第二單元細胞的基本結構與物質的運輸

第3講物質的輸入和輸出考點知識突破考點考向突破高考真題感悟必記必辨通關1．滲透作用(1)概念：指水分子(或其他溶劑分子)通過________的擴散過程。(2)發生滲透作用的條件：一是具有半透膜，二是半透膜兩側的溶液具有________。(3)常見滲透裝置圖分析①水分的流動判斷：當溶液濃度________時，水分就通過半透膜由S2流向S1；當溶液濃度________時，水分就通過半透膜由S1流向S2。②在達到滲透平衡后，若存在如圖所示的液面差Δh，則S1溶液濃度仍大于S2。因為液面高的一側形成的壓強，會阻止溶劑由低濃度一側向高濃度一側擴散?！究键c知識突破答案檢索】1．(1)半透膜(2)濃度差(3)S1＞S2

S1＜S2考點知識突破考點考向突破高考真題感悟必記必辨通關2．動物細胞的吸水和失水3．植物細胞的吸水和失水(以成熟植物細胞為例)(1)條件：成熟植物細胞具有中央大液泡?！究键c知識突破答案檢索】2．(1)細胞膜細胞質(2)吸水膨脹失水皺縮考點知識突破考點考向突破高考真題感悟必記必辨通關(3)驗證①當外界溶液的濃度大于細胞液濃度時，細胞就通過滲透作用失水，植物細胞就發生__質壁分離現象。②將已發生質壁分離的植物細胞放入清水中，此時細胞液的濃度__高于外界清水，植物細胞就_吸水發生質壁分離復原現象?！窘滩纳钔凇?．下圖甲是一個典型的滲透裝置，作為成熟植物細胞也應符合滲透系統的全部條件。請指出圖乙中與圖甲a、b、c對應的結構分別是什么？3．“U”形管滲透裝置中，當達到滲透平衡時，一般兩側溶液濃度不相等，原因是什么？因為液面高的一側形成的靜水壓會阻止溶劑分子由低濃度一側向高濃度一側擴散。2．對于植物細胞來說，單位時間內，水分子進出細胞的數量相等時，細胞內外液體的濃度一定相等嗎？不一定。植物細胞有細胞壁的支持、保護作用，當單位時間內水分子進出植物細胞數量相等時，有可能細胞液濃度大于細胞外溶液濃度。圖乙中與圖甲中a相對應的為[①]細胞液，與b對應的為[⑥]原生質層，與c對應的是“外界溶液”1.(2017安徽師大附中入學考試，7)如下圖所示，在漏斗中加入的蔗糖溶液與蒸餾水液面齊平，一段時間后，待漏斗內液面不再變化時，再向漏斗中加入一定量的蔗糖酶。下列坐標曲線中能正確反映整個實驗過程中漏斗內外溶液的液面高度差變化的是()考點知識突破考點考向突破高考真題感悟必記必辨通關C【解析】水分子是順相對濃度梯度跨膜運輸的。實驗開始時，因蔗糖溶液的濃度大于蒸餾水，所以燒杯中的水分通過滲透作用移向漏斗，導致漏斗液面升高。一段時間后，待漏斗內液面不再變化時，向漏斗中加入一定量的蔗糖酶，因蔗糖酶催化蔗糖水解成葡萄糖和果糖，引起漏斗中溶液濃度進一步升高，漏斗液面繼續上升。隨著漏斗液面繼續上升，漏斗中的葡萄糖和果糖通過半透膜進入燒杯中，使得半透膜兩側溶液的濃度差減小，漏斗液面隨之下降，最終使漏斗內外溶液維持著一定的液面高度差。故C選項正確。2．如圖所示U形管中間被一種能允許水分子通過而二糖不能通過的半透膜隔開，先在兩側分別加入0.1mol/L的蔗糖溶液和麥芽糖溶液，一段時間后左右兩側液面高度變化是怎樣的？若向U形管右側加入某種微量物質(不影響溶液濃度)，右側液面高度上升，那么加入的這種微量物質最可能是()考點知識突破考點考向突破高考真題感悟必記必辨通關C【解析】先在兩側分別加入0.1mol/L的蔗糖溶液和麥芽糖溶液，膜兩側單位體積水分子數目相等，水分移動平衡，因此兩側液面高度不變；若向U形管右側加入某種微量物質(不影響溶液濃度)，右側液面高度上升，說明水分子從左側進入右側速率大于從右側進入左側，左側單位體積水分子數目多于右側，則說明右側的麥芽糖可能被分解為葡萄糖，導致單位體積水分子數目降低，所以加入物質為麥芽糖酶。