考點(diǎn)1 滲透作用與細(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(guò)? 半透膜 ?的擴(kuò)散過(guò)程,是自由擴(kuò)散的一種形式。?(2)滲透作用產(chǎn)生的條件:一是具有? 半透膜 ?,二是半透膜兩側(cè)的溶液具有? 濃度差 ?。?
2.動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水
3.植物細(xì)胞的吸水和失水(以成熟植物細(xì)胞為例)
(1)原理:滲透作用。如圖表示滲透裝置與成熟植物細(xì)胞的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
 ?。?)溶質(zhì)不能通過(guò)半透膜的滲透裝置分析
 ?。?)溶質(zhì)能通過(guò)半透膜的滲透裝置分析
S1和S2是兩種不同的溶質(zhì),且只有水和S1能透過(guò)半透膜。
①若S1的物質(zhì)的量濃度大于S2的物質(zhì)的量濃度,則出現(xiàn)的現(xiàn)象是S1液面先升高,隨后S1中的溶質(zhì)透過(guò)半透膜進(jìn)入S2,S2液面逐漸升高,最終高于S1。
②若S1的物質(zhì)的量濃度小于S2的物質(zhì)的量濃度,則出現(xiàn)的現(xiàn)象是S1液面始終低于S2液面。
1.判斷下列說(shuō)法的正誤:
(1)滲透作用中膜兩側(cè)溶液的濃度指的是質(zhì)量濃度。( × )
提示:滲透系統(tǒng)的溶液濃度指物質(zhì)的量濃度而非質(zhì)量濃度,實(shí)質(zhì)是指滲透壓,如質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%葡萄糖溶液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%蔗糖溶液的質(zhì)量濃度相等,但質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%蔗糖溶液的滲透壓小,故水可通過(guò)半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移動(dòng)。
(2)當(dāng)外界溶液濃度低時(shí),哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞一定會(huì)吸水漲破。( × )
(3)紅細(xì)胞吸水與失水的多少取決于紅細(xì)胞內(nèi)外濃度的差值。( √?。?br/>(4)植物細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的細(xì)胞液。( ×?。?br/>(5)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。( × )
(6)細(xì)胞壁是全透性的,水分子和溶解在水里的物質(zhì)都能夠自由通過(guò)。 ( √ )
(7)達(dá)到滲透平衡時(shí),半透膜兩側(cè)的濃度相等,此時(shí)水分子不再擴(kuò)散。 ( × )
提示:滲透平衡≠濃度相等。滲透平衡只意味著半透膜兩側(cè)水分子移動(dòng)達(dá)到平衡狀態(tài),既不可看作沒(méi)有水分子移動(dòng),也不可看作兩側(cè)溶液濃度絕對(duì)相等。水分子的移動(dòng)方向是雙向的,但最終結(jié)果是由低濃度溶液流向高濃度溶液的水分子數(shù)較多。
2.鏈接必修1 P63“圖4-1”。
如圖甲、乙、丙分別是細(xì)胞在不同濃度溶液中水分子的跨膜運(yùn)輸示意圖(箭頭大小代表水分子數(shù)的多少)。
(1)若將人的成熟紅細(xì)胞放入清水中,會(huì)出現(xiàn)圖? 甲 ?所示現(xiàn)象,原因是? 成熟紅細(xì)胞發(fā)生滲透作用,從細(xì)胞外進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的水分子多于從細(xì)胞內(nèi)到細(xì)胞外的水分子,因此細(xì)胞吸水 ?。?
細(xì)胞發(fā)生滲透作用,從細(xì)胞外進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的水分子多于從細(xì)胞內(nèi)到細(xì)胞外的水分子,
(2)若將洋蔥表皮細(xì)胞放在質(zhì)量濃度為 0.3 g·mL-1的蔗糖溶液中,會(huì)出現(xiàn)圖? 丙 ?所示現(xiàn)象,達(dá)到平衡時(shí),水分子進(jìn)出細(xì)胞的狀況是圖? 乙 ?所示。?(3)若某葉肉細(xì)胞正處于圖甲所示狀態(tài),一段時(shí)間內(nèi)細(xì)胞體積增大,最終? 不會(huì) ?(選填“會(huì)”或“不會(huì)”)漲破,原因是? 植物細(xì)胞的細(xì)胞壁有支持和保護(hù)作用。?
