1、第二单元细胞的代谢专题3物质出入细胞的方式考纲展示命题探究基础点1细胞的吸水和失水(1)渗透作用产生的条件有一层半透膜膜两侧的溶液具有浓度差(2)动物细胞吸水和失水动物细胞的细胞膜相当于一层半透膜，膜两侧具浓度差。现象(3)植物细胞的吸水和失水原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，在植物细胞中，可把原生质层视为一层半透膜。原理和现象巧学助记渗透作用的发生渗透作用要发生，满足条件来促成；半透膜和浓度差，缺少其一都不行。植物细胞需成熟，具备液泡有可能；细胞膜、质、液泡膜，原生质层来组成。放入外界环境中，渗透系统全形成；水分运动啥方向，全由两液浓度定。2物质跨膜运输的其他实例(1)实例植
2、物植物对水分和无机盐离子的吸收是两个相对独立的过程。人体甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘的特点：逆(逆、顺)浓度梯度。(2)结论细胞膜和其他生物膜一样都是选择透过性膜。3观察植物细胞的质壁分离和复原(1)实验原理成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，细胞液具有一定的浓度，成熟的植物细胞能与外界溶液发生渗透失水和吸水。(2)实验步骤(3)实验结论成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水；当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水。重难点1渗透作用模型和植物细胞与外界溶液形成渗透系统比较分析2渗透系统的应用(1)比较不同溶液浓度大小(2)探究物质能否通过半透膜(以碘
3、和淀粉为例)易错警示有关渗透作用的“5”个易错点(1)水分子的移动方向是双向移动，但最终结果是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数多。(2)实验中观察指标为漏斗内液面变化，但不能用烧杯液面变化作描述指标，因现象不明显。(3)渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度，实质是指渗透压。(4)渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，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。(5)只有活的、成熟的植物细胞才能发生质壁分离和复原。3质壁分离和复原实验的应用(1)判断细胞的死活(2)测定细胞液浓度范围待测细胞一系列浓度梯度的蔗糖溶液细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分
4、离的蔗糖溶液的浓度之间。(3)观察植物细胞的细胞膜待观察植物细胞蔗糖溶液发生质壁分离原生质体最外层。(4)比较不同植物细胞液浓度或溶液的浓度大小不同植物细胞同一浓度的蔗糖溶液刚刚发生质壁分离时所需时间的比较判断细胞液浓度(时间越短，细胞液浓度越小)。同一植物的相同成熟细胞未知浓度的溶液刚发生质壁分离所需时间的比较判断溶液浓度的大小(时间越短，未知溶液的浓度越大)。(5)鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)1思维辨析(1)质壁分离过程中水分子的扩散只能单向进行。()(2)植物细胞的原生质层不包括细胞核。()(3)所有小分子物质均可通过细胞膜进入细胞。()(4)无机盐离子都是逆浓度梯度跨膜运
5、输的。()(5)当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞一定会发生质壁分离。()(6)紫色洋葱的外表皮细胞能在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。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)2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酵母菌的细胞壁中含P最多D圆褐固氮菌的细胞膜中不含磷脂答案A解析由表中数据可知，不同生物体内
6、矿物质含量不同，这是由于不同微生物对矿物质的吸收有选择性造成的。3下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是()A与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观察B用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察C用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同D紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实验现象的观察答案B解析红色花瓣细胞的液泡呈红色，比白色花瓣更利于观察质壁分离现象，A项正确；黑藻叶片的叶肉细胞中液泡呈无色，叶绿体的存在使原生质层呈绿色，有利于实验现象的观察，B项错误；紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞的细胞液浓度不一定都相同，用相同浓度的外界溶液进行质
