水量小于c組細(xì)胞失水量C.若向a組燒杯中加入少量葡萄糖，則其細(xì)胞可能會皺縮后復(fù)原原狀D.上述試驗中引起細(xì)胞形態(tài)的變更而消耗ATP的數(shù)量比較：c>b>a【解析】選D。由題圖可知：紅細(xì)胞浸入a溶液中保持正常形態(tài)，說明a溶液濃度等于細(xì)胞內(nèi)液的溶質(zhì)濃度；紅細(xì)胞浸入b溶液中吸水膨脹，說明b溶液濃度小于細(xì)胞內(nèi)液的溶質(zhì)濃度；紅細(xì)胞浸入c溶液中失水皺縮，說明c溶液濃度大于細(xì)胞內(nèi)液的溶質(zhì)濃度。因此，a、b、c溶液濃度大?。篵<a<c。依據(jù)分析可知，圖中所示a組細(xì)胞內(nèi)液的溶質(zhì)濃度比b組的高，A正確；b溶液濃度<細(xì)胞內(nèi)液的溶質(zhì)濃度<c溶液濃度，故浸泡過程中a組細(xì)胞失水量小于c組細(xì)胞失水量，B正確；若向a組燒杯中加入少量葡萄糖，則由于外界溶液濃度較高，細(xì)胞可能發(fā)生先失水，而后由于葡萄糖進入細(xì)胞使得細(xì)胞內(nèi)液的溶質(zhì)濃度增大，導(dǎo)致細(xì)胞吸水，C正確；題述試驗中引起細(xì)胞形態(tài)變更的是水分子的運輸，為自由擴散，不消耗ATP，D錯誤。考點二視察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分別及復(fù)原學(xué)生用書P301.試驗原理：(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)細(xì)胞液具有肯定的濃度，細(xì)胞能滲透吸水和失水。(3)原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大。2.流程：3.現(xiàn)象與結(jié)論：4.質(zhì)壁分別的緣由及表現(xiàn)：(1)緣由外因:(2)表現(xiàn)宏觀:【高考警示】質(zhì)壁分別和復(fù)原試驗的四個留意點(1)單獨視察處于質(zhì)壁分別的靜態(tài)圖像，不能推斷細(xì)胞是正在發(fā)生質(zhì)壁分別還是質(zhì)壁分別復(fù)原。(2)質(zhì)壁分別過程中，外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度；質(zhì)壁分別程度越大，植物細(xì)胞吸水實力越強；質(zhì)壁分別復(fù)原過程中，外界溶液濃度小于細(xì)胞液濃度。(3)質(zhì)壁分別與復(fù)原過程中水分子的移動是雙向的，最終表現(xiàn)為進或出的水分子多。(4)本試驗用顯微鏡視察了三次，第一次與其次次形成比照，第三次與其次次形成比照，該比照方法為自身比照?！镜淅繉⒛撤N植物的成熟細(xì)胞放入肯定濃度的物質(zhì)A溶液中，發(fā)覺其原生質(zhì)體(即植物細(xì)胞中細(xì)胞壁以內(nèi)的部分)的體積變更趨勢如圖所示。下列敘述正確的是()A.T2時物質(zhì)A起先通過細(xì)胞膜進入細(xì)胞內(nèi)B.T1時細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的滲透壓大于細(xì)胞液的滲透壓，而T3時相反C.O～T1時細(xì)胞體積的變更量與原生質(zhì)體的變更量相等D.T2時細(xì)胞失水量達到最大值，此時細(xì)胞已死亡【解析】選B。由圖可知，該細(xì)胞中原生質(zhì)體的相對體積先減小后增大，這說明該細(xì)胞先發(fā)生質(zhì)壁分別后發(fā)生質(zhì)壁分別的復(fù)原，由此可推知物質(zhì)A一起先就能通過細(xì)胞膜進入細(xì)胞，A錯誤；T1時A溶液中的細(xì)胞失水，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的滲透壓大于細(xì)胞液的滲透壓，水分從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)進入外界溶液，而T3時相反處于A溶液中的細(xì)胞吸水，細(xì)胞液的滲透壓大于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的滲透壓，水分從外界溶液進入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，進而進入液泡，B正確；O～T1時由于細(xì)胞壁的伸縮性小，體積變更量較小，而原生質(zhì)層的伸縮性大，體積的變更量較大，C錯誤；T2時細(xì)胞失水量達到最大值，但細(xì)胞沒有死亡，D錯誤。