1、第3讲 细胞的物质输入与输出 考纲扫描 1.物质出入细胞的方式()。2.实验:(1)通过模拟实验探究膜的透性。(2)观察植物细胞的质壁分离和复原。基础知识过关 细胞的吸水和失水渗透系统(1)概念:指水分子(或其他溶剂分子)通过_的扩散过程。(2)组成:一个完整的渗透系统,由两个溶液体系以及两者之间的半透膜组成。(3)渗透作用产生的条件:半透膜半透膜浓度差动、植物细胞的吸水和失水(1)动物细胞的吸水和失水:现象:a外界溶液浓度细胞质浓度细胞_。c外界溶液浓度细胞质浓度水分进出平衡。(2)植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例):条件:成熟植物细胞具有中央大液泡。细胞膜细胞质失水皱缩原理:现象:
2、a当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时,细胞就通过_失水,植物细胞就发生_现象。b将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中,此时细胞液的浓度高于外界清水,植物细胞就吸水,发生_现象。渗透作用质壁分离质壁分离复原物质出入细胞的方式物质跨膜运输的实例吸水膨胀失水皱缩动态平衡半透膜浓度差选择透过性种类和数量分离分离复原物质进出细胞的方式连线过关训练1判断正误:细胞的吸水和失水。(1)细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性。()(2)植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成。()(3)当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞一定会发生质壁分离。()(4)所有小分子物质均可通过细胞膜进入细胞。()(5)渗透作用中膜两侧溶
3、液的浓度指的是质量百分比浓度。()(6)在渗透作用中,当半透膜两侧溶液浓度相等时,水分子不再通过半透膜。()(7)将动物细胞放入一定浓度的外界溶液中,不能发生渗透作用。()(8)植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质和细胞核。()(9)无机盐离子都是逆浓度梯度跨膜运输的。()2判断正误:物质出入细胞的方式。(1)甘油是极性分子,所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜。()(2)植物细胞通过主动运输吸收不同矿质离子的速率都相同。()(3)植物运输矿质离子的过程只发生在活细胞中。()(4)低温不影响矿质离子的吸收速率。()(5)血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞属于自由扩散。()(6)细胞质中的氢离子可以
4、通过扩散作用进入液泡内。()(7)主动运输过程中,需要载体蛋白协助和 ATP 提供能量。()(8)Na与有关载体蛋白结合排出细胞属于主动运输。()(9)细胞外液中的 K进入神经细胞属于自由扩散。()(10)液泡中积累大量离子,故液泡膜不具有选择透过性。()(11)主动运输使膜内外物质浓度趋于一致,维持了细胞的正常代谢。()(12)同一种物质进出不同细胞时,运输方式可能不同。()自 我 校 对1(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)2(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)核心考点突破 考点一 渗透作用原理及应用1A、B 分别表示渗透作用装置
5、,据图回答下列问题:(1)渗透达到平衡,半透膜两侧的水分子_(填“是”或“不是”)静止不动的。(2)水分子的流动方向:当溶液浓度_时,水分子通过半透膜由 S2流向 S1多于由 S1流向 S2 的,液面上升;当溶液浓度_时,水分子通过半透膜由 S1流向 S2多于由 S2 流向 S1 的,液面下降。当渗透平衡时,通过半透膜的水分子达到平衡,液面不再发生变化。(3)h 不 变 时,S1、S2 的 大 小 关 系 为 S1_S2(填“”“”或“”,S1、S2中溶质不能通过半透膜)。(4)在图 B 所示的 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
