2021高考生物一輪復(fù)習(xí) 第2單元 細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)與其物質(zhì)的輸入和輸出 第3講 細(xì)胞的物質(zhì)輸入與輸出教學(xué)案 新人教版必修1

《2021高考生物一輪復(fù)習(xí) 第2單元 細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)與其物質(zhì)的輸入和輸出 第3講 細(xì)胞的物質(zhì)輸入與輸出教學(xué)案 新人教版必修1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2021高考生物一輪復(fù)習(xí) 第2單元 細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)與其物質(zhì)的輸入和輸出 第3講 細(xì)胞的物質(zhì)輸入與輸出教學(xué)案 新人教版必修1（18頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第3講　細(xì)胞的物質(zhì)輸入與輸出 1.物質(zhì)出入細(xì)胞的方式(Ⅱ) 2．實驗：通過模擬實驗探究膜的透性 3．實驗：觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原 1.理解細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運輸與能量供應(yīng)的關(guān)系(生命觀念) 2.分析不同物質(zhì)跨膜運輸實例，歸納跨膜運輸?shù)姆绞脚c特點；模型與建立：建立滲透作用的實驗?zāi)Ｐ?科學(xué)思維) 3.設(shè)計實驗探究膜的透性；分析植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原實驗(科學(xué)探究) 4.根據(jù)滲透作用和物質(zhì)運輸?shù)脑碇笇?dǎo)灌溉和施肥(社會責(zé)任) 　 細(xì)胞的吸水和失水 1．滲透作用 (1)概念：指水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜的擴(kuò)散過程。 (2)明確滲透系統(tǒng)的

2、組成及條件 ①具有半透膜。半透膜可以是生物性的選擇透過性膜，如細(xì)胞膜，也可以是物理性的過濾膜，如玻璃紙。 ②半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。濃度差的實質(zhì)是單位體積溶液中溶質(zhì)分子數(shù)的差，即物質(zhì)的量濃度之差，而不是質(zhì)量分?jǐn)?shù)濃度差。 (3)常見滲透裝置圖分析 ①水分的流動判斷：當(dāng)溶液濃度S1>S2時，水分就通過半透膜由S2流向S1；當(dāng)溶液濃度S1

3、 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?水分進(jìn)出細(xì)胞處于動態(tài)平衡。 3．植物細(xì)胞的吸水和失水 (1)成熟植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu) (2)原理和現(xiàn)象 ①外界溶液濃度＞細(xì)胞液濃度時，細(xì)胞失水，發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。 ②外界溶液濃度＜細(xì)胞液濃度時，細(xì)胞吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。 (人教版必修1 P61“與生活的聯(lián)系”)為什么吃比較咸的食物口唇感覺比較干？ 提示：這是因為與細(xì)胞內(nèi)液體相比，外界溶液濃度高，口腔上皮細(xì)胞失水導(dǎo)致的。 1．滲透作用中膜兩側(cè)溶液的濃度指的是質(zhì)量百分比濃度。 (×) 提示：該濃度

4、是指物質(zhì)的量濃度。 2．植物細(xì)胞的原生質(zhì)層包括細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核。 (×) 提示：原生質(zhì)層包括細(xì)胞膜、液泡膜及兩膜之間的細(xì)胞質(zhì)。 3．將動物細(xì)胞放入一定濃度的外界溶液中，不能發(fā)生滲透作用。 (×) 提示：動物細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜，將動物細(xì)胞放入一定濃度的外界溶液中，能發(fā)生滲透作用。 4．質(zhì)壁分離過程中水分子擴(kuò)散只能單向進(jìn)行。 (×) 提示：質(zhì)壁分離過程中水分子擴(kuò)散是雙向進(jìn)行的。 5．成熟的植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離過程中，細(xì)胞的吸水能力逐漸減小。 (×) 提示：發(fā)生質(zhì)壁分離過程中，細(xì)胞的吸水能力逐漸變大。 1．如圖甲是一個典型的滲透裝置，作為成熟植物細(xì)胞也

5、應(yīng)符合滲透系統(tǒng)的全部條件。請指出圖乙中與圖甲a、b、c對應(yīng)的分別是什么？ 甲　　　　　　　　乙 提示：a對應(yīng)①細(xì)胞液，b對應(yīng)⑥原生質(zhì)層，c對應(yīng)外界溶液。 2．對于植物細(xì)胞來說，單位時間內(nèi)，水分子進(jìn)出細(xì)胞的數(shù)量相等時，細(xì)胞內(nèi)外液體的濃度一定相等嗎？ 提示：不一定。植物細(xì)胞有細(xì)胞壁的支持、保護(hù)作用，當(dāng)單位時間內(nèi)水分子進(jìn)出植物細(xì)胞數(shù)量相等時，有可能細(xì)胞液濃度大于細(xì)胞外溶液濃度。 3．酶的特性可通過實驗進(jìn)行驗證?，F(xiàn)有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的淀粉溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的蔗糖溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%麥芽糖溶液、蔗糖酶溶液、清水、半透膜(只允許水分子通過)，長頸漏斗、燒杯、底部中央可放置半透膜

6、的U形管各一個。請根據(jù)滲透作用的原理，選用一套裝置設(shè)計實驗，實驗現(xiàn)象能支持酶的催化作用具有專一性，要體現(xiàn)等量原則等實驗設(shè)計的基本原則。請寫出最合理的實驗思路及實驗預(yù)期。 提示：實驗思路：在底部中央放置半透膜的U形管兩側(cè)分別加入等量的蔗糖溶液和麥芽糖溶液，再在兩側(cè)各加入等量的蔗糖酶溶液，適宜溫度下放置一段時間后，觀察兩側(cè)液面的變化。 實驗預(yù)期：蔗糖溶液一側(cè)液面明顯升高，則支持酶的催化作用具有專一性(或麥芽糖溶液一側(cè)液面明顯降低，則支持酶的催化作用具有專一性)。 考查滲透作用的原理及條件 1．(2019·大興期末測試)某同學(xué)制作了如圖1所示的滲透作用裝置，S1和S2分別為漏斗內(nèi)外不同濃