(1)若該細(xì)胞放在不同濃度的物質(zhì)A溶液中，最終沒有發(fā)生質(zhì)壁分別的自動復(fù)原，緣由可能是什么？提示：物質(zhì)A溶液的初始濃度太高，細(xì)胞在高濃度溶液中死亡。(2)若用0.5g/mL的蔗糖溶液作為外界溶液，不能(填“能”或“不能”)進行質(zhì)壁分別復(fù)原試驗，緣由是外界溶液濃度相對太高，細(xì)胞在短時間內(nèi)失水過多而死亡。1.利用紫色的洋蔥外表皮細(xì)胞和不同濃度的蔗糖溶液，可以探究細(xì)胞質(zhì)壁分別和復(fù)原。下列有關(guān)該試驗的敘述正確的是 ()A.該試驗只是視察了質(zhì)壁分別和復(fù)原現(xiàn)象，沒有設(shè)計比照試驗B.質(zhì)壁分別的過程中，細(xì)胞的吸水實力漸漸增加C.將裝片在酒精燈上加熱后，再視察質(zhì)壁分別現(xiàn)象D.不同濃度蔗糖溶液中發(fā)生質(zhì)壁分別的細(xì)胞，滴加蒸餾水后都能復(fù)原【解析】選B。細(xì)胞在清水中的生活狀態(tài)與加入蔗糖溶液后的細(xì)胞狀態(tài)形成比照，即質(zhì)壁分別前后形成比照，質(zhì)壁分別和復(fù)原形成比照，故A錯誤；質(zhì)壁分別過程中隨著細(xì)胞漸漸失水，液泡的顏色漸漸加深，細(xì)胞液濃度增大，細(xì)胞吸水實力漸漸增加，B項正確；質(zhì)壁分別與復(fù)原試驗須要用活的成熟的植物細(xì)胞作材料，死細(xì)胞不會發(fā)生質(zhì)壁分別，故C錯誤；蔗糖溶液濃度過高，會使細(xì)胞失水過多過快而死亡，細(xì)胞不會發(fā)生質(zhì)壁分別復(fù)原，故D錯誤。2.(2024·海南高考)為探討植物細(xì)胞質(zhì)壁分別現(xiàn)象，某同學(xué)將某植物的葉表皮放入肯定濃度的甲物質(zhì)溶液中，一段時間后視察到葉表皮細(xì)胞發(fā)生了質(zhì)壁分別現(xiàn)象。下列說法錯誤的是 ()A.該植物的葉表皮細(xì)胞是具有液泡的活細(xì)胞B.細(xì)胞內(nèi)甲物質(zhì)的濃度高于細(xì)胞外甲物質(zhì)的濃度C.細(xì)胞液中的H2O可以經(jīng)擴散進入甲物質(zhì)溶液中D.甲物質(zhì)和H2O能自由通過該葉表皮細(xì)胞的細(xì)胞壁【解析】選B。由葉表皮細(xì)胞發(fā)生了質(zhì)壁分別現(xiàn)象，推知葉表皮細(xì)胞發(fā)生了失水，細(xì)胞液中的H2O經(jīng)擴散進入甲物質(zhì)溶液中，因此細(xì)胞內(nèi)甲物質(zhì)的濃度低于細(xì)胞外甲物質(zhì)的濃度，該植物的葉表皮細(xì)胞是具有液泡的活細(xì)胞；由于細(xì)胞壁具有全透性，甲物質(zhì)和H2O都能自由通過該葉表皮細(xì)胞的細(xì)胞壁。推斷細(xì)胞能否發(fā)生質(zhì)壁分別和復(fù)原的技巧(1)從細(xì)胞角度推斷。①死細(xì)胞、動物細(xì)胞及未成熟的植物細(xì)胞(如根尖分生區(qū)細(xì)胞)，不發(fā)生質(zhì)壁分別和復(fù)原現(xiàn)象。②具有中心大液泡的成熟植物細(xì)胞，可發(fā)生質(zhì)壁分別和復(fù)原現(xiàn)象。(2)從溶液角度推斷。①在肯定濃度(溶質(zhì)不能透過半透膜)的溶液中，只會發(fā)生質(zhì)壁分別現(xiàn)象，不能發(fā)生質(zhì)壁分別后自動復(fù)原現(xiàn)象(只有用清水或低滲溶液處理，方可復(fù)原)。②在肯定濃度(溶質(zhì)可透過半透膜)的溶液(如KNO3、甘油等)中，可發(fā)生質(zhì)壁分別后自動復(fù)原現(xiàn)象。③在過高濃度溶液中，可發(fā)生質(zhì)壁分別現(xiàn)象，由于過度失水而不會發(fā)生質(zhì)壁分別復(fù)原現(xiàn)象?？键c三生物膜的組成和結(jié)構(gòu)學(xué)生用書P311.生物膜的流淌鑲嵌模型：(1)細(xì)胞膜中的脂質(zhì)除磷脂外，有的還有一些糖脂和膽固醇。(2)糖脂和糖蛋白分布于細(xì)胞膜的外表面。(3)蛋白質(zhì)分子在細(xì)胞膜上呈不對稱分布。2.生物膜的結(jié)構(gòu)特點——具有肯定的流淌性：(1)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：構(gòu)成膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是可以運動的。