6、子不能透过半透膜。一段时间后,两管中液面的变化为:左管液面升高,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_。2渗透作用模型与成熟植物细胞渗透系统的比较项目渗透作用模型成熟植物细胞的渗透系统图解半透膜一些物质可以透过,另一些物质不能透过的多孔性薄膜(如玻璃纸)_相当于半透膜组成条件浓度差_两侧的溶液体系(S1、S2)_与外界溶液(S2)之间_漏斗内液面下降细胞失水,可发生质壁分离S1S2漏斗内液面上升细胞吸水,可发生质壁分离复原发生条件S1S2_细胞既不吸水也不失水3.探究与表达如图表示正在进行质壁分离的紫色洋葱
7、细胞,请分析:(1)b的颜色和大小如何发生变化?答:_(2)c处的浓度与细胞外的浓度_。(3)当停止质壁分离时,b与c的浓度_。自 我 校 对1(1)不是(2)S1S2 S1S2(3)(4)降低 先升高,后下降 先下降,再升高,最后稳定在一定高度2原生质层 半透膜 细胞液(S1)S1ba解析 根据图中信息,a 组细胞基本可以维持原状,b 组细胞吸水膨胀,c 组细胞失水皱缩;与 a 组相比,b 组细胞吸水,细胞内液渗透压降低;向 a 组烧杯中加入少量葡萄糖后,刚开始外界溶液渗透压大于细胞内液渗透压,细胞失水皱缩,后来葡萄糖通过协助扩散方式进入细胞内,造成细胞内液渗透压大于外界溶液,细胞吸水恢复原
8、状;细胞形态的改变是细胞通过渗透作用失水或吸水造成的,不消耗 ATP。答案 D3将某植物花冠切成大小和形状相同的细条,分为 a、b、c、d、e 和 f 组(每组的细条数相等),取上述 6 组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度,结果如下图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换,则()A实验后,a 组液泡中的溶质浓度比 b 组的高B浸泡导致 f 组细胞中液泡的失水量小于 b 组的Ca 组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗 ATP 大于 b 组D使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于 0.40.5 molL1之间解析 通过图示可以看出,a 组和 b 组实验前长度
9、/实验后长度的值都小于 1,表明细胞吸水导致细条变长;由于 a 组实验前长度/实验后长度的值小于 b 组,说明 a 组吸水较多,b 组吸水较少,所以实验后 a 组液泡中的溶质浓度比 b 组的低,A 项错误;分析柱状图可知,f 组细胞失水,而 b 组细胞吸水,因此浸泡导致 f 组细胞中液泡的失水量大于 b 组的,B 项错误;水分进出细胞的方式是自由扩散,不消耗 ATP,C 项错误;根据柱状图可知,在浓度为 0.4 molL1的蔗糖溶液中的 c 组细胞吸水,而在浓度为 0.5 molL1的蔗糖溶液中的 d 组细胞失水,所以使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于 0.40.5 molL1之间,D 项
10、正确。答案 D与渗透作用有关的实验探究4某同学进行如下图所示的实验,甲图为实验开始状态,乙图为实验结束状态。请在乙图所示实验结果的基础上继续实验,探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。增添的实验材料:蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。(1)请完善继续实验的简要步骤:向a、b两管中分别加入_,观察a、b两管内液面的变化;吸取a、b两管内适量液体,分别加入A、B两试管中,并加入_,_加热,观察A、B试管内有无砖红色沉淀。(2)预测实验现象并做出结论:如果a、b两管液面高度差_,且A、B试管内_,则蔗糖的水解产物能通过半透膜;如果a、b两管液面高度差_,且A试管内_、B试管内_,则蔗糖的水解产
