1、课堂互动探究案3物质跨膜运输的实例与方式考点一渗透作用的原理和应用（国考5年3考）（全国卷：2020全国卷；2018全国卷；2017全国卷）任务驱动探究突破任务1成熟植物细胞和外界溶液形成的渗透系统与渗透作用模型的比较项目渗透作用模型植物细胞与外界溶液形成的渗透系统图解基本条件半透膜、浓度差原生质层选择透过性膜；浓度差细胞液与外界溶液之间的浓度差原理水分子通过半透膜的扩散作用水分子通过原生质层在细胞液与外界溶液之间发生扩散水扩散总趋势低浓度溶液高浓度溶液特别提醒有关渗透作用的两个易错点（1）水的运输特点：无论细胞吸水还是失水，水分子通过原生质层的扩散都是双向进行的。（2）渗透平衡的实质：渗透平
2、衡只意味着半透膜两侧的水分子移动到达平衡状态，既不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。 任务2物质跨膜运输的其他实例科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2、Mg2和SiO44的培养液中培养，结果及分析如下：（1）实验结果不同植物对的吸收有差异。同种植物对的吸收也有差异。（2）实验结论：植物细胞对无机盐离子的吸收具有。拓展应用渗透作用原理（1）比较不同溶液浓度大小：漏斗内烧杯内溶液浓度MN现象及结论若漏斗内液面上升，则MN若漏斗内液面不变，则MN若漏斗内液面下降，则MN（2）验证渗透作用发生的条件：（3）探究物质能否通过半透膜（以碘和淀粉为例）：烧杯内盛淀粉溶液漏斗内盛碘液结论变
3、蓝不变蓝碘能通过半透膜，而淀粉不能不变蓝变蓝淀粉能通过半透膜，而碘不能变蓝变蓝淀粉和碘都能通过半透膜不变蓝不变蓝淀粉和碘都不能通过半透膜任务3研析深化教材，析因推理归纳，提升学科素养科学思维（1）哺乳动物成熟红细胞的细胞膜相当于半透膜吗？（P61思考与讨论）科学探究（2）如图甲、乙、丙分别是细胞在不同浓度溶液中水分子的跨膜运输示意图（箭头大小代表水分子数的多少）。请回答下列问题：若将人的成熟红细胞放入清水中，会出现如图所示哪种现象？分析原因。若将洋葱表皮细胞放在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，会出现如图所示的哪种现象？达到平衡时，水分子进出细胞的状况是图中哪一种？若某叶肉细胞正处于图甲
4、所示状态，一段时间内细胞体积增大，最终会不会涨破？为什么？考向分类对点落实考向一 细胞的吸水与失水1.经典高考将人的红细胞放入4 蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是（）A红细胞膜具有水溶性B红细胞的液泡体积增大C蒸馏水大量进入红细胞D低温时红细胞膜流动性增大2经典高考取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干，去除主脉后剪成大小相同的小块，随机分成三等份，之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液（甲、乙、丙）中，一定时间后测得甲的浓度变小，乙的浓度不变，丙的浓度变大。假设蔗糖分子不进出细胞，则关于这一实验结果。下列说法正确的是（）A实验前，丙的浓度乙的浓度甲的浓度B乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙
5、的浓度相等C实验中，细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于协助扩散D甲、丙的浓度变化是由水分子在细胞与蔗糖溶液间移动引起的方法技巧细胞吸水、失水的判断方法（1）通过比较细胞外溶液和细胞液的浓度大小来判断。当细胞外溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水；当细胞外溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水。当细胞外溶液与细胞液的浓度相等时，细胞失水量和吸水量相等，处于动态平衡。（2）根据重量或长度变化（如萝卜条）来判定。若重量增加或长度变长，则吸水；反之则失水。 考向二 渗透作用的原理及相关实验探究3.2022泰安模拟下图A为两个渗透装置，溶液a、b为不同浓度的同种溶液，且a溶液浓度ba6将若干生理状况基本相同，长度
6、为3 cm的鲜萝卜条分为四组，分别置于三种浓度相同的溶液（实验组）和清水（对照组）中，测量每组萝卜条的平均长度，结果如图。据图分析，下列叙述错误的是（）A对照组中萝卜条长度增加较少的原因是细胞壁的伸缩性较小B实验说明萝卜细胞膜上运载甘油的载体比葡萄糖载体数量多C蔗糖溶液中的萝卜条不能恢复原长度是因为细胞不吸收蔗糖D实验结束后，实验组中的萝卜条的细胞液浓度都比实验前大考点二物质出入细胞的方式及影响因素（国考5年3考）（全国卷：2021全国甲卷；2018全国卷、）任务驱动探究突破任务1借助结构模式图，比较、区分出入细胞的不同方式（1）填写以下有关物质运输方式及结构的名称：图1：。图2：。图3：。图
