1、一、细胞的吸水和失水判断正误1渗透作用的发生必须依赖半透膜和膜两侧的浓度差。()2植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成。()3细胞液就是细胞内的液体。()4当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞就会发生质壁分离。()5动物细胞在任何情况下都不会发生质壁分离。()二、物质跨膜运输的其他实例1物质跨膜运输的特点判断正误(1)水分子是顺相对含量梯度跨膜运输的。()(2)水稻和番茄对无机盐离子的吸收具有选择性。()(3)无机盐离子都是逆浓度梯度跨膜运输的。()2生物膜的功能特性填空(1)细胞膜和其他生物膜都是膜，水分子、一些离子和小分子可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。(2)生物膜
2、的是活细胞的一个重要特征。选择透过性选择透过性三、物质运输的方式连线渗透作用模型 植物细胞与外界溶液形成渗透系统 图解 渗透作用模型植物细胞与外界溶液形成渗透系统基本组成或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原理水分子(或其他溶剂分子)以扩散作用通过半透膜细胞液通过原生质层与外界溶液之间发生渗透水分子扩散的方向低浓度溶液高浓度溶液(水分子多)(水分子少)渗透作用原理的应用 1比较不同溶液浓度大小 漏斗内 烧杯内 溶液浓度 M N 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(1)具有半透膜：(2)具
3、有浓度差：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 特别提醒 发生渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达平衡 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相等。溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度，如10%葡萄糖 溶液和10%蔗糖溶液的质量浓度相等，但10%蔗糖溶液的物质的量浓度小，故水可通过半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。1.(2011广州质检)若右图表示 植物细胞渗透作用的图解，下列说
4、法中错误的是 ()A植物细胞的原生质层相当于一层半透膜 B一定条件下，活的、成熟的植物细胞能发生渗透失水或 吸水 C当溶液甲的浓度细胞液乙的浓度时，细胞发生渗透失 水，当细胞液乙的浓度溶液甲的浓度时，细胞发生渗透吸水 D当溶液甲的浓度细胞液乙的浓度时，细胞处于动态平 衡状态，不发生水分子的移动 解析：渗透作用是水分子通过半透膜的扩散，当溶液甲的浓度细胞液乙的浓度时，水分子仍进行扩散，只是水分处于进出平衡状态。答案：D 2某同学进行实验，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
5、管、水浴锅等。(1)设计出继续实验的简要步骤：_ _；_ _。(2)预测实验结果并作出结论_ _。解析：(1)蔗糖的水解产物是还原糖，与斐林试剂在加热条件下生成砖红色沉淀。2若蔗糖的水解产物能通过半透膜加入斐林试剂，a管和b管都会生成砖红色沉淀水解产物由ba扩散，导致b管水位下降，a管水位上升，即a、b两管水位差减小3若蔗糖的水解产物不能通过半透膜加入斐林试剂，a管不会出现砖红色沉淀b管浓度增大，导致b管液面上升，即a、b两管水位差增大答案：(1)向a、b两管分别加入等量蔗糖酶溶液，水浴加热(或隔水加热)U型管至适宜温度，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