11、物不能通过半透膜。答案(1)等量蔗糖酶溶液 斐林试剂 5065 水浴(2)缩小 均有砖红色沉淀 增大 无砖红色沉淀 有砖红色沉淀考点二 物质出入细胞的方式1借助结构模式图,比较、区分不同“膜”的特点(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 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_。加入载体蛋白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_。(3)甘油分子跨膜运输遵循_所示模式,红细胞吸收葡萄糖与_所示模式一致,多数离子跨膜方式应如_所示方式。(4)神 经 递质 的 释放 应符
12、 合 _所 示模式,该模 式_(填“需”或“不需”)消耗能量,其运输机制与膜的_有关。(5)核膜是双层膜,将细胞的核、质分开,由于其上有_,mRNA只能通过它进入细胞质,而氨基酸、葡萄糖、离子和小分子等可通过核膜进出细胞。2根据影响跨膜运输因素的曲线确定运输方式(1)物质浓度:(2)氧气浓度:通过影响细胞的呼吸进而影响主动运输的速率。P 点时:_为物质的吸收提供能量。PQ 段:随着氧气含量的增加,有氧呼吸产生的能量_,主动运输的速率越大。Q 点以后:当氧气含量达到一定程度后,受_以及其他限制因素的影响,运输速率不再增加。(3)载体蛋白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
13、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。(4)温度:3用呼吸酶抑制剂处理小肠上皮细胞,下列物质吸收量的变化曲线正确的是()4理性思维与实验探究图甲、乙分别为物质进出细胞的坐标图和模式图,请分析回答:(1)甲、乙的物质进出细胞方式一样吗?为什么?答:_(2)图乙的物质运输方式也可以逆浓度梯度进行吗?答:_(3)只要是消耗能量的运输方式就是主动运输吗?答:_(4)结合实例判断下列物质的运输方式:_(均填序号)A水BO2、CO2C红细胞吸收葡萄糖D甘油、脂肪酸、性激素、乙醇等脂溶性物质E小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖F无机盐、葡萄糖等逆浓度进出细胞G神经细胞静息状态下 K
14、外流和兴奋时 Na内流H人红细胞吸收 K排出 NaI胰岛 B 细胞分泌胰岛素J神经细胞分泌神经递质K吞噬细胞吞噬抗原以上属于自由扩散的是_。以上属于协助扩散的是_。以上属于主动运输的是_。以上属于胞吞的是_,属于胞吐的是_。自 我 校 对1(1)扩散 自由扩散 协助扩散 主动运输 载体蛋白 胞吞、胞吐(2)图 1、图 2 图 3、图 4 图 4、图 5(3)图 2 图 3 图 4(4)图 5 需 流动性(5)核孔2(1)自由扩散 协助扩散、主动运输 主动运输(2)自由扩散、协助扩散 主动运输 无氧呼吸 越多 载体蛋白数量(3)协助扩散 主动运输(4)生物膜的流动性 酶活性3B4(1)提示:不一
15、样。图甲中 a 点以后物质是逆浓度梯度运输,为主动运输;图乙中物质顺浓度梯度运输,需要载体蛋白,但不消耗能量,为协助扩散。(2)提示:不能,逆浓度梯度运输一定消耗能量。(3)提示:不是,需要消耗能量的运输方式除了主动运输,还有胞吞和胞吐。(4)A、B、D C、G E、F、H K I、J物质跨膜运输方式的判断1下列关于物质出入细胞方式的叙述,正确的是()A被细胞胞吐的一定是像胰岛素一样的大分子物质B血浆中的氧进入红细胞需穿过两层生物膜C胞吐过程一定会有分泌泡与细胞膜的融合过程DmRNA 从细胞核到细胞质的过程属于胞吐作用解析 小分子物质如神经递质也是通过胞吐分泌的;血浆中的氧进入红细胞只需穿过红