植物細(xì)胞的細(xì)胞壁有支持和保護(hù)作用
? (2021·廣東卷)保衛(wèi)細(xì)胞吸水膨脹使植物氣孔張開(kāi)。適宜條件下,制作紫鴨跖草葉片下表皮臨時(shí)裝片,觀察蔗糖溶液對(duì)氣孔開(kāi)閉的影響,圖為操作及觀察結(jié)果示意圖。下列敘述錯(cuò)誤的是( A?。?br/>解析: ①處理后細(xì)胞吸水量少于③處理后細(xì)胞,說(shuō)明保衛(wèi)細(xì)胞細(xì)胞液濃度①處理后>③處理后,A錯(cuò)誤;②處理后細(xì)胞失水,質(zhì)壁分離現(xiàn)象最可能出現(xiàn)在滴加②后的觀察視野中,B正確;滴加③后細(xì)胞大量吸水,故滴加③后有較多水分子進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞,C正確;通過(guò)以上分析,推測(cè)3種蔗糖溶液濃度高低為②>①>③,D正確。
?(2022·全國(guó)甲卷)植物成熟葉肉細(xì)胞的細(xì)胞液濃度可以不同?,F(xiàn)將a、b、c三種細(xì)胞液濃度不同的某種植物成熟葉肉細(xì)胞,分別放入三個(gè)裝有相同濃度蔗糖溶液的試管中,當(dāng)水分交換達(dá)到平衡時(shí)觀察到:①細(xì)胞a未發(fā)生變化;②細(xì)胞b體積增大;③細(xì)胞c發(fā)生了質(zhì)壁分離。若在水分交換期間細(xì)胞與蔗糖溶液沒(méi)有溶質(zhì)的交換,下列關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)的敘述,不合理的是( C )
解析:由于細(xì)胞b在水分交換達(dá)到平衡時(shí)細(xì)胞的體積增大,說(shuō)明細(xì)胞吸水,則水分交換前,細(xì)胞b的細(xì)胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度,A正確。水分交換前,細(xì)胞a的細(xì)胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度,細(xì)胞b的細(xì)胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度,細(xì)胞c的細(xì)胞液濃度小于外界蔗糖溶液的濃度,因此水分交換前,細(xì)胞液濃度大小關(guān)系為細(xì)胞b>細(xì)胞a>細(xì)胞c,B正確。由題意可知,水分交換達(dá)到平衡時(shí),細(xì)胞a未發(fā)生變化,說(shuō)明其細(xì)胞液濃度與外界蔗糖溶液濃度相等;水分交換達(dá)到平衡時(shí),細(xì)胞內(nèi)外溶液濃度相同,細(xì)胞c失水后的細(xì)胞液濃度增大,此時(shí)的外界蔗糖溶液的濃度減小,因此,水分交換平衡時(shí),細(xì)胞c的細(xì)胞液濃度小于細(xì)胞a的細(xì)胞液濃度,C錯(cuò)誤。在一定的蔗糖溶液中,細(xì)胞c發(fā)生了質(zhì)壁分離,水分交換達(dá)到平衡時(shí),其細(xì)胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度,D正確。
1.(2021·湖北卷)紅細(xì)胞在高滲NaCl溶液(濃度高于生理鹽水)中體積縮小,在低滲NaCl溶液(濃度低于生理鹽水)中體積增大。下列有關(guān)該滲透作用機(jī)制的敘述,正確的是( B )
解析: 大多數(shù)水分子以協(xié)助擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞,少數(shù)以自由擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞,而Na+和Cl-以主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)出紅細(xì)胞。細(xì)胞膜對(duì)水分子的通透性遠(yuǎn)高于Na+和Cl-。自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散都是順濃度梯度運(yùn)輸,主動(dòng)運(yùn)輸是逆濃度梯度運(yùn)輸,水從低滲溶液擴(kuò)散至高滲溶液,Na+和Cl-從低滲溶液擴(kuò)散至高滲溶液。
考向2 動(dòng)植物細(xì)胞的吸水和失水
2.(2022·湖北卷)哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞的細(xì)胞膜含有豐富的水通道蛋白,硝酸銀(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。下列敘述錯(cuò)誤的是( B )
