高考生物一輪復(fù)習_第2單元_細胞的基本結(jié)構(gòu)與物質(zhì)運輸_第7講_物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗头绞秸n件-課件下載-教習網(wǎng)

考點一　細胞的吸水和失水(5年6考)
(1)概念：指水分子(或其他溶劑分子)通過的擴散過程。(2)發(fā)生滲透作用的條件：一是具有，二是半透膜兩側(cè)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(cè)形成的壓強，會溶劑由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴散。
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。(2) (3)驗證①當外界溶液的濃度大于細胞液泡濃度時，細胞就通過失水，植物細胞就發(fā)生現(xiàn)象。②將已發(fā)生質(zhì)壁分離的植物細胞放入清水中，此時細胞液的濃度外界清水，植物細胞就發(fā)生現(xiàn)象。
(4)引發(fā)質(zhì)壁分離的2種原因
題組一　滲透系統(tǒng)與滲透作用的原理
1.U型管中裝有兩種不同的溶液R及S，并為一半透性膜(X)隔開(如下圖所示)。與S相比，R為低滲溶液(即濃度較低)。當圖a中的U形管內(nèi)已達到平衡時(參看圖b)，U形管兩側(cè)溶液的高度及濃度分別是(　　)
A.右側(cè)較高，兩溶液等滲，即濃度相等B.右側(cè)較高，且右側(cè)為高滲，即濃度較高C.左側(cè)較高，且右側(cè)為低滲，即濃度較低D.兩側(cè)高度相等，且為等滲解析　由于溶液S濃度高于溶液R，所以U形管內(nèi)達到平衡時，右側(cè)較高。此時兩側(cè)液面造成的壓強差與兩側(cè)溶液的滲透壓差對水分通過半透膜的作用相等，水分進出平衡。答案　B
2.半透膜對淀粉和葡萄糖的通透性不同(如圖1)，預(yù)測圖2的實驗結(jié)果(開始時漏斗內(nèi)外液面相平)最可能的是(　　)
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　因淀粉不能透過半透膜，故圖甲中的水柱a上升到最大高度后將靜止；因葡萄糖可以透過半透膜，故圖乙漏斗內(nèi)液體先表現(xiàn)吸水，水柱b上升，因葡萄糖的外滲，最終擴散平衡時內(nèi)外葡萄糖濃度相等，即內(nèi)外液面相平。答案　D
有關(guān)滲透作用的“4”個易錯點(1)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，實質(zhì)是指滲透壓，如質(zhì)量分數(shù)為10%葡萄糖溶液和質(zhì)量分數(shù)為10%蔗糖溶液的質(zhì)量濃度相等，但質(zhì)量分數(shù)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移動，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。(3)滲透平衡只意味著半透膜兩側(cè)水分子移動達到平衡狀態(tài)，既不可看作沒有水分子移動，也不可看作兩側(cè)溶液濃度絕對相等。(4)只有活的、成熟的植物細胞才能發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原。
題組二　細胞的吸水和失水狀況分析
3.(2011·課標，1)將人的紅細胞放入4 ℃蒸餾水中，一段時間后紅細胞破裂，主要原因是(　　)
A.紅細胞膜具有水溶性B.紅細胞的液泡體積增大C.蒸餾水大量進入紅細胞D.低溫時紅細胞膜流動性增大解析　將人的紅細胞放入4℃蒸餾水中，紅細胞會因大量蒸餾水進入而破裂；紅細胞膜是脂溶性的；人的紅細胞沒有液泡；因低溫時分子運動減慢而導(dǎo)致細胞膜的流動性降低。答案　C
4.將小鼠紅細胞放入一定濃度的KNO3溶液中，紅細胞體積隨時間變化如圖，有關(guān)敘述正確的是(　　)
A.KNO3溶液的起始滲透壓小于紅細胞內(nèi)液的起始滲透壓B.與B點相比，A點對應(yīng)時刻紅細胞內(nèi)液的滲透壓較大C.AB段細胞失水使紅細胞內(nèi)液的滲透壓大于KNO3溶液，從而出現(xiàn)BC段的變化
