第7讲物质跨膜运输的实例和方式讲练结合Word文档下载推荐.docx

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②当外界溶液的浓度>

细胞质的浓度，细胞失水皱缩。

③当外界溶液的浓度＝细胞质的浓度，细胞形态正常。

3．植物细胞的吸水和失水

原理和现象：

①外界溶液浓度>

细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。

②外界溶液浓度<

细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原现象。

4．观察植物细胞的质壁分离及复原

（1）实验材料：

紫色的洋葱鳞片叶外表皮细胞。

（2）实验原理

①成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。

②原生质层比细胞壁伸缩性大。

③细胞液具有一定的浓度，能渗透吸水和失水。

（3）实验步骤

（4）实验结论

二、物质跨膜运输的其他实例

1．水稻和番茄吸收不同离子的特点

（1）同种生物细胞对不同物质的吸收具有选择性，与其含有离子载体的种类和数量有关。

（2）不同种生物细胞对同种物质吸收具有差异性。

2．生物膜的功能特性

（1）细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，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）生物膜的选择透过性是活细胞的一个重要特征。

三、物质跨膜运输的方式

1．物质出入细胞的方式

2．影响物质跨膜运输因素的分析

（1）浓度差对物质跨膜运输的影响

浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。

自由扩散中，浓度差越大，运输速率越快；

协助扩散中，浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加，原因是受载体蛋白数量的限制。

主动运输中，浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加，原因是受载体蛋白的数量或能量的限制。

（2）氧气含量对跨膜运输的影响

通过影响细胞的呼吸进而影响主动运输的速率。

①P点时，无氧呼吸释放的能量为离子的吸收提供能量。

②PQ段：

随着氧气含量的增加，有氧呼吸产生的能量越多，主动运输的速率也越大。

③Q点以后：

当氧气含量达到一定程度后，受载体蛋白数量以及其他的限制因素影响运输速率不再增加。

（3）温度

◆　深入思考

1．渗透作用与扩散作用有何区别？

提示　渗透作用必须有选择透过性膜（半透膜），扩散作用则不一定需要；

扩散作用适用于各种物质，渗透作用仅指溶剂分子。

2．为什么选用紫色洋葱鳞片叶的外表皮？

用内表皮可以吗？

有根尖分生区细胞能否作为该实验材料？

提示　外表皮易剥离，有大液泡，细胞液呈紫色，便于观察。

用内表皮也可以，由于内表皮细胞液无色，需要用有色的外界溶液做实验。

分生区细胞不可以，无液泡，不能发生质壁分离。

◆　自查诊断

1．植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质和细胞核。

（　　）

答案　×

2．无机盐离子都是逆浓度梯度跨膜运输的。

3．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。

4．同一种物质进出不同细胞时，运输方式可能不同。

答案　√

5．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。

板块二　考点·

题型突破

考点1

物质跨膜运输的实例

[2017·

全国卷Ⅱ]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（　　）

A．0～4h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内

B．0～1h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等

C．2～3h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压

D．0～1h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压

[解析]　0～4h内，开始一段时间内，原生质体的相对体积逐渐减小，说明细胞液浓度小于物质A溶液的浓度，当原生质体相对体积达到最小后又逐渐增大，说明部分物质A通过细胞膜进入细胞内，使细胞液浓度增大，从而使细胞吸水，表现为原生质体相对体积逐渐增大，A错误；

因细胞壁的伸缩性较小，而原生质体的伸缩性较大，故0～1h内细胞体积的变化量小于原生质体体积的变化量，B错误；

据图可知，2～3h内，原生质体的相对体积增大，表明细胞吸水，此时物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压，C正确；

0～1h内，原生质体的相对体积减小，表明细胞失水，此时液泡中液体（细胞液）的渗透压小于细胞质基质的渗透压，细胞质基质的渗透压又小于物质A溶液的渗透压，D错误。

[答案]　C

题型一　渗透作用的原理

1.如图所示，容器甲中含0.02mol·

L－1蔗糖，0.03mol·

L－1尿素；

容器乙中含0.01mol·

L－1蔗糖，0.05mol·

L－1尿素。

甲、乙间隔一层半透膜。

第一种情况：

半透膜只允许水分子通过；

第二种情况：

半透膜允许水分子和尿素分子通过。

当达到动态平衡时，这两种情况下的液面高度情况是（　　）

A．一样高，甲高于乙B．乙高于甲，不能确定

C．乙高于甲，甲高于乙D．一样高，不能确定

答案　C

解析　第一种情况：

半透膜只允许水分子通过，则甲溶液中总的物质的量浓度为0.05mol·

L－1，乙溶液中总的物质的量浓度为0.06mol·

L－1，乙溶液的渗透压高于甲的，故最终乙液面高于甲。

半透膜允许水分子和尿素分子通过，那么最终半透膜两侧的尿素浓度相等，但是甲溶液中的蔗糖浓度大于乙的，故最终甲液面高于乙。

2.[2017·

郑州一中调研]如图所示，U形管中间被一种能允许水分子通过而单糖、二糖不能透过的半透膜隔开，现在两侧分别加入0.1mol/L的蔗糖溶液和麦芽糖溶液，一段时间后左右两侧液面高度变化是怎样的？