解析:經(jīng)AgNO3處理的紅細(xì)胞,水通道蛋白失去活性,但水可以通過(guò)自由擴(kuò)散的形式進(jìn)出細(xì)胞,故其在低滲蔗糖溶液中會(huì)吸水膨脹,在高滲蔗糖溶液中會(huì)失水變小;未經(jīng)AgNO3處理的紅細(xì)胞,水可通過(guò)水通道蛋白快速進(jìn)出細(xì)胞,也可通過(guò)自由擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞,故其在低滲蔗糖溶液中會(huì)迅速吸水膨脹,在高滲蔗糖溶液中會(huì)迅速失水變小。
實(shí)驗(yàn)3 觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原
1. 實(shí)驗(yàn)原理(1)成熟的植物細(xì)胞構(gòu)成? 滲透系統(tǒng) ?,可發(fā)生滲透作用。原生質(zhì)層伸縮性比細(xì)胞壁伸縮性大。?(2)當(dāng)細(xì)胞液濃度??。肌?外界溶液濃度時(shí),細(xì)胞失水,發(fā)生? 質(zhì)壁分離 ?;當(dāng)細(xì)胞液濃度??。尽?外界溶液濃度時(shí),細(xì)胞吸水,發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。?
(1)具有中央大液泡的成熟植物活細(xì)胞可發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象,且細(xì)胞液最好帶有一定的顏色,便于觀察,以活的紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞最佳。
(2)在一定濃度(溶質(zhì)不能透膜)的溶液中只會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象,不能自動(dòng)復(fù)原。
(3)在一定濃度(溶質(zhì)可透膜)的溶液(如KNO3、乙二醇、甘油等)中可發(fā)生質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原現(xiàn)象;鹽酸、酒精、醋酸等溶液能殺死細(xì)胞,不適于作質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的溶液。
(4)本實(shí)驗(yàn)選用0.3 g·mL-1的蔗糖溶液。若質(zhì)量濃度過(guò)高,質(zhì)壁分離速度雖快,但會(huì)使細(xì)胞在短時(shí)間內(nèi)因失水過(guò)多而死亡,質(zhì)壁分離后不能復(fù)原;若質(zhì)量濃度過(guò)低則不能引起質(zhì)壁分離或質(zhì)壁分離速度太慢。
(5)對(duì)照方法分析:本實(shí)驗(yàn)用顯微鏡觀察了三次,第一次與第二次形成對(duì)照,第三次與第二次形成對(duì)照,該對(duì)照方法為自身對(duì)照。
(1)滴加蔗糖溶液和清水,要在載玻片上進(jìn)行,否則不容易對(duì)比觀察某個(gè)細(xì)胞的失水和吸水情況。(2)引流時(shí)要重復(fù)幾次,目的是使蓋玻片下面的洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞完全浸潤(rùn)在加入的液體中。(3)加入蔗糖溶液后不宜停留過(guò)長(zhǎng)時(shí)間,防止細(xì)胞長(zhǎng)時(shí)間處于高滲溶液中,因過(guò)度失水而死亡。(4)本實(shí)驗(yàn)是教材中涉及“顯微觀察”的實(shí)驗(yàn)中唯一的一個(gè)“只在低倍鏡下”觀察(不換用高倍鏡)的實(shí)驗(yàn)。
2. 質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)的拓展應(yīng)用
(1)判斷成熟植物細(xì)胞的死活
(2)測(cè)定細(xì)胞的細(xì)胞液濃度范圍
(3)比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度
(4)鑒別不同種類的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)
實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論與分析1.若在一定濃度的蔗糖溶液中發(fā)生質(zhì)壁分離后,在清水中卻不能觀察到質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象,則可能原因是? 細(xì)胞失水過(guò)多或失水時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致細(xì)胞死亡 ?。?
