1、考点研析 课堂归纳 随堂演练 课时规范训练 单元练二 第3讲 细胞的物质输入和输出 考纲要求 全国课标卷五年考频统计 2018高考预期 1.物质出入细胞的方式 2.实验：通过模拟实验探究膜的透性 3.实验：观察植物细胞的质壁分离和复原 2016全国乙，T2 2015课标，T3 2015课标，T1 2014课标，T4 2014课标，T4 仍为高频考点 考点1 细胞的失水和吸水 1渗透作用 答案：半透膜 浓度差 大于2物质跨膜运输的实例 答案：细胞膜 细胞质 原生质层 细胞液 渗透作用 选择透过性 载体的种类和数量不同 判断正误 1成熟植物细胞在高渗溶液中发生质壁分离是因为细胞壁具有选择透(过)性
2、。()提示：细胞壁是全透性的。2用紫色洋葱鳞片叶外表皮作实验材料可观察质壁分离及复原。()3紫色洋葱的外表皮细胞能在一定浓度的蔗糖溶液中发生质壁分离的必要条件是细胞壁的伸缩性小于原生质层。()4相对细菌和植物细胞而言，动物细胞离体培养更需关注培养基的渗透压，因为动物细胞没有细胞壁，对培养基的渗透压更敏感。()5细胞液浓度增大，植物细胞吸水能力减弱。()6质壁分离过程中水分子的扩散只能单向进行。()热图思考 A、B分别表示渗透作用装置，据图回答下列问题：(1)渗透达到平衡，半透膜两侧的水分子是静止不动的。()答案：(1)(2)h不变时，S1、S2的大小关系为：S1_S2(填“”、“(3)在B图所
3、示的U形玻璃管内，左右管内分别装入质量分数相等的葡萄糖、麦芽糖溶液。初始时两管中液面相平，假设溶质分子不能透过半透膜。一段时间后，两管中液面的变化为：左管液面_，右管液面_。(均填“升高”、“降低”或“不变”)如同时向两管内加入等量的麦芽糖酶，两管中液面的变化分别为：左管液面_，右管液面_。答案：(3)升高 降低 先升高，后下降 先下降，再升高，最后稳定在一定高度 题型一 细胞的吸水和失水 1原理：渗透作用(1)实质：水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散(是自由扩散的一种)。(2)条件 半透膜：允许水分子及其他小分子通过，不允许蔗糖等大分子通过。可以是生物性的选择透过性膜，如细胞膜；也可以
4、是物理性的过滤膜，如玻璃纸。半透膜两侧的溶液具有浓度差；浓度差的实质是单位体积溶液中溶质分子数的差，即物质的量浓度之差。2渗透作用的发生 溶质分子不能通过半透膜(如蔗糖)(1)当S1浓度S2浓度时，由S2S1的水分子数多于S1S2的水分子数，S1液面上升。(2)当S1浓度S2浓度，在达到渗透平衡后，只要存在液面差 h，则 S1溶液的浓度仍大于 S2 溶液的浓度。(3)溶质分子能通过半透膜(如 K、NO3)当 S1浓度S2 浓度时，S1液面先上升，然后下降，最终半透膜两侧液面平齐。3动植物细胞能通过渗透作用吸水或失水 细胞类型 动物细胞 植物细胞 条件 细胞膜具选择透过性，相当于半透膜 细胞内溶
5、液与细胞外溶液具有浓度差 细胞壁是全透性的 原生质层(由细胞膜、液泡膜及两者之间的细胞质组成)相当于半透膜 细胞液与外界溶液具有浓度差 原理 渗透作用 渗透作用 水分子运动方向 低浓度溶液高浓度溶液 低浓度溶液高浓度溶液 现象 皱缩或涨破 质壁分离或质壁分离复原 例 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的浓度相
6、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在细胞与蔗糖溶液间移动引起的解析 本题主要考查渗透作用的知识。根据题干信息可推断一定时间后甲的浓度变小是因为叶片失水，乙的浓度不变说明乙的浓度与叶片细胞的细胞液浓度相等，丙的浓度变大是因为细胞吸水，由此推断，实验前，丙的浓度乙的浓度甲的浓度，A、B错误，D正确；实验中，细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于自由扩散，C错误。答案 D 渗透方向及浓度大小的判断 1判断溶剂渗透的总方向(1)若半透膜两侧是同种溶液，根据质量浓度或物质的量浓度判定。(2)若半透膜两侧是不同的溶液，物质的量浓度才能体现溶质或溶剂分子数的多少，如半透膜两
