考點(diǎn)一 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例
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。
(2)滲透作用原理
2．動(dòng)、植物細(xì)胞的吸水和失水
(1)動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水
②現(xiàn)象
(2)植物細(xì)胞的吸水和失水(以成熟植物細(xì)胞為例)
①原理
②現(xiàn)象
3.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例
(1)植物對(duì)無(wú)機(jī)鹽離子的吸收
①不同植物對(duì)同種無(wú)機(jī)鹽離子的吸收有差異。
②同種植物對(duì)不同無(wú)機(jī)鹽離子的吸收也有差異。
(2)人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞對(duì)碘的吸收是逆(填“逆”或“順”)濃度梯度進(jìn)行的。
(3)不同微生物對(duì)不同礦物質(zhì)的吸收表現(xiàn)出較大的差異性。
[基礎(chǔ)診斷]
1．玻璃紙是一種選擇透過(guò)性膜，水分子可以透過(guò)它，而蔗糖分子則不能。(必修1 P60問(wèn)題探討)(×)
2．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。(必修1 P60問(wèn)題探討)(×)
3．當(dāng)外界溶液低時(shí)，紅細(xì)胞一定會(huì)吸水漲破。(必修1 P61思考與討論)(×)
4．人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞對(duì)碘的吸收是順濃度梯度進(jìn)行的。(必修1 P63資料分析)(×)
[深度拓展]
1．(必修1 P64拓展題)輪作是指農(nóng)民在一塊地里有計(jì)劃地更換作物種類(lèi)來(lái)種，這樣做的意義是什么？
提示：防止長(zhǎng)期在同一塊田里種植同種作物導(dǎo)致土壤肥力下降。
2．(必修1 P64)細(xì)胞膜和其他生物膜都具有流動(dòng)性和選擇透過(guò)性，其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)分別是什么？
提示：流動(dòng)性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是組成膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子都是運(yùn)動(dòng)的；選擇透過(guò)性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)主要是膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類(lèi)和數(shù)量。
3．(必修1 P63)科學(xué)家將番茄和水稻分別放在含有Ca2＋、Mg2＋和SiO eq \\al(\s\up1(4－),\s\d1(4)) 的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，結(jié)果如圖所示，據(jù)圖分析：
請(qǐng)解釋水稻培養(yǎng)液中Mg2＋、Ca2＋濃度升高的原因。
提示：水稻吸收水分的量多于吸收Mg2＋、Ca2＋的量。
1．溶質(zhì)能通過(guò)半透膜的滲透裝置分析
(1)S1和S2是同種溶質(zhì)，且能透過(guò)半透膜，S1溶液濃度大于S2
(2)S1和S2是兩種不同的溶質(zhì)，且只有水和S1能通過(guò)半透膜
2．影響滲透作用中液面變化的因素分析
eq \a\vs4\al(圍繞滲透作用的原理及應(yīng)用分析，考查理解能力)
1．(2021·湖北聯(lián)考)某興趣小組用圖甲研究滲透作用，a和b均為蔗糖溶液，c允許單糖通過(guò)。圖乙為實(shí)驗(yàn)結(jié)果。下列說(shuō)法正確的是( )
A．燒杯中蔗糖溶液濃度大于漏斗中蔗糖溶液濃度
B．若t2時(shí)刻在燒杯中加入蔗糖酶，則Δh最終將變小
C．t2時(shí)刻半透膜兩側(cè)蔗糖溶液濃度相同
D．若t2時(shí)刻在漏斗中加入蔗糖酶，則Δh將先變大后變小
D [分析圖乙，Δh先增加后趨于穩(wěn)定，說(shuō)明漏斗中蔗糖溶液濃度大于燒杯中蔗糖溶液濃度，A錯(cuò)誤；若t2時(shí)刻在燒杯中加入蔗糖酶，蔗糖分解為單糖，燒杯內(nèi)溶液濃度會(huì)升高，由于c允許單糖通過(guò)，繼而燒杯內(nèi)溶液濃度會(huì)下降，則Δh將先變小后變大，B錯(cuò)誤；t2時(shí)刻半透膜兩側(cè)水分子進(jìn)出速度相等，但是由于漏斗與燒杯的液面不一樣高，所以膜兩側(cè)溶液濃度不相等，C錯(cuò)誤。]
2．(2022·河南模擬)如圖1所示的甲、乙、丙三個(gè)滲透裝置中，三個(gè)漏斗頸的內(nèi)徑相等，漏斗內(nèi)盛有濃度相同的蔗糖溶液，且漏斗內(nèi)液面高度相同，漏斗底部均封以半透膜，置于同一個(gè)水槽的清水中。三個(gè)滲透裝置半透膜的面積和所盛蔗糖溶液的體積如下表所示。圖2中曲線(xiàn)①②③表示漏斗液面高度隨時(shí)間的變化情況。則曲線(xiàn)①②③與甲、乙、丙三個(gè)裝置的對(duì)應(yīng)關(guān)系應(yīng)是( )
A.①—丙；②—甲；③—乙
B．①—乙；②—甲；③—丙
C．①—甲；②—乙；③—丙
D．①—丙；②—乙；③—甲
A [丙內(nèi)蔗糖溶液的體積最大，吸水的量最大，漏斗液面高度最高，相對(duì)應(yīng)的是圖2中曲線(xiàn)①；甲、乙的體積相等，但是甲漏斗口的半透膜面積比乙的大，吸水的速度快，故甲漏斗液面高度變化要比乙的快些，對(duì)應(yīng)圖2中曲線(xiàn)②。]