細(xì)胞失水過(guò)多或失水時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致細(xì)胞死亡 
2.下表是某學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的部分內(nèi)容,請(qǐng)?zhí)羁眨?br/>3. 在新鮮蘿卜塊中央挖一空洞,洞內(nèi)注入一定量的食鹽水,數(shù)小時(shí)后,觀察蘿卜塊的變化是由? 脆硬 ?變?nèi)彳?,其洞?nèi)液面? 上升 ?。原因是細(xì)胞液的濃度? 小于 ?外界溶液的濃度,細(xì)胞通過(guò)滲透作用而? 失水 ?,細(xì)胞發(fā)生了? 質(zhì)壁分離 ?現(xiàn)象。?
1.(2021·江蘇卷)采用紫色洋蔥鱗片葉外表皮進(jìn)行質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn),下列敘述正確的是( A?。?br/>解析:葉肉細(xì)胞有原生質(zhì)層和大液泡,所以可以發(fā)生質(zhì)壁分離,且細(xì)胞質(zhì)中還含有葉綠體,可有助于觀察原生質(zhì)層的變化,A正確;顯微鏡的使用方法是先用低倍鏡觀察,再用高倍鏡觀察,B錯(cuò)誤;為盡快觀察到質(zhì)壁分離現(xiàn)象,應(yīng)在蓋玻片一側(cè)滴加蔗糖溶液,另一側(cè)用吸水紙吸,重復(fù)幾次,洋蔥細(xì)胞就浸泡在蔗糖溶液中了,C錯(cuò)誤;紫色葉外表皮細(xì)胞中有一個(gè)紫色大液泡,無(wú)色細(xì)胞應(yīng)該是鱗莖細(xì)胞,而不是鱗片葉外表皮細(xì)胞,D錯(cuò)誤。
2.(2022·浙江6月卷)“觀察洋蔥表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原”實(shí)驗(yàn)中,用顯微鏡觀察到的結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是( A?。?br/>解析:能發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞是活細(xì)胞,A正確;圖乙細(xì)胞失水,細(xì)胞液濃度較高,B錯(cuò)誤;植物細(xì)胞有細(xì)胞壁,因此植物細(xì)胞不會(huì)漲破,C錯(cuò)誤;分生區(qū)細(xì)胞沒(méi)有大液泡,質(zhì)壁分離現(xiàn)象不明顯,D錯(cuò)誤。
3.(2021·湖南卷)質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原是某些生物細(xì)胞響應(yīng)外界水分變化而發(fā)生的滲透調(diào)節(jié)過(guò)程。下列敘述錯(cuò)誤的是( D?。?br/>解析:溶液滲透壓的大小取決于單位體積溶液中溶質(zhì)微粒的數(shù)目,1 ml·L-1的NaCl溶液和1 ml·L-1的蔗糖溶液的滲透壓不相同,因NaCl溶液中含有鈉離子和氯離子,故其滲透壓高于蔗糖溶液,D錯(cuò)誤。
考點(diǎn)2 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?br/>1.主動(dòng)運(yùn)輸與被動(dòng)運(yùn)輸(1)比較
?。?)膜上運(yùn)輸物質(zhì)的載體主要指轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,包括? 載體蛋白 ?和通道蛋白兩種。前者在轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)會(huì)發(fā)生自身構(gòu)象的改變;后者在轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)不需要與被轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)結(jié)合,如鈉離子通道、鉀離子通道。轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白對(duì)運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)具有? 專一(或特異) ?性。?(3)水分子除了以? 自由擴(kuò)散 ?的方式進(jìn)出細(xì)胞,更多的是以借助水通道蛋白的? 協(xié)助擴(kuò)散 ?方式進(jìn)出細(xì)胞。?(4)對(duì)生物體選擇吸收所需物質(zhì)、排出代謝廢物和有害物質(zhì)具有重要作用的運(yùn)輸方式是? 主動(dòng)運(yùn)輸 ?。?