6、管中，并加入斐林试剂，水浴加热(5065)，观察A、B试管内有无砖红色沉淀(2)如果a、b两管液面高度差缩小且A、B试管内均有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物能通过半透膜；如果a、b两管液面高度差增大且A试管内无砖红色沉淀、B试管内有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物不能通过半透膜 1物质跨膜运输方式膜的选择透过性 物质跨膜运输的方式 被动运输 主动运输 自由扩散 协助扩散 物质运输方向 高浓度低浓度 高浓度低浓度 低浓度高浓度 是否需要载体 不需要 需要 需要 物质跨膜运输的方式 被动运输 主动运输 自由扩散 协助扩散 是否消耗能量 不消耗 不消耗 消耗ATP 图 例 被动运输物质跨膜运输的方式自由扩
7、散协助扩散主动运输模 型举 例O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等红细胞吸收葡萄糖小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等2.物质非跨膜运输方式膜的流动性 胞吞(内吞)胞吐(外排)条件细胞摄取或排出大分子和颗粒物质的方式原理生物膜的流动性特点物质通过小泡转移，需要消耗能量，不需要载体方向细胞外内细胞内外实例变形虫吞食食物颗粒，白细胞吞噬病菌等胰岛B细胞分泌胰岛素1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2判断物质运输方式的方法(1)据分子大小判断(2)根据运输方向判断：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。特别提醒 RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核，是通过
8、核孔，而 不是通过胞吞、胞吐。Na、K等无机盐离子一般以主动运输进出细胞，但也 可通过协助扩散或离子通道进出细胞。植物吸收水分的方式是自由扩散，而对无机盐离子则以 主动运输方式吸收，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。3如图是番茄根细胞对K吸收速率和氧分压的关系曲线，下列说法错误的是 ()A氧分压为15时，曲线AB段将延伸为M2 B氧分压为0和10时，根细胞呼吸所需的酶有所不同 CAB段，ATP是限制根细胞对K吸收速率的主要因素 DB点以后，通过中耕松土可进一步促进对K的吸收，曲 线将延伸为M1 解析：番茄根细胞吸收K的方式是主动运输，需要消耗细胞代谢产生的能量。氧分压由0
9、增至10，细胞呼吸的方式由无氧呼吸变为两种呼吸方式兼有再变为有氧呼吸，所需要的酶是不完全相同的。曲线在氧分压较低时随着氧分压 增大反而下降，是因为无氧呼吸速率减弱而有氧呼吸不强。AB段对K的吸收速率总体上的趋势是上升，ATP是限制吸收速率的主要因素。B点以后，中耕松土虽然提高了氧分压，但由于载体蛋白数量的限制，K的吸收速率并不能继续提高，曲线将延伸为M2。答案：D 4(2011温州模拟)某种植物细胞在浓度分别为200 mmol L1和400 mmolL1的小分子物质M溶液中，细胞吸 收M的速率都是10 mmolmin1。对此结果最合理的解 释是 ()A细胞吸收M的方式为自由扩散 B细胞吸收M的
10、方式为主动运输 C细胞吸收M需要载体蛋白的参与 D吸收M物质时所需能量供应不足 解析：从题中信息可知，该植物对小分子物质M的吸收速率不随细胞外液的浓度变化而变化，也就是说细胞吸收M的速率受到某种条件的限制，这种条件应该是固定不变的，应是由遗传物质决定的载体蛋白，其数量和种类决定了吸收物质的种类和速率。答案：C 命题角度物质跨膜运输的方式(1)从近几年高考生物试题看，考查点主要集中在“物质跨膜 运输的方式及影响因素”。如2010年天津卷T4,2010年山东卷T3,2009年广东卷T2。(2)结合生物膜的结构，利用图示、曲线等，考查物质跨膜运 输的方式及影响因素是历年高考的热点。预测2012年的高