16、细胞膜一层生物膜;mRNA 通过核孔从细胞核到细胞质,不属于胞吐过程。答案 C2下图表示物质进入细胞的四种方式,有关说法错误的是()A温度只影响图中和过程的速率B吞噬细胞通过过程吞噬病原体C小肠上皮细胞吸收乙醇的方式是D生长素极性运输进入细胞的方式是解析 图中的过程分别表示自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞作用。温度影响分子的运动速率,影响膜的流动性,图中四种运输方式都会受到影响,A 项错误;过程属于胞吞作用,吞噬细胞通过过程吞噬病原体,B 项正确;乙醇进入细胞的方式是自由扩散,小肠上皮细胞吸收乙醇的方式是,C 项正确;生长素极性运输进入细胞的方式是主动运输,是的运输方式,D 项正确。答案 A
17、3协同运输是一类靠间接提供能量完成的主动运输,该方式中物质跨膜运输所需要的能量来自膜两侧离子的电化学浓度梯度。如图为液泡膜上离子跨膜运输机制示意图,下列说法错误的是()ACa2逆浓度梯度从细胞液进入细胞质基质B有氧呼吸的增强可促进 Ca2进入液泡CNa进入液泡的方式属于主动运输DH进出液泡的机制可使液泡膜内外 pH 不同解析 图中 Ca2进入液泡时需要载体且消耗 ATP,属于主动运输;Ca2从液泡进入细胞质基质并未消耗能量,但需要载体,属于协助扩散;H进入液泡需要载体且消耗 ATP,属于主动运输;H运出液泡不消耗能量,但需要载体,属于协助扩散;Na进入液泡与 H运出液泡相伴随。A 项错误:细胞
18、液指液泡中的液体,Ca2从液泡进入细胞质基质的方式属于协助扩散,顺浓度梯度。B 项正确:Ca2从细胞质基质进入液泡需要消耗 ATP,故有氧呼吸的增强可促进 Ca2进入液泡。C 项正确:H运出液泡的过程伴随 Na进入液泡,H运出液泡属于协助扩散,该过程由高浓度低浓度,会产生化学势能,可为 Na进入液泡提供能量,故 Na进入液泡的方式为协同(主动)运输。D 项正确:pH 与 H浓度有关,据图分析,2 个 H通过主动运输进入液泡,而 1 个 H通过协助扩散运出液泡,可使液泡膜内外 pH 不同。答案 A精要点拨“三看法”快速判定物质出入细胞的方式 影响物质跨膜运输的因素及方式的探究4如图 1、2 分别
19、是洋葱根尖在不同含氧量及不同底物浓度情况下(其他条件适宜),从含硝酸钾的全营养液中吸收NO3的速率曲线图。相关描述错误的是()Aa 点时影响离子吸收速率的主要因素是能量Bb 点时离子吸收速率不再增加是因为载体的数量有限Cc 点时影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度Dd 点时离子吸收速率不再增大是因为底物浓度太高,细胞发生质壁分离解析 洋葱根尖吸收 NO3的方式是主动运输,吸收速率受能量、载体和底物浓度的影响。a 点时吸收速率未达到最大,限制因素是 O2浓度,而 O2浓度通过影响呼吸作用产生的能量来影响吸收速率,故此时主要影响因素是能量;b 点时离子吸收速率不再随着 O2浓度增大而增大,此时的限
20、制因素是载体的数量;c点时离子吸收速率未达到最大,此时影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度;d 点时离子吸收速率不再随底物浓度增大而增大,其他条件适宜,则其主要原因是载体数量有限。答案 D物质跨膜运输的有关探究实验分析5(2017海南)将生长状态一致的某种植物幼苗分成甲、乙两组,分别移入适宜的营养液中在光下培养,并给甲组的营养液适时通入空气,乙组不进行通气处理。一定时间后测得甲组的根对a离子的吸收速率远大于乙组的。关于这一实验现象,下列说法错误的是()A给营养液通入空气有利于该植物的生长B根细胞对a离子的吸收过程属于自由扩散C根细胞对a离子的吸收过程有能量的消耗D根细胞的有氧呼吸有利于根对a离
21、子的吸收解析 由题目给出的信息“甲组的根对 a离子的吸收速率远大于乙组的”,说明根对 a 离子的吸收过程属于主动运输,主动运输需要能量和载体,B 项错误、C 项正确;给营养液通入的空气中含有氧气,根细胞获得氧气,有氧呼吸能正常进行,有利于根对 a 离子的吸收,有利于该植物的生长,A、D 项正确。答案 B6科学家在研究钠通过细胞膜的运输方式时,做了下述实验:先向枪乌贼神经纤维里注入微量的放射性同位素24Na,不久可测得神经纤维周围溶液中存在24Na,如果在神经纤维膜外溶液中先后加入某药物和ATP,测得周围溶液中24Na的量如图所示。据图做出的下列推断,错误的是()A加入某药物后,溶液中24Na的