7、4：；a：。图5：。（2）写出图1图4中影响物质跨膜运输的因素：图中仅受“浓度差”制约的为。加入蛋白酶抑制剂处理会受影响的是_。加入呼吸酶抑制剂处理会受影响的是_。任务2根据影响跨膜运输因素的曲线确定运输方式（1）浓度差对物质跨膜运输的影响浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。自由扩散中，浓度差越，运输速率越；协助扩散中，浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加，原因是受的限制。（2）载体数量对跨膜运输的影响载体蛋白主要影响和。其他条件适宜的情况下，载体蛋白数量越多，运输速率越大。自由扩散不受载体蛋白数量的影响。（3）氧气含量对跨膜运输的影响通过影响细胞的呼吸进而影响主动运输的速率。P点时，为离子
8、的吸收提供能量。PQ段：随着氧气含量的增加，有氧呼吸产生的能量越，主动运输的速率也越大。Q点以后：当氧气含量达到一定程度后，受载体蛋白数量以及其他限制因素的影响，运输速率不再增加。（4）温度任务3探究物质跨膜运输的方式（1）探究是主动运输还是被动运输（2）探究是自由扩散还是协助扩散特别提醒物质出入细胞曲线题的解题关键（1）分析此类曲线题时，要注意区分横坐标表示的意义，曲线横坐标不同，表示的物质运输方式不完全相同。（2）解答此类问题时，要明确自由扩散、协助扩散和主动运输三种跨膜运输方式的区别和联系，主要从是否需要能量和载体蛋白两个方面考虑。任务4研析深化教材，析因推理归纳，提升学科素养科学思维（
9、1）归纳与概括同一种物质进入不同细胞的方式相同吗？举例说明。同一种物质出入同一细胞的方式相同吗？举例说明。（2）归纳与概括免疫细胞行使免疫功能时，会涉及胞吞和胞吐两种物质运输方式，这两种方式的共同点有哪些？科学探究（3）有人认为小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散或ATP驱动的主动运输。为了证实这一假设，进行了以下实验探究：取甲、乙两组生长状况相同的小肠上皮细胞，分别置于适宜浓度的葡萄糖培养液中，甲组进行正常呼吸，乙组用细胞处理。若小肠上皮细胞是以ATP驱动的主动运输方式吸收葡萄糖的，则一段时间后两组溶液中葡萄糖浓度降低的是组。考向分类对点落实考向一 物质出入细胞方式的判定1.高考重组，判断
10、正误。（1）细胞膜两侧的离子浓度差是通过自由扩散实现的。（）（2）细胞外高浓度的超氧化物歧化酶可以自由扩散进入细胞。（）（3）mRNA从细胞核到细胞质的过程属于胞吐作用。（）（4）突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程属于胞吐作用。（）（5）小肠黏膜中的一些细胞可通过被动运输将某种蛋白分泌到肠腔。（）（6）甘油是极性分子，所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜。（）（7）被细胞胞吞的一定是固体物质。（）（8）通过载体蛋白的物质转运属于主动转运。（）（9）胞吐过程一定会发生分泌囊泡与细胞膜的融合。（）（10）植物细胞通过主动运输吸收不同矿质离子的速率都相同。（）（11）血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮
11、细胞属于自由扩散。（）（12）氢离子可以通过扩散作用进入液泡内。（）高考 教材高考溯源以上内容着重考查了人教必修1 P7072物质跨膜运输的方式及实例，属高考高频考点，备考时应侧重各类方式的比较与界定。即时对练（人教必修1 P64表格改编）下表表示几种微生物体内的矿物质含量（占全部矿物质的百分比），据表可得出的结论是（）微生物P2O5K2O大肠杆菌33.9912.95圆褐固氮菌4.932.41酵母菌51.0938.66米曲霉48.5528.16A.不同微生物对矿物质的吸收有选择性B表中各矿物质都是顺相对含量梯度运输的C酵母菌细胞的核糖和脱氧核糖中均含PD圆褐固氮菌的细胞膜中不含磷脂题后归纳“三
12、看法”快速判定物质进出细胞的方式注：有些小分子物质也可通过胞吞、胞吐方式运输，如甘氨酸等神经递质。水分子通过水通道蛋白进出细胞为协助扩散。22020江苏卷如图表示物质进、出小肠上皮细胞的几种方式，下列叙述正确的是（）A葡萄糖进、出小肠上皮细胞方式不同BNa主要以方式运出小肠上皮细胞C多肽以方式进入细胞，以方式离开细胞D口服维生素D通过方式被吸收考向二 以图、表、线为载体的物质进出细胞方式的判断3.经典高考比较生物膜和人工膜（双层磷脂）对多种物质的通透性，结果如下图。据此不能得出的推论是（）A生物膜上存在着协助H2O通过的物质B生物膜对K、Na、Cl的通透具有选择性C离子以易化（协助）扩散方式通
