1、知识系统构建必背要语1.只有活的成熟植物细胞才可发生质壁分离,动物细胞和根尖分生区细胞不发生质壁分离。植物细胞发生质壁分离的原因:(1)外界溶液浓度大于细胞液浓度;(2)原生质层的伸缩性大于细胞壁。2.细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,功能特点是具有选择透过性。3.有关细胞物质输入与输出的五个“不一定”(1)葡萄糖跨膜运输的方式不一定是主动运输:葡萄糖进入红细胞属协助扩散。(2)水跨膜运输不一定是直接穿过磷脂双分子层:还可通过水通道蛋白进出细胞。(3)主动运输方向不一定是逆浓度梯度:有时也可以顺浓度梯度,如小肠绒毛上皮细胞吸收肠道内的葡萄糖。(4)消耗能量的物质进出细胞方式不一定是主动运输:
2、胞吞和胞吐也消耗能量。(5)物质进出细胞不一定是跨膜运输:胞吞和胞吐不跨膜。规律方法整合整合一细胞膜的结构与功能1.细胞膜结构示意图(1)脂质分子中最主要的是磷脂,此外还有胆固醇等。(2)膜上的蛋白质是功能行使者,决定了膜功能的复杂程度。(3)糖蛋白的位置只有一个细胞膜的外侧,细胞膜内侧不存在,可用于确定膜内外位置。2.细胞膜成分、结构及功能网络图(1)流动性和选择透过性的关系区别:流动性是生物膜的结构特点,选择透过性是生物膜的功能特性。联系:流动性是选择透过性的基础,只有膜具有流动性,才能表现出选择透过性。(2)流动性原理:构成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是运动的;选择透过性原理:膜上载体
3、蛋白的种类和数量。(3)流动性的实例:细胞融合、变形虫变形运动、白细胞吞噬细菌(胞吞)、分泌蛋白的分泌(胞吐)、温度改变时膜的厚度改变、动物细胞吸水膨胀或失水皱缩等。例1如图为物质出入细胞膜的示意图,据图回答下列问题:(1)A代表_分子;B代表_;C代表_。(2)细胞膜从功能上来说,它是一层_膜。(3)在ae的五种过程中,代表被动运输的是_。(4)可能代表氧气运输过程的是图中的_(填编号);葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中的_(填编号)。(5)细胞融合的实验证明了细胞膜具有_的特点。(6)摄取膜成分中的磷脂,将其铺在空气水界面上,测得磷脂占有面积为S。请预测细胞表面积的值接近于_。答案
4、(1)蛋白质磷脂双分子层糖蛋白(2)选择透过性(3)bcd(4)ba(5)流动性(6)S/2整合二影响物质跨膜运输的因素1.物质浓度(在一定的浓度范围内)2.氧气浓度3.温度例2如图是测定了某种生物的细胞对甲、乙两种物质吸收速率与该物质浓度的关系绘制成的曲线,仔细分析后,你认为下列四种说法中正确的是()A.甲物质是主动运输,乙物质是自由扩散B.甲物质是自由扩散,乙物质可能是主动运输C.乙醇进入细胞的方式与乙物质相同D.K进入细胞的方式与甲物质相同答案B解析题图中甲物质随着物质浓度的增大而吸收速率加快,说明其运输方式为自由扩散;乙物质的运输方式具有载体蛋白饱和效应,为协助扩散或主动运输;乙醇和K
5、进入细胞的方式分别为自由扩散和主动运输。整合三质壁分离和复原实验拓展应用1.判断细胞的死活(1)实验思路待测细胞分离剂(2)实验单一变量:待测细胞的生活状态。2.测定细胞液浓度范围(1)实验思路:待测细胞一系列浓度梯度的分离剂细胞液浓度范围介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的外界溶液的浓度范围之间。(2)实验单一变量:不同浓度的分离剂。3.比较不同植物细胞的细胞液浓度(1)实验思路:不同植物细胞同一浓度的分离剂刚发生质壁分离所需时间比较判断质壁分离速度或细胞液浓度(发生质壁分离所需时间越短,细胞液浓度越小)。(2)实验单一变量:不同植物细胞。4.比较未知浓度溶液的浓度大小(1)实验思路:同一