7、度的蔗糖溶液。實驗開始后，長頸漏斗內(nèi)液面的變化如圖2所示，滲透平衡時漏斗內(nèi)外液面差為m。下列說法不正確的是(　　) 圖1　　　　　　　　圖2 A．長頸漏斗內(nèi)部液面的升高說明膀胱膜是半透膜 B．滲透平衡時，S1溶液的液面高于S2溶液的液面 C．將S1和S2溶液換成不同濃度的KNO3溶液，滲透平衡時m值為0 D．圖2結(jié)果說明，小分子物質(zhì)都能通過生物膜，而大分子物質(zhì)則不能 D　[根據(jù)題意，膀胱膜兩側(cè)存在濃度差，故長頸漏斗內(nèi)部液面的升高說明膀胱膜是半透膜，A正確； 水分子通過滲透作用進(jìn)入漏斗，滲透平衡時S1溶液的液面高于S2溶液的液面，B正確； 將S1和S2溶液換成不同濃度的KNO3溶

8、液，則滲透平衡時不會出現(xiàn)液面差，因為KNO3可以通過半透膜，C正確； 蔗糖屬于小分子，故圖2結(jié)果不能說明大分子物質(zhì)不能通過生物膜，D錯誤。] 2．(2019·泰安模擬)如圖A為兩個滲透裝置，溶液a、b為不同濃度的同種溶液，且a溶液濃度

9、和失水 3．(2019·青島檢測)將甲、乙兩種植物的塊莖切成形狀、大小相同的細(xì)條，分別置于質(zhì)量濃度為0.3 g/mL蔗糖溶液中，繪制的失水量曲線如下。下列敘述錯誤的是(　　) A．與圖相關(guān)細(xì)胞的原生質(zhì)層會有一定程度的收縮 B．由圖推知甲植物細(xì)胞液濃度小于乙植物細(xì)胞液濃度 C．4 min時細(xì)胞液的滲透壓大于外界溶液的滲透壓 D．8 min時水分子跨膜運輸進(jìn)出細(xì)胞達(dá)到平衡 C　[甲、乙兩種植物的塊莖切成形狀、大小相同的細(xì)條，分別置于質(zhì)量濃度為0.3 g/mL蔗糖溶液中，細(xì)胞發(fā)生失水，因此細(xì)胞的原生質(zhì)層會有一定程度的收縮，A正確；由圖看出甲細(xì)胞失水較多，因此推知甲植物細(xì)胞液濃度小于乙

10、植物細(xì)胞液濃度，B項正確；4 min時，細(xì)胞仍在失水，因此4 min時細(xì)胞液的滲透壓小于外界溶液的滲透壓，C項錯誤；8 min時失水量不再變化，水分子跨膜運輸進(jìn)出細(xì)胞達(dá)到平衡，D項正確。] 4．(2019·廣東六校聯(lián)考)科研人員將人的紅細(xì)胞分別置于蒸餾水及4種等滲溶液中，測定紅細(xì)胞溶血(紅細(xì)胞破裂)所需的時間，結(jié)果如圖所示。據(jù)圖分析正確的是(　　) A．不同物質(zhì)的運輸速率取決于膜上載體蛋白的數(shù)量 B．與乙醇溶液相比，處在丙酮溶液中的紅細(xì)胞吸水更快 C．紅細(xì)胞對各種物質(zhì)的吸收體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有一定的流動性 D．處于氯化銨溶液中的紅細(xì)胞溶血時間最長可能與紅細(xì)胞無法吸收Cl－和NH有關(guān)

11、 B　[甘油、乙醇、丙酮的運輸與膜上載體蛋白的數(shù)量無關(guān)，A錯誤； 乙醇和丙酮溶液中紅細(xì)胞吸水的速度大小關(guān)系為丙酮＞乙醇，B正確； 紅細(xì)胞對各種物質(zhì)的吸收體現(xiàn)了細(xì)胞膜的選擇透過性，C錯誤； 處于氯化銨溶液中的紅細(xì)胞溶血時間最長說明紅細(xì)胞吸收Cl－和NH的速率較慢，D錯誤。] 　細(xì)胞吸水、失水的判斷方法 (1)通過比較細(xì)胞外溶液和細(xì)胞液的濃度大小來判斷：當(dāng)細(xì)胞外溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時，細(xì)胞失水；當(dāng)細(xì)胞外溶液濃度小于細(xì)胞液濃度時，細(xì)胞吸水；當(dāng)細(xì)胞外溶液與細(xì)胞液的濃度相等時，細(xì)胞失水量和吸水量相等，處于動態(tài)平衡。 (2)根據(jù)重量或長度變化(如蘿卜條)來判定：若重量增加或長度變長，則吸水；反之則

12、失水。 觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原(實驗) 1．實驗原理 (1)成熟植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。 (2)細(xì)胞液具有一定的濃度，能滲透吸水和失水。 (3)原生質(zhì)層的伸縮性比細(xì)胞壁的伸縮性大。 2．實驗步驟 操作一：觀察新制取的洋蔥表皮 操作二：將洋蔥表皮置于較大濃度的溶液中觀察 操作三：將操作二中的洋蔥表皮置于清水中觀察 3．實驗結(jié)論 1．關(guān)于質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗的四個注意點 (1)將發(fā)生質(zhì)壁分離的植物細(xì)胞置于低濃度的溶液或蒸餾水中，植物細(xì)胞會發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原，但如果所用溶液為葡萄糖、KNO3、尿素、乙二醇等能被細(xì)胞吸收的物質(zhì)，發(fā)生質(zhì)壁