eq \a\vs4\al(圍繞動(dòng)植物細(xì)胞吸水與失水分析，考查實(shí)驗(yàn)探究能力)
3．(2022·甘肅模擬)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(guān)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(méi)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
C [兔紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞壁，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)出達(dá)到平衡，B錯(cuò)誤；在低于0.9%NaCl溶液中，進(jìn)入紅細(xì)胞的水分子多于出紅細(xì)胞的水分子，紅細(xì)胞會(huì)因滲透作用吸水膨脹甚至有的破裂，C正確；滲透作用是指水分子或其他溶劑分子通過(guò)半透膜的擴(kuò)散，其中水分子是從其分子數(shù)相對(duì)較多處向相對(duì)較少處擴(kuò)散，即從溶液濃度較低處向溶液濃度較高處進(jìn)行擴(kuò)散，D錯(cuò)誤。]
4．(2020·全國(guó)卷Ⅱ)取某植物的成熟葉片，用打孔器獲取葉圓片，等分成兩份，分別放入濃度(單位為g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組(甲糖的相對(duì)分子質(zhì)量約為乙糖的2倍)。水分交換達(dá)到平衡時(shí)，檢測(cè)甲、乙兩組的溶液濃度，發(fā)現(xiàn)甲組中甲糖溶液濃度升高。在此期間葉細(xì)胞和溶液之間沒(méi)有溶質(zhì)交換。據(jù)此判斷下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A．甲組葉細(xì)胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液濃度升高
B．若測(cè)得乙糖溶液濃度不變，則乙組葉細(xì)胞的凈吸水量為零
C．若測(cè)得乙糖溶液濃度降低，則乙組葉肉細(xì)胞可能發(fā)生了質(zhì)壁分離
D．若測(cè)得乙糖溶液濃度升高，則葉細(xì)胞的凈吸水量乙組大于甲組
D [甲、乙兩組糖溶液的質(zhì)量濃度(單位為g/mL)相同，但甲糖的相對(duì)分子質(zhì)量大于乙糖，所以甲、乙兩組糖溶液的物質(zhì)的量濃度不同(甲NA，其他條件相同的情況下，半透膜的表面積越大，單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)出半透膜的水量越多，液面變化越明顯
在其他條件相同的情況下，半透膜兩側(cè)的濃度差越大，單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)出半透膜的水量越多，液面變化越明顯
結(jié)果：vB>vC，ΔhB＝ΔhC
結(jié)果：vB>vC，ΔhB>ΔhC
裝置編號(hào)
甲
乙
丙
半透膜面積
S
S/2
S
蔗糖溶液體積
T
T
2T
判斷細(xì)胞的吸水、失水的兩種方法
(1)通過(guò)比較細(xì)胞外溶液和細(xì)胞液的濃度大小來(lái)判斷：當(dāng)細(xì)胞外溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞失水；當(dāng)細(xì)胞外溶液濃度小于細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞吸水；當(dāng)細(xì)胞外溶液濃度與細(xì)胞液的濃度相等時(shí)，細(xì)胞失水量和吸水量相等，水分進(jìn)出細(xì)胞處于動(dòng)態(tài)平衡。
(2)根據(jù)重量或長(zhǎng)度變化(如蘿卜條)來(lái)判斷：若重量增加或長(zhǎng)度變長(zhǎng)，則吸水；反之則失水。
蔗糖溶液濃度/
(ml·L－1)
初始質(zhì)量/g
實(shí)驗(yàn)后
質(zhì)量/g
質(zhì)量變化
百分比/%
1
3.24
1.80
－44
0.8
3.18
1.85
－42
0.6
3
1.92
－36
0.4
3.15
2.19
－30
0.2
3.12
3.36
7.7
0
3.06
3.51
14.7
乙組試管編號(hào)
1
2
3
4
5
6
1 ml/L的蔗糖溶液(mL)
0.5
1
1.5
2
2.5
3
蒸餾水(mL)
9.5
9
8.5
8
7.5
7
藍(lán)色小滴升降情況
↓
↓
↓
↑
↑
↑
物質(zhì)出
入細(xì)胞
的方式
被動(dòng)運(yùn)輸
主動(dòng)
運(yùn)輸
胞吞
胞吐
自由
擴(kuò)散
協(xié)助
擴(kuò)散
圖例
運(yùn)輸
方向
高濃度→低濃度
低濃度→
高濃度
胞外→
胞內(nèi)
胞內(nèi)→
胞外
是否需
要載體
否
是
是
否
否
是否消
耗能量
否
是
是
是
“三看法”快速判定物質(zhì)出入細(xì)胞的方式
析個(gè)性
第1題以曲線(xiàn)圖形式考查了植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原過(guò)程；第2題以柱狀圖形式考查了植物細(xì)胞在不同濃度的蔗糖溶液中吸水和失水情況
找共性
兩個(gè)題目都以植物細(xì)胞吸水、失水和質(zhì)壁分離為依托，主要考查識(shí)圖能力和獲取信息并利用信息分析解決問(wèn)題的能力。解答此類(lèi)問(wèn)題要明確植物細(xì)胞質(zhì)壁分離的原理和過(guò)程，并會(huì)分析相關(guān)曲線(xiàn)

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