若向U形管左侧加入某种微量物质（不影响溶质浓度），左侧液面高度上升，那么加入的这种微量物质最可能是（　　）

A．右侧液面高度下降；

胰岛素

B．右侧液面高度下降；

衣藻

C．两侧液面高度不变；

蔗糖酶

D．两侧液面高度不变；

蒸馏水

解析　半透膜两侧的溶液物质的量浓度相等，因此两侧液面高度不变；

若向U形管左侧加入的物质是蔗糖酶，则左侧的每个蔗糖分子会被分解成1分子果糖和1分子葡萄糖，溶液浓度增加，左侧液面上升。

技法提升

1.渗透装置中溶液中水分子渗透方向与溶液浓度的判断

2．有关渗透作用的几个易错点

（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较多。

（2）渗透平衡≠浓度相等。

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。

（3）只有活的、成熟的植物细胞才能发生质壁分离和复原。

题型二　与渗透有关的实验分析

3．[2017·

大庆模拟]如图为模拟实验中平衡时的渗透装置，已知半透膜不能透过蔗糖和单糖，漏斗的液面高度差为h，在此基础上继续进行系列实验，下列的分析与结果叙述正确的是（　　）

A．吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，平衡时漏斗中的水分子数等于吸出前

B．若向烧杯中加入适量清水，平衡时半透膜内外的渗透压相同

C．若向漏斗中滴入微量的蔗糖酶溶液，平衡时液面差h将减小

D．若向漏斗中适量滴入清水，平衡时液面差h将减小

答案　D

解析　吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，会使蔗糖溶液浓度减小，经过一段时间后半透膜两侧会重新形成高度差，达到两侧压强相等，漏斗中溶液体积减小，水分子数不同，A错误；

烧杯内是清水，漏斗内是蔗糖溶液，平衡时半透膜两侧压强相等，渗透压不等，B错误；

漏斗中滴入微量的蔗糖酶溶液，蔗糖水解成单糖，溶液的浓度增大，平衡时液面差h将增大，C错误；

向漏斗中适量滴入清水，溶液的浓度减小，平衡时液面差h将减小，D正确。

4．[2017·

赣州模拟]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）请设计出继续实验的简要步骤：

①________________________________________________________________________________________________________________________________________；

②_______________________________________________________________________________________________________________________________________。

（2）预测实验现象并做出结论：

_________________________________________

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

答案　

（1）①向a、b两管中分别加入等量蔗糖酶溶液，观察a、b两管内液面的变化　②吸取a、b两管内适量液体，分别加入A、B两试管中，并加入斐林试剂，50～65℃水浴加热，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

题型三　细胞的吸水与失水

5．[2017·

四川广元段考]图甲是人的红细胞长时间处在不同浓度的NaCl溶液中，红细胞的体积（V）与初始体积（V0）之比的变化曲线；

图乙是某植物细胞在一定浓度的NaCl溶液中细胞失水量的变化情况。

下列分析正确的是（　　）

A．从图甲可见250mmol·

L－1NaCl溶液不影响人红细胞的代谢

B．图乙中植物细胞体积的变化是先减小后增大

C．图乙中A点细胞失水量最大，此时细胞吸水能力最小

D．人红细胞长时间处在300mmol·

L－1NaCl溶液中可能死亡，图乙中的处理时间内细胞一直有生物活性

解析　图甲中，250mmol·

L－1NaCl溶液中红细胞体积与初始体积之比小于1，说明人红细胞失水皱缩了，会影响人红细胞的代谢，A错误；

植物细胞由于细胞壁的存在，细胞体积几乎不变，B错误；

图乙中，A点细胞失水量最大，细胞液浓度最大，此时细胞吸水能力最强，C错误；

300mmol·

L－1NaCl中，细胞失水皱缩，会影响其正常生命活动，时间过长可能会致其死亡，图乙中细胞一直进行正常的吸水和失水活动，说明其有活性，D正确。

6．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

C．a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所