13、分離后因細(xì)胞主動或被動吸收溶質(zhì)而使細(xì)胞液濃度增大，植物細(xì)胞會吸水引起質(zhì)壁分離后的自動復(fù)原。 (2)質(zhì)壁分離過程中，外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度，質(zhì)壁分離程度越大，植物細(xì)胞吸水能力越強(qiáng)；質(zhì)壁分離復(fù)原過程中，外界溶液濃度小于細(xì)胞液濃度。 (3)質(zhì)壁分離與復(fù)原過程中水分子的移動是雙向的，但結(jié)果是單向的。 (4)本實驗用顯微鏡觀察了三次，第一次與第二次形成對照，第三次與第二次形成對照，該對照方法為自身對照。 2．質(zhì)壁分離實驗的拓展應(yīng)用 (1)判斷成熟植物細(xì)胞是否有生物活性 待測成熟植物細(xì)胞＋一定濃度的蔗糖溶液 　　　　　　? 　　　　　 鏡檢 (2)測定細(xì)胞液濃度范圍 待測細(xì)胞＋一系

14、列濃度梯度的蔗糖溶液細(xì)胞液濃度 介于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛發(fā)生質(zhì)壁分離的蔗糖溶液濃度之間。 (3)比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度 不同植物細(xì)胞＋同一濃度的蔗糖溶液發(fā)生質(zhì)壁分離所需時間越短，細(xì)胞液濃度越小，反之細(xì)胞液濃度越大。 (4)比較未知濃度溶液的濃度大小 同一植物的成熟細(xì)胞＋未知濃度的溶液記錄剛剛發(fā)生質(zhì)壁分離所需時間→比較所用時間長短→判斷溶液濃度的大小(時間越短，未知溶液的濃度越大)。 (5)鑒別不同種類的溶液(如KNO3和蔗糖溶液) 成熟植物細(xì)胞＋不同種類溶液 　　　　? 　　　 鏡檢 1．(2019·煙臺一中檢測)在“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”實驗中，對紫色洋蔥

15、鱗片葉外表皮臨時裝片進(jìn)行了三次觀察和兩次處理。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．第一次觀察為低倍鏡觀察，后兩次為高倍鏡觀察 B．第一次處理滴加的液體為清水，第二次滴加的液體為0.3 g/mL的蔗糖溶液 C．若將紫色洋蔥鱗片葉的外表皮換成內(nèi)表皮，則不會發(fā)生質(zhì)壁分離 D．紫色洋蔥鱗片葉外表皮中不屬于原生質(zhì)層的有細(xì)胞壁、細(xì)胞核和細(xì)胞液 D　[“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”實驗中，一般需要進(jìn)行三次顯微觀察，第一次是正常細(xì)胞的觀察，第二次是質(zhì)壁分離細(xì)胞的觀察，第三次是質(zhì)壁分離復(fù)原細(xì)胞的觀察。三次觀察均為低倍鏡觀察，A錯誤；第一次處理滴加的液體為0.3 g/mL的蔗糖溶液，觀察質(zhì)壁分離現(xiàn)象，第

16、二次滴加的液體為清水，觀察質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象，B錯誤；紫色洋蔥鱗片葉的內(nèi)表皮也會發(fā)生質(zhì)壁分離，但不含色素，現(xiàn)象不明顯，C錯誤；原生質(zhì)層是指細(xì)胞膜、液泡膜及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)，紫色洋蔥鱗片葉外表皮中不屬于原生質(zhì)層的有細(xì)胞壁、細(xì)胞核和細(xì)胞液，D正確。] 2．如圖是某同學(xué)進(jìn)行“觀察洋蔥表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原”活動時拍攝的顯微鏡下的細(xì)胞圖像。下列敘述正確的是(　　) A．①所指暗線是細(xì)胞壁，它兩側(cè)的蔗糖溶液濃度會有較大的差異 B．②所指亮區(qū)是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，觀察不到細(xì)胞器是因為它們都是半透明的 C．③所指暗區(qū)是細(xì)胞液，它屬于細(xì)胞質(zhì)，復(fù)原時也有水分子出液泡 D．④所指亮區(qū)是細(xì)胞膜，該實

17、驗證明了它的選擇透性與細(xì)胞壁不同 C　[分析圖片：①為細(xì)胞壁，②為細(xì)胞壁與細(xì)胞膜之間的間隙，③為紫色大液泡(含細(xì)胞液)，④為細(xì)胞膜與液泡膜之間的細(xì)胞質(zhì)。①所指暗線是細(xì)胞壁，由于它是全透性的結(jié)構(gòu)，所以它兩側(cè)的蔗糖溶液濃度沒有明顯差異，A項錯誤；②所指亮區(qū)是細(xì)胞壁與細(xì)胞膜之間的間隙，B項錯誤；③所指暗區(qū)是細(xì)胞液，它屬于細(xì)胞質(zhì)，復(fù)原時也有水分子出液泡，C項正確；④所指亮區(qū)是細(xì)胞膜與液泡膜之間的細(xì)胞質(zhì)，D項錯誤。] 3．(2019·昆明質(zhì)量檢測)下列關(guān)于質(zhì)壁分離自動復(fù)原過程的分析，正確的是(　　) A．水分子的擴(kuò)散一定是單向的 B．細(xì)胞的吸水能力一定逐漸減弱 C．溶質(zhì)分子進(jìn)入細(xì)胞的方式一定是

