届高三一轮复习备考生物一体资料讲义第二单元+第6讲+细胞的物质输入和输出+Word版含答案Word文档下载推荐.docx

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知识延伸　半透膜与选择透过性膜的比较

①区别：

半透膜是无生命的物理性薄膜，物质能否通过取决于分子的大小；

选择透过性膜是具有生命的生物膜，载体蛋白的存在决定了其对不同物质吸收的选择性。

细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。

②共性：

都允许水分子自由通过，而不允许生物大分子物质通过。

（2）植物细胞的吸水和失水（以成熟植物细胞为例）

①原理

a．当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞就通过渗透作用失水，植物细胞就发生质壁分离现象。

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，发生质壁分离复原现象。

3．物质跨膜运输的其他实例

（1）植物对无机盐离子的吸收

①不同植物对同种无机盐离子的吸收有差异。

②同种植物对不同无机盐离子的吸收也有差异。

（2）人体甲状腺滤泡上皮细胞对碘的吸收是逆（填“逆”或“顺”）浓度梯度进行的。

（3）不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异性。

（1）渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量百分比浓度（　×

　）

（2）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（　×

（3）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（　×

（4）植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质和细胞核（　×

（5）无机盐离子都是逆浓度梯度跨膜运输的（　×

科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2＋、Mg2＋和SiO

的培养液中培养，结果如图所示，据图分析：

（1）由实验结果可以看出：

三种离子中，水稻主要吸收SiO

，番茄主要吸收Mg2＋、Ca2＋。

（2）解释水稻培养液中Mg2＋、Ca2＋浓度升高的原因：

水稻吸收水分的量多于吸收Mg2＋、Ca2＋的量。

（3）实验结果说明植物细胞对无机盐离子的吸收具有选择性（特点），这一特性与细胞膜上的载体蛋白直接相关。

1．渗透作用原理的应用

（1）验证渗透作用发生的条件

（2）比较不同溶液浓度的大小

比较项目

漏斗内

烧杯内

溶液浓度

M

N

现象及结论

①若漏斗内液面上升，则M>

②若漏斗内液面不变，则M＝N

③若漏斗内液面下降，则M<

（3）探究物质能否通过半透膜的方法（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

淀粉能通过半透膜，而碘不能

淀粉和碘都能通过半透膜

淀粉和碘都不能通过半透膜

2.成熟植物细胞和外界溶液形成的渗透系统与渗透作用模型的比较

项目

渗透作用模型

植物细胞与外界溶液形成的渗透系统

图解

基本

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的浓度差

原理

水分子通过半透膜的扩散作用　

水分子通过原生质层在细胞液与外界溶液之间发生扩散

水扩散

总趋势

低浓度溶液→高浓度溶液

命题点一　渗透作用现象的分析

1.某同学设计的渗透装置实验如图所示（开始时状态），烧杯中盛放有蒸馏水。

图中猪膀胱膜允许单糖透过。

倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液一段时间后再加入蔗糖酶（微量）。

有关该实验描述正确的是（　　）

A．漏斗中液面开始时先上升，加酶后即下降

B．漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后下降，最后保持内外液面基本相平

C．漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后保持一定的液面差不变

D．加酶后在烧杯中可检测出的有机物仅有葡萄糖

答案　B

解析　长颈漏斗中开始有蔗糖溶液，渗透压较高，液面上升，加酶后蔗糖在蔗糖酶的作用下分解为葡萄糖和果糖，溶质分子数目增多，渗透压更高，液面继续上升，但是单糖分子可以通过半透膜进入烧杯中，漏斗内液面下降，最终漏斗内外液面基本相平，B项正确。

2．成熟植物细胞的主要吸水方式是渗透吸水。

某兴趣小组为研究渗透吸水做了一个实验，该实验的简易渗透吸水装置如图甲所示，图甲漏斗内液面上升的高度与时间的关系如图乙所示，一成熟植物细胞被放在某外界溶液中处于的一种状态（此时细胞有活性）如图丙所示。

