第4章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出 解讀章首圖文 培養(yǎng)學(xué)習(xí)志向·勇?lián)鐣?huì)責(zé)任 物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞看不見也摸不著,如何讓學(xué)生很好地理解物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞是通過一定的控制而實(shí)現(xiàn)的呢?章首頁(yè)以“某高血壓治療藥物說明書”為例,清楚、生動(dòng)、具體地說明了細(xì)胞膜上存在物質(zhì)運(yùn)輸?shù)耐ǖ?,不僅如此,還通過該說明書說明了以下事實(shí):一是細(xì)胞膜上存在的物質(zhì)運(yùn)輸通道如果出現(xiàn)異常,就會(huì)導(dǎo)致疾病的發(fā)生,這就說明了這些運(yùn)輸通道的重要性;二是人類可以研究這些通道,為治療相應(yīng)的疾病提供重要的方法和途徑。這就清晰地告訴同學(xué)們,學(xué)習(xí)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu),研究細(xì)胞膜上運(yùn)輸物質(zhì)的通道,弄清這些結(jié)構(gòu)的功能非常重要。這一段話也揭示了學(xué)習(xí)本章的必要性,為同學(xué)們建立結(jié)構(gòu)與功能觀,并運(yùn)用這種觀點(diǎn)學(xué)習(xí)和研究生命現(xiàn)象提供了重要思路。 章首頁(yè)所配小詩(shī)形象地概括了物質(zhì)出入細(xì)胞的方式——既有主動(dòng)運(yùn)輸,又有被動(dòng)運(yùn)輸,繁忙而有序,而且這些都與生物大分子構(gòu)成的細(xì)胞膜的特殊結(jié)構(gòu)有關(guān)。也正因如此,章首頁(yè)的配圖選用細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模式圖,提示同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中要從膜的結(jié)構(gòu)的角度去理解其功能。 理清本章架構(gòu) 初識(shí)概念體系·具備系統(tǒng)思維 第1節(jié) 被動(dòng)運(yùn)輸 第1課時(shí) 水進(jìn)出細(xì)胞的原理 【主干知識(shí)梳理】 一、滲透作用 1.概念 滲透作用指水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜的擴(kuò)散。 2.滲透作用發(fā)生的條件[填圖] 3.滲透作用的方向 水分子從水的相對(duì)含量高的一側(cè)向相對(duì)含量低的一側(cè)滲透。 二、細(xì)胞的吸水和失水 1.動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水 (1)原理: ①動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜;當(dāng)外界溶液與細(xì)胞質(zhì)存在濃度差時(shí),細(xì)胞會(huì)發(fā)生吸水或失水。 ②水是通過滲透作用進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞的。 (2)外界溶液濃度與細(xì)胞質(zhì)濃度不同時(shí)細(xì)胞的形態(tài)變化[連線]: 2.植物細(xì)胞的吸水和失水 (1)原生質(zhì)層:細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì),稱為原生質(zhì)層。原生質(zhì)層具有選擇透過性,相當(dāng)于一層半透膜。 (2)濃度差:細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要是指液泡內(nèi)部的細(xì)胞液,當(dāng)它和外界溶液有濃度差時(shí),細(xì)胞發(fā)生吸水或失水。 (3)植物細(xì)胞也是通過滲透作用吸水和失水的。 【教材微點(diǎn)發(fā)掘】 1.結(jié)合教材第62頁(yè)問題探究和下圖分析滲透現(xiàn)象發(fā)生的條件和原理。 (1)A組與B組對(duì)比,說明滲透作用的發(fā)生需要有半透膜。 (2)A組與C組對(duì)比,說明滲透作用的條件之一是半透膜兩側(cè)溶液必須要有濃度差。 2.結(jié)合教材第63頁(yè)圖4-1及下圖思考:臨床上輸液為什么要用生理鹽水(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的NaCl溶液)? 提示:生理鹽水(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的NaCl溶液)的滲透壓與人紅細(xì)胞內(nèi)的滲透壓相等,不會(huì)使紅細(xì)胞吸水或失水,可以維持紅細(xì)胞的正常形態(tài)。 教材問題提示 思考·討論 1.紅細(xì)胞中的血紅蛋白是大分子有機(jī)物,不能透過細(xì)胞膜,它相當(dāng)于“問題探討”中的蔗糖分子。 2.是(是“相當(dāng)于”,不是“等同”)。 3.不一定。因?yàn)榧t細(xì)胞吸水膨脹后細(xì)胞內(nèi)液濃度也會(huì)下降,如果外界溶液濃度不是很低,有可能細(xì)胞內(nèi)液濃度下降后與外界溶液的濃度達(dá)到平衡,此時(shí),紅細(xì)胞將不再繼續(xù)吸水膨脹。 4.取決于紅細(xì)胞內(nèi)外溶液的濃度差,一般情況下,濃度差越大,細(xì)胞吸水或失水越多。 5.因?yàn)樯睇}水的濃度與血漿的濃度基本一致,血細(xì)胞不會(huì)因?yàn)檫^度吸水或失水而出現(xiàn)形態(tài)和功能上的異常。 新知探究 對(duì)滲透作用原理的理解和應(yīng)用 【探究·深化】 [情境質(zhì)疑] 1.下圖中A、B分別表示滲透作用裝置,據(jù)圖回答下列問題: (1)在圖A中,當(dāng)溶液濃度分別為S1>S2與S1<S2時(shí),水分子的流動(dòng)方向是怎樣的?當(dāng)Δh不變時(shí),S1、S2的濃度是否相等,為什么? 提示:①當(dāng)溶液濃度S1>S2時(shí),水分子通過半透膜由S2流向S1數(shù)目多于由S1流向S2的數(shù)目,液面上升;②當(dāng)溶液濃度S1<S2時(shí),水分子通過半透膜由S1流向S2數(shù)目多于由S2流向S1的數(shù)目,液面下降。當(dāng)滲透平衡時(shí),通過半透膜的水分子達(dá)到平衡,液面不再發(fā)生變化。當(dāng)Δh不變時(shí),S1>S2,滲透作用停止時(shí),漏斗內(nèi)液面不再上升,水分子通過半透膜的雙向擴(kuò)散速率相等,但漏斗內(nèi)溶液濃度仍高于燒杯中溶液濃度。這是漏斗內(nèi)液面升高產(chǎn)生的作用力加大阻止燒杯中水分子向漏斗擴(kuò)散的緣故。 (2)在圖B所示的U形玻璃管內(nèi),左右管內(nèi)分別裝入質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等的葡萄糖、麥芽糖溶液。初始時(shí)兩管中液面相平,假設(shè)溶質(zhì)分子不能透過半透膜。一段時(shí)間后,兩管中的液面會(huì)如何變化? 提示:左管液面升高,右管液面降低。 2.觀察下圖,試從細(xì)胞結(jié)構(gòu)及滲透作用的條件分析,植物細(xì)胞發(fā)生吸水和失水的原因。 (1)從原生質(zhì)層的概念出發(fā),原生質(zhì)層包含細(xì)胞核嗎?包含核糖體、線粒體、葉綠體和液泡嗎? 提示:不包含細(xì)胞核,但包含除液泡外的細(xì)胞器。 (2)植物細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要是指液泡內(nèi)部的細(xì)胞液。當(dāng)外界溶液的濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí),植物細(xì)胞會(huì)失水;當(dāng)外界溶液的濃度小于細(xì)胞液濃度時(shí),植物細(xì)胞會(huì)吸水。 由此可見,植物細(xì)胞也可以通過滲透作用吸水或失水。 3.動(dòng)物細(xì)胞是否也符合滲透作用的條件?舉例說明。 提示:動(dòng)物細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜,在細(xì)胞質(zhì)和外界溶液之間形成濃度差。 [重難點(diǎn)撥] 1.滲透裝置圖解 2.液面上升到一定程度時(shí),液面不再升高的原因 分析下圖可知: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(jìn)入漏斗的趨勢(shì);當(dāng) H1 產(chǎn)生的壓強(qiáng)與滲透壓的平衡使半透膜兩側(cè)水分子的交換速率相同時(shí),液面不再升高。 3.動(dòng)植物細(xì)胞都是滲透系統(tǒng) 【典題·例析】 [典例1] 如圖所示,在漏斗中加入的蔗糖溶液與蒸餾水液面齊平,一段時(shí)間后,待漏斗內(nèi)液面不再變化時(shí),再向漏斗中加入一定量的蔗糖酶。下列坐標(biāo)曲線中能正確反映整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中漏斗內(nèi)外溶液的液面高度差變化的是(  ) [解析] 據(jù)圖分析,該裝置具有半透膜,而漏斗內(nèi)外溶液存在濃度差,能發(fā)生滲透作用,由于蔗糖溶液濃度大于蒸餾水,因而開始時(shí)漏斗內(nèi)液面上升;一段時(shí)間后,向漏斗中加入一定量的蔗糖酶,蔗糖水解成單糖,溶液濃度增大,使得液面繼續(xù)上升,隨著單糖逐漸進(jìn)入燒杯,使得漏斗內(nèi)溶液濃度下降,液面下降,高度差減小。隨著濃度差越來越接近,高度差減小的趨勢(shì)越來越慢。但由于漏斗內(nèi)有蔗糖酶,所以漏斗內(nèi)液體濃度始終大于燒杯內(nèi)液體濃度。因此,最后漏斗內(nèi)的液面稍高于燒杯的液面。 [答案] A [典例2] 若下圖表示植物細(xì)胞滲透作用的圖解,下列說法錯(cuò)誤的是(  ) A.植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜 B.一定條件下,活的、成熟的植物細(xì)胞能發(fā)生滲透失水或吸水 C.當(dāng)溶液濃度甲>乙時(shí),細(xì)胞發(fā)生滲透失水;當(dāng)溶液濃度乙>甲時(shí),細(xì)胞發(fā)生滲透吸水 D.當(dāng)溶液濃度甲=乙時(shí),細(xì)胞處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài),不發(fā)生滲透作用 [解析] 植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。當(dāng)溶液濃度甲>乙時(shí),細(xì)胞發(fā)生滲透失水;當(dāng)溶液濃度乙>甲時(shí),細(xì)胞發(fā)生滲透吸水?;罴?xì)胞處于外界溶液中,滲透作用就會(huì)發(fā)生,即當(dāng)溶液濃度甲=乙時(shí),也發(fā)生滲透作用,此時(shí)處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。 [答案] D 方法規(guī)律 判斷滲透系統(tǒng)中液體變化的方法 (1)液面變化的判斷: ①若半透膜A側(cè)溶質(zhì)可以通過半透膜,B側(cè)溶質(zhì)不能通過半透膜,則B側(cè)液面升高。 ②若半透膜兩側(cè)A側(cè)和B側(cè)溶質(zhì)相同,且均不能通過半透膜,則濃度高的一側(cè)液面升高。 ③若半透膜兩側(cè)的溶質(zhì)均能通過半透膜,則不存在高度差。 (2)高度差的大小決定于濃度差的大小,濃度差越大,高度差越大。 (3)濃度變化:滲透系統(tǒng)中,溶質(zhì)不能通過半透膜時(shí),實(shí)驗(yàn)剛開始濃度大的一側(cè)達(dá)到平衡后的濃度仍大于另一側(cè)。 【應(yīng)用·體驗(yàn)】 1.下圖中甲是滲透作用裝置示意圖,乙、丙兩曲線圖的橫坐標(biāo)代表時(shí)間,下列敘述錯(cuò)誤的是(  ) A.半透膜內(nèi)溶液的濃度變化可用曲線丙表示 B.水分子由半透膜外進(jìn)入半透膜內(nèi)的速率變化可用曲線乙表示 C.漏斗內(nèi)的液面高度變化可用曲線丙表示 D.半透膜內(nèi)外濃度差可用曲線乙表示 解析:選A 圖甲中半透膜內(nèi)蔗糖溶液的濃度大于蒸餾水,所以水分子由半透膜外進(jìn)入半透膜內(nèi),則半透膜內(nèi)溶液的濃度越來越低,水分子進(jìn)入半透膜的速率也越來越小,直至平衡,可用曲線乙表示,A錯(cuò)誤,B正確;根據(jù)以上分析可知,水分子由半透膜外進(jìn)入半透膜內(nèi),則漏斗內(nèi)的液面越來越高,直至穩(wěn)定,可以用曲線丙表示,C正確;根據(jù)題意分析可知,半透膜內(nèi)溶液的濃度越來越低,直至穩(wěn)定,所以半透膜內(nèi)外濃度差越來越小,直到達(dá)到最小值,可用曲線乙表示,D正確。 