18、主動運輸 D．質(zhì)壁分離自動復(fù)原后，原生質(zhì)層兩側(cè)的溶液濃度一定相等 B　[細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離自動復(fù)原時，水分子的擴(kuò)散是雙向的，只是擴(kuò)散進(jìn)細(xì)胞的水分子數(shù)目多于擴(kuò)散出細(xì)胞的水分子數(shù)，A錯誤。在質(zhì)壁分離自動復(fù)原過程中，細(xì)胞液的濃度逐漸減小，細(xì)胞吸水能力逐漸減弱，B正確。溶質(zhì)分子進(jìn)入細(xì)胞的方式可能是主動運輸也可能是被動運輸，C錯誤。因為細(xì)胞壁的伸縮性較小，當(dāng)細(xì)胞吸水到一定程度時，由于細(xì)胞壁的阻擋作用，使細(xì)胞不能再吸水，因此當(dāng)質(zhì)壁分離自動復(fù)原后，原生質(zhì)層兩側(cè)的溶液濃度不一定相等，D錯誤。] 4．(2019·長春市高三質(zhì)檢)將同一紅色月季花瓣制成兩組相同的臨時裝片，分別浸潤在甲、乙兩種溶液中，測得液泡直

19、徑的變化情況如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．乙溶液的濃度大于甲溶液的濃度 B．2～6 min乙溶液中細(xì)胞的吸水能力逐漸增大 C．甲溶液中的溶質(zhì)分子在2 min后開始進(jìn)入細(xì)胞 D．甲溶液中細(xì)胞體積與液泡體積的變化量相等 B　[從圖中曲線可知，最初2 min內(nèi)，甲細(xì)胞失水速度快于乙細(xì)胞，所以甲溶液的濃度大于乙溶液的濃度；處于甲溶液中液泡體積在2 min前減小的幅度變緩，說明甲的溶質(zhì)分子在2 min前開始進(jìn)入細(xì)胞；植物細(xì)胞的細(xì)胞壁伸縮性小，細(xì)胞體積基本沒變，而液泡體積變小。] 物質(zhì)出入細(xì)胞的方式 1．物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗? 番茄和水稻吸收無機(jī)鹽離子的比較：

20、 科學(xué)家將番茄和水稻分別放在含有Ca2＋、Mg2＋和SiO的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，結(jié)果及分析如下： (1)實驗結(jié)果 ①不同植物對同一種無機(jī)鹽離子的吸收有差異。 ②同一種植物對不同種無機(jī)鹽離子的吸收也有差異。 (2)實驗結(jié)論：植物細(xì)胞對無機(jī)鹽離子的吸收具有選擇性。 (3)微生物吸收無機(jī)鹽離子的特點 ①不同微生物對無機(jī)鹽離子的吸收有選擇性。 ②不同微生物對各種無機(jī)鹽離子的需要量不同。 2．物質(zhì)運輸?shù)姆绞?、特點和實例(連線) 提示：①—b—Ⅰ?、凇猚—Ⅱ?、邸猘—Ⅲ?、堋猟—Ⅳ 3．根據(jù)圖示進(jìn)一步確定物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞胶陀绊懸蛩? 甲　　　　　乙　　　　　丙 (1)填寫以下

21、有關(guān)跨膜運輸方式及結(jié)構(gòu)的名稱： 圖甲：自由擴(kuò)散；圖乙：協(xié)助擴(kuò)散；圖丙：主動運輸；a：載體蛋白。 (2)填寫以下有關(guān)跨膜運輸方式的影響因素： 圖甲：濃度差；圖乙：濃度差和載體蛋白；圖丙：載體蛋白和能量。 1．甘油是極性分子，所以不能以自由擴(kuò)散的方式通過細(xì)胞膜。 (×) 提示：甘油是脂溶性小分子，其通過細(xì)胞膜的方式為自由擴(kuò)散。 2．通過載體蛋白的物質(zhì)轉(zhuǎn)運屬于主動運輸。 (×) 提示：協(xié)助擴(kuò)散也通過載體蛋白轉(zhuǎn)運物質(zhì)。 3．在神經(jīng)細(xì)胞上動作電位產(chǎn)生與膜電位恢復(fù)過程中，Na＋流入和排出都是主動運輸。 (×) 提示：Na＋流入為被動運輸。 4．細(xì)胞外液中的K＋進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞屬

22、于自由擴(kuò)散。 (×) 提示：K＋進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞屬于主動運輸。 5．主動運輸使膜內(nèi)外物質(zhì)濃度趨于一致，維持了細(xì)胞的正常代謝。 (×) 提示：主動運輸是把物質(zhì)從低濃度一側(cè)運輸?shù)礁邼舛纫粋?cè)。 影響物質(zhì)跨膜運輸因素的分析 1．濃度差對物質(zhì)跨膜運輸?shù)挠绊? 濃度差主要影響自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散。自由擴(kuò)散中，濃度差越大，運輸速率越大；協(xié)助擴(kuò)散中，濃度差達(dá)到一定程度后運輸速率不再繼續(xù)增加，原因是受載體數(shù)量的限制。 2．氧氣含量對物質(zhì)跨膜運輸?shù)挠绊? 通過影響細(xì)胞的呼吸進(jìn)而影響主動運輸?shù)乃俾省? (1)P點時：無氧呼吸為物質(zhì)的吸收提供能量。 (2)PQ段：隨著氧氣含量的增加，有氧呼吸產(chǎn)

23、生的能量增多，主動運輸?shù)乃俾试龃蟆? (3)Q點以后：當(dāng)氧氣含量達(dá)到一定程度后，受載體蛋白數(shù)量以及其他限制因素的影響，運輸速率不再增加。 3．溫度 溫度影響物質(zhì)運輸速率時，既與分子的運動有關(guān)，也與細(xì)胞呼吸有關(guān)。 1．同一種物質(zhì)進(jìn)入不同細(xì)胞的方式相同嗎？舉例說明。同一種物質(zhì)出入同一細(xì)胞的方式相同嗎？舉例說明。 提示：不一定相同，人的紅細(xì)胞吸收葡萄糖的方式是協(xié)助擴(kuò)散，腎小管重吸收葡萄糖的方式是主動運輸。不一定相同，神經(jīng)元吸收鉀離子的方式是主動運輸，而靜息時鉀離子外流的方式是協(xié)助擴(kuò)散。 2．胞吐和胞吞兩種方式的共同點是什么？ 提示：(1)能運輸生物大分子等；(2)運輸過程