7、壁分离实验时观察到的质壁分离程度可能不同，C项正确；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中含有色素，呈紫色，有利于实验现象的观察，D项正确。4除下列哪项外其余各项都可以通过质壁分离与复原实验加以鉴定()A成熟植物细胞的死活B蛋白质、淀粉、纤维素的亲水性依次递减C植物细胞能进行渗透吸水D原生质层和细胞壁伸缩性大小答案B解析质壁分离与复原实验是利用渗透作用的原理来进行的，而渗透作用的进行必须满足两个条件，一是有半透膜，二是半透膜两侧的溶液存在浓度差。成熟植物细胞若能发生质壁分离与复原则为活细胞，否则为死细胞，A不符合题意；蛋白质、淀粉和纤维素的亲水性大小只能利用吸胀作用来进行鉴定，B符合题意；通过质壁分
8、离与复原实验可以鉴定植物细胞能进行渗透吸水，C不符合题意；质壁分离与复原实验能鉴定出原生质层的伸缩性大于细胞壁的，D不符合题意。1一个原理：细胞吸水和失水的原理是渗透作用。(1)发生条件：半透膜、浓度差。(2)发生现象2一个实验：质壁分离实验。(1)材料：活的成熟的植物细胞。(2)条件：外界溶液浓度细胞液浓度。(3)现象：细胞壁与原生质层分离。考法综述常利用实验设计和分析形式考查细胞的吸水和失水及膜的透性问题，并结合实例，借助于图形或表格考查细胞吸水原理及在实际中的应用，难度中等。命题法1渗透作用的分析与判断1如图是平衡时的渗透装置，烧杯的液面高度为a，漏斗的液面高度为b，液面差mba，在此基
9、础上继续实验，以渗透平衡时液面差为观测指标，正确的是()A若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，则平衡时m增大B若向漏斗中滴入等浓度的蔗糖溶液，则平衡时m不变C若向漏斗中滴入清水，平衡时m将减小D若向烧杯中加入适量清水，平衡时m将增大答案C解析由图可知，漏斗内为蔗糖溶液，烧杯内为清水，水分渗透进入漏斗，漏斗内液面升高，平衡时漏斗内溶液浓度降低，但仍大于漏斗外。若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，此时漏斗内溶液浓度已经比实验开始时的浓度有所下降，吸水能力也下降，所以再次平衡时m将减小，A项错误；平衡时漏斗内溶液浓度已经降低，若再向漏斗中滴入等浓度的蔗糖溶液，漏斗内溶液浓度增大，再次平衡时m将增大，B项错误
10、；若向漏斗中滴入清水，漏斗内外溶液浓度差减小，吸水能力也下降，再次平衡时m将减小，C项正确；漏斗内外溶液浓度差主要取决于漏斗内蔗糖溶液浓度，若向烧杯中加入适量清水，漏斗内外溶液浓度差不变，平衡时m也不变，D项错误。【解题法】确定溶剂的渗透方向的方法(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。命题法2与渗透作用有关的实验探究2.为探究茉莉酸(植物生
11、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()注：“”表示有添加，添加后NaCl浓度为100 mmolL1，茉莉酸浓度为103 mgL1；“”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答案C解析本题考查质壁分离实验的原理、实验现象及对照实验的设计。A项，质壁分离及复原实验证明了成熟植物细胞通过渗透作用吸水和失水，故正确；B项，植物细胞失水发生质壁分离后，液泡体积变小浓度变大，故正确；NaCl和茉莉酸在该
12、实验中都是自变量，组形成对照，证明NaCl能够引起胡杨细胞发生质壁分离；组形成对照，得出茉莉酸对NaCl引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用，故C项错误，D项正确。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)0.150.20.250.3质壁分离状态不分离 刚分离 显著分离显著分离A0.15 mol/L B0.2 mol/LC0.2 mol/L D0.3 mol/L答案A解析当植物细胞液浓度小于周围土壤溶液浓度时，细胞会失水发生质壁分离，植物将不能正常生存。 由表中
13、信息可知，该植物细胞液的浓度介于0.15 mol/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0.15 mol/L。【解题法】对照实验中对照的类型及判断类型设置对照实验空白对照不给对照组以任何处理自身对照实验组和对照组都是在同一实验对象上进行条件对照给对象施以某种实验处理，但这种处理是作为对照意义的，或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的相互对照不单独设对照组，而是几个实验组相互对照1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
