高考生物一轮复习讲义123物质跨膜运输的实例与物质跨膜运输的方式Word格式文档下载.docx
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不同植物（如番茄、水稻）对同一离子的吸收能力
其他
（1）植物
植物对无机盐
离子的吸收
⑪
同种植物对不同离子的吸收能力⑫
实例
（2）人体甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘的特点：
逆浓度梯度
（3）不同微生物对各种矿物质的需要量不同，吸收时各自都有⑬细胞膜和其他生物膜一样都是选择透过性膜
a.⑭可以自由通过
结论它具有的特点b.一些需要的⑮也可以通过
c.其他的⑯则不能通过
议一议：
半透膜与选择透过性膜有哪些异同点？
知识点三物质进入细胞的方式
物质跨膜运输的方式
1
被动运输
方向：
物质分子从⑰一侧运输到⑱一侧自由扩散原因：
细胞膜两侧存在物质分子浓度差
实例：
水、CO2、甘油、乙醇
物质分子从⑲一侧运输到⑳一侧协助扩散原因
（1）细胞膜两侧存在物质分子浓度差
（2）细胞膜上○21的协助实例：
葡萄糖进入红细胞
物质分子从○22一侧运输到○23一侧
（1）细胞膜上相应的○24的协助
主动运输原因
（2）细胞新陈代谢产生的○25
K＋、Na＋、Ca2＋、氨基酸
比一比：
自由扩散、协助扩散和主动运输与胞吞、胞吐有何主要区别？
细胞吸水和失水
哺乳动物成熟的红细胞
2
成熟的植物细胞
1.只有成熟的植物细胞才发生质壁分离现象。
2.动物细胞无细胞壁，会发生吸水涨破现象，但植物细胞有细胞壁不会因吸水而涨破。
3.渗透作用特指水分子等溶剂分子透过半透膜，由低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。
4.自由扩散是物质顺浓度梯度进出细胞的方式，包含细胞渗透吸水和失水。
5.主动运输是细胞按照生命活动需要主动摄取或排出物质的跨膜运输方式，需要载体协助并消耗ATP。
6.胞吞、胞吐的物质通常是大分子物质、颗粒状物质或液体，通过膜泡运输，非跨膜运输。
自我校对：
①半透膜②半透膜③＜④＞⑤＝⑥细胞膜⑦液泡膜⑧大液泡⑨质壁分离
○10质壁分离复原⑪不同⑫不同⑬选择性⑭水分子⑮离子和小分子⑯离子、小分
子和大分子⑰高浓度⑱低浓度⑲高浓度⑳低浓度○21载体蛋白○22低浓度○23高浓度○24载体蛋白○25能量（ATP）○26细胞膜○27囊泡○28囊泡○29融合
水分子在细胞膜上总是双向运动的。
只不过在细胞吸水时，由外向内扩散的水分子
总数多于由内向外扩散的水分子总数。
①相同点：
某些物质可以通过，另一些物质不能通过。
②不同点：
选择透过性膜一定是半透膜，半透膜不一定是选择透过性膜。
前三种物质运输方式是小分子和离子的运输方式，不包括大分子，且他们是穿膜运输。
胞吞、胞吐是大分子或颗粒性物质的运输方式，运输是通过膜融合实现转移的，被运输的物质不直接穿过生物膜。
渗透作用模型
植物细胞与外界溶液形成渗
透系统
图解
基本组
成或条件
半透膜两侧
的溶液具有浓度差
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
水分子通过半透膜的扩散作
用
细胞液通过原生质层与外界
溶液之间发生渗透
水扩散
的方向
低浓度溶液―→高浓度溶液
渗透系统的组成分析及应用1．对比分析
2.两组相近概念比较
（1）半透膜、选择透过性膜
区别：
①半透膜是无生命的物理性薄膜，是指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多
3
孔性薄膜，物质能否通过取决于分子的大小。
②选择透过性膜是具有生命的生物膜，载体的存在决定了其对不同物质是否吸收的选择性。
细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。
共性：
都允许水分子自由通过，而不允许大分子物质通过。
（2）原生质层、原生质体
①原生质层在成熟的植物细胞内相当于半透膜的结构，由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成，不包括细胞核和液泡内的细胞液。
此结构仅存在于成熟的植物细胞中。
②原生质体是去除了植物细胞壁后所剩下的具有生物活性的植物细胞结构，包括细胞膜、细胞质、细胞核三部分，常用作植物细胞融合的材料。
3.渗透系统的应用
（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
①若漏斗内液面上升，则M>
1若漏斗内液面不变，则M＝N
③若漏斗内液面下降，则M<
（2）验证渗透作用发生的条件
①具有半透膜：
②具有浓度差：
（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
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
特别提醒①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。
②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。
★★本考点多以实验分析的形式与物质跨膜运输方式相结合进行命题，多为选择题。