24、中形成囊泡；(3)需要消耗能量。 3．若對離體心肌細(xì)胞施用某種毒素，結(jié)果心肌細(xì)胞對Ca2＋吸收量明顯減少，而對K＋的吸收不受影響，其原因最可能是什么？ 提示：運輸Ca2＋的載體被破壞。 4．檉柳是一種泌鹽植物，葉子和嫩枝可以將吸收的鹽分排出，是強(qiáng)耐鹽植物。檉柳從土壤中吸收無機(jī)鹽的方式是主動運輸還是被動運輸？請設(shè)計實驗加以證明。 實驗材料：檉柳幼苗若干；適宜濃度的含Ca2＋和K＋的完全培養(yǎng)液；細(xì)胞呼吸抑制劑；蒸餾水。 請寫出實驗步驟，并預(yù)期實驗結(jié)果。 提示：實驗步驟：①將檉柳幼苗隨機(jī)分為甲、乙兩組，分別培養(yǎng)在適宜濃度的含Ca2＋和K＋的完全培養(yǎng)液中。②甲組檉柳幼苗的培養(yǎng)液中，

25、加入一定量的細(xì)胞呼吸抑制劑，乙組檉柳幼苗的培養(yǎng)液中加入等量的蒸餾水，在適宜的條件下培養(yǎng)。③分別測定兩組檉柳幼苗吸收Ca2＋和K＋的速率，并進(jìn)行比較。 結(jié)果預(yù)測：若兩組植株對Ca2＋和K＋的吸收速率相同，則檉柳從土壤中吸收無機(jī)鹽的方式是被動運輸；若甲組植株對Ca2＋和K＋的吸收速率明顯小于乙組植株對Ca2＋和K＋的吸收速率，則檉柳從土壤中吸收無機(jī)鹽的方式是主動運輸。 考查物質(zhì)出入細(xì)胞的方式及特點 1．(2018·全國卷Ⅱ)下列有關(guān)物質(zhì)跨膜運輸?shù)臄⑹?，正確的是(　　) A．巨噬細(xì)胞攝入病原體的過程屬于協(xié)助擴(kuò)散 B．固醇類激素進(jìn)入靶細(xì)胞的過程屬于主動運輸 C．神經(jīng)細(xì)胞受到刺激

26、時產(chǎn)生的Na＋內(nèi)流屬于被動運輸 D．護(hù)膚品中的甘油進(jìn)入皮膚細(xì)胞的過程屬于主動運輸 C　[巨噬細(xì)胞依賴細(xì)胞膜的流動性以胞吞的方式攝入病原體，A項錯誤；固醇類激素屬于脂質(zhì)，以自由擴(kuò)散的方式進(jìn)入靶細(xì)胞，B項錯誤；神經(jīng)細(xì)胞受到刺激時，Na＋順濃度梯度內(nèi)流，屬于被動運輸，C項正確；甘油以自由擴(kuò)散的方式進(jìn)入細(xì)胞，D項錯誤。] 2．(2019·安徽定遠(yuǎn)重點中學(xué)一模)如圖表示物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞1和細(xì)胞2的過程示意圖。據(jù)圖分析正確的是(　　) A．甲、丁物質(zhì)都是順相對含量梯度運輸?shù)? B．乙物質(zhì)的作用體現(xiàn)了細(xì)胞膜的選擇透過性 C．乙物質(zhì)離開細(xì)胞1的方式不需要載體且都是大分子轉(zhuǎn)運 D．運輸甲和丙物質(zhì)的蛋

27、白質(zhì)結(jié)構(gòu)不同，但都具有專一性 D　[據(jù)圖分析，甲物質(zhì)是順相對含量梯度運輸?shù)?，丁物質(zhì)是逆相對含量梯度運輸?shù)?，A錯誤；乙物質(zhì)的作用體現(xiàn)了細(xì)胞膜的信息交流功能，B錯誤；乙物質(zhì)離開細(xì)胞1的方式是胞吐，不需要載體，但通過胞吐分泌出細(xì)胞外的物質(zhì)不一定都是大分子，C錯誤；運輸甲和丙物質(zhì)的載體蛋白結(jié)構(gòu)不同，載體具有專一性，D正確。] 　物質(zhì)運輸方式的幾個“不一定” (1)胞吐、胞吞的不一定是大分子物質(zhì)，如神經(jīng)遞質(zhì)是小分子物質(zhì)，通過胞吐排出細(xì)胞。 (2)生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式運輸?shù)?，如RNA和蛋白質(zhì)可通過核孔出入細(xì)胞核。 (3)消耗能量的運輸方式并不一定就是主動運輸，胞吞和胞吐也消耗能量

28、。 (4)同一種物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式不一定相同 ①葡萄糖 ②Na＋ ③K＋ 考查外界因素對物質(zhì)出入細(xì)胞的影響 3．(2019·廣東茂名聯(lián)考)將某哺乳動物的兩種細(xì)胞置于一定濃度的Q溶液中，測定不同情況下吸收Q的速率，結(jié)果如表所示。不考慮胞吞作用，由表中數(shù)據(jù)能得出的結(jié)論是(　　) 細(xì)胞類型 沒通入空氣組的吸收速率 通入空氣組的吸收速率 胚胎干細(xì)胞 3 mmol/min 5 mmol/min 成熟紅細(xì)胞 3 mmol/min 3 mmol/min A.兩種細(xì)胞吸收Q均取決于濃度差 B．兩種細(xì)胞吸收Q均不需載體蛋白的參與 C．胚胎干細(xì)胞吸收Q的方式為主動運輸 D