綜上分析，A、B、D三項均錯誤，C項正確。A．右側液面高度下降；胰島素B．右側液面高度下降；衣藻C．兩側液面高度不變；麥芽糖酶D．兩側液面高度不變；蒸餾水3.(2017安徽淮南二中月考，20)五個大小相同的馬鈴薯幼根與物種A的幼根分別放入甲～戊五種不同濃度的蔗糖溶液中，數小時后，取出稱重，質量變化如圖所示。以下關于該實驗結果的說法正確的是()C【解析】由圖可知，馬鈴薯吸水能力要比物種A強，所以馬鈴薯更耐干旱，A錯誤；在甲溶液中，馬鈴薯吸水和失水處于動態平衡，當蔗糖酶將蔗糖分解成葡萄糖和果糖時，使濃度增大，馬鈴薯將失水，濃度變大，B錯誤；在甲溶液中，馬鈴薯吸水和失水處于動態平衡，則甲溶液屬于馬鈴薯的等滲溶液，物種A會在此溶液中失去水分，所以不能正常生長，C正確；當馬鈴薯根細胞在乙蔗糖溶液中質量不再發生變化時，水分子的跨膜運輸處于動態平衡中，D錯誤。考點知識突破考點考向突破高考真題感悟必記必辨通關A．物種A比馬鈴薯更耐干旱B．在甲溶液中加入適量的蔗糖酶，在最初一段時間，其中的馬鈴薯幼根細胞液濃度將減小C．物種A在與馬鈴薯根細胞液等滲的完全培養液中不能正常生長D．當馬鈴薯根細胞在乙蔗糖溶液中質量不再發生變化時，水分子的跨膜運輸也就停止了4．如圖曲線表示將完全相同的兩個植物細胞分別放置在A、B溶液中，細胞失水量的變化情況如下圖。相關敘述錯誤的是()【解析】由圖分析可知，甲溶液中細胞失水量不斷增加，說明細胞發生質壁分離；乙溶液中細胞失水量先增加后減少，說明發生質壁分離后又復原。能發生質壁分離的細胞是成熟植物的活細胞，A正確；6min時都可以發生質壁分離的狀態，只是乙溶液中細胞在發生質壁分離的復原，B正確；如果乙溶液的濃度稍增大，則質壁分離后復原的時間需要變長，即B點右移，C正確；兩條曲線的差異不僅是因為濃度的不同，乙溶液中細胞可以發生質壁分離后的自動復原，D錯誤?？键c知識突破考點考向突破高考真題感悟必記必辨通關DA．該實驗可選取菠菜的葉肉細胞來進行B．6min時取出兩個細胞用顯微鏡觀察，均可看到質壁分離狀態C．若乙溶液的濃度稍增大，則曲線中B點右移D．兩條曲線的差異是由于甲、乙溶液濃度不同導致的考點知識突破考點考向突破高考真題感悟必記必辨通關1．有關滲透作用的“4”個易錯點(1)滲透系統的溶液濃度指物質的量濃度而非質量濃度，實質是指滲透壓，如質量分數為10%葡萄糖溶液和質量分數為10%蔗糖溶液的質量濃度相等，但質量分數為10%蔗糖溶液的滲透壓小，故水可通過半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移動。(2)水分子的移動方向是雙向的，但最終結果是由低濃度溶液流向高濃度溶液的水分子數較多。(3)滲透平衡只意味著半透膜兩側水分子移動達到平衡狀態，既不可看作沒有水分子移動，也不可看作兩側溶液濃度絕對相等。(4)只有活的、成熟的植物細胞才能發生質壁分離和復原。2．細胞吸水和失水的特點(1)運輸方向：細胞的吸水和失水是水分子順相對含量梯度的跨膜運輸過程。(2)運輸特點：細胞吸水時，水分子也有從細胞出來的，細胞失水時，水分子也有進入細胞的，即無論細胞吸水還是失水，水分子通過原生質層的擴散都是雙向進行的。考點知識突破考點考向突破高考真題感悟必記必辨通關1．物質跨膜運輸的其他實例番茄和水稻吸收無機鹽離子的比較：