6、植物的成熟细胞未知浓度的溶液刚刚发生质壁分离所需时间比较所用时间长短判断溶液浓度的大小(时间越短,未知溶液的浓度越大)。(2)实验单一变量:未知浓度的溶液。5.验证原生质层和细胞壁伸缩性大小(1)实验思路:成熟植物细胞分离剂(2)实验单一变量:植物细胞原生质层和细胞壁的伸缩性差异。6.鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)(1)实验思路:成熟植物细胞不同种类的溶液(2)实验单一变量:不同种类的溶液。例3为探究植物A能否移植到甲地生长,某生物学研究性学习小组通过实验测定了植物A细胞液的浓度,实验结果如下表。为保证植物A移植后能正常生存,则甲地土壤溶液的浓度应()浓度(mol/L)0.15
7、0.20.250.3质壁分离状态不分离刚分离显著分离显著分离A.0.15mol/L B.0.2 mol/LC.0.2mol/L D.0.3 mol/L答案A解析当植物细胞液浓度小于土壤溶液浓度时,细胞会失水发生质壁分离,植物不能正常生存。由表中信息可知,该植物细胞液的浓度介于0.15mol/L和0.2 mol/L之间。因此,为保证植物移植后能正常生存,甲地土壤溶液的浓度应0.15mol/L。热点考题集训1.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.将装片在酒精灯上加热后,再观察质壁分离现象B.在盖玻片一侧滴入清水,细胞
8、吸水膨胀但不会破裂C.用不同浓度的KNO3溶液处理细胞后,均能观察到质壁分离复原现象D.当质壁分离不能复原时,细胞仍具有正常生理功能答案B解析实验过程中不能对装片加热,A错。当KNO3溶液浓度过高时,导致洋葱鳞片叶表皮细胞过度失水而死亡,死亡细胞不能发生质壁分离复原,失去一切正常生理功能,C、D错。由于细胞壁的保护作用,植物细胞不会因吸水而涨破,B对。2.将一个鸡蛋的壳小心地剥去一小块,但其余部分完好,然后将其放到清水中,几小时后符合实际情况的是图中的()答案B解析去掉外壳的鸡蛋膜就是一个良好的半透膜,放入清水中之后,半透膜内外具有很大的浓度差,水会大量进入,使鸡蛋剥去外壳处凸起。3.如图表示
9、一中间隔以半透膜(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,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侧液面答案D解析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,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。4.如图是真核细胞膜的亚显
10、微结构模式图,表示物质。下列有关说法错误的是()A.在细胞膜上大多不是静止的B.细胞识别与有关C.在细胞膜上的分布是不均匀的D.的单分子层面积等于该细胞所有膜面积的两倍答案D解析该图是细胞膜的结构模式图,的单分子层面积等于该细胞的细胞膜面积的两倍,但细胞中除细胞膜外,还有核膜、线粒体膜、内质网膜等。5.细胞膜的外表,有一层由细胞膜上的蛋白质与多糖结合形成的糖蛋白,叫做糖被。它在细胞的生命活动中具有重要的功能。下列各种生理功能的完成,与其有密切关系的是()胃黏膜上皮细胞的保护作用呼吸道上皮细胞的润滑作用红细胞膜上的血型决定卵细胞膜表面对同物种精子的识别人体免疫细胞识别外来侵入物对O2的运输使细胞