29、．成熟紅細(xì)胞吸收Q的方式為被動運輸 C　[根據(jù)表格分析，胚胎干細(xì)胞對Q的吸收受通入空氣的影響，空氣是影響呼吸作用生成ATP的因素，說明運輸方式是主動運輸，C正確；哺乳動物成熟紅細(xì)胞對Q的吸收不受通入空氣的影響，但能進(jìn)行無氧呼吸，說明運輸方式可能與能量有關(guān)，也可能無關(guān)，說明運輸方式是主動運輸或被動運輸，D錯誤。主動運輸吸收Q需要消耗能量，與濃度差沒有直接的關(guān)系，A錯誤；胚胎干細(xì)胞吸收Q肯定需要載體蛋白的協(xié)助，B錯誤。] 4．(2019·衡陽模擬)如圖甲、乙分別是洋蔥根尖在不同含氧量及不同底物濃度情況下(其他條件適宜)，從含硝酸鉀的全營養(yǎng)液中吸收NO的速率曲線圖。相關(guān)描述不正確的是(　　)

30、 甲　　　　 　　乙 A．A點時影響離子吸收速率的主要因素是能量 B．B點時離子吸收速率不再增加是因為載體的數(shù)量有限 C．C點時影響離子吸收速率的主要因素是底物濃度 D．D點時離子吸收速率不再增大是因為底物濃度太高，細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離 D　[洋蔥根尖吸收NO的方式是主動運輸，吸收速率受能量、載體和底物濃度的影響。A點時吸收速率未達(dá)到最大，限制因素是O2濃度，而O2濃度通過影響呼吸作用產(chǎn)生的能量影響吸收速率，故此時主要影響因素是能量，A正確；B點時離子吸收速率不再隨著O2濃度的增大而增大，此時的限制因素是載體的數(shù)量，B正確；C點時離子吸收速率未達(dá)到最大，此時影響離子吸收速率的主要

31、因素是底物濃度，C正確；D點時離子吸收速率不再隨底物濃度增大而增大，其他條件適宜，則其主要是因為載體數(shù)量有限，D錯誤。] 物質(zhì)出入細(xì)胞的相關(guān)實驗分析和探究 5．(2019·淄博一模)向某動物細(xì)胞內(nèi)注入微量的24Na＋，一會兒可測得細(xì)胞周圍溶液中出現(xiàn)24Na＋；在細(xì)胞周圍溶液中加入某物質(zhì)后，24Na＋外流停止；再向細(xì)胞內(nèi)注入ATP后，24Na＋恢復(fù)外流。下列推斷合理的是(　　) A．該物質(zhì)改變了細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu) B．該物質(zhì)破壞了24Na＋載體的結(jié)構(gòu) C．該物質(zhì)使ATP水解酶變性失活 D．24Na＋通過細(xì)胞膜外流的方式為主動運輸 D　[根據(jù)題目信息在細(xì)胞周圍溶液中加入某物質(zhì)后，24Na

32、＋外流停止，再向細(xì)胞內(nèi)注入ATP后，24Na＋恢復(fù)外流。因此判斷該物質(zhì)可能是抑制了細(xì)胞呼吸，造成24Na＋外流停止。進(jìn)一步判斷24Na＋通過細(xì)胞膜外流的方式為主動運輸。] 6．(2019·衡水中學(xué)期中)水存在兩種跨膜運輸機(jī)制：一種是通過脂雙層的自由擴(kuò)散，另一種是通過專一的水通道——水孔蛋白跨膜運輸。研究者據(jù)此提出的實驗思路如下： ①實驗分組： 甲組：腎小管上皮細(xì)胞＋生理鹽水配制的蛋白酶液 乙組：腎小管上皮細(xì)胞＋X ②將甲、乙兩組制成裝片，在蓋玻片一側(cè)滴清水，另一側(cè)用吸水紙吸引，顯微鏡下觀察破裂的細(xì)胞數(shù)目。 (1)實驗?zāi)康模篲_____________________________

33、__________。 (2)題中X是___________________________________________。 (3)若甲組和乙組破裂的細(xì)胞數(shù)目基本相同，說明_____________________；若甲組極少的細(xì)胞發(fā)生破裂，乙組多數(shù)細(xì)胞破裂，說明___________________；若出現(xiàn)____________________，說明腎小管上皮細(xì)胞通過兩種方式吸收水分。 [解析]　題目信息給出了細(xì)胞吸水的兩種方式：一種是通過脂雙層的自由擴(kuò)散，另一種是通過專一的水通道——水孔蛋白跨膜運輸。要探究水通過什么方式被吸收，應(yīng)設(shè)置膜蛋白被除去的實驗組和不處理的對照，進(jìn)行探究。

34、腎小管細(xì)胞吸水的方式可能有三種情況：一自由擴(kuò)散，二水孔蛋白吸收，三兩種同時進(jìn)行。 [答案]　(1)探究腎小管上皮細(xì)胞膜或腎小管上皮細(xì)胞的吸水方式(合理即可) (2)等量的生理鹽水 (3)水通過腎小管上皮細(xì)胞的方式是自由擴(kuò)散　腎小管上皮細(xì)胞主要依賴水孔蛋白吸水　甲、乙兩組均出現(xiàn)一定破裂的細(xì)胞，且甲組破裂的細(xì)胞數(shù)量比乙組少 1.滲透平衡不可看作沒有水分子移動，也不可看作兩側(cè)溶液濃度絕對相等，只意味著半透膜兩側(cè)水分子移動達(dá)到動態(tài)平衡狀態(tài)。 2．Na＋、K＋等無機(jī)鹽離子一般以主動運輸方式進(jìn)出細(xì)胞，但也可通過協(xié)助擴(kuò)散(或離子通道)進(jìn)出細(xì)胞，如神經(jīng)細(xì)胞維持靜息電位時的K＋外流和形成動作電