D.B點對應(yīng)的時刻，KNO3溶液與紅細胞內(nèi)液的滲透壓相等
考點二　物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞剑?年6考）
1.物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?br/>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＋和的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，結(jié)果及分析如下：(1)實驗結(jié)果①不同植物對的吸引有差異。②同一種植物對的吸收也有差異。(2)實驗結(jié)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不同。
2.物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?連線)
“三步法”判斷物質(zhì)出入細胞的方式
1.依據(jù)模式圖確認物質(zhì)出入方式及影響因素
(1)填寫以下有關(guān)物質(zhì)運輸方式及結(jié)構(gòu)的名稱：圖2：；圖3：；圖4：；a：。圖5：(2)寫出圖1～圖4中影響物質(zhì)跨膜運輸?shù)囊蛩丌賵D中僅受“濃度差”制約的為②加入蛋白酶抑制劑處理會受影響的是③加入呼吸酶抑制劑處理，會受影響的是(3)甘油分子跨膜運輸遵循所示模式，紅細胞吸收葡萄糖與所示模式一致，多數(shù)離子跨膜方式應(yīng)如所示方式。(4)神經(jīng)遞質(zhì)的釋放應(yīng)符合所示模式，該模式 (填“需”或“不需”)消耗能量，其運輸機制與膜的有關(guān)。
2.下列是物質(zhì)出入細胞方式概念圖。
(1)請你具體指出①～⑦的內(nèi)容(2)上述運輸方式中可逆濃度梯度運輸?shù)氖荹　]________(3)同一物質(zhì)進出不同細胞的方式是否一定相同？___________。
提示　(1)①～⑦依次為①分子大小、②胞吐、③胞吞、④是否耗能、⑤主動運輸、⑥是否需要載體、⑦協(xié)助擴散。(2)上述運輸方式中只有[⑤]主動運輸可逆濃度梯度運輸。(3)不一定相同。如葡萄糖進入紅細胞的方式是協(xié)助擴散，而進入小腸上皮細胞則是主動運輸。
有關(guān)物質(zhì)出入細胞的8個“不要漏掉”(1)需要載體蛋白協(xié)助的運輸方式除主動運輸外不要漏掉協(xié)助擴散。(2)消耗能量的運輸方式除主動運輸外不要漏掉胞吞和胞吐。(3)從高濃度到低濃度的運輸方式除自由擴散外不要漏掉協(xié)助擴散，有些主動運輸也可以從高濃度到低濃度運輸。(4)影響協(xié)助擴散運輸速率的因素除載體蛋白數(shù)量外不要漏掉濃度差。(5)與主動運輸有關(guān)的細胞器除供能的線粒體外不要漏掉載體蛋白的合成場所——核糖體。
(6)運輸速率與O2濃度無關(guān)的運輸方式除自由擴散外不要漏掉協(xié)助擴散。(7)胞吞(吐)的大分子物質(zhì)穿過細胞膜的層數(shù)為0，因為該過程是通過膜的融合將物質(zhì)轉(zhuǎn)入或轉(zhuǎn)出細胞的。(8)RNA和蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)進出細胞核，是通過核孔，而不是通過胞吞、胞吐。
1.高考重組　判斷正誤
(1)小腸上皮細胞吸收溶質(zhì)發(fā)生障礙時，可導(dǎo)致小腸吸水減少。(2015·海南卷，16C)()(2)小腸黏膜中的一些細胞可通過被動運輸將某種蛋白分泌到腸腔(2015·海南卷，16D)()(3)甘油是極性分子，所以不能以自由擴散的方式通過細胞膜(2014·新課標Ⅰ，1C)()(4)植物細胞通過主動運輸吸收不同礦質(zhì)元素離子的速率都相同(2013·新課標Ⅰ，3A)()
(5)Na＋與有關(guān)載體蛋白結(jié)合排出細胞屬于主動運輸(2013·浙江，2D)( )以上內(nèi)容著重考查了教材必修1 P70～72物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞郊皩嵗藢俑呖几哳l考點，備考時應(yīng)側(cè)重各類方式的比較與界定。