11、与周围环境分开A.B.C.D.答案B6.钾离子在植物体中可以由浓度低的部位运向浓度高的部位,但是在缺氧的条件下,其运输的速度减慢。这说明钾离子的运输属于()A.自由扩散B.协助扩散C.主动运输D.渗透作用答案C解析题目中钾离子可以逆浓度梯度运输,且受氧气的影响,说明其运输方式是主动运输。7.下图表示一个动物细胞内外不同离子的相对浓度,由图分析可知维持细胞内外浓度依靠()A.自由扩散B.主动运输C.协助扩散D.渗透作用答案B解析能够维持细胞内外离子的浓度差,说明物质跨膜运输的方式是主动运输。8.下图中能正确表示水稻呼吸作用强度与K吸收量关系的是()答案C解析K的吸收方式为主动运输。9.物质的跨膜
12、运输对细胞的生存和生长至关重要,如图表示几种物质经过细胞膜的运输方式,请据图回答下列问题:(1)细胞膜的基本支架是_。(2)如果图中的细胞膜是小肠上皮细胞膜,则葡萄糖和甘油进入细胞膜的方式依次是_和_。(3)人们设计出一种膜结构,这种膜结构能将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧,以降低污水中的有毒重金属离子对水的污染,这是在模拟生物膜的_。(4)请在下面给出的坐标图上画出与上图中这种跨膜运输方式对应的曲线图:(5)若在细胞中注入某种呼吸抑制剂,_方式(填序号)将会受到较大影响。(6)植物细胞线粒体基质内产生的CO2进入同一个细胞的叶绿体基质中,需要穿过_层磷脂分子。(7)与方式相比,方式的主要特点是
13、需要借助_,该物质是在细胞内的_上合成的。答案(1)A磷脂双分子层(2)主动运输自由扩散(3)选择透过性(4)如图(5)(6)8(7)载体蛋白核糖体解析(1)细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。(2)葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式是主动运输,需要能量和载体蛋白;而甘油进出小肠上皮细胞的方式为自由扩散。(3)生物膜选择性吸收一部分物质,也将一些物质阻挡在细胞外。(4)为协助扩散,顺浓度梯度运输,随着浓度差的变大,运输速率会增加,而增加到一定程度时受载体蛋白数量的限制而不再增加。(5)细胞呼吸抑制剂会降低呼吸速率而影响主动运输能量的供应。(6)线粒体和叶绿体都是由双层膜构成的,所以要穿过4层膜,即8层磷
14、脂分子。(7)与方式相比,协助扩散需要载体蛋白协助,载体蛋白的化学本质为蛋白质,是在核糖体上合成的。10.引起50%左右细胞发生初始质壁分离的浓度称之为细胞的等渗浓度。为了测定洋葱表皮细胞的等渗浓度,有人把剪成小块的洋葱表皮分别等量地依次放入下面各组溶液中,并记录实验结果如下表:培养皿1234567蔗糖溶液/ (molL1)0.20.30.40.50.60.70.8发生初始质壁分离的细胞占观察细胞数目的百分比无无15%40%80%99%100%(1)该洋葱表皮细胞的等渗浓度为_。(2)如果再给你四组实验材料,请设计可以更精确地测定出细胞等渗浓度的方案。_。答案(1)0.50.6molL1之间(
15、2)可配制物质的量浓度为0.52molL1、0.54molL1、0.56molL1、0.58molL1的蔗糖溶液,将小块的洋葱表皮分别等量的放入上述蔗糖溶液中,分别制作上述浓度溶液中的洋葱表皮细胞的临时装片,放在显微镜下观察记录实验结果解析据题意可知,洋葱表皮细胞的等渗浓度为可引起50%左右的洋葱表皮细胞发生初始质壁分离的浓度,即为0.50.6molL1。要设计一个更精确的测定细胞等渗浓度的方案,从题中设计思路可知,可采用通过配制一系列具有较小浓度梯度的蔗糖溶液,并将小块的洋葱表皮分别等量的放入此系列的蔗糖溶液中,分别制作上述浓度溶液中的洋葱表皮细胞的临时装片,放在显微镜下进行观察记录实验结果。