35、位時的Na＋內(nèi)流。 3．植物吸收水分的方式是自由擴(kuò)散，而吸收無機(jī)鹽離子的方式是主動運輸，因此可以說植物對水分和無機(jī)鹽的吸收是兩個相對獨立的過程。 4．物質(zhì)跨膜運輸(自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散、主動運輸)體現(xiàn)了生物膜的選擇透過性；大分子物質(zhì)和顆粒性物質(zhì)的胞吞、胞吐體現(xiàn)了生物膜的流動性。 1.滲透作用的發(fā)生必須依賴半透膜和膜兩側(cè)的濃度差。 2．原生質(zhì)層由細(xì)胞膜、液泡膜以及二者之間的細(xì)胞質(zhì)組成，具有選擇透過性。 3．被動運輸包括自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散，它們都是順濃度梯度運輸?shù)倪^程，不消耗能量，但是協(xié)助擴(kuò)散需要載體蛋白。 4．主動運輸是逆濃度梯度運輸?shù)倪^程，需要載體蛋白的協(xié)助和消耗能量。 5．胞吞和

36、胞吐是借助于膜的融合完成的，與膜的流動性有關(guān)，它是大分子和顆粒性物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)運輸方式，靠ATP提供動力。 真題體驗| 感悟高考　淬煉考能 1．(2019·全國卷Ⅱ)某種H＋－ATPase是一種位于膜上的載體蛋白，具有ATP水解酶活性，能夠利用水解ATP釋放的能量逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運H＋。①將某植物氣孔的保衛(wèi)細(xì)胞懸浮在一定pH的溶液中(假設(shè)細(xì)胞內(nèi)的pH高于細(xì)胞外)，置于暗中一段時間后，溶液的pH不變。②再將含有保衛(wèi)細(xì)胞的該溶液分成兩組，一組照射藍(lán)光后溶液的pH明顯降低；另一組先在溶液中加入H＋－ATPase的抑制劑(抑制ATP水解)，再用藍(lán)光照射，溶液的pH不變。根據(jù)上述實驗結(jié)果，下列推

37、測不合理的是(　　) A．H＋－ATPase位于保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上，藍(lán)光能夠引起細(xì)胞內(nèi)的H＋轉(zhuǎn)運到細(xì)胞外 B．藍(lán)光通過保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上的H＋－ATPase發(fā)揮作用導(dǎo)致H＋逆濃度梯度跨膜運輸 C．H＋－ATPase逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運H＋所需的能量可由藍(lán)光直接提供 D．溶液中的H＋不能通過自由擴(kuò)散的方式透過細(xì)胞質(zhì)膜進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞 C　[用藍(lán)光照射后，含有保衛(wèi)細(xì)胞的溶液的pH下降，可推測細(xì)胞內(nèi)的H＋被轉(zhuǎn)運到了細(xì)胞外，再結(jié)合題干信息可推測H＋－ATPase位于保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上，A項不符合題意；細(xì)胞內(nèi)pH高于細(xì)胞外，即細(xì)胞內(nèi)H＋濃度低于細(xì)胞外，用藍(lán)光照射后，溶液的pH明顯降低，推測藍(lán)光可通過保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜

38、上的H＋－ATPase發(fā)揮作用，使細(xì)胞內(nèi)的H＋逆濃度梯度轉(zhuǎn)運到細(xì)胞外，B項不符合題意；H＋－ATPase逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運H＋所需的能量來自ATP水解，不是由藍(lán)光直接提供，C項符合題意；溶液中的H＋不能通過自由擴(kuò)散的方式透過細(xì)胞質(zhì)膜進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，D項不符合題意。] 2．(2018·全國卷Ⅰ)下列有關(guān)植物根系吸收利用營養(yǎng)元素的敘述，錯誤的是(　　) A．在酸性土壤中，小麥可吸收利用土壤中的N2和NO B．農(nóng)田適時松土有利于農(nóng)作物根細(xì)胞對礦質(zhì)元素的吸收 C．土壤微生物降解植物秸稈產(chǎn)生的無機(jī)離子可被根系吸收 D．給玉米施肥過多時，會因根系水分外流引起“燒苗”現(xiàn)象 A　[小麥不能直接吸收利

39、用土壤中的N2，N2必須被固定后，才能被植物吸收利用，A錯誤；農(nóng)田適時松土可以增加土壤中的氧氣，增強(qiáng)農(nóng)作物根系的有氧呼吸，有利于農(nóng)作物根細(xì)胞通過主動運輸?shù)姆绞綄ΦV質(zhì)元素進(jìn)行吸收，B正確；土壤微生物可以將秸稈中的有機(jī)物分解成無機(jī)離子等，植物的根系能吸收這些無機(jī)離子用于生命活動，C正確；給玉米施肥過多時，土壤滲透壓升高，當(dāng)其高于玉米根的細(xì)胞液滲透壓時，玉米會因根系水分外流而出現(xiàn)“燒苗”現(xiàn)象，D正確。] 3．(2017·全國卷Ⅱ)將某種植物的成熟細(xì)胞放入一定濃度的物質(zhì)A溶液中，發(fā)現(xiàn)其原生質(zhì)體(即植物細(xì)胞中細(xì)胞壁以內(nèi)的部分)的體積變化趨勢如圖所示。下列敘述正確的是(　　) A．0～4 h內(nèi)物質(zhì)