2.胞吞與胞吐——大分子、顆粒物等
(1)需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助的運(yùn)輸方式除主動(dòng)運(yùn)輸外,不要漏掉協(xié)助擴(kuò)散。(2)消耗能量的運(yùn)輸方式除主動(dòng)運(yùn)輸外,不要漏掉胞吞和胞吐。(3)從高濃度到低濃度的運(yùn)輸方式除自由擴(kuò)散外,不要漏掉協(xié)助擴(kuò)散。(4)影響協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸速率的因素除轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量外,不要漏掉濃度差。(5)與主動(dòng)運(yùn)輸有關(guān)的細(xì)胞器除供能的線粒體外,不要漏掉載體蛋白的合成場(chǎng)所——核糖體。(6)Na+、K+等無(wú)機(jī)鹽離子一般以主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)出細(xì)胞,但也可通過(guò)協(xié)助擴(kuò)散(如離子通道)進(jìn)出細(xì)胞,如神經(jīng)細(xì)胞維持靜息電位時(shí)的K+外流和形成動(dòng)作電位時(shí)的Na+內(nèi)流。
(7)同一種物質(zhì)在不同的環(huán)境和條件下可能有不同的運(yùn)輸方式,因此在判斷某一物質(zhì)的運(yùn)輸方式時(shí)要充分利用題目的信息,結(jié)合物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)對(duì)具體問(wèn)題進(jìn)行具體分析。①?gòu)牡蜐舛认蚋邼舛确较蜻\(yùn)輸是主動(dòng)運(yùn)輸。逆濃度梯度運(yùn)輸需要消耗能量。②同一種物質(zhì)進(jìn)出不同細(xì)胞時(shí),運(yùn)輸方式可能不同,如紅細(xì)胞吸收葡萄糖的方式為協(xié)助擴(kuò)散,小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式則是主動(dòng)運(yùn)輸。③同種物質(zhì)進(jìn)入和運(yùn)出同種細(xì)胞的方式也可能不同。④RNA和蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核通過(guò)的結(jié)構(gòu)是核孔,而非胞吞、胞吐。
3.影響細(xì)胞物質(zhì)運(yùn)輸?shù)囊蛩?br/>(2)氧氣濃度——O2濃度通過(guò)影響呼吸作用,進(jìn)而影響能量的供應(yīng),最終影響物質(zhì)的運(yùn)輸速率。
注:此圖也可表示哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞的主動(dòng)運(yùn)輸,哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞的主動(dòng)運(yùn)輸與O2濃度無(wú)關(guān)。
? 診斷·加強(qiáng) ?判斷下列說(shuō)法的正誤:(1)水分子和脂溶性小分子有機(jī)物都可以通過(guò)自由擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞。( √?。?)分子或離子進(jìn)行跨膜運(yùn)輸時(shí)不需要與載體蛋白結(jié)合。( ×?。?)自由擴(kuò)散只能順濃度梯度,而協(xié)助擴(kuò)散既可以順濃度梯度也可以逆濃度梯度。( ×?。?)水分子更多的是借助細(xì)胞膜上的水通道蛋白以協(xié)助擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞。 ( √ )(5)輪藻細(xì)胞中K+濃度比它們生活的水環(huán)境高63倍,說(shuō)明輪藻吸收K+的方式為主動(dòng)運(yùn)輸。( √?。?)一種載體蛋白通常只適合與一種或一類離子或分子結(jié)合。( √?。?)胞吞、胞吐依賴于膜的流動(dòng)性,主動(dòng)運(yùn)輸、協(xié)助擴(kuò)散與膜的流動(dòng)性無(wú)關(guān)。 ( ×?。?br/>? (2021·江蘇卷)細(xì)胞可運(yùn)用不同的方式跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì),下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( B )