13、过人工膜D分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率4经典高考某哺乳动物神经细胞内外的K和Na浓度见下表。下列属于主动运输的是（）细胞内浓度（mmolL1）细胞外浓度（mmolL1）K140.03.0Na18.0145.0A.K经钾离子通道排出细胞BK与有关载体蛋白结合排出细胞CNa经钠离子通道进入细胞DNa与有关载体蛋白结合排出细胞高考必考教材实验植物细胞的吸水和失水（国考5年1考）（2021全国甲卷）任务驱动探究突破任务1质壁分离的原因分析（1）本实验存在两组对照实验（2）质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低的外界溶液，这是由于细胞壁是全透性的且有水分子通过原生质层渗出来。任务2完善质
14、壁分离及其复原实验的拓展应用（1）判断成熟植物细胞是否有生物活性（2）测定细胞液浓度范围（3）比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度（4）鉴别不同种类的溶液（如KNO3和蔗糖溶液）（5）比较未知浓度溶液的浓度大小（6）判断原生质层和细胞壁伸缩性大小成熟植物细胞分离剂实验单一变量：植物细胞原生质层和细胞壁的伸缩性差异。任务3研析深化教材，析因推理归纳，提升学科素养（1）实验时一定要选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞吗？（2）为什么要选用紫色洋葱鳞片叶的外表皮？根尖分生区的细胞能否作为该实验的材料？（3）选择试剂时，为什么选用0.3 g/mL的蔗糖溶液而不用0.5 g/mL的蔗糖溶液？（4）适宜浓度的KNO3
15、溶液或尿素、甘油、乙二醇等能否作为该实验的试剂？为什么？盐酸、酒精、醋酸等行吗？为什么？（5）该实验无独立的对照组，为什么还叫对照实验？考向分类对点落实考向一 质壁分离实验的选材、原理与操作的综合考查1.浙江卷在观察某植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验中，依次观察到的结果示意图如下，其中、指细胞结构。下列叙述正确的是（）A.甲状态时不存在水分子跨膜运输进出细胞的现象B甲乙变化的原因之一是结构的伸缩性比的要大C乙丙的变化是由于外界溶液浓度小于细胞液浓度D细胞发生渗透作用至丙状态，一段时间后该细胞会破裂2海南卷为研究植物细胞质壁分离现象，某同学将某植物的叶表皮放入一定浓度的甲物质溶液中，一段时间
16、后观察到叶表皮细胞发生了质壁分离现象。下列说法错误的是（）A该植物的叶表皮细胞是具有液泡的活细胞B细胞内甲物质的浓度高于细胞外甲物质的浓度C.细胞液中的H2O可以经扩散进入甲物质溶液中D.甲物质和H2O能自由通过该叶表皮细胞的细胞壁3天津卷，1在紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水和吸水实验中，显微镜下可依次观察到甲、乙、丙三种细胞状态。下列叙述正确的是（）A.由观察甲到观察乙须将5倍目镜更换为10倍目镜B.甲、乙、丙可在同一个细胞内依次发生C与甲相比，乙所示细胞的细胞液浓度较低D由乙转变为丙的过程中，没有水分子从胞内扩散到胞外4经典高考在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表
17、皮临时装片进行了三次观察（如下图所示）。下列有关叙述，正确的是（）A.第一次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质区域B第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处C吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体，以免污染镜头D为了节约实验时间，通常可以省略第一次显微观察步骤考向二 质壁分离与复原的应用5.经典高考为探究茉莉酸（植物生长调节剂）对离体培养的成熟胡杨细胞质壁分离的影响，将细胞分别移至不同的培养液中继续培养3天，结果如表。下列叙述错误的是（）组别培养液中另添加的成分结果NaCl茉莉酸部分细胞质壁分离细胞正常，无质壁分离细胞正常，无质壁分离注：“”表示有添加，添加后NaC