科學家將番茄和水稻分別放在含有Ca2＋、Mg2＋和SiO44－的培養液中培養，結果及分析如下：(1)實驗結果①不同植物對________的吸收有差異。②同一種植物對________的吸收也有差異。(2)實驗結論：植物細胞對無機鹽離子的吸收具有________________________。(3)微生物吸收無機鹽離子的特點①不同微生物對無機鹽離子的吸收有________。②不同微生物對各種無機鹽離子的需要量________?！究键c知識突破答案檢索】1．(1)①同一種無機鹽離子②不同種無機鹽離子(2)選擇性(3)①選擇性②不同考點知識突破考點考向突破高考真題感悟必記必辨通關2．物質跨膜運輸的方式[連一連]3．根據圖示進一步確定物質跨膜運輸的方式和影響因素(1)填寫以下有關跨膜運輸方式及結構的名稱。甲：________；乙：________；丙：________；a：________。(2)填寫以下有關跨膜運輸方式的影響因素。圖甲：________；圖乙：________；圖丙：________?！究键c知識突破答案檢索】2．①－b－Ⅰ②－c－Ⅱ③－a－Ⅲ④－d－Ⅳ3．(1)自由擴散協助擴散主動運輸載體蛋白(2)濃度差濃度差和載體蛋白載體蛋白和能量考點知識突破考點考向突破高考真題感悟必記必辨通關【教材深挖】1．同一細胞運輸同一物質時，其運輸方式一定相同嗎？(舉例說明)不一定，如動作電位的產生主要靠Na＋內流，Na＋內流為協助擴散，Na＋排出為主動運輸。2．同一種物質進出不同細胞時，運輸方式一定相同嗎？不一定，如葡萄糖進入組織細胞時為主動運輸，進入人的紅細胞時為協助擴散。3．胰蛋白酶能用下圖模式進行運輸嗎？不能，該運輸為主動運輸模式，胰蛋白酶的運輸為胞吐?？键c知識突破考點考向突破高考真題感悟必記必辨通關【解析】由圖可知，葡萄糖逆濃度梯度進入小腸上皮細胞，運輸方式是主動運輸，需消耗ATP；小腸上皮細胞將葡萄糖運出細胞是順濃度梯度，運輸方式為協助擴散，需要載體蛋白協助，不受O2濃度影響；Na＋順濃度梯度進入此細胞，運輸方式為協助擴散，需要載體蛋白協助，不消耗ATP，載體蛋白的活性受溫度影響。B1.(2017山西五校一聯，3)如圖表示物質進出小腸上皮細胞的過程示意圖。其中●、▲的個數代表分子(離子)的濃度。下列敘述不正確的是()A．葡萄糖通過主動運輸的形式進入此細胞，需要消耗ATPB．葡萄糖被運出此細胞的速率受O2濃度的影響C．Na＋通過協助擴散的方式進入此細胞，不需要消耗ATPD．人體的體溫發生變化時會影響Na＋進入細胞的速率2．右圖為某種物質通過細胞膜的示意圖，從圖中能得出()A．圖中的S代表載體蛋白，M代表離子B．膜外是高濃度，膜內是低濃度C．這種物質的跨膜方式一定是主動運輸，因為有M和能量的參與D．圖中M的移動方式是錯誤的，它應是固定不變的考點知識突破考點考向突破高考真題感悟必記必辨通關【解析】圖中的M可以來回移動，所以它應該是載體蛋白，而S是被運載的物質；此過程需要能量和載體蛋白，一定為主動運輸，它一般是指物質由低濃度到高濃度運輸；在運輸過程中載體蛋白應是運動的，而不是固定不變的。C3.