【典例1】►撕去紫色洋葱外表皮，分为两份，假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致，一份在完全营养液中浸泡一段时间，浸泡后的外表皮称为甲组；
另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间，浸泡后的外表皮称为乙组。
然后，两组外表皮都用浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液里处理，一段时间后外表皮细胞中的水分不再减少。
此时甲、乙两组细胞水分渗出量
4
的大小，以及水分运出细胞的方式是（）。
A．甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，主动运输B．甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高，主动运输C．甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低，被动运输D．甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，被动运输
解析考查物质运输方式及浓度差。
甲组在完全培养液中培养一段时间后，与质量浓度为
0.3g/mL的蔗糖溶液浓度差没有乙组和蔗糖溶液的浓度差大，所以甲组水分渗出量比乙组细胞低。
H2O的运出方式是被动运输里的自由扩散。
答案C
【训练1】►某同学拟选择一种半透性的膜材料，用于自制渗透计。
他采用如图1所示的装置（示意图），对收集到的四种材料甲、乙、丙和丁进行试验，得到了倒置漏斗中的液面高度随时间变化的曲线（如图2）。
据图分析，该同学应选择的膜材料是（）。
A．甲B．乙C．丙D．丁
解析根据图1可知，漏斗内糖水的浓度高于烧杯中的水，因此，一定时间内，烧杯中的水将大量渗透到漏斗中而使其液面升高，但当液面差达到一定高度时，由于浓度差和压力差的综合作用使液面不再升高。
答案A
物质出入细胞的方式及影响因素
1.自由扩散、协助扩散和主动运输的比较
物质出入细胞的方式
主动运输
自由扩散
协助扩散
运输方向
高浓度→低浓度
低浓度→高浓度
是否需要载体
不需要
需要
是否消耗能量
不消耗
消耗
5
图例
举例
O2、CO2、H2O
甘
油、乙醇、苯等出入细胞
、
红细胞吸收葡萄糖
小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等
表示曲线（一定浓度范围内）
2.大分子物质出入细胞的方式
运输方式
运输特点
实例
胞吞
细胞外→细胞内
需要能量，不需要载体蛋白
白细胞吞噬病菌变形虫吞噬食物颗粒
胞吐
细胞内→细胞外
胰腺细胞分泌胰岛素
3.生物膜具有选择透过性的原因分析
（1）内因——遗传因素
决定
――→
6
表现
同种植物对不同离子的吸收能力不同不同植物对同一离子的吸收能力不同
（2）外因——主要是影响呼吸作用的因素
土壤中氧气含量
影响
温度→呼吸酶活性――→
4.影响跨膜运输的因素
（1）物质浓度（在一定的浓度范围内）
（2）氧气浓度
（3）温度
温度可影响生物膜的流动性和酶的活性，因而会影响物质跨膜运输的速率。
★★此考点是高考的常考点，考查各种运输方式的特点时，多以选择题形式出现；
侧重能力考查时，往往以图表分析、曲线分析或实验分析形式进行综合考查，大题及选择题均有命题出现。
【典例2】►由图中曲线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
解析本题考查物质跨膜运输的方式的分析与坐标曲线的综合。
分析坐标曲线可以看出，a为自由扩散，b为协助扩散（或主动运输）。
脂溶性小分子物质通过自由扩散（即方式a）运输，因此A错误；
方式a与载体无关，只与浓度有关，因此B错误；
方式b的最大的转运速率与载体的种类和数量有关，因此C正确。
抑制细胞呼吸，能量供应不足，导致主动运输受
7
阻，而与自由扩散（协助扩散）无关，因此D错误。
答案C
知识拓展
（1）载体是细胞膜上的一类蛋白质，它具有特异性，不同物质的载体不同，不同生物细胞膜上的载体的种类和数量也不同；
（2）载体具有饱和现象，当细胞膜上的载体达到饱和时，细胞吸收该载体运载的物质的速率不再随物质的浓度的增大而增大。
【训练2】►图甲表示四种不同的物质在一个动物细胞内外的相对浓度差异。
通过图乙所示的过程来维持细胞内外浓度差异的物质是（）。
A．Na＋B．K＋C．胰岛素D．CO2
解析由图乙可知该物质的运输方向是由低浓度到高浓度，从细胞外运输到细胞内，消耗能量，为主动运输。
由图甲可知，钾离子细胞外浓度低，细胞内浓度高，因此由细胞外运输到细胞内需要消耗能量，为主动运输。
钠离子细胞内浓度低于细胞外浓度，由细胞外到细胞内运输不一定消耗能量。
胰岛素的运输方式为胞吐，CO2的运输方式为自由扩散。
答案B
观察植物细胞的质壁分离及复原
1.实验原理：
成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。
2.
质壁分离与复原实验流程
3.质壁分离的原因
（1）
外因：
外界溶液浓度＞细胞液浓度
原生质层相当于一层半透膜
（2）内因
细胞壁的伸缩性小于原生质层
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