14、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答案D解析一定时间后甲的浓度变小，说明细胞失水，则实验前甲的浓度大于细胞液的浓度；由乙的浓度不变可知，实验前乙的浓度等于细胞液的浓度；由丙的浓度变大可知，实验前丙的浓度小于细胞液的浓度，故实验前甲的浓度乙的浓度丙的浓度，A项错误；乙的浓度不变是因为液泡内细胞液的浓度与乙的浓度相等，B项错误；实验中，细胞与蔗糖溶液间的水分移动属
15、于自由扩散，C项错误；因蔗糖分子不进出细胞，则甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的，D项正确。2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之间答案D解析分析实验结果可知，a、b、c三组花冠切条实验前长
16、度与实验后长度的比值变大，表明细胞吸水，其中a组细条浸泡后较b组细条浸泡后长，说明a组吸水较多，其液泡中细胞液浓度应比b组低，A项错误；d、e、f三组花冠切条在实验后比值变小，表明细胞失水，所以浸泡导致f组液泡的失水量大于b组的，B项错误；水分进出细胞的方式为自由扩散，不消耗能量，C项错误；当实验前长度/实验后长度1时，花冠切条长度不变，根据实验结果可判断其对应的蔗糖浓度应介于0.40.5 molL1之间，D项正确。3以紫色洋葱鳞叶为材料进行细胞质壁分离和复原的实验，原生质层长度和细胞长度分别用X和Y表示(如图)，在处理时间相同的前提下()A同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，则紫色
17、越浅B同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越大，则所用蔗糖溶液浓度越高C不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，则越易复原D不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越大，则细胞的正常细胞液浓度越高答案D解析将同一细胞置于不同浓度的溶液中，X/Y值越小，则说明该细胞中的液泡失水越多，液泡的紫色越深，其蔗糖溶液的浓度越高，A、B项错误；将不同细胞置于相同浓度的蔗糖溶液中，X/Y值越小，则说明细胞失水越多，越不易复原；X/Y值越大，则说明该细胞的细胞液浓度越高、失水越少。故C项错误，D项正确。4直饮机的核心部件是逆渗透膜，其原理是通过水压使水由较高浓度的一侧渗透至较低浓度一侧，较高浓度侧的
18、所有细菌及对人体有害的物质几乎不能透过逆渗透膜，如图。下列叙述正确的是()A逆渗透过程与渗透作用的差异是前者需要消耗能量B逆渗透膜也具有细胞膜的识别功能C逆渗透膜上有载体蛋白，可以选择性控制有害物质D逆渗透膜去除有害物质的能力胜过生物膜，可放心饮用答案A解析逆渗透膜是模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜，没有生物活性，不具有细胞膜的识别功能，没有载体蛋白，不具有选择透过性，B、C错误；生物膜是选择透过性膜，对物质的通过具有选择性，生物膜去除有害物质的能力胜过逆渗透膜，D错误。5把蚕豆植株放在湿润的空气中光照一段时间后，取蚕豆叶下表皮制作临时装片，先在清水中观察，然后用0.3 g/mL蔗
19、糖溶液取代清水，继续观察，结果如图所示。对此现象的推断最合理的是()A清水中的保卫细胞因失水导致气孔开放B蔗糖进入保卫细胞后，细胞吸水导致气孔关闭C清水中的保卫细胞很快出现质壁分离自动复原D蔗糖溶液中的保卫细胞因失水导致气孔关闭答案D解析由图可以看出，清水中气孔开放，蔗糖溶液中气孔关闭，推测可能是蔗糖溶液中的保卫细胞因失水导致气孔关闭。6回答下列问题：(1)将贮藏的马铃薯(块茎)放入蒸馏水中，水分通过_的方式进入马铃薯细胞，引起马铃薯鲜重增加。随着蒸馏水处理时间延长，该马铃薯鲜重不再增加，此时，马铃薯细胞的渗透压比处理前的_。(2)将高温杀死的马铃薯细胞放入高浓度的NaCl溶液中，_(填“会”或“不会”)发生质壁分离现象。(3)将发芽的马铃薯制成匀浆，使其与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀，说明该马铃薯匀浆中含有_。答案(1)自由扩散低(2)不会(3)还原糖解析本题考查物质出入细胞的方式及还原糖的鉴定有关知识。(1)水分以自由扩散方式跨膜运输，马铃薯细胞吸水，细胞液浓度降低，渗透压降低。(2)死细胞原生质层变成全透性，故将高温杀死的马铃薯细胞放入高浓度的NaCl溶液中不会发生质壁分离。(3)还原糖与斐林试剂反应，生成砖红色沉淀，故该实验现象说明马铃薯匀浆中含有还原糖。
