1.闡明質(zhì)膜具有選擇透過性2.舉例說明有些物質(zhì)順濃度梯度進出細胞,不需要額外提供能量;有些物質(zhì)逆濃度梯度進出細胞,需要能量和載體蛋白3.舉例說明大分子物質(zhì)可以通過胞吞、胞吐進出細胞
考點1 水進出細胞的原理及質(zhì)壁分離現(xiàn)象分析
1.滲透作用能使紅細胞皺縮。(　　)2.將紅細胞置于等滲的溶液中,水分子停止進出細胞。(　　)3.質(zhì)壁分離發(fā)生的條件之一是細胞液的濃度大于外界溶液濃度。(　　)
提示 將紅細胞置于等滲的溶液中,水分子進出平衡。
提示 當細胞液的濃度大于外界溶液濃度時,細胞吸水,若發(fā)生質(zhì)壁分離,則細胞液的濃度小于外界溶液濃度。
4.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。(　　)5.動物細胞不能發(fā)生質(zhì)壁分離的根本原因是不具有半透膜。(　　)6.質(zhì)壁分離過程中水分子進出洋蔥表皮細胞需要消耗ATP。(　　)
提示 水分子發(fā)生滲透是由水分子數(shù)相對較多(低濃度)處向相對較少(高濃度)處擴散。
提示 動物細胞不能發(fā)生質(zhì)壁分離的原因是不具有細胞壁。
提示 水分子進出不需要消耗能量。
一、滲透作用1.概念:指水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜的擴散。2.滲透作用發(fā)生的條件
3.滲透作用的方向:水分子從水的相對含量高的一側向相對含量低的一側滲透。
二、細胞的吸水和失水1.動物細胞的吸水和失水(1)原理①動物細胞的細胞膜相當于一層半透膜;當外界溶液與細胞質(zhì)存在濃度差時,細胞會發(fā)生吸水或失水。②水是通過滲透作用進出動物細胞的。(2)外界溶液濃度與細胞質(zhì)濃度不同時細胞的形態(tài)變化
2.植物細胞的吸水和失水
(1)原生質(zhì)層:細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì),稱為原生質(zhì)層。原生質(zhì)層具有選擇透過性,相當于一層半透膜。(2)濃度差:細胞內(nèi)的液體環(huán)境主要是指液泡內(nèi)部的細胞液,當它和外界溶液有濃度差時,細胞發(fā)生吸水或失水。(3)植物細胞也是通過滲透作用吸水和失水的。
3.質(zhì)壁分離與復原實驗操作流程
進行觀察1的目的是與觀察2和觀察3形成前后對照。
典例1(2023浙江嘉興海寧月考)將哺乳動物紅細胞浸入某種濃度的溶液中,一段時間后,觀察發(fā)現(xiàn)細胞皺縮,體積變小。產(chǎn)生這一現(xiàn)象最可能的原因是(　　)A.該溶液的濃度比細胞質(zhì)的濃度低,細胞吸水B.該溶液的濃度比細胞質(zhì)的濃度低,細胞失水C.該溶液的濃度比細胞質(zhì)的濃度高,細胞吸水D.該溶液的濃度比細胞質(zhì)的濃度高,細胞失水
解析 將哺乳動物紅細胞浸入某種濃度的溶液中,一段時間后,觀察發(fā)現(xiàn)細胞皺縮,體積變小,這一現(xiàn)象很可能是該溶液的濃度比細胞質(zhì)的濃度高,細胞失水導致的。
考向2　 觀察植物細胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復原現(xiàn)象
典例2(2022浙江7月學考)某同學以紫色洋蔥外表皮為材料,探究植物質(zhì)壁分離和復原的條件,觀察到了處于質(zhì)壁分離狀態(tài)的細胞,如下圖所示。下列敘述錯誤的是 (　　)A.質(zhì)壁分離過程中,液泡顏色變深B.質(zhì)壁分離過程中,細胞膜的面積變小C.在清水中完成質(zhì)壁分離復原后,細胞內(nèi)外溶液濃度相等D.圖示細胞可能處于質(zhì)壁分離過程或質(zhì)壁分離復原過程