下列據圖所作出的說明錯誤的是()【解析】圖1所示物質的運輸方式需要載體蛋白，不消耗能量，為協助擴散，協助擴散受載體數目的限制，有飽和現象；當細胞外液濃度低于細胞內液濃度時，隨時間的推移，細胞內液的濃度在逐步增加，說明該物質可以從低濃度一側進入高濃度一側，所以此物質進入細胞的方式是主動運輸，需要消耗能量；圖3中礦質元素離子的跨膜運輸有兩個特點：一是逆濃度梯度，二是消耗ATP，故應為主動運輸；O2濃度影響植物的呼吸作用，從而影響ATP的產生，從圖中可以看出該物質的吸收速率受O2濃度的影響，說明吸收K＋需要耗能，O2濃度達到一定程度后，K＋吸收速率不再隨O2濃度的增加而增加，說明該過程需要載體協助?？键c知識突破考點考向突破高考真題感悟必記必辨通關DA．圖1說明該物質跨膜運輸時會出現飽和現象B．圖2說明此物質進出細胞時需要消耗能量C．圖3說明該離子跨膜運輸的方式為主動運輸D．圖4說明該植物吸收K＋不需要載體蛋白協助4．用呼吸抑制劑處理哺乳動物成熟的紅細胞，下圖表示物質吸收量變化正確的是()【解析】C和D中物質的運輸方式是自由擴散，不需要ATP，所以與呼吸強度無關。A中葡萄糖的運輸方式是協助擴散，也不需要消耗ATP，所以與呼吸強度也無關。B中兩種物質的運輸方式都是主動運輸，需要消耗ATP，所以當用呼吸抑制劑處理后，它們的運輸量會受到影響，故B選項正確?？键c知識突破考點考向突破高考真題感悟必記必辨通關A考點知識突破考點考向突破高考真題感悟必記必辨通關“三步法”判斷物質出入細胞的方式考點知識突破考點考向突破高考真題感悟必記必辨通關1．實驗原理(1)成熟的植物細胞的原生質層相當于一層________。(2)細胞液具有一定的濃度，能滲透吸水或失水。(3)原生質層比細胞壁的伸縮性大得多。

2．質壁分離與復原實驗流程考點知識突破考點考向突破高考真題感悟必記必辨通關

【考點知識突破答案檢索】1．(1)半透膜2．加深逐漸分離清水3．現象與結論4．本實驗特別提醒(1)本實驗存在兩組對照實驗(2)引發質壁分離的2種原因(3)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。1．如圖為某同學利用紫色洋蔥鱗片葉作為實驗材料，觀察植物細胞質壁分離與復原的基本操作步驟。下列相關敘述中，錯誤的是()A．第二次觀察(D)和第一次觀察(B)形成對照，第三次觀察(F)和第二次觀察(D)形成對照B．該實驗用顯微鏡主要觀察原生質層和細胞壁的位置、液泡的顏色和大小等C．如果將蔗糖溶液換成濃度適宜的KNO3溶液，則可以省略E過程D．增大蔗糖溶液的濃度實驗效果會更明顯且不影響細胞的活性【解析】題圖中共有三次顯微鏡觀察，觀察的指標主要是原生質層和細胞壁的位置關系以及液泡的大小和顏色，第二次觀察與第一次觀察形成對照，第三次觀察與第二次觀察形成對照，A、B項正確；如果將蔗糖溶液換成濃度適宜的KNO3溶液，由于在細胞失水的同時，不斷以主動運輸的方式獲得K＋和NO3－，導致細胞液濃度升高，當其大于外界溶液濃度時，細胞開始吸水，從而出現質壁分離自動復原的現象，C項正確；如果蔗糖溶液的濃度過高，會導致細胞因過度失水而死亡，D項錯誤?？键c知識突破考點考向突破高考真題感悟必記必辨通關D2．某同學在實驗室中做“觀察紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的質壁分離和復原”這個實驗時，在實驗室老師的幫助下，進行了一系列的創新實驗，實驗步驟和現象如下表。