2.下圖為滲透作用裝置圖,其中半透膜為豬膀胱膜,圖1、圖3表示初始狀態(tài),其裝置內(nèi)溶液A、B、a、b濃度分別用MA、MB、Ma、Mb表示,圖2、圖4分別表示一段時(shí)間后的狀態(tài),液面上升的高度分別為h1、h2。如果A、B、a、b均為蔗糖溶液,且MA>MB、Ma=Mb>MA,則達(dá)到平衡后(  ) A.h1>h2,Ma>Mb  B.h1>h2,Ma<Mb C.h1<h2,Ma<Mb D.h1<h2,Ma>Mb 解析:選D 由于MA>MB、Ma=Mb>MA,所以兩個(gè)漏斗中的液面都會(huì)上升,由于溶液A與a的濃度差要小于溶液B與b的濃度差,所以平衡后h2>h1;同時(shí)由于圖2中進(jìn)入漏斗內(nèi)的水比圖4中要少,所以Ma>Mb。 3.將成熟的植物細(xì)胞放在溶液中能構(gòu)成一個(gè)滲透系統(tǒng),主要原因是(  ) A.液泡膜內(nèi)外溶液有濃度差 B.原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜 C.細(xì)胞壁是全透性的 D.水分子可以自由出入細(xì)胞 解析:選B 細(xì)胞內(nèi)原生質(zhì)層主要包括細(xì)胞膜、液泡膜和這兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì),原生質(zhì)層具有選擇透過性,相當(dāng)于半透膜。把成熟的植物細(xì)胞放在溶液中,原生質(zhì)層兩側(cè)的溶液具有濃度差,但A選項(xiàng)說的是液泡膜內(nèi)外溶液有濃度差,故錯(cuò)誤。C、D選項(xiàng)的說法雖然正確,但與題意不符。 科學(xué)探究——滲透作用發(fā)生條件的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和應(yīng)用 1.滲透作用發(fā)生條件的驗(yàn)證 2.比較不同溶液濃度大小 3.探究物質(zhì)能否通過半透膜的方法(以碘和淀粉為例) 【素養(yǎng)評(píng)價(jià)】 1.如圖所示的滲透裝置,放在適宜條件下,隨時(shí)間推移,相關(guān)指標(biāo)的變化情況錯(cuò)誤的是(  ) 解析:選B 燒杯中盛有蒸餾水,倒置漏斗內(nèi)有蔗糖溶液,且有膀胱膜,滿足了滲透作用的條件,在一段時(shí)間內(nèi)燒杯中的水就會(huì)向漏斗中滲透,使得漏斗的液面上升,上升到一定高度,就達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡。隨著水分進(jìn)入蔗糖溶液,漏斗內(nèi)的液面逐漸升高,蔗糖溶液濃度逐漸降低,滲透壓也逐漸降低。當(dāng)液面靜止時(shí),液面上升速率幾乎為0;蔗糖溶液的濃度不再變化,滲透壓也維持穩(wěn)定,但兩者均不為0。 2.哺乳動(dòng)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(shí)間后制作臨時(shí)裝片,用顯微鏡觀察并比較其形態(tài)變化。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)壁分離 B.在0.9% NaCl溶液中,紅細(xì)胞形態(tài)未變是由于此時(shí)沒有水分子進(jìn)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破裂 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(jìn)行的擴(kuò)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(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離,A錯(cuò)誤;在0.9% NaCl溶液中,紅細(xì)胞形態(tài)未變是由于水分子進(jìn)出細(xì)胞膜達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,而不是沒有水分子進(jìn)出細(xì)胞,B錯(cuò)誤;在低于0.9% NaCl溶液中,紅細(xì)胞會(huì)因滲透作用吸水甚至導(dǎo)致脹破,C正確;滲透作用是指水分子(或其他溶劑分子)從低濃度的溶液通過半透膜進(jìn)入高濃度溶液中的擴(kuò)散,D錯(cuò)誤。 3.某同學(xué)進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn),甲圖為實(shí)驗(yàn)開始時(shí)的狀態(tài),乙圖為實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)的狀態(tài)。請(qǐng)?jiān)谝覉D所示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上繼續(xù)實(shí)驗(yàn),探究蔗糖的水解產(chǎn)物能否通過半透膜。 增添的實(shí)驗(yàn)材料:蔗糖酶溶液、斐林試劑、試管、滴管、水浴鍋等。 (1)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出繼續(xù)實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)要步驟: ①________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________; ②________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并得出結(jié)論:________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案:(1)①向a、b兩管分別加入等量蔗糖酶溶液,觀察a、b兩管內(nèi)液面的變化?、谖、b兩管內(nèi)適量液體,分別加入A、B兩試管中,并加入斐林試劑,50~65 ℃水浴加熱,觀察A、B試管內(nèi)有無磚紅色沉淀 (2)如果a、b兩管液面高度差縮小且A、B試管內(nèi)均有磚紅色沉淀,則蔗糖的水解產(chǎn)物能通過半透膜;如果a、b兩管液面高度差增大且A試管內(nèi)無磚紅色沉淀、B試管內(nèi)有磚紅色沉淀,則蔗糖的水解產(chǎn)物不能通過半透膜 [課時(shí)跟蹤檢測(cè)] [理解·鞏固·落實(shí)] 1.判斷下列敘述的正誤 (1)溶液中K+通過半透膜的擴(kuò)散是滲透作用。(  ) (2)具有濃度差的溶液之間一定會(huì)發(fā)生滲透作用。(  ) (3)植物細(xì)胞的原生質(zhì)層由細(xì)胞膜和液泡膜組成。(  ) (4)植物細(xì)胞核屬于原生質(zhì)層的組成成分。(  ) (5)當(dāng)外界溶液溶質(zhì)的濃度比細(xì)胞質(zhì)濃度低時(shí),紅細(xì)胞發(fā)生失水皺縮。(  ) 答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× 2.下列現(xiàn)象中屬于滲透作用的是(  ) A.水通過紅細(xì)胞的細(xì)胞膜 B.蔗糖分子通過原生質(zhì)層 C.水分子通過細(xì)胞壁滲出細(xì)胞 D.蔗糖溶液通過細(xì)胞壁 解析:選A 滲透作用指的是水分子或其他溶劑分子通過半透膜的擴(kuò)散。滲透的方向是從低濃度溶液一側(cè)向高濃度溶液一側(cè)滲透。 3.一次施肥過多,作物會(huì)變得枯萎發(fā)黃,俗稱“燒苗”,其原因是(  ) A.根系細(xì)胞呼吸過強(qiáng),影響根對(duì)水分的吸收 B.土壤溶液濃度大于細(xì)胞液濃度 C.土壤溶液濃度小于細(xì)胞液濃度 D.土壤溶液濃度等于細(xì)胞液濃度 解析:選B 根系對(duì)水分的吸收方式是自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散,不需要消耗能量,與呼吸作用無關(guān);一次施肥過多,使土壤溶液濃度大于細(xì)胞液濃度,根系細(xì)胞不能通過滲透作用吸水。 4.將紫色水蘿卜的塊根切成小塊放入清水中,水的顏色無明顯變化,若進(jìn)行加熱,隨著水溫的增高,水的顏色逐漸變紅,其原因是(  ) A.細(xì)胞壁在加溫中受到破壞 B.水溫增高,花青素的溶解度加大 C.細(xì)胞膜等生物膜失去了選擇透過性 D.水中化學(xué)物質(zhì)發(fā)生了反應(yīng) 解析:選C 紫色水蘿卜的色素分子存在于液泡中,若進(jìn)行加熱,隨著水溫的增高,細(xì)胞膜、液泡膜將失去選擇透過性,色素分子通過液泡膜、細(xì)胞膜進(jìn)入清水中,使水的顏色變紅。 5.一個(gè)成熟的植物細(xì)胞可以看成是一個(gè)滲透裝置,是因?yàn)?  ) ①細(xì)胞膜是選擇透過性膜?、诩?xì)胞質(zhì)具有一定濃度 ③原生質(zhì)層類同于半透膜?、芗?xì)胞液具有一定濃度 A.①②       B.①④ C.②③ D.③④ 解析:選D 滲透作用的條件是具有半透膜和膜兩側(cè)具有濃度差,細(xì)胞液具有一定濃度,原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜。 6.蔗糖不能透過紅細(xì)胞的細(xì)胞膜。將紅細(xì)胞分別浸入高濃度的蔗糖溶液和蒸餾水中,一段時(shí)間后細(xì)胞形態(tài)發(fā)生的變化分別是(  ) A.皺縮、脹破 B.脹破、皺縮 C.皺縮、皺縮 D.膨脹、膨脹 解析:選A 紅細(xì)胞浸入高濃度的蔗糖溶液,會(huì)由于外界溶液濃度大而失水皺縮;在蒸餾水中會(huì)由于外界溶液濃度小而吸水脹破。 7.植物體內(nèi)有三個(gè)相鄰的細(xì)胞a、b、c,已知它們的細(xì)胞液濃度大小關(guān)系是a>b>c,那么它們?nèi)咧g水分滲透的方向表示正確的是(  ) 解析:選C 細(xì)胞液的濃度越高,則吸水能力越強(qiáng),a細(xì)胞液濃度最高,c細(xì)胞液濃度最低,b細(xì)胞液濃度介于a、c細(xì)胞液濃度之間,水分的滲透方向是由c→b→a,以及由c→a。 8.圖甲燒杯中是5%的淀粉液,圖乙燒杯中是5%的葡萄糖液,將裝有蒸餾水的透析袋分別放入圖甲、乙燒杯中(水和葡萄糖分子能通過透析袋的膜),放置1 h后(  ) A.圖甲燒杯中透析袋外的淀粉液濃度不變 B.圖乙燒杯中透析袋外的葡萄糖液濃度降低 C.圖甲燒杯中透析袋內(nèi)的液體加入碘液后呈藍(lán)色 D.圖乙燒杯中透析袋內(nèi)的液體加入斐林試劑后即呈磚紅色 解析:選B 圖甲燒杯中透析袋外的淀粉液濃度大于透析袋內(nèi)蒸餾水的濃度,由于淀粉不可以通過透析袋,所以水分子從透析袋出來進(jìn)入燒杯,導(dǎo)致透析袋外的淀粉液濃度降低;圖乙燒杯中透析袋外的葡萄糖可以進(jìn)入透析袋,而透析袋內(nèi)的水分子可以出來進(jìn)入燒杯,所以燒杯中水分子增多,葡萄糖分子減少,圖乙燒杯中透析袋外的葡萄糖溶液濃度降低;由于淀粉不可以通過透析袋,所以圖甲燒杯中透析袋內(nèi)沒有淀粉,加入碘液后不會(huì)出現(xiàn)藍(lán)色;圖乙燒杯中葡萄糖可以進(jìn)入透析袋,葡萄糖是還原糖,所以圖乙燒杯中透析袋內(nèi)的液體加入斐林試劑后需水浴加熱才可以變成磚紅色。 [遷移·應(yīng)用·發(fā)展] 9.半透膜對(duì)淀粉和葡萄糖的通透性不同(如圖1),圖2設(shè)計(jì)的是證明圖1物質(zhì)擴(kuò)散成立的實(shí)驗(yàn)裝置。下列有關(guān)敘述正確的是(  ) A.圖甲中水柱a將持續(xù)上升 B.圖甲中水柱a將保持不變 C.圖乙中水柱b將保持不變 D.圖乙中水柱b將先上升后下降 解析:選D 圖1表明淀粉不能透過半透膜,葡萄糖可以透過半透膜;圖甲中由于半透膜兩側(cè)存在濃度差,水柱a會(huì)上升,到一定高度后,半透膜兩側(cè)水分子進(jìn)出達(dá)到平衡狀態(tài),水柱a保持不變,A、B錯(cuò)誤;圖乙中開始時(shí)由于半透膜兩側(cè)存在濃度差,水柱b會(huì)上升,之后由于葡萄糖可以透過半透膜,縮小了半透膜兩側(cè)的濃度差,水柱b會(huì)下降,C錯(cuò)誤,D正確。 10.用三套滲透系統(tǒng)裝置分別進(jìn)行a、b、c三組實(shí)驗(yàn),裝置a如圖所示,漏斗內(nèi)是質(zhì)量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液(蔗糖分子不能通過半透膜),裝置b和裝置a相同,但用針在半透膜上扎了多個(gè)小孔,裝置c與裝置a的差別是漏斗內(nèi)外都是質(zhì)量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液。