18、l浓度为100 mmolL1，茉莉酸浓度为103mgL1，“”表示无添加。A胡杨细胞通过渗透作用吸水和失水B质壁分离的胡杨细胞液泡体积变小CNaCl为自变量，茉莉酸为因变量D茉莉酸对NaCl引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用62022甘肃天水一中高三考试盐碱地中生活的某种植物，其细胞的液泡膜上有一种载体蛋白，能将细胞质基质中的Na逆浓度梯度运入液泡，减轻Na对细胞质中酶的伤害，下列叙述错误的是（）ANa进入液泡的过程属于主动运输BNa进入液泡的过程体现了液泡膜的选择透过性C该载体蛋白作用的结果不利于增强细胞吸水能力D该载体蛋白作用的结果有助于提高植物的耐盐性考向三 质壁分离及复原实验的综合能力考
19、查7.某研究小组用5种植物材料进行质壁分离实验。在相同的放大倍数下，记录视野中的细胞数目，然后滴加蔗糖溶液，记录从滴加蔗糖溶液到发生“初始质壁分离”的平均时间，绘制成下图。下列说法正确的是（）A据图分析可知，5种植物材料中山茶细胞最小B该实验在观察质壁分离现象时，没有设计对照实验C.若在发生质壁分离后滴加清水，则5种材料复原时间都不同D5种材料中，红花继木发生质壁分离的速度最快网络建构提升长句应答必备1渗透作用的发生需要半透膜和膜两侧的浓度差。2自由扩散与协助扩散都是顺浓度梯度运输的过程，不需要消耗能量。3胞吞和胞吐都能运输生物大分子、需要能量、依赖于囊泡运输。翻阅教材品原味1全国卷，3下列有
20、关植物根系吸收利用营养元素的叙述，错误的是（）A在酸性土壤中，小麦可吸收利用土壤中的N2和NO3B农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收C土壤微生物降解植物秸秆产生的无机离子可被根系吸收D给玉米施肥过多时，会因根系水分外流引起“烧苗”现象人教必修1P108（高考VS教材）2全国卷下列过程中，不属于胞吐作用的是（）A浆细胞分泌抗体到细胞外的过程BmRNA从细胞核到细胞质的过程C分泌蛋白从胰腺的腺泡细胞到胞外的过程D突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程人教必修2P64（高考VS教材）人教必修1P72（高考VS教材）32021全国甲卷，29植物的根细胞可以通过不同方式吸收外界溶液中的K。
21、回答下列问题：（1）细胞外的K可以跨膜进入植物的根细胞。细胞膜和核膜等共同构成了细胞的生物膜系统，生物膜的结构特点是_。（2）细胞外的K能够通过离子通道进入植物的根细胞。离子通道是由复合物构成的，其运输的特点是（答出一点即可）。（3）细胞外的K可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。在有呼吸抑制剂的条件下，根细胞对K的吸收速率降低，原因是_。人教必修1P68（高考VS教材）人教必修1P74（高考VS教材）人教必修1P71（高考VS教材）历届比对研考向42020全国卷取某植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，分别放入浓度（单位为g/mL）相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙两个实
22、验组（甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍）。水分交换达到平衡时，检测甲、乙两组的溶液浓度，发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此判断下列说法错误的是（）A甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高B若测得乙糖溶液浓度不变，则乙组叶细胞的净吸水量为零C若测得乙糖溶液浓度降低，则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分离D若测得乙糖溶液浓度升高，则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组5全国卷，2下列有关物质跨膜运输的叙述，正确的是（）A巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散B固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输C神经细胞受到刺激时产生的Na内流属于被动运输D护肤品中的甘油进入皮肤细