2.(必修1 P64表格改編)下表表示幾種微生物體內(nèi)的礦物質(zhì)含量(占全部礦物質(zhì)的百分比)，據(jù)表得出的結(jié)論是(　　)
A.不同微生物對礦物質(zhì)的吸收有選擇性B.表中各礦物質(zhì)都是順相對含量梯度運輸?shù)腃.酵母菌細胞的核糖和脫氧核糖中均含PD.圓褐固氮菌的細胞膜中不含磷脂
解析　礦物質(zhì)吸收可逆濃度梯度進行，B錯誤；酵母菌細胞的核糖、脫氧核糖均只含C、H、O，C錯誤；所有細胞膜均含磷脂，D錯誤。答案　A
題組一　直接考查物質(zhì)出入細胞的方式、特點及實例
1.(2013·課標Ⅰ，3)關(guān)于植物細胞通過主動運輸方式吸收所需礦質(zhì)元素離子的敘述，正確的是(　　)
A.吸收不同礦質(zhì)元素離子的速率都相同B.低溫不影響礦質(zhì)元素離子的吸收速率C.主動運輸?shù)V質(zhì)元素離子的過程只發(fā)生在活細胞中D.葉肉細胞不能以主動運輸方式吸收礦質(zhì)元素離子
解析　吸收不同的礦質(zhì)元素離子需要不同的載體，所以速率不同，A錯誤；低溫條件下，呼吸速率減慢，提供的能量減少，故礦質(zhì)元素離子的吸收速率變慢，B錯誤；主動運輸?shù)V質(zhì)元素離子需呼吸作用提供能量，所以此過程只能發(fā)生在活細胞中，C正確；葉肉細胞是活細胞，能進行呼吸作用為主動運輸提供能量，吸收礦質(zhì)元素離子，D錯誤。答案　C
2.物質(zhì)進出細胞的方式有跨膜運輸(被動運輸和主動運輸)和非跨膜運輸(胞吞和胞吐)。下列有關(guān)物質(zhì)進出方式的判斷正確的是(　　)
A.依據(jù)是否耗能，只要運輸過程中耗能的就是主動運輸B.依據(jù)物質(zhì)濃度梯度，順濃度梯度的運輸一定是自由擴散C.依據(jù)是否需要載體，需要載體蛋白的運輸就是協(xié)助擴散D.依據(jù)跨膜的層數(shù)，跨膜層數(shù)為0的就是胞吞或胞吐解析　物質(zhì)進出細胞的方式中主動運輸、胞吞和胞吐均消耗能量，A錯誤；順濃度梯度的運輸有自由擴散和協(xié)助擴散，B錯誤；需要載體蛋白的運輸有協(xié)助擴散和主動運輸，C錯誤；胞吞和胞吐為非跨膜運輸，通過膜的層數(shù)為0，D正確。答案　D
題組二　借助相關(guān)模型考查物質(zhì)出入細胞的方式特點及影響因素
3.(2015·上海卷，6)如圖顯示物質(zhì)P和Q跨膜出細胞，下列敘述正確的是(　　)
A.物質(zhì)P可能是氧氣B.物質(zhì)Q一定是水分子C.物質(zhì)P和Q出細胞都需要載體D.物質(zhì)P和Q出細胞未必都消耗能量
解析　物質(zhì)P出細胞逆濃度梯度為主動運輸，物質(zhì)Q出細胞順濃度梯度，為被動運輸，被動運輸包括協(xié)助擴散和自由擴散，自由擴散不需要載體，氧氣通過細胞膜為自由擴散，A錯誤；水分子通過細胞膜為自由擴散，但物質(zhì)Q出細胞可能是協(xié)助擴散，也可能是自由擴散，自由擴散不需要載體，B、C錯誤；主動運輸需要消耗能量，但被動運輸不消耗能量，D正確。答案　D
4.如圖表示物質(zhì)進入細胞的四種方式，有關(guān)說法錯誤的是(　　)
A.溫度只影響圖中②和③過程的速率B.吞噬細胞通過④過程吞噬病原體C.小腸上皮細胞吸收乙醇的方式是①D.生長素極性運輸進入細胞的方式是③解析　圖中的①②③④過程分別表示自由擴散、協(xié)助擴散、主動運輸以及胞吞。溫度影響細胞膜的流動性，因此對①②③④過程均有影響，A錯誤。答案　A
1.不同因素對物質(zhì)跨膜運輸?shù)挠绊懙那€模型影響物質(zhì)跨膜運輸?shù)囊蛩赜卸喾N，最常見的有：內(nèi)部因素——載體的種類、數(shù)量；外部因素——物質(zhì)的濃度、影響呼吸作用強度的因素(如氧氣濃度、溫度等)(1)物質(zhì)濃度(在一定的范圍內(nèi)) A自由擴散　 B協(xié)助擴散或主動運輸
(2)氧氣濃度A自由擴散或協(xié)助擴散　　　　B主動運輸(3)溫度
2.實驗探究物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞剑?）探究是主動運輸還是被動運輸（2）探究是自由擴散還是協(xié)助擴散
考點三　（實驗）觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原（5年3考）
（1）成熟的植物細胞的原生質(zhì)層相當于一層。（2）具有一定的濃度，能滲透吸水和失水。