22、量不再增加B加入ATP后,细胞中24Na的量减少C“某药物”的作用机理是抑制ATP水解D“某药物”的作用机理是抑制细胞呼吸解析 由题图知,在神经纤维膜外溶液中先加入某药物后,测得周围溶液中 24Na 的量停止增加;加入 ATP 后,周围溶液中24Na 的量迅速增加,说明 Na从神经细胞排出需要消耗能量,属于主动运输,而该药物的作用是抑制呼吸作用的进行。答案 C考点三 观察植物细胞的质壁分离和复原1实验原理(1)成熟的植物细胞的原生质层相当于一层_。(2)_具有一定的浓度,能渗透吸水和失水。(3)原生质层比细胞壁的伸缩性_。2实验步骤3实验结论4注意事项(1)实验时一定要选择紫色洋葱外表皮细胞吗
23、?答:_(2)该实验中有无对照,若有,属于那种类型?答:_(3)上述实验中观察到质壁分离时,为何不宜停留时间过长?答:_(4)本实验选用 0.3 g/mL 的蔗糖溶液作试剂,若浓度过高或过低对实验有何影响?答:_(5)用一定浓度的 KNO3 溶液(或尿素溶液、甘油溶液、乙二醇溶液)做质壁分离实验时,发现细胞质壁分离后,没有滴加清水却出现了自动的质壁分离复原现象。原因是什么?答:_自 我 校 对1(1)半透膜(2)细胞液(3)大得多2紧贴细胞壁 0.3 g/mL 的蔗糖溶液 变深 逐渐分离 清水 低4(1)提示:不一定。但紫色洋葱外表皮细胞含有色素,使液泡呈现一定的颜色,更有利于观察。(2)提示
24、:有对照;自身对照。(3)提示:观察到质壁分离时,若停留时间过长,细胞就会因过度失水而死亡,不会再发生质壁分离复原。(4)提示:选用 0.3 g/mL 的蔗糖溶液作试剂,既明显出现质壁分离,又不会杀死细胞。若浓度过高,质壁分离速度快,细胞会因失水过多而死亡,不能再进行质壁分离复原;若浓度过低,不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。(5)提示:使用质量浓度为 1 molL1的 KNO3溶液,因为 K和 NO3可被细胞吸收,使细胞液浓度增大,所以细胞先发生质壁分离后又自动复原(尿素、甘油、乙二醇等原因同上)。实验基础1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皮临时装片进行了三次
25、观察(如图所示)。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解析 A 项,第一次观察时由于未滴加蔗糖溶液,细胞还没有发生质壁分离,较易观察到的是紫色的大液泡,由于此时液泡占整个细胞体积的比例较大,因此观察到的无色的细胞质基质区域应较小。B 项,第二次观察时已经通过引流法使紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞浸润在蔗糖溶液中,可以发现首先从细胞的角隅处开始发生质壁分离。C 项,吸水纸的主要作用是吸引蔗糖溶液或
26、清水,使溶液浸润整个标本。D 项,第一次显微观察是为了获得实验前的现象,以便于和实验中的现象变化进行前后对照,因此不能省略。答案 B2用洋葱鳞片叶表皮制备“观察细胞质壁分离实验”的临时装片,观察细胞的变化。下列有关实验操作和结果的叙述,正确的是()A将装片放在酒精灯上加热后,再观察细胞质壁分离现象B在盖玻片一侧滴加清水,细胞吸水膨胀但不会破裂C用不同浓度的蔗糖溶液处理细胞,均能观察到质壁分离现象D当质壁分离不能复原时,细胞仍具有正常生理功能解析 观察细胞质壁分离实验中用的是活细胞,因此不能放在酒精灯上加热;在盖玻片一侧滴加清水,细胞吸水膨胀,但由于植物细胞有细胞壁,所以不会破裂;用蔗糖溶液处理
27、细胞时,如果浓度过低不发生质壁分离,如果浓度过高,细胞会失水过多而死亡;当质壁分离不能复原时,细胞已经死亡,不具有正常生理功能。答案 B实验拓展3五个大小相同的马铃薯幼根与物种 A的幼根分别放入甲戊五种不同浓度的蔗糖溶液中,数小时后,取出称重,重量变化如图所示。以下关于该实验结果的说法错误的是()A与马铃薯幼根细胞液等渗的溶液是甲溶液B马铃薯比物种 A 更耐旱C物种 A 幼根的细胞在甲浓度溶液中一定会发生明显的质壁分离D在这五种蔗糖溶液中,浓度最大的是乙溶液解析 在甲溶液中,马铃薯幼根细胞的重量不变,说明马铃薯吸水和失水处于动态平衡,甲溶液是马铃薯幼根细胞液的等渗溶液;由图可知,马铃薯吸水能力