40、A沒有通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi) B．0～1 h內(nèi)細(xì)胞體積與原生質(zhì)體體積的變化量相等 C．2～3 h內(nèi)物質(zhì)A溶液的滲透壓小于細(xì)胞液的滲透壓 D．0～1 h內(nèi)液泡中液體的滲透壓大于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的滲透壓 C　[本題考查滲透作用、植物細(xì)胞的吸水與失水。0～4 h內(nèi)，開始一段時間內(nèi)，原生質(zhì)體的相對體積逐漸減小，說明細(xì)胞液濃度小于物質(zhì)A溶液的濃度，當(dāng)原生質(zhì)體相對體積達(dá)到最小后又逐漸增大，說明部分物質(zhì)A通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，使細(xì)胞液濃度增大，從而使細(xì)胞吸水，表現(xiàn)為原生質(zhì)體相對體積逐漸增大，A錯誤；因細(xì)胞壁的伸縮性較小，而原生質(zhì)體的伸縮性較大，故0～1 h內(nèi)細(xì)胞體積的變化量小于原生質(zhì)體體積的變化量，B錯誤；

41、據(jù)圖可知，2～3 h內(nèi)，原生質(zhì)體的相對體積增大，表明細(xì)胞吸水，此時物質(zhì)A溶液的滲透壓小于細(xì)胞液的滲透壓，C正確；0～1 h內(nèi)，原生質(zhì)體的相對體積減小，表明細(xì)胞失水，此時液泡中液體(細(xì)胞液)的滲透壓小于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的滲透壓，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的滲透壓又小于物質(zhì)A溶液的滲透壓，D錯誤。] 4．(2016·全國卷Ⅰ)離子泵是一種具有ATP水解酶活性的載體蛋白，能利用水解ATP釋放的能量跨膜運輸離子。下列敘述正確的是(　　) A．離子通過離子泵的跨膜運輸屬于協(xié)助擴(kuò)散 B．離子通過離子泵的跨膜運輸是順著濃度梯度進(jìn)行的 C．動物一氧化碳中毒會降低離子泵跨膜運輸離子的速率 D．加入蛋白質(zhì)變性劑會提高離子泵跨

42、膜運輸離子的速率 C　[由題意可知，離子通過離子泵進(jìn)行跨膜運輸需要消耗能量，而協(xié)助擴(kuò)散不需要消耗能量，故A項錯誤；消耗能量的物質(zhì)跨膜運輸一般是逆濃度梯度進(jìn)行的，故B項錯誤；動物一氧化碳中毒會影響紅細(xì)胞運輸氧，進(jìn)而影響有氧呼吸，影響ATP的合成，從而降低離子泵跨膜運輸離子的速率，故C項正確；離子泵是一種蛋白質(zhì)，因此加入蛋白質(zhì)變性劑會破壞離子泵的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而降低離子泵跨膜運輸離子的速率，故D項錯誤。] 5．(2019·海南高考)在適宜條件下，測得的某植物根細(xì)胞對a、b兩種物質(zhì)的吸收速率與外界溶液中這兩種物質(zhì)濃度的關(guān)系如圖所示(a、b兩條曲線分別代表植物根細(xì)胞對不同濃度a、b兩種物質(zhì)的吸收速率)。

43、回答下列問題。 (1)根據(jù)實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)a是通過自由擴(kuò)散方式跨膜運輸?shù)摹Ｗ杂蓴U(kuò)散的含義是______________。 (2)實驗結(jié)果表明：當(dāng)外界溶液中b的濃度達(dá)到一定數(shù)值時，再增加b的濃度，根細(xì)胞對b的吸收速率不再增加。可能的原因是___________________________。 (3)王同學(xué)據(jù)圖認(rèn)為b的跨膜運輸方式是主動運輸，李同學(xué)認(rèn)為是協(xié)助擴(kuò)散。請設(shè)計實驗確定王同學(xué)的判斷是否正確。要求簡要寫出實驗思路、預(yù)期結(jié)果和結(jié)論_________________________________ ____________________________________________

44、__________。 [解析]　(1)物質(zhì)通過簡單的擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞即自由擴(kuò)散，該過程不需要載體和能量，受細(xì)胞內(nèi)外濃度差的影響。(2)由圖可知，b可能是協(xié)助擴(kuò)散或主動運輸，b需要載體協(xié)助，當(dāng)外界溶液中b的濃度達(dá)到一定數(shù)值時，載體數(shù)目飽和，再增加b的濃度，根細(xì)胞對b的吸收速率不再增加。(3)協(xié)助擴(kuò)散與主動運輸?shù)膮^(qū)別在于前者不需要消耗能量，后者需要消耗能量。有氧呼吸產(chǎn)生的能量較多，無氧呼吸產(chǎn)生的能量較少，故實驗設(shè)計的自變量是有無氧氣，因變量是細(xì)胞對b的吸收速率。設(shè)計實驗時要注意等量原則和單一變量原則。思路：將長勢相同的某植物根細(xì)胞平均分為兩組，甲組放在有氧條件下，乙組放在無氧條件下，將甲乙兩組

45、植物根細(xì)胞放在相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時間后，分別測定根細(xì)胞對b物質(zhì)的吸收速率。 結(jié)果及結(jié)論：若甲組根細(xì)胞對b物質(zhì)的吸收速率大于乙組，則說明b物質(zhì)的跨膜運輸方式為主動運輸；若甲組和乙組根細(xì)胞對b物質(zhì)的吸收速率大致相同，則說明b物質(zhì)的跨膜運輸方式為協(xié)助擴(kuò)散。 [答案]　(1)物質(zhì)通過簡單的擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞　(2)載體數(shù)量飽和　(3)思路：將長勢相同的某植物根細(xì)胞平均分為兩組，甲組放在有氧條件下，乙組放在無氧條件下，將甲乙兩組植物根細(xì)胞放在相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時間后，分別測定根細(xì)胞對b物質(zhì)的吸收速率。結(jié)果及結(jié)論：若甲組根細(xì)胞對b物質(zhì)的吸收速率大于乙組，則說明b物質(zhì)的跨膜運輸方式為主動運輸；若甲組和乙組根細(xì)胞對b物質(zhì)的吸收速率大致相同，則說明b物質(zhì)的跨膜運輸方式為協(xié)助擴(kuò)散 - 18 -