11、考，该部分内容仍会有所涉及。图1是物质出入细胞的示意图，图2中曲线甲、乙分别代表物质进出细胞的两种方式。请据图回答：(1)曲线甲代表_，曲线乙中Q点对应时刻细胞不再 吸收物质分子，此时，限制物质进入细胞的因素是_。(2)已知某海洋生物的细胞中物质X、物质Y浓度分别为0.60 和0.14，而海水中物质X、物质Y浓度分别为0.29和0.38(浓度单位均为mol/L)，由此可知该细胞能主动地_(吸收/排出)物质X，可用图1中的_(a、b、c)表示。(3)细胞膜水通道、离子通道是普遍存在的。若肾集合管管壁 细胞膜受刺激后发生兴奋时，水通道开放，大量水被肾集合管管壁细胞重吸收，则代表此过程中水的流动可用
12、_(a、b、c)表示。解析 图2中的曲线甲表明吸收物质分子的数量与细胞内、外分子浓度差成正比，没有饱和现象，说明细胞吸收该物质分子的方式属于自由扩散。分析曲线乙，当细胞内部物质分子浓度高于外界物质分子的浓度之后，仍能吸收该物质分子，可见细胞能够逆浓度吸收该物质分子，并且在Q点出现饱和现象，此时细胞供能不足，说明细胞吸收该物质分子的方式属于主动运输。某海洋生物的细胞中物质 X、物质Y浓度分别为0.60和0.14，而海水中物质X、物质Y的浓度分别为0.29和0.38(浓度单位均为mol/L)，由此可推出该细胞能主动地吸收物质X，可用a表示。水、部分离子通过通道进入细胞可用c表示。答案(1)自由扩散
13、 能量供应(2)吸收 a(3)c 本讲实验观察植物细胞的质壁分离和复原 1实验原理 一个处于外界溶液中的成熟植物细胞和外界溶液构成一个渗透系统。因为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，与外界溶液能够产生浓度差，所以成熟的植物细胞能与外界溶液发生渗透作用。2.实验操作流程 3质壁分离实验的拓展应用(1)判断成熟植物细胞是否有生物活性 待测成熟植物细胞 一定浓度的蔗糖溶液 镜检发生质壁分离有生物活性不发生质壁分离无生物活性(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 镜检细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间(3)比较不同植物细胞
14、的细胞液浓度 不同植物细胞 同一浓度的蔗糖溶液 镜检发生质壁分离所需时间越短，细胞液浓度越小，反之则细胞液浓度越大(4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)成熟植物细胞 不同种类溶液 镜检只发生质壁分离蔗糖溶液质壁分离后自动复原KNO3溶液4细胞是否发生质壁分离及复原的判断(1)从细胞角度分析 具有中央大液泡的成熟植物细胞才可发生质壁分离现象。死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离现象。(2)从溶液角度分析 在溶质可穿膜的溶液中(如KNO3、甘油等)细胞会发生先质壁分离后自动复原现象。在溶质不能穿膜的溶液中细胞只会发生质壁分离现象，不能自动复原。在高浓度溶液
15、中细胞可发生质壁分离现象，但会因过度失水而死亡不再复原。按下面步骤进行质壁分离实验。步骤一：在洁净的载玻片中央加一滴清水，取一片藓类小叶，盖上盖玻片。步骤二：从盖玻片一侧滴入0.3g/mL的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次，使盖玻片下面的藓类小叶浸润在0.3g/mL的蔗糖溶液中。步骤三：在显微镜下观察，结果如图所示。(1)图中A、B处的颜色分别是_。(2)如果上述实验步骤二中从盖玻片 的一侧滴入的是加有伊红(植物细胞 不吸收的红色染料)的0.3 g/mL的 蔗糖溶液，则在显微镜下观察到A、B处颜色分别是_。(3)如果将步骤二中浸润在0.3 g/mL的蔗糖溶液中的藓类小 叶的