28、要比物种 A 强,所以马铃薯更耐干旱;幼根细胞的发育程度不同,因此其不一定会发生明显的质壁分离;在这五种蔗糖溶液中,乙溶液中的马铃薯幼根细胞的重量减少最大,说明乙溶液的浓度最大。答案 C4一定浓度的酒精对细胞有毒害作用,某生物兴趣小组分别用不同浓度的酒精对生长状况相同的洋葱紫色鳞片叶表皮细胞进行1个单位时间、2个单位时间、3个单位时间的处理,并计算出发生质壁分离细胞的百分率,结果如图所示。下列相关叙述不正确的是()A本实验的实验原理是一定浓度的酒精对细胞有毒害作用,根据是否发生质壁分离判断细胞的死活B浸泡3个单位时间导致洋葱紫色鳞片叶表皮细胞全部死亡的最低酒精浓度为15%C发生质壁分离的外因是
29、细胞壁的伸缩性小于细胞膜的伸缩性D本实验表明洋葱紫色鳞片叶表皮细胞对酒精的耐受能力不同解析 能发生质壁分离的细胞是活细胞,所以可以通过细胞是否发生质壁分离来判断植物细胞的死活,从而了解酒精对细胞的毒害作用,A 项正确;分析题图可知,浸泡 3 个单位时间导致洋葱表皮细胞全部死亡的最低酒精浓度为 15%,B 项正确;发生质壁分离的内因是细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性,C 项错误;据图分析可知,生长状况相同的洋葱表皮细胞对酒精毒害的耐受力不同,D 项正确。答案 C精要点拨 植物细胞质壁分离及复原的拓展应用(1)判断成熟植物细胞是活细胞还是死细胞:(2)测定细胞液浓度范围:(3)比较不同植物成熟细
30、胞的细胞液浓度:(4)鉴别不同种类的溶液(如 KNO3溶液和蔗糖溶液):长短句子强记,关键细节突破1水分子由低浓度溶液流向高浓度溶液是个综合效果,实际上水分子是双向移动的,只是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数较多。2渗透平衡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,只意味着半透膜两侧水分子移动达到动态平衡状态。3物质进出细胞核并非都通过核孔。核孔是 RNA 和蛋白质等大分子物质进出细胞核的通道;小分子物质进出细胞核是通过跨膜运输实现的,都具有选择性。4Na、K等无机盐离子一般以主动运输方式进出细胞,但也可通过协助扩散(或离子通道)进出细胞,如神经细胞维持静息电位时的 K外流和
31、形成动作电位时的 Na内流。5植物吸收水分的方式是自由扩散,而吸收无机盐离子的方式是主动运输,因此可以说植物对水分和无机盐的吸收是两个相对独立的过程。6物质跨膜运输(自由扩散、协助扩散、主动运输)体现了生物膜的选择透过性;大分子物质和颗粒性物质的胞吞、胞吐体现了生物膜的流动性。7有关物质出入细胞方式的 6 个“不要漏掉”(1)需要载体蛋白协助的运输方式除主动运输外,不要漏掉协助扩散。(2)消耗能量的运输方式除主动运输外,不要漏掉胞吞和胞吐。(3)从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外,不要漏掉协助扩散。(4)影响协助扩散运输速率的因素除载体蛋白数量外,不要漏掉浓度差。(5)与主动运输有关的细胞
32、器除供能的线粒体外,不要漏掉载体蛋白的合成场所核糖体。(6)运输速率与 O2 浓度无关的运输方式除自由扩散外,不要漏掉协助扩散。8归纳法记忆同一物质的不同运输方式(1)葡萄糖进入红细胞:协助扩散进入小肠绒毛上皮细胞肾小管重吸收葡萄糖主动运输(2)Na进入神经细胞:协助扩散(靠离子通道)运出神经细胞:主动运输(NaK泵)(3)K进入神经细胞:主动运输(NaK泵)运出神经细胞:协助扩散(靠离子通道)高考真题精选 1(2018海南)将水稻幼苗培养在含 MgSO4的培养液中,一段时间后,发现营养液中 Mg2和 SO42 的含量下降,下列叙述不合理的是()AMg2通过自由扩散进入根细胞BMgSO4必须溶