(3)原生質(zhì)層比細胞壁的伸縮性大得多。
2.質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗流程
0.3 g/mL 蔗糖溶液
(1)本實驗存在兩組對照實驗
(2)死細胞、動物細胞及未成熟的植物細胞(如根尖分生區(qū)細胞)不發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。(3)具有中央大液泡的成熟植物細胞可發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。(4)在一定濃度(溶質(zhì)可透過膜)的溶液(如KNO3、甘油等)中可發(fā)生質(zhì)壁分離后自動復(fù)原現(xiàn)象。注　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。
將若干生理狀況基本相同，長度為3 cm的鮮蘿卜條分為四組，分別置于三種濃度的溶液(即0.3 g/mL蔗糖溶液，0.3 g /mLKNO3溶液及0.5 g/mL蔗糖溶液)(實驗組)和清水(對照組)中，測量每組蘿卜條的平均長度，結(jié)果如圖。
解讀如下：(1)依據(jù)圖示四條曲線變動趨勢，推測a～d依次為：a：、b ：質(zhì)量濃度為、c ：質(zhì)量濃度為、d：質(zhì)量濃度為。(2)對照組中蘿卜條長度增加較少的原因是。(3)b曲線在用清水處理前即由下降趨勢轉(zhuǎn)為上升趨勢，原因是；與之相關(guān)的細胞器有。
0.3 g/mLKNO3溶液
0.5 g/mL蔗糖溶液
題組　實驗材料選取與實驗評價
1.(2014·課標Ⅰ，4)下列關(guān)于植物細胞質(zhì)壁分離實驗的敘述，錯誤的是(　　)
A.與白色花瓣相比，采用紅色花瓣有利于實驗現(xiàn)象的觀察B.用黑藻葉片進行實驗時，葉綠體的存在會干擾實驗現(xiàn)象的觀察C.用紫色洋蔥鱗片葉外表皮不同部位觀察到的質(zhì)壁分離程度可能不同D.紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的液泡中有色素，有利于實驗現(xiàn)象的觀察
解析　黑藻葉片的葉肉細胞中液泡呈無色，葉綠體的存在使原生質(zhì)層呈綠色，有利于實驗現(xiàn)象的觀察，故B錯誤。答案　B
2.(2014·江蘇卷)在“觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”實驗中，對紫色洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片進行了三次觀察(如圖所示)。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)
A.第一次觀察時容易看到紫色大液泡和較大的無色細胞質(zhì)基質(zhì)區(qū)域B.第二次觀察時可以發(fā)現(xiàn)細胞質(zhì)壁分離首先發(fā)生在細胞的角隅處C.吸水紙的主要作用是吸除滴管滴加的多余液體，以免污染鏡頭D.為了節(jié)約實驗時間，通?？梢允÷缘谝淮物@微觀察步驟
解析　第一次觀察時未滴入蔗糖溶液，細胞還沒有發(fā)生質(zhì)壁分離，較易觀察到的是紫色大液泡，A錯誤；第二次觀察時已經(jīng)通過引流法使紫色洋蔥鱗片葉的外表皮細胞浸潤在蔗糖溶液中，可以發(fā)現(xiàn)在細胞的角隅處首先發(fā)生質(zhì)壁分離，B正確；吸水紙的主要作用是吸引蔗糖溶液(或清水)，C錯誤；第一次顯微觀察是為了獲得實驗前的現(xiàn)象，以便于和實驗中的現(xiàn)象變化作對照。答案　B
3.(2015·上海卷，15)將紫色洋蔥鱗葉外表皮細胞置于30%蔗糖溶液中數(shù)分鐘后，用清水引流，重復(fù)多次，則在此過程中如圖所示的細胞中(　　)
A.區(qū)域①擴大，區(qū)域②紫色變淺B.區(qū)域①縮小，區(qū)域②紫色加深C.區(qū)域①擴大，區(qū)域②紫色不變D.區(qū)域①縮小，區(qū)域②紫色變淺
解析　發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞用清水引流，使其處于清水中，由于外界溶液濃度小于細胞液濃度，細胞吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離后的復(fù)原，所以圖示中區(qū)域①縮小，區(qū)域②紫色變淺。答案　D