三組實(shí)驗(yàn)在初始時(shí)需保持內(nèi)外液面相平。據(jù)此分析,下列說法錯(cuò)誤的是(  ) A.在裝置a中,漏斗外單位體積中水分子的數(shù)量明顯多于漏斗內(nèi),漏斗液面升高 B.當(dāng)裝置a中液面高度不再發(fā)生變化時(shí),水分子進(jìn)出漏斗達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡 C.裝置b、c中都沒有發(fā)生滲透作用 D.a(chǎn)、b、c三組實(shí)驗(yàn)不能說明滲透作用發(fā)生必須具備兩個(gè)條件 解析:選D 由于單位體積清水中(漏斗外)的水分子數(shù)比單位體積蔗糖溶液中(漏斗內(nèi))的水分子數(shù)多,水分子透過半透膜進(jìn)入漏斗內(nèi),漏斗液面升高,A正確。當(dāng)裝置a中液面高度不再發(fā)生變化時(shí),水分子進(jìn)出漏斗達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,B正確。裝置b中半透膜被針扎了多個(gè)小孔,說明半透膜被破壞;裝置c中漏斗內(nèi)外都是質(zhì)量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液,說明半透膜兩側(cè)無濃度差。因此,二者均沒有發(fā)生滲透作用,C正確。a、b、c三組實(shí)驗(yàn)說明了滲透作用發(fā)生必須具備兩個(gè)條件:①有半透膜,②半透膜兩側(cè)有濃度差,D錯(cuò)誤。 11.部分剛采摘的水果或蔬菜表面有殘留農(nóng)藥,很多人認(rèn)為把水果或蔬菜放在清水中浸泡可以有效除去其表面的殘留農(nóng)藥。為探究此種處理方法的正確性,某生物興趣小組做了如下實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)一:取相同的青菜各1 kg作為樣本,并對(duì)其用不同方法進(jìn)行處理,結(jié)果如下: 實(shí)驗(yàn)二:取相同的青菜500 g,并將其浸入一定量純水中,每隔一段時(shí)間,取出一小片菜葉,測(cè)定其細(xì)胞的細(xì)胞液濃度,所得數(shù)據(jù)可繪出如下曲線。 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析回答下列問題: (1)在實(shí)驗(yàn)一中,丙、丁兩組對(duì)照自變量是________;丁組農(nóng)藥殘留量比丙組農(nóng)藥殘留量多,最可能的原因是________________________________。 (2)研究表明,植物細(xì)胞既可以吸收水也可以吸收可溶性農(nóng)藥。在實(shí)驗(yàn)二中,青菜細(xì)胞的細(xì)胞液濃度隨時(shí)間推移從A點(diǎn)下降到B點(diǎn),其原因是在AB段細(xì)胞對(duì)水分子的吸收速率________(填“小于”“等于”或“大于”)對(duì)農(nóng)藥分子的吸收速率,之后又從B點(diǎn)略有上升達(dá)到C點(diǎn),其原因是細(xì)胞對(duì)水分子的吸收速率________(填“小于”“等于”或“大于”)對(duì)農(nóng)藥分子的吸收速率。 (3)綜合上述分析,植物細(xì)胞吸收水分和吸收可溶性農(nóng)藥________(填“是”或“不是”)同一過程,原因是_______________________________________________________________。 答案:(1)純水浸泡時(shí)間 農(nóng)藥分子溶于水后被植物細(xì)胞吸收 (2)大于 小于 (3)不是 若是同一過程則在B點(diǎn)后細(xì)胞液濃度不會(huì)上升 第2課時(shí) 探究植物細(xì)胞的吸水和失水與被動(dòng)運(yùn)輸 【主干知識(shí)梳理】 一、探究植物細(xì)胞吸水和失水 1.實(shí)驗(yàn)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)原生質(zhì)層的內(nèi)側(cè)細(xì)胞液與外界溶液可形成濃度差。 2.實(shí)驗(yàn)材料 紫色的洋蔥鱗片葉。 3.實(shí)驗(yàn)試劑 質(zhì)量濃度為0.3_g/mL的蔗糖溶液,清水。 4.實(shí)驗(yàn)流程 5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論 (1)當(dāng)細(xì)胞液濃度小于外界溶液濃度時(shí),細(xì)胞失水,原生質(zhì)層和細(xì)胞壁分離,發(fā)生質(zhì)壁分離。 (2)發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞,當(dāng)細(xì)胞液濃度大于外界溶液濃度時(shí),細(xì)胞吸水,發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。 二、被動(dòng)運(yùn)輸 1.概念 物質(zhì)以擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞,不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量,這種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式稱為被動(dòng)運(yùn)輸。 2.類型eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(自由擴(kuò)散:物質(zhì)通過簡(jiǎn)單的擴(kuò)散作, 用進(jìn)出細(xì)胞的方式,如二氧化碳、, 甘油、乙醇等,協(xié)助擴(kuò)散:借助膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn), 出細(xì)胞的方式,如水分子、葡萄糖、, 氨基酸等)) 3.影響因素 (1)被動(dòng)運(yùn)輸?shù)乃俾手苯邮苣?nèi)外物質(zhì)濃度梯度大小的影響。 (2)協(xié)助擴(kuò)散的速率還與轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量有關(guān)。 【教材微點(diǎn)發(fā)掘】 1.如圖表示正在進(jìn)行質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的紫色洋蔥細(xì)胞,請(qǐng)分析回答: (1)實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要選擇紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞嗎? 提示:不一定。但紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的細(xì)胞液中含有色素,使液泡呈現(xiàn)紫色,便于觀察。 (2)b的大小和顏色如何發(fā)生變化? 提示:b逐漸變小,顏色逐漸加深。 (3)當(dāng)停止質(zhì)壁分離時(shí),b與c的濃度相等。 2.物質(zhì)順濃度梯度擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞的過程稱為被動(dòng)運(yùn)輸,分析教材第66頁(yè)圖4-4,回答下列問題: (1)圖中圓點(diǎn)及圓點(diǎn)多少表示什么含義? 提示:表示細(xì)胞內(nèi)外兩種物質(zhì)的濃度大小。 (2)圖中,物質(zhì)通過簡(jiǎn)單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞,叫作自由擴(kuò)散;進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)借助轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(可分為載體蛋白和通道蛋白兩種類型)的擴(kuò)散,叫作協(xié)助擴(kuò)散。 (3)由圖示分析,自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散是順濃度梯度還是逆濃度梯度運(yùn)輸?shù)模啃枰哪芰繂幔?提示:二者都是順濃度梯度進(jìn)行的,都不需要消耗能量。 (4)寫出下列物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸方式 ①O2和CO2進(jìn)出肺泡:自由擴(kuò)散。 ②苯被鼻黏膜細(xì)胞吸收:自由擴(kuò)散。 ③紅細(xì)胞吸收血液中的葡萄糖:協(xié)助擴(kuò)散。 ④水分子進(jìn)出根毛細(xì)胞:自由擴(kuò)散或協(xié)助擴(kuò)散。 ⑤膽固醇進(jìn)入肝細(xì)胞:自由擴(kuò)散。 ⑥甘油和乙醇被小腸上皮細(xì)胞吸收:自由擴(kuò)散。 教材問題提示 (一)旁欄思考 因?yàn)楦视?、乙醇等都是脂溶性物質(zhì),與磷脂分子有較強(qiáng)的親和力,容易通過磷脂雙分子層出入細(xì)胞。 (二)拓展應(yīng)用 1.提示:可以配制出一系列濃度梯度的蔗糖溶液。將紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞置于配好的各種濃度的蔗糖溶液中,適當(dāng)時(shí)間后用顯微鏡觀察細(xì)胞質(zhì)壁分離情況。記錄剛好發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞所用的蔗糖溶液濃度,以及剛好尚未發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞所用的蔗糖溶液濃度,據(jù)此推算出細(xì)胞液濃度應(yīng)介于這兩個(gè)濃度之間。 2.假設(shè):溫度變化會(huì)影響水分子通過半透膜的擴(kuò)散速率。 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)提示:可以借用本節(jié)“問題·探討”中的滲透裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將該滲透裝置置于不同溫度的環(huán)境中,通過比較不同溫度下漏斗管液面上升速度的快慢,判定溫度是否影響水分的擴(kuò)散速率。實(shí)驗(yàn)中要注意排除各種無關(guān)變量的干擾,如置于不同溫度中的漏斗內(nèi)的蔗糖溶液的量和濃度必須相等,以確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。 新知探究(一) 探究植物細(xì)胞的吸水和失水 【探究·深化】 [情境質(zhì)疑] 下圖是將紫色洋蔥鱗片葉的外表皮細(xì)胞先放到0.3 g/mL的蔗糖溶液中(甲),再放到清水中(乙)的實(shí)驗(yàn)過程的圖解。請(qǐng)分析回答下列問題: (1)實(shí)驗(yàn)中共涉及三次顯微鏡觀察,其中第一次觀察的目的是什么? 提示:觀察正常洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的狀態(tài),以便與處理后的狀態(tài)形成對(duì)照。 (2)為什么用紫色洋蔥鱗片葉外表皮作為實(shí)驗(yàn)材料? 提示:紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的細(xì)胞液中有花青素,使液泡中的細(xì)胞液呈紫色,有利于觀察。 (3)如果沒有細(xì)胞壁,細(xì)胞會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象嗎? 提示:不會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象,只發(fā)生滲透吸水或失水。 (4)本實(shí)驗(yàn)選用0.3 g/mL的蔗糖溶液作試劑,若濃度過高或過低對(duì)實(shí)驗(yàn)有何影響? 提示:選用0.3 g/mL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。若濃度過高,質(zhì)壁分離速度過快,細(xì)胞會(huì)因失水過多而死亡,不能再進(jìn)行質(zhì)壁分離復(fù)原;若濃度過低,不能引起質(zhì)壁分離或質(zhì)壁分離速度太慢。 (5)發(fā)生質(zhì)壁分離的洋蔥表皮細(xì)胞的原生質(zhì)層與細(xì)胞壁之間是何物質(zhì)? 提示:因?yàn)榧?xì)胞壁是全透性的,所以洋蔥表皮細(xì)胞的原生質(zhì)層與細(xì)胞壁之間是蔗糖溶液。 (6)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? 