16、装片，放在80条件下处理一段时间(装片中的藓 类小叶保持在0.3 g/mL的蔗糖溶液中)。如果A处呈绿 色，可能的原因是_。解析 由于发生质壁分离，A处为蔗糖溶液，为无色，B处为细胞质，有叶绿体显绿色。(3)正常情况下，A处应为无色，高温下细胞死亡，细胞膜失去选择透过性，叶绿素等色素进入A处。答案(1)无色、绿色(2)红色、绿色(3)高温下细胞膜、叶绿体膜失去选择透过性，叶绿素等色素进入A处 1(2010广东高考)下图是植物根从土壤中吸收某矿质 离子示意图。据图判断，该离子跨膜进入根毛细胞的方式为 ()A自由扩散 B协助扩散 C主动运输 D被动运输 解析：分析图示可知，矿质离子的运输方向是从低
17、浓度到高浓度，需要载体协助，还消耗能量，故为主动运输。答案：C 2(2010天津高考)下列关于物质跨膜运输的叙述，错误 的是 ()A主动运输过程中，需要载体蛋白协助和ATP提供能量 B在静息状态下，神经细胞不再进行葡萄糖的跨膜运输 C质壁分离过程中，水分子外流导致细胞内渗透压升高 D抗体分泌过程中，囊泡膜经融合成为细胞膜的一部分 解析：主动运输需要载体蛋白协助和ATP供能；静息状态下，神经细胞内仍进行新陈代谢，需要吸收葡萄糖将其分解供能；质壁分离时，细胞失水，从而导致细胞液浓度升高，细胞内渗透压升高；抗体的本质为蛋白质，通过胞吐方式运输到细胞外，该过程中由高尔基体形成的囊泡膜与细胞膜融合将抗体
18、释放到细胞外。答案：B 3(2010山东高考)右图中曲线a、b表示物质跨(穿)膜运输的两种 方式，下列表述正确的是 ()A脂溶性小分子物质不能通过方 式a运输 B与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面 C方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关 D抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响 解析：由图可知，曲线a表示物质的转运速率与被转运分子的浓度成正比，因此曲线a表示的是自由扩散；曲线b表示在一定范围内物质的转运速率与被转运分子的浓度成正比，而超过一定的范围，物质的转运速率与被转运分子的浓度无关，这时候主要受细胞膜上载体数量的限制，因此曲线b表示的是主动运输或协助扩散。脂溶性小分子物质以自由扩
19、散的方式进出细胞；方式a表示的是自由扩散，如果需要载体蛋白的参与，那么与之有关的载体蛋白应贯穿于细胞膜中构成蛋白质通道；抑制细胞呼吸对方式b的转运速率有影响，而对方式a的转运速率无影响。答案：C 4(2010上海高考)如图表示一种物质的跨膜运输方式，下列叙述中正确的是 ()A该膜中载体也能运输蔗糖 B碘以该方式进入海带细胞 C该方式不会出现饱和现象 D该方式发生在被运输物质从高浓度到低浓度时 解析：据图可知，葡萄糖进入细胞需要载体，而不需要能量，故该跨膜方式为协助扩散，只能从高浓度运输到低浓度。跨膜运输中的载体具有专一性，运输葡萄糖的载体不能运输蔗糖；碘进入细胞的方式为主动运输而不是协助扩散；
20、由于膜上运输相应物质的载体数量是有限的，故运输会达到饱和。答案：D 5(2010浙江高考)为研究兔红细胞在不同浓度NaCl溶 液中的形态变化，请根据以下提供的实验材料与用具，写出实验思路，设计记录实验结果及原因分析的表格，并填入相应内容。材料与用具：兔红细胞稀释液、质量分数为1.5%的NaCl溶液、蒸馏水、试管、显微镜等。(要求：答题时对NaCl溶液的具体配制、待观察装片的具体制作不作要求)(1)实验思路：(2)设计一张表格，并将预期实验结果及原因分析填入该表中。解析：实验目的为研究兔红细胞在不同浓度NaCl溶液中的形态变化，所以自变量是不同浓度的NaCl溶液，因变量是红细胞的形态变化。答案：(1)配制质量分数由低到1.5%的NaCl溶液，分别等量加入各支试管中。向上述各支试管中分别加入等量的兔红细胞稀释液，放置一定时间。取兔红细胞稀释液和上述试管中的红细胞稀释液制作装片，用显微镜观察并比较红细胞形态的变化。(2)不同浓度NaCl溶液对兔红细胞形态的影响 NaCl溶液的浓度 红细胞形态的变化 原因分析 低于一定浓度的NaCl溶液 体积变大甚至胀破 红细胞吸水 一定浓度的NaCl溶液 形态未变 进出红细胞的水分子数相等 高于一定浓度的NaCl溶液 皱缩，体积变小 红细胞失水