解析:小腸上皮細(xì)胞攝入和運(yùn)出葡萄糖與細(xì)胞質(zhì)中葡萄糖分子的濃度有關(guān),與細(xì)胞質(zhì)中其他溶質(zhì)分子的濃度無(wú)關(guān),B錯(cuò)誤。
?(2021·河北卷)人體成熟紅細(xì)胞能夠運(yùn)輸O2和CO2,其部分結(jié)構(gòu)和功能如圖,①~⑤表示相關(guān)過(guò)程。下列敘述錯(cuò)誤的是( D )
解析: 人體成熟紅細(xì)胞能運(yùn)輸O2和CO2,且進(jìn)行無(wú)氧呼吸,可判斷氣體A和B分別是CO2和O2,A正確;氣體等小分子進(jìn)出細(xì)胞為自由擴(kuò)散,④是轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白運(yùn)輸葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞,順濃度梯度,不消耗能量,為協(xié)助擴(kuò)散,⑤是H2O通過(guò)水通道蛋白進(jìn)入紅細(xì)胞,屬于協(xié)助擴(kuò)散,B正確;③消耗能量主動(dòng)吸收K+、排出Na+,成熟紅細(xì)胞沒(méi)有線粒體,不進(jìn)行有氧呼吸,只通過(guò)無(wú)氧呼吸分解葡萄糖產(chǎn)生ATP,C正確;成熟紅細(xì)胞沒(méi)有核糖體,不能再合成新的蛋白質(zhì),糖蛋白不能更新,由于細(xì)胞膜具有流動(dòng)性,其表面的糖蛋白處于不斷流動(dòng)中。
? (2022·海南卷)細(xì)胞膜上存在的多種蛋白質(zhì)參與細(xì)胞的生命活動(dòng)?;卮鹣铝袉?wèn)題:
?。?)細(xì)胞膜上不同的通道蛋白、載體蛋白等膜蛋白,對(duì)不同物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸起著決定性作用,這些膜蛋白能夠體現(xiàn)出細(xì)胞膜具有的功能特性是? 選擇透過(guò)性 ?。?
(2)細(xì)胞膜上的水通道蛋白是水分子進(jìn)出細(xì)胞的重要通道,水分子借水通道蛋白進(jìn)出細(xì)胞的方式屬于? 協(xié)助擴(kuò)散 ?。?
(3)細(xì)胞膜上的H+-ATP酶是一種轉(zhuǎn)運(yùn)H+的載體蛋白,能催化ATP 水解,利用ATP 水解釋放的能量將H+泵出細(xì)胞,導(dǎo)致細(xì)胞外的pH? 下降 ?;此過(guò)程中,H+-ATP 酶作為載體蛋白在轉(zhuǎn)運(yùn)H+時(shí)發(fā)生的變化是? 空間結(jié)構(gòu)( 自身構(gòu)象)發(fā)生 ?。?
(4)細(xì)胞膜上的受體通常是蛋白質(zhì)。人體胰島B細(xì)胞分泌的胰島素與靶細(xì)胞膜上的受體結(jié)合時(shí),會(huì)引起靶細(xì)胞產(chǎn)生相應(yīng)的生理變化,這一過(guò)程體現(xiàn)的細(xì)胞膜的功能是? 進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流 ?。?
空間結(jié)構(gòu)(自身構(gòu)象)發(fā)生改變
進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流 
(5)植物根細(xì)胞借助細(xì)胞膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白逆濃度梯度吸收磷酸鹽,不同溫度下吸收速率的變化趨勢(shì)如圖。與25 ℃相比,4 ℃條件下磷酸鹽吸收速率低的主要原因是? 植物根細(xì)胞吸收磷酸鹽為主動(dòng)運(yùn)輸,主動(dòng)運(yùn)輸需要細(xì)胞呼吸供能,而溫度降低會(huì)導(dǎo)致呼吸酶的活性降低,進(jìn)而降低細(xì)胞呼吸速率,最終降低了磷酸鹽的 吸收 ?。?