提示:開始外界溶液濃度較大,細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離;細(xì)胞主動(dòng)吸收K+和NOeq \o\al(-,3)后,隨著細(xì)胞液濃度增大,質(zhì)壁分離后又會(huì)自動(dòng)復(fù)原。 [重難點(diǎn)撥] 1.質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)中的兩組對(duì)照 2.質(zhì)壁分離的條件 (1)從細(xì)胞角度分析: ①死細(xì)胞、動(dòng)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)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。 ②具有中央大液泡的成熟植物細(xì)胞可發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。 (2)從溶液角度分析: ①在一定濃度的溶液(溶質(zhì)不能透過膜)中只發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象,不能發(fā)生自動(dòng)復(fù)原現(xiàn)象(只有用清水或低滲溶液處理,方可復(fù)原)。 ②在一定濃度的溶液(溶質(zhì)可透過膜)中發(fā)生質(zhì)壁分離后可自動(dòng)復(fù)原,如甘油、尿素、乙二醇、KNO3溶液等。 ③在高濃度溶液中質(zhì)壁分離現(xiàn)象明顯,但溶液濃度過高時(shí)不能發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原,因?yàn)槿芤簼舛冗^高,細(xì)胞會(huì)因過度失水而死亡。 ④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。 【典題·例析】 [典例1] 如圖為某同學(xué)利用紫色洋蔥鱗片葉作為實(shí)驗(yàn)材料,觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原的基本操作步驟。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(  ) A.第二次觀察(d)和第一次觀察(b)形成對(duì)照,第三次觀察(f)和第二次觀察(d)形成對(duì)照 B.該實(shí)驗(yàn)用顯微鏡主要觀察原生質(zhì)層和細(xì)胞壁的位置關(guān)系、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(shí)驗(yàn)效果會(huì)更明顯且不影響細(xì)胞的活性 [解析] 題圖中共有三次顯微鏡觀察,觀察的對(duì)象主要是原生質(zhì)層和細(xì)胞壁的位置關(guān)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(duì)照,第三次觀察與第二次觀察形成對(duì)照;如果將蔗糖溶液換成適宜濃度的KNO3溶液,由于在細(xì)胞失水的同時(shí),不斷以主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞将@得K+和NOeq \o\al(-,3),導(dǎo)致細(xì)胞液濃度升高,當(dāng)其大于外界溶液濃度時(shí),細(xì)胞開始吸水,從而出現(xiàn)質(zhì)壁分離自動(dòng)復(fù)原的現(xiàn)象;如果蔗糖溶液的濃度過高,會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞過度失水而死亡。 [答案] D [典例2] 將相同的植物根毛區(qū)細(xì)胞置于一定濃度的蔗糖溶液或KNO3溶液中后(溶液體積遠(yuǎn)大于細(xì)胞),原生質(zhì)體的體積隨時(shí)間的變化如圖所示(最終不再變化)。下列分析正確的是(  ) A.①是蔗糖溶液中的變化,②是KNO3溶液中的變化 B.原生質(zhì)體最終體積b與溶液初始濃度無關(guān) C.若用甘油溶液,原生質(zhì)體的體積變化可與①或②相似 D.①曲線中的細(xì)胞,a時(shí)刻細(xì)胞液濃度最大 [解析] 分析可知,①是KNO3溶液中的變化,②是蔗糖溶液中的變化,A錯(cuò)誤;原生質(zhì)體最終體積b與溶液初始濃度有關(guān),B錯(cuò)誤;若用甘油溶液,當(dāng)溶液濃度過高時(shí),原生質(zhì)體的體積變化可能與②相似,當(dāng)甘油濃度相對(duì)較高時(shí)原生質(zhì)體的體積變化可能與①相似,C正確;①曲線中的細(xì)胞,a時(shí)刻之前的拐點(diǎn)時(shí)細(xì)胞液濃度最大,D錯(cuò)誤。 [答案] C 方法規(guī)律 不同外界溶液中植物細(xì)胞的變化分析 將成熟的植物細(xì)胞依次浸于蒸餾水、物質(zhì)的量濃度為0.3 mol/L的蔗糖溶液和0.5 mol/L的尿素溶液中,原生質(zhì)體(即植物細(xì)胞中細(xì)胞壁以內(nèi)的部分)的體積隨時(shí)間的變化如圖,分析如下: (1)A曲線表示細(xì)胞在蒸餾水中:細(xì)胞略膨脹,但是由于細(xì)胞壁的存在,原生質(zhì)體的體積不能無限膨脹。 (2)B曲線表示細(xì)胞在0.5 mol/L的尿素溶液中:細(xì)胞先因滲透失水而發(fā)生質(zhì)壁分離,后由于尿素能進(jìn)入細(xì)胞,使得質(zhì)壁分離后的細(xì)胞因吸水而自動(dòng)復(fù)原。KNO3、甘油、乙二醇等溶液中也可發(fā)生質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原現(xiàn)象。 (3)C曲線表示細(xì)胞在0.3 mol/L的蔗糖溶液中:蔗糖不能進(jìn)入細(xì)胞,因此質(zhì)壁分離后細(xì)胞不能發(fā)生自動(dòng)復(fù)原。 【應(yīng)用·體驗(yàn)】 1.如圖1所示,將某種植物的成熟細(xì)胞放在一定濃度的蔗糖溶液中一段時(shí)間,s代表兩種結(jié)構(gòu)間的平均距離,記錄s與時(shí)間的關(guān)系,如圖2。下列分析錯(cuò)誤的是(  ) A.由圖1可以看出原生質(zhì)層的伸縮性遠(yuǎn)大于細(xì)胞壁的伸縮性 B.用黑藻葉片進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)時(shí),葉綠體的存在不會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察 C.在O~t時(shí)間段內(nèi),隨時(shí)間的延長(zhǎng)細(xì)胞吸水能力逐漸減弱 D.若s在逐漸減小,說明此時(shí)細(xì)胞液濃度大于蔗糖溶液的濃度 解析:選C 細(xì)胞能發(fā)生質(zhì)壁分離是由于原生質(zhì)層的伸縮性遠(yuǎn)大于細(xì)胞壁的伸縮性,A正確;觀察質(zhì)壁分離時(shí),黑藻的葉綠體可以顯示原生質(zhì)層的位置,方便觀察質(zhì)壁分離,B正確;O~t階段,原生質(zhì)層與細(xì)胞壁的距離逐漸增大,表明細(xì)胞失水,原生質(zhì)層收縮,細(xì)胞的吸水能力逐漸增大,C錯(cuò)誤;s逐漸縮小,表明細(xì)胞吸水,質(zhì)壁分離復(fù)原,則此時(shí)細(xì)胞液濃度大于蔗糖溶液濃度,D正確。 2.撕取洋蔥外表皮分別放置在一定濃度的蔗糖和KNO3溶液中,細(xì)胞失水量的變化情況如圖所示。下列敘述正確的是(  ) A.曲線甲表示KNO3溶液組細(xì)胞的液泡體積的變化 B.a(chǎn)點(diǎn)時(shí),曲線乙中水分子進(jìn)出細(xì)胞達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài) C.b點(diǎn)時(shí),曲線乙中的細(xì)胞液滲透壓與實(shí)驗(yàn)初始時(shí)相等 D.兩條曲線變化趨勢(shì)的差異是甲、乙溶液濃度不同導(dǎo)致的 解析:選B 由曲線分析可知,曲線乙表示KNO3溶液組細(xì)胞的液泡體積的變化,A錯(cuò)誤;a點(diǎn)是個(gè)拐點(diǎn),a點(diǎn)之前細(xì)胞失水,a點(diǎn)之后細(xì)胞又吸水,所以a點(diǎn)表示曲線乙中水分子進(jìn)出細(xì)胞達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài),B正確;b點(diǎn)時(shí)由于K+和NOeq \o\al(-,3)大量進(jìn)入細(xì)胞,細(xì)胞液滲透壓應(yīng)大于實(shí)驗(yàn)初始時(shí)的滲透壓,C錯(cuò)誤;兩條曲線變化趨勢(shì)的差異是因?yàn)榧?xì)胞能主動(dòng)吸收K+和NOeq \o\al(-,3),而不能吸收蔗糖分子,D錯(cuò)誤。 新知探究(二) 被動(dòng)運(yùn)輸?shù)念愋秃吞攸c(diǎn) 【探究·深化】 [情境質(zhì)疑] 物質(zhì)順濃度梯度擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞的過程稱為被動(dòng)運(yùn)輸,結(jié)合下圖分析其特點(diǎn)。 1.兩種方式的比較: (1)方式a中,物質(zhì)通過簡(jiǎn)單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞,叫作自由擴(kuò)散。 (2)方式b、c中,進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)借助轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(載體蛋白或通道蛋白)的擴(kuò)散,叫作協(xié)助擴(kuò)散。 2.膜上的兩種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白比較: [重難點(diǎn)撥] 影響被動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊蛩? (1)圖A表示的運(yùn)輸方式是自由擴(kuò)散,轉(zhuǎn)運(yùn)速率主要取決于膜兩側(cè)物質(zhì)的濃度差。 (2)圖B表示的運(yùn)輸方式可能是協(xié)助擴(kuò)散,ab段主要受膜兩側(cè)濃度差的影響,bc段受到轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量的限制,運(yùn)輸速率不再上升。 【典題·例析】 [典例1] 比較生物膜和人工膜(雙層磷脂)對(duì)多種物質(zhì)的通透性,結(jié)果如下圖。據(jù)此不能得出的推論是(  ) A.H2O通過生物膜不需要蛋白質(zhì)的協(xié)助 B.生物膜對(duì)K+、Na+、Cl-的通透具有選擇性 C.甘油以自由擴(kuò)散方式通過人工膜 D.分子的大小影響其通過人工膜的擴(kuò)散速率 [解析] 從圖中看出,生物膜對(duì)水分子的通透性大于人工膜,說明生物膜上存在協(xié)助H2O通過的物質(zhì),A錯(cuò)誤;人工膜對(duì)K+、Na+、Cl-的通透性相同,并且均處于較低值,而生物膜對(duì)三種離子的通透性不同,說明生物膜對(duì)K+、Na+、Cl-的通透具有選擇性,B正確;由曲線可知,甘油運(yùn)輸不需要載體參與,以自由擴(kuò)散方式通過人工膜,C正確;圖中人工膜對(duì)不同分子的通透性不同,可見分子的大小影響其通過人工膜的擴(kuò)散速率,D正確。 [答案] A [典例2] 下圖表示與自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散有關(guān)的圖例或曲線。下列選項(xiàng)中對(duì)應(yīng)正確的是(  ) A.肺泡上皮細(xì)胞吸收氧氣——①④ B.人的成熟紅細(xì)胞吸收葡萄糖——②③ C.甘油進(jìn)出細(xì)胞——①③ D.肌肉細(xì)胞吸收水——②④ [解析]?、佟ⅱ诒硎緝煞N跨膜運(yùn)輸方式,分別是自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散,③、④表示兩種影響因素曲線,分別對(duì)應(yīng)自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散。肺泡上皮細(xì)胞吸收氧氣的方式是自由擴(kuò)散,對(duì)應(yīng)①③;人的成熟紅細(xì)胞吸收葡萄糖的過程屬于協(xié)助擴(kuò)散,對(duì)應(yīng)②④;甘油進(jìn)出細(xì)胞的過程屬于自由擴(kuò)散,對(duì)應(yīng)①③;肌肉細(xì)胞吸收水的方式是自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散,可對(duì)應(yīng)①②③④。 [答案] C 【應(yīng)用·體驗(yàn)】 1.