7、侧为质量分数相同的葡萄糖溶液和蔗糖溶液，则葡萄糖溶液一侧单位体积中葡萄糖分子数多(水分子数少)，水分子由蔗糖溶液一侧通过半透膜向葡萄糖溶液一侧扩散。2判断半透膜两侧溶液浓度大小 若渗透平衡后，半透膜两侧液面仍存在液面差，则半透膜两侧溶液就存在浓度差，液面差越大，浓度差就越大，且液面高的一侧溶液浓度高。题组精练 1(2017陕西长安质检)如图表示一种间隔以半透膜(只允许水分子通过)的水槽，两侧分别加入等物质的量浓度的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液。然后在半透膜两侧加入等质量的麦芽糖酶，在加入麦芽糖酶前后a、b两侧液面的变化是()A加酶前a侧液面上升，加酶后b侧液面上升并高于a侧液面 B加酶前a侧液面上升
8、，加酶后b侧液面上升并等于a侧液面 C加酶前后a、b两侧液面不变 D加酶前a、b两侧液面不变，加酶后b侧液面上升并高于a侧液面 解析：选D。溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。相同物质的量浓度的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液渗透压相等，即加酶前a、b两侧液面不变；但加入麦芽糖酶后，麦芽糖分解，使得b侧溶液的渗透压增大，水分由a侧向b侧转移，b侧液面上升并高于a侧。2.(2017广东东莞中学期末)某同学设计了如图所示的渗透作用实验装置，实验开始时长颈漏斗内外液面平齐，记为零液面。实验开始后，长颈漏斗内部液面的变化趋势为()解析：选B。仔细观察图示，长颈漏斗内为蔗糖溶液，实验开始后长颈漏斗
9、内部液面将上升，由于实验初始阶段半透膜内外溶液浓度差较大，所以液面上升速率较大。随着液面高度的增大，液柱抑制水分渗入的作用力逐渐增大，当与浓度差促进水分渗入的作用力达到平衡时，液面不再上升。此时，水分子通过半透膜的渗入与渗出达到平衡。题型二 通过模拟实验探究膜的透性 1某同学为探究膜的通透性而设计了如图所示的渗透装置，开始时烧杯内的液面和长颈漏斗内的液面相平。在长颈漏斗内液面上升的过程中()A液面上升的速率先逐渐加快后逐渐减慢最终维持稳定 B水分子通过半透膜从蔗糖溶液向清水扩散的速率逐渐减慢 C当半透膜两侧液体浓度相等时，水分子不再通过半透膜扩散 D当半透膜两侧水分子进出速率相等时，长颈漏斗内
10、液面最高 解析：选D。水分子的跨膜运输属于自由扩散，只与膜两侧的溶液浓度差和液面高度差有关，浓度差越大同时液面高度差越小扩散速率越快，所以刚开始时长颈漏斗内液面上升速率最快，之后逐渐降低，A错误；水分子扩散的方向表现为由清水向蔗糖溶液扩散，且扩散速率随着漏斗内液面的升高而逐渐减慢，B错误；因为半透膜允许水分子通过，而不允许蔗糖分子通过，故半透膜两侧始终存在浓度差，两侧溶液浓度不可能相等，C错误；长颈漏斗内液面的升高其实是半透膜两侧水分子进出速率不相等的结果，当漏斗内液面不再升高时，半透膜两侧的水分子的进出速率相等，D正确。2为研究甲地某植物能不能移植到乙地生长，某生物学研究性学习小组设计了一个
11、测定该植物细胞液浓度的实验方案，实验结果如下表：浓度(mol/L)0.15 0.2 0.25 0.3 质壁分离状况 不分离 刚分离 显著 显著 他们又测定了乙地土壤溶液浓度，发现乙地土壤溶液的浓度适合该植物生长，则乙地土壤溶液的浓度最可能是()A0.2 B0.2 C0.2D0.15土壤溶液S2溶液浓度时，单位时间内由S2S1的水分子数多于S1S2的水分子数，总结果：水由S2溶液流向S1溶液，故S1液面上升，然而当h停止上升，S1与S2达到渗透平衡时，S1浓度仍大于S2浓度，如S1为蔗糖溶液，S2为清水时，即使达到渗透平衡，被稀释后的S1中仍存在原有的蔗糖分子，其浓度绝不会与清水(S2)相等。易
12、错点3 混淆原生质层与原生质体 提示(1)原生质层在成熟的植物细胞内相当于半透膜。由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成，不包括细胞核和液泡内的细胞液两部分，且仅存在于成熟的植物细胞中。(2)原生质体是去除了植物细胞壁以后所剩下的植物细胞结构。可以认为原生质体包括原生质层、细胞液和细胞核三部分。易错点4 误认为同种物质跨膜方式应一致 提示 某物质进出细胞的方式并非固定一种。如葡萄糖进入红细胞是协助扩散，而葡萄糖通过小肠上皮细胞细胞膜的方式为主动运输，要视具体情况而定。再如静息电位形成时K外流与动作电位形成时Na内流均为协助扩散；但K、Na在其他细胞中跨膜运输一般为主动运输；上图所示也可看出氨基酸和Na由肾小管管腔进入上皮细胞和由上皮细胞进入组织液的方式不尽相同图中氨基酸进入肾小管上皮细胞为“逆浓度梯度”，应属主动运输，但氨基酸由细胞进入肾小管周围组织液则为协助扩散；Na进入肾小管上皮细胞为协助扩散，但Na由肾小管上皮细胞进入组织液却为逆浓度方向的主动运输，由此可见，同种物质进入不同细胞的方式未必相同。随堂演练课时规范训练单元练二