33、解在水中才能被根吸收C根吸收的 Mg2可以参与叶绿素的形成D降低温度会影响水稻根系对 Mg2的吸收解析 Mg2通过主动运输的方式进入根细胞,A 项错误;MgSO4 必须溶解在水中形成离子后,才能被根吸收,B 项正确;根吸收的 Mg2可以参与叶绿素的形成,C 项正确;降低温度会降低膜的流动性,进而影响水稻根系对 Mg2的吸收,D 项正确。答案 A2(2018课标全国)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胞的过程属于主动运输解析 病原体属于颗粒性
34、物质,颗粒性物质或大分子物质进出细胞的方式为胞吞和胞吐,因此巨噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞,A项错误;固醇类激素的化学本质是脂质,脂溶性物质以自由扩散的方式进入靶细胞,B项错误;神经细胞内的Na浓度比细胞膜外低,受刺激时,产生的Na内流是顺浓度进行的,属于被动运输,C项正确;甘油是脂溶性小分子物质,以自由扩散的方式进入细胞,D项错误。答案 C3(2018浙江)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
35、胞液浓度所致D细胞发生渗透作用至丙状态,一段时间后该细胞会破裂解析 甲状态时,水分子仍然通过跨膜运输进出细胞,A 项错误;甲乙变化表明,细胞正在发生质壁分离,其内在的原因是:结构所示的细胞壁的伸缩性比所示的原生质层的伸缩性要小,B 项错误;乙丙表示细胞在发生质壁分离复原,其变化的原因是外界溶液浓度小于细胞液浓度,细胞吸水所致,C 项正确;细胞发生渗透作用至丙状态,因细胞壁的支持和保护作用,一段时间后该细胞不会破裂,D 项错误。答案 C4(2017课标全国)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(
36、)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解析 由图可知,该细胞中原生质体的相对体积先减小后增大,这说明该细胞先发生质壁分离后复原,由此可推知物质A可通过细胞膜进入细胞,A项错误;01 h内,原生质体的体积不断缩小,由于原生质体的伸缩性要远大于细胞壁,因此该时间段内细胞体积与原生质体体积的变化量不相等,B项错误;23 h内原生质体的相对体积逐渐增大,这说明细胞正在吸水,由此可推知该时间段内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压,C项正
37、确;01 h内发生质壁分离,细胞失水,液泡中液体的渗透压小于细胞质基质的渗透压,D项错误。答案 C5(经典高考题)小肠的吸收是指食物消化后的产物、水和无机盐等通过小肠上皮细胞进入血液和淋巴的过程。0.9%的 NaCl溶液是与兔的体液渗透压相等的生理盐水。某同学将处于麻醉状态的兔的一段排空小肠结扎成甲、乙、丙、丁四个互不相同、长度相等的肠袋(血液循环正常),并进行实验,实验步骤和实验结果如表:实验组别实验步骤甲乙丙丁向肠袋中注入等量的溶液,使其充盈0.7%NaCl10 mL0.9%NaCl10 mL1.1%NaCl10 mL0.9%NaCl微量 Na载体蛋白的抑制剂共 10 mL维持正常体温半小
38、时后,测肠袋内 NaCl 溶液的量1 mL3 mL5 mL9.9 mL请根据实验结果回答问题:(1)实验开始时,水在肠腔和血液之间的移动方向是:甲组从_;丙组从_。在这一过程中水分子的运动方向是从溶液浓度_处流向溶液浓度_处。本实验中水分子的这种移动过程称为_。(2)比较乙和丁的实验结果,可推测小肠在吸收 Na时,需要_的参与。解析(1)根据渗透原理,水分子由低浓度向高浓度扩散。因血液的渗透压与浓度为 0.9%的 NaCl 溶液相等,因此实验开始时甲组中的水分子从肠腔向血液移动,而丙组中的水从血液向肠腔移动。(2)与乙不同的是,丙组实验加入了 Na载体蛋白的抑制剂,其结果是半小时内丙组中被吸收的 NaCl 溶液较少,说明 Na载体蛋白抑制剂影响了 NaCl 的吸收,故可推测小肠吸收 Na时需要 Na载体蛋白的参与。答案(1)肠腔进入血液 血液进入肠腔 低 高 渗透作用(2)Na载体蛋白请做:题组层级快练(七)