研究表明,水分子可以較快地通過水通道蛋白出入細(xì)胞且不需要消耗能量,而甘油分子難以通過水通道蛋白。下列選項(xiàng)中相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(  ) A.水通道蛋白對(duì)物質(zhì)具有選擇性 B.一種物質(zhì)可能有多種跨膜運(yùn)輸方式 C.水通道蛋白作用時(shí)所需的能量主要來自線粒體 D.水通道蛋白結(jié)構(gòu)改變后功能也可能發(fā)生改變 解析:選C 水分子可以較快地通過水通道蛋白,而甘油分子難以通過水通道蛋白,說明水通道蛋白對(duì)物質(zhì)具有選擇性,A正確;水分子既可以通過自由擴(kuò)散跨膜運(yùn)輸,也可以借助水通道蛋白以協(xié)助擴(kuò)散的方式跨膜運(yùn)輸,說明一種物質(zhì)可能有多種跨膜運(yùn)輸方式,B正確;水分子可以較快地通過水通道蛋白出入細(xì)胞且不需消耗能量,C錯(cuò)誤;蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定功能,若水通道蛋白結(jié)構(gòu)改變,其功能也可能發(fā)生改變,D正確。 2.如圖表示一種物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸方式,下列敘述正確的是(  ) A.該膜中載體蛋白也能運(yùn)輸蔗糖 B.碘以該方式進(jìn)入海帶細(xì)胞 C.該方式不會(huì)出現(xiàn)飽和現(xiàn)象 D.該方式發(fā)生在被運(yùn)輸物質(zhì)從高濃度到低濃度時(shí) 解析:選D 據(jù)圖可知,葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞需要載體蛋白,而不需要能量,故該跨膜運(yùn)輸方式為協(xié)助擴(kuò)散,只能從高濃度一側(cè)運(yùn)輸?shù)降蜐舛纫粋?cè);跨膜運(yùn)輸中的載體蛋白具有專一性,運(yùn)輸葡萄糖的載體蛋白不能運(yùn)輸蔗糖;碘進(jìn)入細(xì)胞的方式為主動(dòng)運(yùn)輸,而不是協(xié)助擴(kuò)散;由于膜上運(yùn)輸相應(yīng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量是有限的,故該運(yùn)輸方式會(huì)達(dá)到飽和。 科學(xué)探究——植物細(xì)胞質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用 1.判斷成熟植物細(xì)胞是活細(xì)胞還是死細(xì)胞 2.測(cè)定細(xì)胞液濃度范圍 3.比較不同成熟植物細(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) 【素養(yǎng)評(píng)價(jià)】 1.下列有關(guān)質(zhì)壁分離及復(fù)原實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)材料及外界溶液的敘述,正確的是(  ) ①實(shí)驗(yàn)材料必須是成熟的植物活組織細(xì)胞?、诩?xì)胞液必須有顏色?、奂?xì)胞液最好有顏色 ④外界溶液必須對(duì)細(xì)胞無毒害作用 ⑤外界溶液濃度適中,不能過高或過低?、尥饨缛芤旱臐舛葻o特殊要求,任何濃度均可 A.①③④⑤    B.①②④⑤ C.①③④⑥ D.①②④⑥ 解析:選A 只有保持活細(xì)胞的生活狀態(tài),才能保證原生質(zhì)層具有選擇透過性,使細(xì)胞失水而發(fā)生質(zhì)壁分離,再吸水復(fù)原,①正確;細(xì)胞液有顏色利于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察,但細(xì)胞液無顏色的植物細(xì)胞在相同的條件下也可以發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原,②錯(cuò)誤,③正確;外界溶液如果對(duì)細(xì)胞有毒害作用,可能會(huì)損傷或殺死細(xì)胞,使其原生質(zhì)層失去選擇透過性,即不能發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原,④正確;外界溶液濃度要適中,不能過高或過低,⑤正確,⑥錯(cuò)誤。 2.取生理狀態(tài)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(jī)分成三等份,之后分別放入三種濃度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中,一定時(shí)間后測(cè)得甲的濃度變小,乙的濃度不變,丙的濃度變大。假設(shè)蔗糖分子不進(jìn)出細(xì)胞,則關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果,下列說法正確的是(  ) A.實(shí)驗(yàn)前,丙的濃度>乙的濃度>甲的濃度 B.乙的濃度不變是因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)蔗糖溶液濃度與乙的濃度相等 C.實(shí)驗(yàn)中,細(xì)胞與蔗糖溶液間的水分移動(dòng)屬于協(xié)助擴(kuò)散 D.甲、丙的濃度變化是由水分在細(xì)胞與蔗糖溶液間移動(dòng)引起的 解析:選D 成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng),當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí)細(xì)胞失水,發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象,反之發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象;兩者濃度相等時(shí),吸水量與失水量相等,水分進(jìn)出達(dá)到平衡狀態(tài)。分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,實(shí)驗(yàn)過程中,甲吸水、乙水分進(jìn)出平衡、丙失水,所以實(shí)驗(yàn)前甲的濃度>乙的濃度>丙的濃度;乙的濃度不變是因?yàn)榧?xì)胞外蔗糖溶液濃度與乙的細(xì)胞液濃度相等,水分進(jìn)出平衡;實(shí)驗(yàn)中細(xì)胞與蔗糖溶液間的水分移動(dòng)屬于自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散;甲、丙的濃度變化是由水分在細(xì)胞與蔗糖溶液間移動(dòng)引起的。 [課時(shí)跟蹤檢測(cè)] [理解·鞏固·落實(shí)] 1.判斷下列敘述的正誤 (1)質(zhì)壁分離中的“質(zhì)”指的是細(xì)胞質(zhì),“壁”指的是細(xì)胞壁。(  ) (2)植物細(xì)胞放在0.3 g/mL的蔗糖溶液中,都能發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。(  ) (3)哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞吸收葡萄糖時(shí),需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助,可以逆濃度梯度進(jìn)行。(  ) (4)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。(  ) (5)自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散都不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和能量。(  ) 答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× 2.在物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式中,自由擴(kuò)散區(qū)別于協(xié)助擴(kuò)散的是(  ) A.由高濃度向低濃度擴(kuò)散 B.需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 C.由低濃度向高濃度擴(kuò)散 D.不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 解析:選D 自由擴(kuò)散與協(xié)助擴(kuò)散的相同之處是物質(zhì)順濃度梯度(高濃度→低濃度)跨膜運(yùn)輸,同時(shí)均不需要消耗能量;不同之處表現(xiàn)在自由擴(kuò)散不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,而協(xié)助擴(kuò)散需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。 3.下列細(xì)胞能發(fā)生質(zhì)壁分離的一組是(  ) ①食用的糖醋蒜細(xì)胞?、谛Q豆葉的表皮細(xì)胞 ③植物的根毛細(xì)胞 ④人的口腔上皮細(xì)胞?、萦媒怆x液解離的洋蔥根尖細(xì)胞?、薷夥稚鷧^(qū)細(xì)胞 A.①⑤       B.②③⑥ C.①②③④⑤⑥ D.②③ 解析:選D 能發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞為活的成熟植物細(xì)胞。①是死細(xì)胞;④是動(dòng)物細(xì)胞,沒有細(xì)胞壁;⑤用解離液解離的洋蔥根尖細(xì)胞是死細(xì)胞;⑥沒有大的液泡,這些細(xì)胞都不能發(fā)生質(zhì)壁分離。②和③都是活的成熟植物細(xì)胞,可以發(fā)生質(zhì)壁分離。 4.植物細(xì)胞膜的磷脂雙分子層對(duì)水有一定的通透性,但研究發(fā)現(xiàn)大量的水通過細(xì)胞膜上的水通道蛋白進(jìn)出細(xì)胞。下列關(guān)于水通道蛋白與植物體內(nèi)水分代謝關(guān)系的敘述,錯(cuò)誤的是(  ) A.水通道蛋白活性增強(qiáng)的植物葉片氣孔更易開放 B.水通道蛋白活性減弱的植物細(xì)胞在高滲溶液中不發(fā)生質(zhì)壁分離 C.水通道蛋白活性增強(qiáng)的植物在缺水條件下更易發(fā)生萎蔫 D.水通道蛋白活性減弱的植物細(xì)胞伸長(zhǎng)、生長(zhǎng)速度降低 解析:選B 保衛(wèi)細(xì)胞吸水膨脹會(huì)使氣孔開放,水通道蛋白活性增強(qiáng)的植物,水分子更容易進(jìn)出細(xì)胞,所以氣孔更容易開放,A正確;水通道蛋白活性減弱的植物,水分子進(jìn)出細(xì)胞受阻,所以在高滲溶液中發(fā)生質(zhì)壁分離的過程會(huì)減慢,但依舊會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離,B錯(cuò)誤;水通道蛋白活性增強(qiáng)的植物,水分子更容易進(jìn)出細(xì)胞,在缺水條件下,水分子容易離開細(xì)胞,不利于植物生存,容易發(fā)生萎蔫,C正確;水通道蛋白活性減弱的植物,水分子進(jìn)出細(xì)胞受阻,細(xì)胞代謝受到影響,所以生長(zhǎng)速度降低,D正確。 5.下圖甲和乙分別是兩種狀態(tài)下的植物細(xì)胞。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(  ) A.圖甲→圖乙是質(zhì)壁分離形成的過程,該過程中細(xì)胞需要失水 B.圖甲狀態(tài)的出現(xiàn),說明細(xì)胞壁和原生質(zhì)層的伸縮性不同 C.將成熟的植物細(xì)胞置于適宜濃度的KNO3溶液中,會(huì)自動(dòng)發(fā)生圖甲→圖乙過程 D.根尖處只有成熟區(qū)的細(xì)胞才會(huì)發(fā)生圖甲→圖乙的變化 解析:選A 題圖甲細(xì)胞處于質(zhì)壁分離狀態(tài),圖甲→圖乙是質(zhì)壁分離復(fù)原的過程,該過程中細(xì)胞要吸水,A錯(cuò)誤;植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離,內(nèi)因是植物細(xì)胞的細(xì)胞壁伸縮性小于原生質(zhì)層,B正確;由于植物細(xì)胞可以吸收K+和NOeq \o\al(-,3),所以在適宜濃度的KNO3溶液中會(huì)發(fā)生植物細(xì)胞質(zhì)壁分離自動(dòng)復(fù)原的現(xiàn)象,C正確;根尖中只有成熟區(qū)的細(xì)胞才具有中央大液泡,所以只有該處的細(xì)胞才會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原的現(xiàn)象,D正確。 6.