對表的推斷或解釋不正確的是()【解析】在0.3g·mL－1蔗糖溶液中洋蔥鱗片葉外表皮細胞會發生質壁分離，所以X是質壁分離，A正確；在0.5g·mL－1蔗糖溶液中洋蔥鱗片葉外表皮細胞會發生質壁分離且現象比0.3g·mL－1蔗糖溶液中的更明顯，細胞因為失水過多而死亡，B正確；由于鉀離子和硝酸根離子能主動進入細胞，故在1mol·L－1KNO3溶液中質壁分離后會主動復原，但因為植物細胞有細胞壁的保護，且細胞壁有較小的伸縮性，所以Z是細胞稍增大，細胞液顏色逐漸變淺，C正確；④組無變化是因為細胞已經死亡，D錯誤。考點知識突破考點考向突破高考真題感悟必記必辨通關DA.X為質壁分離，因為細胞滲透失水B．Y為質壁分離，可能導致細胞失水過多而死C．Z為細胞稍增大，細胞液顏色逐漸變淺D．④組無變化是因為細胞吸水量等于失水量考點知識突破考點考向突破高考真題感悟必記必辨通關巧判細胞能否發生質壁分離與復原(1)從細胞角度分析①死細胞、動物細胞及未成熟的植物細胞(如根尖分生區細胞)不發生質壁分離及復原現象。②具有中央大液泡的成熟植物細胞可發生質壁分離及復原現象。(2)從溶液角度分析①在一定濃度(溶質不能透過膜)的溶液中只會發生質壁分離現象，不能發生自動復原現象(只有用清水或低滲溶液處理，方可復原)。②在一定濃度(溶質可透過膜)的溶液(如KNO3溶液、甘油等)中可發生質壁分離后自動復原現象。③在高濃度溶液中可發生質壁分離現象，但不會發生質壁分離復原現象。1．(2016新課標Ⅰ，2)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助擴散B．離子通過離子泵的跨膜運輸是順著濃度梯度進行的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．加入蛋白質變性劑會提高離子泵跨膜運輸離子的速率【解析】離子通過離子泵的跨膜運輸為逆濃度梯度運輸，屬于主動運輸，A、B錯誤；動物一氧化碳中毒會影響到氧氣的運輸，進而影響細胞有氧呼吸產生的ATP，從而影響到主動運輸，C正確；蛋白質變性劑會導致構成離子泵的蛋白質結構改變，進而降低離子泵跨膜運輸離子的速率，D錯誤?？键c知識突破考點考向突破高考真題感悟必記必辨通關C考點知識突破考點考向突破高考真題感悟必記必辨通關2．(2016新課標Ⅲ，1)下列有關細胞膜的敘述，正確的是()A．細胞膜兩側的離子濃度差是通過自由擴散實現的B．細胞膜與線粒體膜、核膜中所含蛋白質的功能相同C．分泌蛋白分泌到細胞外的過程存在膜脂的流動現象D．膜中的磷脂分子是由膽固醇、脂肪酸和磷酸組成的【解析】主動運輸可以使離子從低濃度一側運輸到高濃度一側，以保證活細胞能夠按照生命的需要，主動選擇吸收所需要的營養物質，排出代謝廢物和對細胞有害的物質，所以細胞膜兩側的離子濃度差是通過主動運輸實現的，A錯誤；細胞膜與線粒體膜、核膜中所含蛋白質的功能不完全相同，例如細胞膜上有糖蛋白，線粒體膜上有與有氧呼吸有關的酶，B錯誤；分泌蛋白分泌到細胞外的過程存在著膜的融合和變形，存在膜脂的流動現象，C正確；膜中的磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等構成的，D錯誤。C考點知識突破考點考向突破高考真題感悟必記必辨通關【解析】由圖分析可知，載體①運輸溶質分子是從低濃度向高濃度運輸，即逆濃度運輸溶質分子，A正確；載體②是順濃度梯度運輸，不消耗能量，因此不具有ATP酶活性，B錯誤；由圖分析可知，①是主動運輸，②是協助擴散，C正確；協助擴散和自由擴散都是物質由高濃度向低濃度運輸，由于協助擴散有載體蛋白的協助，因此運輸速率比自由擴散快，D正確。B3．(2016江蘇高考，6)下圖為一種溶質分子跨膜運輸的示意圖。