下列相关叙述中错误的是（　　）

A．由图甲中漏斗内液面上升可知，实验开始时b侧液体浓度大于a侧

B．由图乙可知，图甲中漏斗内溶液的吸水速率在下降

C．图丙中相当于图甲中c结构的是③④⑤

D．把图丙所示状态的细胞放在清水中，会发生质壁分离

答案　D

解析　图甲漏斗内液面上升，说明实验开始时b侧液体浓度高于a侧，A项正确；

随漏斗内液面上升，半透膜（c）两侧的浓度差越来越小，故漏斗内溶液的吸水速率在下降，B项正确；

图丙中细胞膜③、液泡膜⑤及两者之间的细胞质④相当于半透膜，C项正确；

把图丙细胞放在清水中，会发生质壁分离复原，D项错误。

命题点二　细胞吸水与失水的分析

3．（2018·

郑州调研）将a、b、c三组红细胞分别置于不同浓度的氯化钠溶液中进行实验，浸泡一段时间后其细胞形态如下图所示。

下列叙述错误的是（　　）

A．图中所示细胞内液的渗透压，a组的比b组的高

B．浸泡过程中a组细胞失水量小于c组细胞失水量

C．若向a组烧杯中加入少量葡萄糖，则其细胞可能会皱缩后恢复原状

D．上述实验中引起细胞形态的改变而消耗ATP的数量比较：

c>

b>

a

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。

4．（2014·

新课标Ⅱ，4）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

C．a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0.4～0.5mol·

L－1之间

解析　通过图示可以看出，a组和b组实验前长度/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0.4mol·

L－1的蔗糖溶液中的c组细胞吸水，而在浓度为0.5mol·

L－1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0.4～0.5mol·

L－1之间，D项正确。

细胞吸水、失水的判断方法

（1）通过比较细胞外溶液和细胞液的浓度大小来判断：

当细胞外溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水；

当细胞外溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水；

当细胞外溶液与细胞液的浓度相等时，细胞失水量和吸水量相等，处于动态平衡。

（2）根据重量或长度变化（如萝卜条）来判定：

若重量增加或长度变长，则吸水；

反之则失水。

命题点三　与渗透作用有关的实验探究

5．（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）请完善继续实验的简要步骤：

①向a、b两管中分别加入________________，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________，____________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________________，则蔗糖的水解产物不能通过半透膜。

答案　

（1）①等量蔗糖酶溶液　②斐林试剂　50～65℃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及影响因素

1．物质出入细胞的方式（连线）

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，运输速率越大；

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，原因是受载体数量的限制。

（2）载体蛋白数量对跨膜运输的影响

载体蛋白主要影响协助扩散和主动运输。

其他条件适宜的情况下，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。

（3）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：

无氧呼吸为物质的吸收提供能量。

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限制因素的影响，运输速率不再增加。

（4）温度

（1）细胞质中的氢离子可以通过扩散作用进入液泡内（　×

（2）Na＋与有关载体蛋白结合排出神经细胞属于主动运输（　√　）

（3）细胞外液中的K＋进入神经细胞属于自由扩散（　×

（4）液泡中积累了大量离子，故液泡膜不具有选择透过性（　×

（5）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（　×

（6）同一种物质进出不同细胞时，运输方式可能不同（　√　）

分析物质进出细胞的有关图像

（1）甲、乙的物质进出细胞方式一样吗？

为什么？

提示　不一样。

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）图乙的物质运输方式也可以逆浓度梯度进行吗？

提示　不能，逆浓度梯度运输一定消耗能量。

（3）只要是消耗能量的运输方式就是主动运输吗？

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。

命题点一　物质跨膜运输方式的判断

1．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②和③过程的速率

B．吞噬细胞通过④过程吞噬病原体

C．小肠上皮细胞吸收乙醇的方式是①

D．生长素极性运输进入细胞的方式是③

答案　A