如圖為顯微鏡下某植物細(xì)胞在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的蔗糖溶液中的示意圖。下列敘述錯(cuò)誤的是(  ) A.若將該細(xì)胞置于清水中,a基本不變 B.若將該細(xì)胞置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的蔗糖溶液中,b/a的值將變小 C.b/a能表示細(xì)胞失水的程度 D.a(chǎn)、b分別表示細(xì)胞和液泡的長(zhǎng)度 解析:選D 圖中細(xì)胞處于質(zhì)壁分離狀態(tài),由于細(xì)胞壁的伸縮性較小,因此,將該細(xì)胞置于清水中時(shí),a基本不變,A正確;若將該細(xì)胞置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的蔗糖溶液中,與圖示相比,a基本不變,但因失水更多而使b減小,所以b/a的值將變小,b/a的值可表示細(xì)胞失水的程度,B、C正確;圖中a表示的是細(xì)胞的長(zhǎng)度,b表示的是原生質(zhì)層的長(zhǎng)度,D錯(cuò)誤。 7.如圖是在停止能量供應(yīng)的條件下得出的轉(zhuǎn)運(yùn)速率隨被轉(zhuǎn)運(yùn)分子的濃度變化的曲線,圖中曲線a、b表示物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膬煞N方式。下列敘述正確的是(  ) A.脂溶性小分子物質(zhì)能通過方式a運(yùn)輸 B.與方式a有關(guān)的載體蛋白覆蓋于細(xì)胞膜表面 C.方式a的最大轉(zhuǎn)運(yùn)速率與載體蛋白數(shù)量有關(guān) D.方式a和b的轉(zhuǎn)運(yùn)速率均與物質(zhì)的濃度差成正比 解析:選A 由于停止能量供應(yīng),分析坐標(biāo)曲線可以看出,方式a為自由擴(kuò)散,方式b為協(xié)助擴(kuò)散。脂溶性小分子物質(zhì)通過自由擴(kuò)散(即方式a)運(yùn)輸,A正確;方式a與載體蛋白無關(guān),只與物質(zhì)濃度有關(guān),B、C錯(cuò)誤;自由擴(kuò)散(即方式a)與膜兩側(cè)物質(zhì)的濃度差成正比,當(dāng)協(xié)助擴(kuò)散(即方式b)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白達(dá)到飽和時(shí),物質(zhì)濃度差再增加,物質(zhì)的運(yùn)輸速率也不再增加,D錯(cuò)誤。 [遷移·應(yīng)用·發(fā)展] 8.在用紫色洋蔥a及b的外表皮細(xì)胞分別制成的5個(gè)裝片上依次滴加5種不同濃度的蔗糖溶液,相同時(shí)間后原生質(zhì)體的體積變化如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是(  ) A.紫色洋蔥a比b的外表皮細(xì)胞的細(xì)胞液濃度高 B.兩種洋蔥外表皮細(xì)胞都發(fā)生質(zhì)壁分離的蔗糖溶液濃度是乙和丁 C.將處于乙蔗糖溶液中的洋蔥b外表皮細(xì)胞的裝片置于清水中,一定會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原 D.實(shí)驗(yàn)后丙溶液中洋蔥b外表皮細(xì)胞的吸水能力小于戊溶液中的洋蔥b外表皮細(xì)胞 解析:選C 以一個(gè)紫色洋蔥外表皮細(xì)胞的原生質(zhì)體體積的變化為標(biāo)準(zhǔn),判斷五種蔗糖溶液濃度的大小依次為丙細(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),雖然細(xì)胞c內(nèi)外溶液濃度相同,但細(xì)胞c失水后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。 6.如圖分別表示甲、乙兩種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?。下列說法錯(cuò)誤的是(  ) A.圖1可表示葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞的方式 B.圖2可表示細(xì)胞通過主動(dòng)運(yùn)輸吸收物質(zhì)乙 C.所有物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞都離不開細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì) D.去除膜上的蛋白質(zhì)對(duì)甲、乙的運(yùn)輸均有影響 解析:選C 分析圖解可知,圖1中甲物質(zhì)的運(yùn)輸屬于協(xié)助擴(kuò)散,可以表示葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞,A正確;圖2中乙物質(zhì)的運(yùn)輸由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè),并且需要載體蛋白的協(xié)助和消耗能量,屬于主動(dòng)運(yùn)輸,B正確;物質(zhì)通過自由擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞時(shí),不需要蛋白質(zhì)的參與,C錯(cuò)誤;除去細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì),對(duì)協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸均有影響,D正確。 7.某海藻細(xì)胞液與生活的海水中各種離子濃度分析如圖,圖中陰影部分代表該海藻細(xì)胞液的離子濃度。據(jù)圖判斷,下列敘述錯(cuò)誤的是(  ) A.海水中的Cl-進(jìn)入海藻細(xì)胞液需要消耗ATP B.溫度不影響海藻細(xì)胞吸收Mg2+ C.海藻細(xì)胞富集K+和Cl-有利于在海水中的生存 D.海藻細(xì)胞的生物膜具有選擇透過性 解析:選B Cl-在細(xì)胞內(nèi)的濃度大于海水,因此Cl-由海水進(jìn)入海藻細(xì)胞的轉(zhuǎn)運(yùn)方向是逆濃度梯度,屬于主動(dòng)運(yùn)輸,需要載體蛋白和消耗能量,A正確;溫度影響細(xì)胞膜的流動(dòng)性,從而影響海藻細(xì)胞吸收Mg2+,B錯(cuò)誤;K+和Cl-在細(xì)胞內(nèi)積累,使細(xì)胞液濃度升高,因此海藻細(xì)胞富集K+和Cl-有利于在海水中的生存,C正確;K+和Cl-在細(xì)胞內(nèi)積累,而Na+、 Ca2+、Mg2+在細(xì)胞液中的含量低于海水中的含量,這表明海藻細(xì)胞的生物膜具有選擇透過性,D正確。 8.下圖是某種哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞裂解后正常小泡和外翻性小泡的形成示意圖。下列相關(guān)分析錯(cuò)誤的是(  ) A.該動(dòng)物成熟紅細(xì)胞低滲裂解的原理是細(xì)胞滲透吸水 B.該動(dòng)物成熟紅細(xì)胞的細(xì)胞膜基本支架是磷脂雙分子層 C.細(xì)胞形成小泡的過程說明細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性 D.外翻性小泡膜外側(cè)一定會(huì)有糖蛋白 解析:選D 成熟紅細(xì)胞處于低滲溶液中,細(xì)胞滲透吸水裂解,A正確;細(xì)胞膜的基本支架是磷脂雙分子層,B正確;紅細(xì)胞吸水脹破形成小泡的過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動(dòng)性,C正確;信號(hào)分子的受體位于細(xì)胞膜外側(cè),當(dāng)紅細(xì)胞膜形成外翻性小泡時(shí)信號(hào)分子的受體分布到了外翻性小泡膜的內(nèi)側(cè),D錯(cuò)誤。 9.細(xì)胞膜中的通道蛋白分為兩大類:水通道蛋白和離子通道蛋白。下圖為腎小管上皮細(xì)胞重吸收水分和K+通道蛋白的立體結(jié)構(gòu)的示意圖。下列與通道蛋白有關(guān)的敘述錯(cuò)誤的是(  ) A.水通道蛋白往往貫穿于磷脂雙分子層中 B.K+通道蛋白運(yùn)輸物質(zhì)的方式為協(xié)助擴(kuò)散,不需要消耗ATP C.通道蛋白運(yùn)輸時(shí)沒有選擇性,比通道直徑小的物質(zhì)可自由通過 D.機(jī)體可通過調(diào)節(jié)細(xì)胞膜上通道蛋白的數(shù)量或開關(guān)來調(diào)節(jié)物質(zhì)的運(yùn)輸 解析:選C 通過左側(cè)的圖可知,水通道蛋白往往貫穿于磷脂雙分子層中,A正確;通過中間圖示和右側(cè)圖示可知,K+從高濃度一側(cè)到低濃度一側(cè),通過K+通道蛋白運(yùn)輸,不需要消耗ATP,屬于協(xié)助擴(kuò)散,B正確;通道蛋白運(yùn)輸時(shí)具有選擇性,C錯(cuò)誤;由圖可知,水分子和K+的運(yùn)輸需要借助通道蛋白來實(shí)現(xiàn),機(jī)體可通過調(diào)節(jié)細(xì)胞膜上通道蛋白的數(shù)量或開關(guān)來調(diào)節(jié)物質(zhì)的運(yùn)輸,D正確。 10.某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中做“觀察洋蔥表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí),在實(shí)驗(yàn)室老師的幫助下,進(jìn)行了一系列創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象如下表所示。對(duì)表的推斷或解釋錯(cuò)誤的是(  ) A.x為質(zhì)壁分離,因?yàn)榧?xì)胞滲透失水 B.y為質(zhì)壁分離,可能導(dǎo)致細(xì)胞失水過多而死亡 C.z為細(xì)胞稍增大,細(xì)胞液顏色逐漸變淺 D.④組無變化是因?yàn)榧?xì)胞吸水量等于失水量 解析:選D x應(yīng)為質(zhì)壁分離,因?yàn)檎崽侨芤簼舛容^細(xì)胞液濃度高,細(xì)胞失水,A正確。實(shí)驗(yàn)組②中質(zhì)壁分離后滴加清水細(xì)胞無變化,說明y也應(yīng)是質(zhì)壁分離狀態(tài),B正確。實(shí)驗(yàn)組③中,在質(zhì)壁分離5分鐘后已經(jīng)發(fā)生了質(zhì)壁分離復(fù)原的現(xiàn)象,z應(yīng)是細(xì)胞稍增大,細(xì)胞液顏色逐漸變淺,C正確。1 mol/L醋酸溶液會(huì)將細(xì)胞殺死,因此細(xì)胞無變化,D錯(cuò)誤。 11.將蘿卜和甜菜幼苗分別放在培養(yǎng)液中培養(yǎng)。一段時(shí)間后,培養(yǎng)液中的離子濃度變化如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是(  ) A.蘿卜吸收水的相對(duì)速度快于Mg2+   B.甜菜運(yùn)輸SiOeq \o\al(4-,4)的載體數(shù)量多于 Mg2+   C.蘿卜吸收Mg2+和吸水的方式相同   D.離子在細(xì)胞膜兩側(cè)的濃度會(huì)趨于平衡 解析:選B 由題圖可知,與初始濃度相比,培養(yǎng)蘿卜的溶液中Mg2+濃度降低,說明蘿卜吸收水的相對(duì)速度慢于Mg2+,A錯(cuò)誤;由題圖可知,與初始濃度相比,培養(yǎng)甜菜的溶液中Mg2+濃度增加,而SiOeq \o\al(4-,4)濃度顯著降低,說明甜菜運(yùn)輸SiOeq \o\al(4-,4)的載體數(shù)量多于 Mg2+,B正確;蘿卜吸收Mg2+和吸水的方式不相同,分別是主動(dòng)運(yùn)輸和自由擴(kuò)散,C錯(cuò)誤;由于主動(dòng)運(yùn)輸?shù)淖饔?,離子在細(xì)胞膜兩側(cè)的濃度存在濃度差,D錯(cuò)誤。 12.(2021·臨沂一中高一月考)如圖是“驗(yàn)證活細(xì)胞吸收物質(zhì)的選擇性”實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。下列敘述錯(cuò)誤的是(  ) A.甲組玉米胚乳細(xì)胞失去選擇性吸收能力而呈紅色 B.乙培養(yǎng)皿中應(yīng)放入等量煮熟的玉米籽粒 C.取出玉米籽粒后主要觀察胚的著色情況 D.玉米籽??v向切開后再泡脹并進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯 解析:選D 甲組玉米胚乳細(xì)胞在發(fā)育過程中已經(jīng)凋亡,不具有選擇透過性,失去選擇性吸收能力而呈紅色,A正確;對(duì)照試驗(yàn)的單一變量是細(xì)胞的活性,則乙培養(yǎng)皿中應(yīng)放入等量煮熟的玉米籽粒,B正確;該實(shí)驗(yàn)因變量是細(xì)胞是否吸收紅墨水,則觀察指標(biāo)是觀察胚的著色情況,C正確;玉米籽粒需要先浸泡,再縱向切開,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯,D錯(cuò)誤。 