下列相關敘述錯誤的是()A．載體①逆濃度運輸溶質分子B．載體②具有ATP酶活性C．載體①和②轉運方式不同D．載體②轉運溶質分子的速率比自由擴散快考點知識突破考點考向突破高考真題感悟必記必辨通關4．(2016天津高考，1)在紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的失水和吸水實驗中，顯微鏡下可依次觀察到甲、乙、丙三種細胞狀態。下列敘述正確的是()【解析】觀察甲和觀察乙使用相同放大倍數，無需調換鏡頭，A錯誤；甲是洋蔥鱗片葉外表皮細胞未失水前的狀態，乙是其失水后發生質壁分離，而丙是其質壁分離后的質壁分離復原，所以甲、乙、丙可在同一個細胞內依次發生，B正確；發生質壁分離后，洋蔥鱗片葉外表皮細胞的細胞液濃度相對較高，C錯誤；在質壁分離復原的過程中，既有水分子從胞外擴散到胞內，也有水分子從胞內擴散到胞外，D錯誤。BA．由觀察甲到觀察乙須將5倍目鏡更換為10倍目鏡B．甲、乙、丙可在同一個細胞內依次發生C．與甲相比，乙所示細胞的細胞液濃度較低D．由乙轉變為丙的過程中，沒有水分子從胞內擴散到胞外考點知識突破考點考向突破高考真題感悟必記必辨通關5．(2015新課標Ⅱ，3)下列過程中，不屬于胞吐作用的是()A．漿細胞分泌抗體到細胞外的過程B．mRNA從細胞核到細胞質的過程C．分泌蛋白從胰腺的腺泡細胞到胞外的過程D．突觸小泡中的神經遞質釋放到突觸間隙的過程【解析】胞吐是指大分子物質通過囊泡轉移到細胞膜與細胞膜融合，將大分子物質排出細胞的現象。A、C、D項皆屬于胞吐作用；B項mRNA從細胞核到細胞質是通過核孔，不形成囊泡，不屬于胞吐作用。B考點知識突破考點考向突破高考真題感悟必記必辨通關6．(2015海南高考，10)取生理狀態相同的某種植物新鮮葉片若干，去除主脈后剪成大小相同的小塊，隨機分成三等份，之后分別放入三種不同濃度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中，一定時間后測得甲的濃度變小，乙的濃度不變，丙的濃度變大。假設蔗糖分子不進出細胞，則關于這一實驗結果，下列說法正確的是()A．實驗前，丙的濃度＞乙的濃度＞甲的濃度B．乙的濃度不變是因為細胞內蔗糖溶液濃度與乙的濃度相等C．實驗中，細胞與蔗糖溶液間的水分移動屬于協助擴散D．甲、丙的濃度變化是由于水分在細胞與蔗糖溶液間移動引起的【解析】由題意可知，取生理狀態相同的某種植物葉片，細胞內的細胞液濃度相同，分別放入甲、乙、丙三種不同濃度的蔗糖溶液中，一定時間后，甲的濃度變小，說明植物細胞失水，甲的濃度液濃度>植物細胞液濃度；乙的濃度不變，說明植物細胞既不失水也不吸水，乙的濃度＝植物細胞液濃度；丙的濃度變大，說明植物細胞吸水，丙的濃度<植物細胞液濃度。由此可知：甲的濃度>乙的濃度>丙的濃度，A錯誤；乙的濃度不變是因為細胞內細胞液的濃度而非細胞內蔗糖溶液濃度與乙的濃度相等，B錯誤；水分進出細胞屬于自由擴散，C錯誤；由題意可知，蔗糖分子不進出細胞，甲、乙、丙三種溶液的濃度變化均是由水分在細胞與蔗糖溶液間移動引起的，D正確。D1．一個原理：細胞吸水和失水的原理是滲透作用。(1)發生條件：半透膜、濃度差。考點知識突破考點考向突破高考真題感悟必記必辨通關(2)發生現象2．一個實驗：質壁分離實驗。(1)材料：活的成熟的植物細胞。(2)條件：外界溶液濃度>細胞液濃度。(3)現象：細胞壁與原生質層分離。3．兩個模型(1)三層結構模型：