植物根細(xì)胞吸收磷酸鹽為主動(dòng)運(yùn)輸,主動(dòng)運(yùn)輸需要細(xì)胞呼吸供能,而溫度降低會(huì)
導(dǎo)致呼吸酶的活性降低,進(jìn)而降低細(xì)胞呼吸速率,最終降低了磷酸鹽的吸收速率
解析:細(xì)胞膜上存在對(duì)不同物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸起決定性作用的膜蛋白,這些膜蛋白能夠體現(xiàn)出細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性這一功能特性。細(xì)胞膜上的H+-ATP酶能利用ATP水解釋放的能量將H+泵出細(xì)胞,導(dǎo)致細(xì)胞外的H+增多,pH下降。
考向1 物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式
1.(2022·惠州模擬)如圖是葡萄糖進(jìn)出人體小腸上皮細(xì)胞的過(guò)程簡(jiǎn)圖。Na+-K+泵將小腸上皮細(xì)胞外的K+運(yùn)入細(xì)胞的同時(shí)將胞內(nèi)的Na+運(yùn)出細(xì)胞,保持Na+外高內(nèi)低的濃度梯度,Na+借此梯度的動(dòng)力內(nèi)流,驅(qū)動(dòng)葡萄糖經(jīng)載體1與其協(xié)同進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞;GLUT2是小腸上皮細(xì)胞膜上的另一種葡萄糖載體,它將小腸上皮細(xì)胞內(nèi)的葡萄糖運(yùn)出細(xì)胞、進(jìn)入組織液。下列說(shuō)法正確的是( B?。?br/>解析:Na+-K+泵所需ATP通過(guò)呼吸作用產(chǎn)生,來(lái)自此細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體,人體沒(méi)有類囊體膜,A錯(cuò)誤;神經(jīng)元的膜內(nèi)外電位變化與Na+、K+有關(guān),所以Na+-K+泵也存在于神經(jīng)元細(xì)胞膜上,B正確;由圖分析可知,經(jīng)GLUT2將葡萄糖運(yùn)出小腸上皮細(xì)胞時(shí)是順濃度梯度、需要載體蛋白,但不消耗能量,屬于協(xié)助擴(kuò)散,C錯(cuò)誤;經(jīng)載體1將葡萄糖運(yùn)入小腸上皮細(xì)胞時(shí)是逆濃度梯度,需要載體蛋白,需要電化學(xué)勢(shì)能驅(qū)動(dòng),屬于主動(dòng)運(yùn)輸,D錯(cuò)誤。
2.(2022·廣州一模)植物細(xì)胞膜、液泡膜上含有一種H+-ATP酶,可以轉(zhuǎn)運(yùn)H+,有利于對(duì)細(xì)胞外溶質(zhì)分子的吸收和維持液泡內(nèi)酸性環(huán)境。如圖為植物細(xì)胞對(duì)H+運(yùn)輸?shù)氖疽鈭D,下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( B?。?br/>解析:據(jù)題圖分析,H+運(yùn)出細(xì)胞和運(yùn)進(jìn)液泡需要載體蛋白H+-ATP酶的協(xié)助,同時(shí)需要ATP水解提供能量,表明H+運(yùn)出細(xì)胞和運(yùn)進(jìn)液泡的運(yùn)輸方式是主動(dòng)運(yùn)輸,H+運(yùn)出細(xì)胞和運(yùn)進(jìn)液泡是逆H+濃度梯度,所以細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中H+濃度小于胞外H+濃度和細(xì)胞液H+濃度,H+濃度越小,其pH越大,故細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的pH最大,A正確;H+運(yùn)出細(xì)胞的方式是主動(dòng)運(yùn)輸,而細(xì)胞外H+濃度較細(xì)胞內(nèi)高,且進(jìn)入細(xì)胞需要蛋白質(zhì)的協(xié)助,說(shuō)明細(xì)胞外H+進(jìn)入細(xì)胞的方式是協(xié)助擴(kuò)散,B錯(cuò)誤;植物細(xì)胞呼吸受到抑制,細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP減少,會(huì)影響H+的運(yùn)輸,從而影響細(xì)胞對(duì)某些溶質(zhì)分子的吸收,C正確;低溫環(huán)境會(huì)影響細(xì)胞呼吸、細(xì)胞膜的流動(dòng)性、細(xì)胞膜上載體的移動(dòng),因此會(huì)影響細(xì)胞對(duì)細(xì)胞外某些溶質(zhì)分子的吸收,D正確。