13.胃內(nèi)的酸性環(huán)境是通過質(zhì)子泵維持的,質(zhì)子泵催化1分子的ATP水解所釋放的能量,可驅(qū)動(dòng)1個(gè)H+從胃壁細(xì)胞進(jìn)入胃腔和1個(gè)K+從胃腔進(jìn)入胃壁細(xì)胞,K+又可經(jīng)通道蛋白順濃度梯度進(jìn)入胃腔。下列相關(guān)敘述正確的是(  ) A.K+進(jìn)入胃腔需要消耗能量 B.H+從胃壁細(xì)胞進(jìn)入胃腔的方式是主動(dòng)運(yùn)輸 C.胃壁細(xì)胞內(nèi)K+的含量不會(huì)影響細(xì)胞內(nèi)液滲透壓的大小 D.K+進(jìn)出胃壁細(xì)胞的跨膜運(yùn)輸方式是相同的 解析:選B 依題意可知,K+經(jīng)通道蛋白順濃度梯度進(jìn)入胃腔是協(xié)助擴(kuò)散,不消耗能量,A錯(cuò)誤;H+從胃壁細(xì)胞進(jìn)入胃腔,需要消耗ATP水解所釋放的能量,其進(jìn)入胃腔的方式是主動(dòng)運(yùn)輸,需要載體蛋白,B正確;胃壁細(xì)胞內(nèi)K+的含量會(huì)影響細(xì)胞內(nèi)液滲透壓的大小,C錯(cuò)誤;K+由胃壁細(xì)胞進(jìn)入胃腔的方式是協(xié)助擴(kuò)散,而從胃腔進(jìn)入胃壁細(xì)胞是主動(dòng)運(yùn)輸,D錯(cuò)誤。 14.某探究性學(xué)習(xí)小組研究營(yíng)養(yǎng)液中O2含量變化對(duì)某植物吸收K+速率的影響(其他條件都是適宜的),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖,下列說法錯(cuò)誤的是(  ) A.可分析得出該植物吸收K+消耗能量 B.從圖中可以看出,沒有O2該植物就不能吸收K+ C.a(chǎn)b段限制K+吸收速率的主要因素是營(yíng)養(yǎng)液中O2的濃度 D.bc段表示除了營(yíng)養(yǎng)液中O2的含量,還有其他因素影響K+的吸收速率 解析:選B 沒有O2,細(xì)胞可以通過無氧呼吸為K+的吸收提供能量。 15.圖甲中曲線a、b表示物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膬煞N方式,圖乙表示細(xì)胞對(duì)大分子物質(zhì)“胞吞”和“胞吐”的過程。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(  ) A.甲中a表示自由擴(kuò)散,b表示協(xié)助擴(kuò)散或主動(dòng)運(yùn)輸 B.甲中b曲線達(dá)到最大轉(zhuǎn)運(yùn)速率后的限制因素可能是載體蛋白的數(shù)量 C.乙中胞吐和胞吞過程說明細(xì)胞膜有選擇透過性 D.乙中胞吐和胞吞過程都需消耗ATP(能量) 解析:選C 分析圖甲中的曲線:方式a只與濃度有關(guān),且與濃度呈正相關(guān),屬于自由擴(kuò)散;方式b除了與濃度相關(guān)外,還與載體數(shù)量有關(guān),應(yīng)屬于協(xié)助擴(kuò)散或主動(dòng)運(yùn)輸,所以b曲線的最大轉(zhuǎn)運(yùn)速率可能與載體蛋白數(shù)量有關(guān),A、B正確;圖乙中的胞吐和胞吞過程說明細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性,C錯(cuò)誤;胞吞和胞吐是耗能過程,需要細(xì)胞內(nèi)部提供能量,D正確。 16.液泡是植物細(xì)胞中儲(chǔ)存 Ca2+的主要細(xì)胞器,液泡膜上的 H+焦磷酸酶可利用水解無機(jī)焦磷酸釋放的能量跨膜運(yùn)輸 H+,建立液泡膜兩側(cè)的 H+濃度梯度。該濃度梯度驅(qū)動(dòng) H+通過液泡膜上的載體蛋白 CAX 完成跨膜運(yùn)輸,從而使 Ca2+以與 H+相反的方向同時(shí)通過 CAX 進(jìn)入液泡并儲(chǔ)存。下列說法錯(cuò)誤的是(  ) A.Ca2+通過 CAX 的跨膜運(yùn)輸方式屬于協(xié)助擴(kuò)散 B.Ca2+通過 CAX 的運(yùn)輸有利于植物細(xì)胞保持堅(jiān)挺 C.加入 H+焦磷酸酶抑制劑,Ca2+通過 CAX 的運(yùn)輸速率變慢 D.H+從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到液泡的跨膜運(yùn)輸方式屬于主動(dòng)運(yùn)輸 解析:選A Ca2+通過 CAX 的跨膜運(yùn)輸方式為主動(dòng)運(yùn)輸,所需要的能量由H+順濃度梯度產(chǎn)生的勢(shì)能提供,A錯(cuò)誤;Ca2+通過 CAX 的運(yùn)輸進(jìn)入液泡增加細(xì)胞液的濃度,有利于植物細(xì)胞保持堅(jiān)挺,B正確;加入 H+焦磷酸酶抑制劑,則液泡中的H+濃度降低,液泡膜兩側(cè)的 H+濃度梯度差減小,為Ca2+通過 CAX 的運(yùn)輸提供的能量減少,Ca2+的運(yùn)輸速率變慢,C正確;H+從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到液泡的跨膜運(yùn)輸方式需要水解無機(jī)焦磷酸釋放的能量來提供,為主動(dòng)運(yùn)輸,D正確。 二、非選擇題(本題共4小題,共52分) 17.(10分)植物的根細(xì)胞可以通過不同方式吸收外界溶液中的K+。回答下列問題: (1)細(xì)胞外的K+可以跨膜進(jìn)入植物的根細(xì)胞。細(xì)胞膜和核膜等共同構(gòu)成了細(xì)胞的生物膜系統(tǒng),生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是________________。 (2)細(xì)胞外的K+能夠通過離子通道進(jìn)入植物的根細(xì)胞。離子通道是由________復(fù)合物構(gòu)成的,其運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)是____________________________(答出1點(diǎn)即可)。 (3)細(xì)胞外的K+可以通過載體蛋白逆濃度梯度進(jìn)入植物的根細(xì)胞。在有呼吸抑制劑的條件下,根細(xì)胞對(duì)K+的吸收速率降低,原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:(1)生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有一定的流動(dòng)性。(2)離子通道是由蛋白質(zhì)復(fù)合物構(gòu)成的,一種通道只能讓某種離子通過,而另一些離子則不容易通過,即離子通道具有選擇性,且通過離子通道的運(yùn)輸方式是順濃度梯度運(yùn)輸?shù)摹?3)細(xì)胞外的K+可以通過載體蛋白逆濃度梯度進(jìn)入植物的根細(xì)胞,可知是主動(dòng)運(yùn)輸過程,主動(dòng)運(yùn)輸需要消耗能量,而細(xì)胞中的能量由細(xì)胞呼吸提供,因此呼吸抑制劑會(huì)影響細(xì)胞對(duì)K+的吸收速率。 答案:(1)具有一定的流動(dòng)性 (2)蛋白質(zhì) 具有選擇性(或順濃度梯度運(yùn)輸) (3)細(xì)胞逆濃度梯度吸收K+是主動(dòng)運(yùn)輸過程,需要能量,呼吸抑制劑會(huì)影響細(xì)胞呼吸供能,故使細(xì)胞主動(dòng)運(yùn)輸速率降低 18.(12分)如圖為物質(zhì)出入細(xì)胞的四種方式示意圖,請(qǐng)據(jù)圖回答: (1)圖中細(xì)胞膜主要由_______________________________________________組成。 (2)上圖過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜的__________________功能。 (3)圖中A、B兩種運(yùn)輸方式所需條件的區(qū)別是 ________________________________________________________________________。 (4)與圖中C運(yùn)輸方式有關(guān)的細(xì)胞器有__________________________。 (5)圖中D表示___________方式,該過程利用了膜的____________________特性。 (6)若在細(xì)胞中注入呼吸抑制劑,__________(填圖中字母)方式將會(huì)受到較大影響。 解析:(1)細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)(或磷脂)和蛋白質(zhì)組成。(2)題圖過程為物質(zhì)出入細(xì)胞的四種方式,體現(xiàn)了細(xì)胞膜的控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞功能。(3)圖中A、B兩種運(yùn)輸方式所需條件的區(qū)別是B方式需要借助載體蛋白。(4)圖中C運(yùn)輸方式為主動(dòng)運(yùn)輸,需要載體和能量,線粒體可以為該過程提供能量,核糖體可以合成載體蛋白,故與圖中C運(yùn)輸方式有關(guān)的細(xì)胞器有線粒體和核糖體。(5)圖中D表示胞吐方式,該過程涉及小泡膜和細(xì)胞膜的融合,利用了膜的一定的流動(dòng)性。(6)若在細(xì)胞中注入呼吸抑制劑,細(xì)胞的能量供應(yīng)受阻,C主動(dòng)運(yùn)輸、D胞吐這兩種需要消耗細(xì)胞能量的運(yùn)輸方式會(huì)受到很大影響。 答案:(1)脂質(zhì)(或磷脂)和蛋白質(zhì) (2)控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞 (3)B方式與A方式相比,需要借助載體蛋白 (4)線粒體和核糖體 (5)胞吐 一定的流動(dòng)性 (6)C、D 19.(13分)人類囊性纖維病的發(fā)生與氯離子的跨膜運(yùn)輸有關(guān)。圖1和圖2分別表示正常人與患者肺部細(xì)胞部分物質(zhì)運(yùn)輸情況,回答下列問題: (1)①____________是該膜結(jié)構(gòu)的基本支架。根據(jù)________(填標(biāo)號(hào))的位置,可以判斷該膜是細(xì)胞膜。 (2)由圖1可知,氯離子通過__________的方式轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞外,隨著氯離子在細(xì)胞外濃度逐漸升高,使外界溶液的濃度大于________濃度,導(dǎo)致水分子向膜外擴(kuò)散的速率________(填“加快”或“減慢”),使覆蓋于肺部細(xì)胞表面的黏液被稀釋。 (3)由圖2可知,由于____________空間結(jié)構(gòu)改變,導(dǎo)致氯離子不能運(yùn)出細(xì)胞而形成囊性纖維病。 (4)圖示說明了無機(jī)鹽具有________________的作用;同時(shí)體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有____________的功能。 解析:據(jù)圖分析可知,圖1表示功能正常的CFTR蛋白能協(xié)助氯離子轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞外,使覆蓋于肺部細(xì)胞表面的黏液被稀釋;圖2表示功能異常的CFTR蛋白不能協(xié)助氯離子轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞外,導(dǎo)致肺部細(xì)胞表面的黏液不斷積累。(1)圖示為細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型,其基本支架是①(磷脂雙分子層),根據(jù)②(糖蛋白)的位置,可以判斷該膜為細(xì)胞膜。(2)氯離子的跨膜運(yùn)輸需要功能正常的CFTR蛋白協(xié)助,還需要消耗能量,屬于主動(dòng)運(yùn)輸。隨著氯離子在細(xì)胞外濃度逐漸升高,細(xì)胞外液濃度升高,滲透壓增大,水分子向膜外擴(kuò)散的速率加快,使覆蓋于肺部細(xì)胞表面的黏液被稀釋。(3)由圖1可知,功能正常的CFTR蛋白能協(xié)助氯離子進(jìn)行跨膜運(yùn)輸,而功能異常的CFTR蛋白不能協(xié)助氯離子進(jìn)行跨膜運(yùn)輸,可見,氯離子跨膜運(yùn)輸?shù)恼_M(jìn)行是由膜上功能正常的CFTR蛋白決定的,功能正常的CFTR蛋白空間結(jié)構(gòu)改變,會(huì)導(dǎo)致氯離子不能運(yùn)出細(xì)胞而形成囊性纖維病。(4)圖示說明了無機(jī)鹽具有維持細(xì)胞和生物體正常生命活動(dòng)的作用;同時(shí)體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能。 