(2)驗證明驗：人鼠細(xì)胞融合試驗。(3)證明實例：質(zhì)壁分別與復(fù)原、變形蟲運動、胞吞和胞吐、白細(xì)胞吞噬細(xì)菌等。(4)膜的流淌性受溫度影響：在肯定溫度范圍內(nèi)，隨溫度上升膜的流淌性加快。【高考警示】關(guān)于細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能特性的三點提示(1)只有活細(xì)胞才具有膜的流淌性和選擇透過性。(2)流淌性和選擇透過性均是細(xì)胞膜的固有屬性，無論細(xì)胞是否與外界發(fā)生物質(zhì)交換，流淌性總是存在的，但選擇透過性只在完成物質(zhì)交換功能時才能體現(xiàn)出來。(3)細(xì)胞膜中的蛋白質(zhì)有部分起載體蛋白作用，其特異性和數(shù)量的多少確定了其運輸物質(zhì)的種類和數(shù)量?！镜淅?2024·江蘇高考)下列關(guān)于生物膜透性的敘述，正確的是 ()A.核糖體合成的分泌蛋白能夠自由透過高爾基體膜B.細(xì)胞質(zhì)中合成的光合作用相關(guān)蛋白需通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)輸入葉綠體C.子葉細(xì)胞中包被脂肪顆粒的膜對葡萄糖具有選擇透過性D.細(xì)胞外高濃度的超氧化物歧化酶可以自由擴散進入細(xì)胞【解析】選C。本題主要考查細(xì)胞器的功能與物質(zhì)跨膜運輸方式。核糖體合成的分泌蛋白通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)產(chǎn)生的囊泡運輸至高爾基體，與高爾基體膜融合，進入高爾基體，所以分泌蛋白不能自由透過高爾基體膜，A項錯誤。細(xì)胞質(zhì)中合成的光合作用相關(guān)蛋白屬于胞內(nèi)蛋白，干脆進入葉綠體，不須要通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，B項錯誤。子葉細(xì)胞中包被脂肪顆粒的膜具有選擇透過性，C項正確。超氧化物歧化酶是蛋白質(zhì)，屬于大分子物質(zhì)，通過胞吞的方式進入細(xì)胞，D項錯誤。(1)選擇透過性膜對物質(zhì)汲取與否及汲取的多少取決于膜上載體蛋白的種類和數(shù)目。(2)半透膜是指某些物質(zhì)可以通過，而另一些物質(zhì)不能通過的多孔性薄膜。物質(zhì)能否通過取決于分子大小，如常見的半透膜有動物的膀胱膜、腸衣、雞蛋的蛋殼膜等。水、葡萄糖等較小的分子能(填“能”或“不能”)通過，而蔗糖、蛋白質(zhì)等較大的分子不能(填“能”或“不能”)通過。如圖是生物膜的結(jié)構(gòu)模型，下列關(guān)于生物膜結(jié)構(gòu)及功能的敘述正確的是()A.線粒體、葉綠體膜是由雙層磷脂分子構(gòu)成的，細(xì)胞膜是由單層磷脂分子構(gòu)成的B.蒼老細(xì)胞的細(xì)胞膜通透性發(fā)生變更，使物質(zhì)的跨膜運輸實力增加C.膜上的糖蛋白具有信息傳遞的作用，能夠?qū)⑿畔⒎肿愚D(zhuǎn)移到細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用D.膽固醇是構(gòu)成動物細(xì)胞膜的重要成分，在人體內(nèi)還參加血液中脂質(zhì)的運輸【解析】選D。各種膜結(jié)構(gòu)均是由雙層磷脂分子構(gòu)成的，線粒體、葉綠體是雙層膜結(jié)構(gòu)，含四層磷脂分子，細(xì)胞膜由單層膜構(gòu)成，含兩層磷脂分子，A項錯誤；蒼老細(xì)胞的細(xì)胞膜通透性發(fā)生變更，使物質(zhì)的跨膜運輸實力降低，B項錯誤；細(xì)胞膜上的糖蛋白具有識別作用，信息分子被糖蛋白識別并與之結(jié)合后就發(fā)揮作用，不能將信息分子轉(zhuǎn)移到細(xì)胞內(nèi)，C項錯誤。【加固訓(xùn)練】1.關(guān)于細(xì)胞的敘述，錯誤的是 ()A.植物細(xì)胞的胞間連絲具有物質(zhì)運輸?shù)淖饔肂.動物細(xì)胞間的黏著性與細(xì)胞膜上的糖蛋白有關(guān)C.ATP水說明放的能量可用于細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)D.哺乳動物的細(xì)胞可以合成蔗糖，也可以合成乳糖【解析】選D。本題主要考查細(xì)胞膜的組成成分與作用、ATP水解的意義、動植物細(xì)胞中所含糖類的差別等學(xué)問。A項中，胞間連絲是植物細(xì)胞特有的通訊連接