考向3 物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的影響因素及實(shí)驗(yàn)分析
3.(2022·茂名一模)圖甲表示水稻根毛細(xì)胞對(duì)K+的吸收速率相對(duì)值與氧氣濃度的關(guān)系;圖乙表示用完全培養(yǎng)液在相同的容器內(nèi)分別培養(yǎng)水稻和番茄幼苗,一段時(shí)間后測(cè)定培養(yǎng)液中各種離子與實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)的濃度比。下列敘述錯(cuò)誤的是( C?。?br/>載體和能量,O2濃度大于a時(shí),能量充足而吸收速率不再增加,說(shuō)明載體達(dá)到飽和
適時(shí)松土?。▽?duì)稻田排水曬田;水培法培養(yǎng)作物時(shí)向培養(yǎng)液中通入氧氣;翻
?鏈接必修1教材 P64“探究·實(shí)踐”。
(1)成熟植物細(xì)胞能夠發(fā)生質(zhì)壁分離的原因是? 外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度,原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的伸縮性 ?。?
(2)只要外界溶液的濃度大于細(xì)胞液的濃度,細(xì)胞就會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離嗎?請(qǐng)簡(jiǎn)述原因。
提示:不一定。因?yàn)橘|(zhì)壁分離是成熟的活的植物細(xì)胞具有的生理現(xiàn)象,未成熟的植物細(xì)胞、死細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞不會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。
外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度,原
生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的伸縮性 
(3)本實(shí)驗(yàn)選用0.3 g·mL-1的蔗糖溶液作試劑,若濃度過(guò)高或過(guò)低對(duì)實(shí)驗(yàn)有何影響?
提示:選用0.3 g·mL-1的蔗糖溶液作試劑,既明顯出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象,又不會(huì)殺死細(xì)胞。若濃度過(guò)高,質(zhì)壁分離速度快,細(xì)胞會(huì)因失水過(guò)多而死亡,不能再進(jìn)行質(zhì)壁分離復(fù)原;若濃度過(guò)低,不能引起質(zhì)壁分離或質(zhì)壁分離速度太慢。
(4)若用適宜濃度的KNO3溶液進(jìn)行該實(shí)驗(yàn),結(jié)果會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原嗎?請(qǐng)簡(jiǎn)述原因。
?鏈接必修1教材P62“問(wèn)題探討”。
(1)玻璃紙是一種? 半透膜 ?,水分子可以透過(guò),而蔗糖分子不能透過(guò)。?
?鏈接必修1教材P68“生物科學(xué)史話”。
(2)結(jié)合腎小管壁及相關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖,回答問(wèn)題:
①通道蛋白是一類跨越細(xì)胞膜磷脂雙分子層的蛋白質(zhì),它包含? 水通道蛋白 ?和離子通道蛋白兩大類。水通道與人體體液平衡的維持密切相關(guān),例如,腎小球的濾過(guò)和腎小管的? 重吸收 ?作用,都與水通道的結(jié)構(gòu)和功能有直接關(guān)系。離子通道是由蛋白質(zhì)復(fù)合物構(gòu)成的。一種離子通道只允許一種離子通過(guò),并且只有在對(duì)特定刺激發(fā)生反應(yīng)時(shí)才瞬時(shí)開(kāi)放。? 離子 ?通道與神經(jīng)興奮的傳遞、神經(jīng)系統(tǒng)和肌肉方面的疾病密切相關(guān)。?②科學(xué)家在腎小管上皮細(xì)胞膜上發(fā)現(xiàn)了水通道(一類跨越細(xì)胞膜磷脂雙分子層的蛋白質(zhì)),嚴(yán)謹(jǐn)?shù)卣f(shuō),水分子通過(guò)腎小管上皮細(xì)胞的方式應(yīng)為? 自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散(或被動(dòng)運(yùn)輸) ?。?

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