23、胞的过程属于主动运输6全国卷，4将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中，发现其原生质体（即植物细胞中细胞壁以内的部分）的体积变化趋势如图所示。下列叙述正确的是（）A04 h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内B01 h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等C23 h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压D01 h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压72021浙江1月下图为植物细胞质膜中HATP酶将细胞质中的H转运到膜外的示意图。下列叙述正确的是（）AH转运过程中HATP酶不发生形变B该转运可使膜两侧H维持一定的浓度差C抑制细胞呼吸不影响H的转运速率D线粒体内膜上的电子传递链也会发生图示
24、过程82021湖南卷质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生的渗透调节过程。下列叙述错误的是（）A施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关B质壁分离过程中，细胞膜可局部或全部脱离细胞壁C质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐降低D1 mol/L NaCl溶液和1 mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等92021广东卷保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是（）A比较保卫细胞细胞液浓度，处理后处理后B质壁分离现象最可能出现在滴加后的观察视野中C滴加后有较多水分子进入保卫细胞D
25、推测3种蔗糖溶液浓度高低为102021河北卷人体成熟红细胞能够运输O2和CO2，其部分结构和功能如图，表示相关过程。下列叙述错误的是（）A血液流经肌肉组织时，气体A和B分别是CO2和O2B和是自由扩散，和是协助扩散C成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为提供能量D成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中高效课堂师生互动提考能课堂互动探究案3考点一【任务驱动 探究突破】任务2(1)同种无机盐离子不同无机盐离子(2)选择性任务3科学思维(1)答案：习惯上说的半透膜是无生命的物理性薄膜，物质能否通过取决于微粒的大小；选择透过性膜是具有活性的生物膜，其对不同物质的通过性不仅取决于分子大小，还
26、与细胞的需求有关，因此细胞膜和半透膜类似，又有所不同。科学探究(2)答案：会出现如图甲所示现象。将人的成熟红细胞放入清水中，由于发生渗透作用，从细胞外进入细胞内的水分子多于从细胞内到细胞外的水分子，因此细胞吸水。将洋葱表皮细胞放在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，细胞外界溶液浓度较大，细胞失水，如图丙所示；达到平衡状态时，水分子进出细胞的速率相等，如图乙所示。细胞不会涨破，因为植物细胞的细胞壁有支持和保护作用，所以细胞不会涨破。【考向分类对点落实】1解析：将人的红细胞放入4 蒸馏水中，红细胞会因大量蒸馏水进入而破裂；红细胞膜是脂溶性的；人的红细胞没有液泡；因低温时分子运动减慢而导致细胞膜
27、的流动性降低。答案：C2解析：由题意可知，甲的浓度乙的浓度丙的浓度，A错误；乙的浓度不变是因为细胞内细胞液的浓度与乙的浓度相等，而非指细胞内蔗糖浓度，B错误；水分进出细胞属于自由扩散，C错误；由题意可知，蔗糖分子不进出细胞，甲、乙、丙三种溶液的浓度变化均是由水分子在细胞与蔗糖溶液间移动引起的，D正确。答案：D3解析：根据题干“a溶液浓度处理后，A错误；处细胞失水，故质壁分离现象最可能出现在滴加后的观察视野中，B正确；滴加后细胞大量吸水，故滴加后有较多水分子进入保卫细胞，C正确；推测3种蔗糖溶液浓度高低为，D正确。答案：A10解析：根据题意可知，红细胞能运输O2和CO2，肌肉细胞进行有氧呼吸时，消耗O2，产生CO2，可以判断气体A和B分别是CO2和O2，A正确；和表示气体进出红细胞，一般气体等小分子进出细胞的方式为自由扩散，是载体蛋白运输葡萄糖进入红细胞，顺浓度梯度，不需要消耗能量，为协助扩散，是H2O通过水通道蛋白进入红细胞，属于协助扩散，B正确；为红细胞通过消耗能量主动吸收K排出Na，成熟红细胞没有线粒体，不能进行有氧呼吸，只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为提供能量，C正确；成熟红细胞没有核糖体，不能再合成新的蛋白质，细胞膜上的糖蛋白不能更新，糖蛋白存在于细胞膜的外表面，由于细胞膜具有流动性，其表面的糖蛋白处于不断流动中，D错误。答案：D