解析 質(zhì)壁分離過程中,細胞失水,液泡顏色變深,A項正確;質(zhì)壁分離過程中,細胞膜及以內(nèi)部分發(fā)生皺縮,面積減小,B項正確;在清水中細胞發(fā)生質(zhì)壁分離復原后,由于細胞壁的支撐作用,細胞吸水量受到限制,其細胞液濃度可能大于外界溶液濃度,C項錯誤;僅通過圖示狀態(tài)無法確定該細胞正在進行質(zhì)壁分離過程還是質(zhì)壁分離后的復原過程,D項正確。
考點2 易化擴散、主動轉(zhuǎn)運與胞吞、胞吐
1.O2和酒精以擴散方式進入細胞。(　　)2.甘油進入人體皮膚細胞不需要消耗ATP。 (　　)3.礦質(zhì)離子逆濃度梯度轉(zhuǎn)運至根細胞內(nèi)不需要消耗ATP。(　　)4.細菌和病毒被巨噬細胞吞噬時需穿過細胞膜。(　　)
提示 礦質(zhì)離子逆濃度梯度轉(zhuǎn)運至根細胞為主動轉(zhuǎn)運,需要消耗ATP。
提示 巨噬細胞吞噬病毒或細菌為胞吞,不穿膜。
5.被動轉(zhuǎn)運發(fā)生的基礎是膜兩側溶液存在濃度差。(　　)6.載體蛋白與被轉(zhuǎn)運的分子或離子結合后改變形狀,這種改變不能恢復。(　　)7.擴散不需要載體和能量,而易化擴散需要載體和能量。(　　)
提示 在物質(zhì)運輸過程中,載體蛋白的形狀改變是可逆的。
提示 易化擴散為順濃度梯度運輸不需要消耗能量。
不同物質(zhì)運輸方式比較
考向1　 不同物質(zhì)運輸方式比較
典例1(2023浙江臺州一中期中)下圖①~④表示物質(zhì)出入細胞的不同方式,下列敘述正確的是(　　)A.溫度對圖③方式不會造成影響B(tài).圖②方式是細胞最重要的吸收或排出物質(zhì)的方式C.O2和甘油通過圖①方式運輸D.通過圖④方式被細胞攝入的物質(zhì)可以是固體也可以是液體
解析 溫度影響分子的運動和酶的活性,對圖③方式會造成影響,A項錯誤;圖③主動運輸是細胞最重要的運輸方式,B項錯誤;O2和甘油通過圖②擴散方式運輸,C項錯誤;通過圖④胞吞方式被細胞攝入的物質(zhì)可以是固體也可以是液體,D項正確。
判斷物質(zhì)出入細胞的方式
考向2　 影響物質(zhì)出入細胞運輸?shù)挠绊懸蛩?br/>命題方向預測　不同物質(zhì)運輸方式的比較與應用
思維點撥(1)掌握“比較物質(zhì)運輸方式”最基本的要點:①物質(zhì)的濃度;②是否需要消耗能量;③是否需要載體。由高濃度到低濃度運輸,且不需要載體和能量的為擴散,需要載體但不需要能量的為易化擴散;由低濃度到高濃度運輸?shù)木鶠橹鲃愚D(zhuǎn)運,這種方式需要載體和能量。(2)洞悉物質(zhì)進出細胞的真正路徑?；谥鲃愚D(zhuǎn)運或易化擴散的物質(zhì),其直接跨越細胞膜進出細胞,這種運輸方式與細胞膜的選擇透過性有關;而基于胞吞與胞吐方式運輸?shù)奈镔|(zhì),則與膜的流動性有關,所運輸物質(zhì)并未穿膜。
典例(2023浙江慈溪期末)下圖表示細胞膜的亞顯微結構,其中a、b、c為物質(zhì)的運輸方式。請據(jù)圖回答下列問題。
(1)細胞膜的基本支架是___ (填序號)。細胞的識別與圖中_____ (填序號)有密切的關系。?(2)圖中b所示的跨膜運輸方式為_________,氧氣從細胞外到達細胞溶膠的運輸方式為_____ (填字母)。?(3)細胞膜從功能上來說,是一層___________膜。?