答案:(1)磷脂雙分子層 ② (2)主動(dòng)運(yùn)輸 細(xì)胞質(zhì) 加快 (3)功能正常的CFTR蛋白 (4)維持細(xì)胞和生物體正常生命活動(dòng) 控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞 20.(17分)主動(dòng)運(yùn)輸普遍存在于動(dòng)植物和微生物細(xì)胞中,保證了活細(xì)胞能夠按照生命活動(dòng)的需要,主動(dòng)選擇吸收所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),排出代謝廢物和對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)。根據(jù)能量的來源不同,主動(dòng)運(yùn)輸分為三種類型,如圖1所示(圖中a、b、c代表主動(dòng)運(yùn)輸?shù)娜N類型,、、代表主動(dòng)運(yùn)輸?shù)碾x子或小分子)。葡萄糖是細(xì)胞的主要能源物質(zhì),其進(jìn)出小腸上皮細(xì)胞的運(yùn)輸方式如圖2所示。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。 (1)分析圖1所示的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),________(填“P”或“Q”)側(cè)為細(xì)胞外,判斷的理由是________________。 (2)在小腸腔面,細(xì)胞膜上的蛋白S有兩種結(jié)合位點(diǎn):一種與Na+結(jié)合,一種與葡萄糖結(jié)合。當(dāng)?shù)鞍譙將Na+順濃度梯度運(yùn)輸進(jìn)入上皮細(xì)胞時(shí),葡萄糖與Na+相伴隨也進(jìn)入細(xì)胞。小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式是圖1中______(填“a”“b”或“c”)類型的主動(dòng)運(yùn)輸,葡萄糖進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞的能量來源是______________________________________。 (3)小腸基膜上Na+-K+泵由α、β兩個(gè)亞基組成,α亞基上既有Na+、K+的結(jié)合位點(diǎn),又具有ATP酶的活性,據(jù)此分析圖中Na+-K+泵的功能是____________________________。 (4)研究發(fā)現(xiàn),不同條件下小腸上皮細(xì)胞對(duì)葡萄糖的吸收速率不同,某生物興趣小組想進(jìn)一步探究小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖是否需要ATP,請(qǐng)幫助他們簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)思路。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 解析:(1)糖蛋白只分布在細(xì)胞膜的外表面,所以圖1中P表示細(xì)胞外,Q表示細(xì)胞內(nèi)。(2)由圖2可知,當(dāng)?shù)鞍譙將Na+順濃度梯度運(yùn)輸進(jìn)入上皮細(xì)胞時(shí),葡萄糖與Na+相伴隨也進(jìn)入細(xì)胞,因此小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式是圖1中a類型的主動(dòng)運(yùn)輸;此時(shí)葡萄糖進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞的能量來源是細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)的Na+濃度差形成的勢(shì)能。(3)Na+-K+泵的功能是運(yùn)輸鈉、鉀離子和催化ATP水解。(4)探究小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖是否需要ATP的實(shí)驗(yàn)思路:將生理狀況相同的小腸上皮細(xì)胞分為兩組,一組給予呼吸條件,一組用細(xì)胞呼吸抑制劑處理,分別檢測(cè)葡萄糖的吸收速率。 答案:(1)P 糖蛋白位于細(xì)胞膜的外表面 (2)a (小腸腔面)細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)的Na+濃度差形成的勢(shì)能 (3)運(yùn)輸鈉、鉀離子和催化ATP水解 (4)將生理狀況相同的小腸上皮細(xì)胞分為兩組,一組給予呼吸條件,一組用細(xì)胞呼吸抑制劑處理,分別檢測(cè)葡萄糖的吸收速率。 學(xué)有目標(biāo)——課標(biāo)要求必明記在平時(shí)——核心語句必背1.闡明細(xì)胞膜的選擇透過性。 2.舉例說出細(xì)胞吸水、失水的原理。1.滲透作用發(fā)生的兩個(gè)條件:一是半透膜,二是濃度差,滲透的方向是水分子從水的相對(duì)含量高的一側(cè)向低的一側(cè)滲透。 2.原生質(zhì)層包括細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì),原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。 3.動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞都可通過滲透作用吸水和失水。項(xiàng)目滲透作用模型動(dòng)植物細(xì)胞與外界溶液形成的滲透系統(tǒng)圖解基本條件半透膜、濃度差原生質(zhì)層(動(dòng)物細(xì)胞膜)——相當(dāng)于半透膜;濃度差——細(xì)胞液(細(xì)胞質(zhì))與外界溶液之間的濃度差原理水分子通過半透膜的擴(kuò)散作用 水分子通過原生質(zhì)層(細(xì)胞膜)在細(xì)胞液(細(xì)胞質(zhì))與外界溶液之間發(fā)生擴(kuò)散水?dāng)U散總趨勢(shì)低濃度溶液→高濃度溶液項(xiàng)目漏斗內(nèi)燒杯內(nèi)溶液濃度MN現(xiàn)象及結(jié)論①若漏斗內(nèi)液面上升,則M >N; ②若漏斗內(nèi)液面不變,則M=N; ③若漏斗內(nèi)液面下降,則M<N燒杯內(nèi)盛淀粉溶液漏斗內(nèi)盛碘液結(jié)論變藍(lán)不變藍(lán)碘能通過半透膜,而淀粉不能不變藍(lán)變藍(lán)淀粉能通過半透膜,而碘不能變藍(lán)變藍(lán)淀粉和碘都能通過半透膜不變藍(lán)不變藍(lán)淀粉和碘都不能通過半透膜組別甲乙丙丁處理方法未做處理純水沖洗 1 min浸入純水1 min浸入純水30 min1 kg青菜農(nóng)藥殘留量0.196 mg0.086 mg0.097 mg0.123 mg學(xué)有目標(biāo)——課標(biāo)要求必明記在平時(shí)——核心語句必背1.說明兩種被動(dòng)運(yùn)輸方式的異同。 2.嘗試提出問題,作出假設(shè),對(duì)探究活動(dòng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 3.進(jìn)行關(guān)于植物細(xì)胞吸水和失水的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作。1.植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離的原因:①外界溶液的濃度大于細(xì)胞液濃度;②原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁。 2.細(xì)胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜,選擇透過性是活細(xì)胞的一個(gè)重要特征。 3.被動(dòng)運(yùn)輸是物質(zhì)以擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞,不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量,包括自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散。組別實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組第一組經(jīng)質(zhì)量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液處理后發(fā)生質(zhì)壁分離的洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞自然狀態(tài)下的洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞第二組用清水處理后發(fā)生了質(zhì)壁分離復(fù)原的細(xì)胞發(fā)生了質(zhì)壁分離的洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞方式轉(zhuǎn)運(yùn)方向是否需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是否消耗能量方式a高濃度→低濃度不需要不消耗方式b、c高濃度→低濃度需要不消耗名稱轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)象特點(diǎn)載體蛋白與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子每次轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)都會(huì)發(fā)生自身構(gòu)象的改變通道蛋白與自身通道的直徑和形狀相適配、大小和電荷相適宜的分子或離子轉(zhuǎn)運(yùn)分子不需要與通道蛋白結(jié)合學(xué)有目標(biāo)——課標(biāo)要求必明記在平時(shí)——核心語句必背1.闡明主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪^程、特點(diǎn)和意義。 2.舉例說明胞吞、胞吐的過程。 3.利用細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌結(jié)構(gòu)模型解釋各種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健?1.主動(dòng)運(yùn)輸既需要消耗能量,又需要載體蛋白,無機(jī)鹽離子和其他物質(zhì)在逆濃度梯度跨膜運(yùn)輸時(shí),主要以主動(dòng)運(yùn)輸方式出入細(xì)胞。 2.生物大分子進(jìn)出細(xì)胞通過胞吞或胞吐,和細(xì)胞膜的流動(dòng)性有關(guān)。 3.細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類和數(shù)量或空間結(jié)構(gòu)的變化,對(duì)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸起決定性作用,也是細(xì)胞膜具有選擇透過性的基礎(chǔ)。項(xiàng)目離子和小分子物質(zhì)大分子和顆粒狀物質(zhì)自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸胞吞和胞吐方向高濃度→低濃度高濃度→低濃度低濃度→高濃度與濃度無關(guān)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白不需要需要需要不需要能量不需要不需要需要需要舉例水、O2、CO2、甘油、乙醇、苯等脂溶性物質(zhì)水借助水通道蛋白的運(yùn)輸、血漿中葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞K+進(jìn)入紅細(xì)胞,葡萄糖進(jìn)入小腸細(xì)胞白細(xì)胞吞噬細(xì)菌,胰島B細(xì)胞分泌胰島素實(shí)驗(yàn)組5分鐘的現(xiàn)象再過5分鐘滴加清水5分鐘①0.3 g/mL蔗糖溶液x質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原②0.5 g/mL蔗糖溶液質(zhì)壁分離y無變化③1 mol/L KNO3溶液質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原z④1 mol/L醋酸溶液無變化無變化無變化

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