質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗的拓展應(yīng)用(1)判斷成熟植物細胞的死活(2)測定細胞液濃度范圍
(3)比較不同植物細胞的細胞液濃度(4)鑒別不同種類的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)
易錯點1　誤認為滲透平衡時“濃度相等”
點撥　滲透平衡≠濃度相同，如圖為一個典型的滲透裝置，當S1溶液濃度＞S2溶液濃度時，單位時間內(nèi)由S2→S1的水分子數(shù)多于S1→S2的水分子數(shù)，總
結(jié)果：水由S2溶液流向S1溶液，故S1液面上升，然而當Δh停止上升，S1與S2達滲透平衡時，S1濃度仍大于S2濃度，如S1為蔗糖溶液，S2為清水時，即使達滲透平衡，被稀釋后的S1中仍存在原有的蔗糖分子，其濃度絕不會與清水(S2)相等。
易錯點2　混淆原生質(zhì)層與原生質(zhì)體
點撥　(1)原生質(zhì)層在成熟的植物細胞內(nèi)相當于半透膜。由細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì)組成，不包括細胞核和液泡內(nèi)的細胞液兩部分，且僅存在于成熟的植物細胞中。(2)原生質(zhì)體是去除了植物細胞壁以后所剩下的植物細胞結(jié)構(gòu)?？梢哉J為原生質(zhì)體包括原生質(zhì)層、細胞液和細胞核三部分。
易錯點3　不清楚選擇透過性膜與半透膜(或人工膜)的特別之處
點撥　選擇透過性膜與半透膜或人工膜
易錯點4　誤認為同種物質(zhì)跨膜方式應(yīng)一致
點撥　某物質(zhì)進出細胞的方式并非固定一種。如葡萄糖進入紅細胞是協(xié)助擴散，而葡萄糖通過小腸上皮細胞細胞膜的方式為主動運輸，要視具體情況而定。再如靜息電位形成時K＋外流與動作電位形成時Na＋內(nèi)流均為協(xié)助擴散；但K＋、Na＋在其他細胞中跨膜運輸一般為主動運輸；上圖所示也可看出氨基酸和Na＋由腎小管管腔進入上皮細胞和由上皮細胞進入組織液的方式不盡相同——圖中氨基酸進入腎小管上皮細胞為“逆濃度梯度”應(yīng)屬主動運輸，但氨基酸由細胞進入腎小管周圍組織液則為協(xié)助擴散；Na＋進入腎小管上皮細胞為協(xié)助擴散，但Na＋由腎小管上皮細胞進入組織液卻為逆濃度方向的主動運輸，由此可見，同種物質(zhì)進入不同細胞的方式未必相同。
1.如圖為滲透作用實驗。實驗開始時如圖甲所示，A代表清水，B、C代表蔗糖溶液。一段時間以后，當漏斗管內(nèi)的液面不再變化時(如圖乙所示)，h1、h2分別表示兩個漏斗中液面上升的高度。下列說法錯誤的是(　　)
A.圖甲中B的濃度大于C的濃度B.圖乙中B的濃度等于C的濃度C.圖甲A中的水分子擴散到B中的速度大于A中的水分子擴散到C中的速度，即使達到滲透平衡，B的濃度仍大于AD.圖乙A中的水分子擴散到B中的速度等于B中的水分子擴散到A中的速度解析　半透膜兩側(cè)溶液濃度差越大，水分子擴散越快，漏斗管內(nèi)液面越高。據(jù)最終實驗結(jié)果可斷定圖甲中B的濃度大于C的濃度。當漏斗管內(nèi)的液面不再變化時，水分子進出半透膜達到動態(tài)平衡。滲透壓越大，表明溶液的濃度越大，因為h1＞h2，所以圖乙B的濃度大于C的濃度，B項錯誤。答案　B
2.(2014·北京理綜，3)比較生物膜和人工膜(雙層磷脂)對多種物質(zhì)的通透性，結(jié)果如圖。據(jù)此不能得出的推論是(　　)
A.生物膜上存在著協(xié)助H2O通過的物質(zhì)B.生物膜對K＋、Na＋、Cl－的通透具有選擇性C.離子以易化(協(xié)助)擴散方式通過人工膜D.分子的大小影響其通過人工膜的擴散速率解析　因人工膜由雙層磷脂組成，無蛋白質(zhì)，所以離子不能以協(xié)助擴散方式通過人工膜，C錯誤。答案　C
3.如圖為小腸上皮細胞吸收葡萄糖的過程和將葡萄糖運出細胞的過程示意圖。其中●、▲的個數(shù)代表分子(離子)的濃度。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　)

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