(4)動物細胞吸水膨脹時細胞膜的厚度變小,這說明細胞膜具有一定的_______。蛋白質(zhì)分泌泡與細胞膜定向融合,釋放蛋白質(zhì)的過程中,其運輸方式為______,___________ (填“需要”或“不需要”)膜蛋白的參與。
解析 (1)細胞膜的基本支架是磷脂雙分子層,對應圖中的③;細胞的識別與圖中的①糖蛋白密切相關。(2)圖中的b跨膜運輸方式特點是從低濃度運輸?shù)礁邼舛?需要載體,也需要能量,為主動轉(zhuǎn)運;①糖蛋白只分布在細胞膜外表面,所以上側代表細胞外,下側代表細胞內(nèi)。氧氣從細胞外到達細胞溶膠的運輸方式為擴散,是順濃度梯度的運輸,不需要載體和能量,對應圖中的a。(3)細胞膜從功能上來說,是一層選擇透過性膜。(4)動物細胞吸水膨脹時細胞膜的厚度變小,這說明細胞膜具有一定的流動性,這是細胞膜的結構特性;蛋白質(zhì)分泌泡與細胞膜定向融合,釋放蛋白質(zhì)的過程中,其運輸方式為胞吐,胞吐過程需要膜蛋白的識別作用。
圖1為不同物質(zhì)或結構通過細胞膜進入細胞的方式示意圖,甲、乙、丙為三種不同的物質(zhì)。圖2中曲線a、b代表兩種不同的運輸方式。請回答下列問題。
(1)水進入細胞的方式是______。甘油進入細胞的方式與圖1中的______方式相同,這種運輸方式主要與細胞膜中含有_________有關。圖2中曲線b不會繼續(xù)升高的限制原因是_________________________。?
(2)圖1中,運輸過程中需要消耗細胞代謝產(chǎn)生的能量的物質(zhì)或運輸方式是______________、______________。?(3)若對離體的細胞使用某種毒素,結果細胞對Mg2+的吸收顯著減少,而對Ca2+、氨基酸等物質(zhì)的吸收沒有受到影響,其原因是________________________________。大部分無機鹽離子可以逆濃度運輸,這種跨膜運輸方式的意義是_________________________________________________________。?(4)腸腔液中的Na+濃度遠高于小腸上皮細胞,在細胞膜兩側形成Na+濃度梯度。小腸上皮細胞朝向腸腔一側的細胞膜上的載體蛋白A,將腸腔中的Na+順濃度梯度運入細胞的同時,也將葡萄糖逆濃度梯度運入細胞。小腸上皮細胞中的葡萄糖通過載體蛋白B的協(xié)助,順濃度梯度進入組織液。據(jù)此,葡萄糖由腸腔進入小腸上皮細胞和由小腸上皮細胞進入組織液的運輸方式分別是____________、______________。?
該毒素只抑制了Mg2+
細胞能選擇吸收所需要的物質(zhì),排出代謝廢物和對細胞有害的物質(zhì)
解析 (1)水進入細胞的方式為擴散,甘油、膽固醇屬于脂溶性非常高的小分子物質(zhì),進入細胞的方式為擴散,與圖1中的丙方式相同,它們易于通過細胞膜,主要與細胞膜中含有磷脂有關。由于載體蛋白的數(shù)量有限,則圖2中b曲線不會繼續(xù)升高。(2)乙主動轉(zhuǎn)運和病菌通過胞吞的形式進入細胞都需要消耗細胞代謝產(chǎn)生的能量。(3)載體蛋白具有特異性,因此若對離體的細胞使用某種毒素,結果細胞對Mg2+的吸收顯著減少,而對Ca2+、氨基酸等物質(zhì)的吸收沒有受到影響,其原因是該毒素只抑制了Mg2+載體蛋白的活性。細胞對無機鹽離子逆濃度運輸?shù)囊饬x在于細胞能選擇吸收所需要的物質(zhì),排出代謝廢物和對細胞有害的物質(zhì)。

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