高中生物一轮复习细胞的结构与功能3.docx
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高中生物一轮复习细胞的结构与功能3
高中生物一轮复习细胞的结构与功能
考点六物质跨膜运输的实例
【重难点分析】
1、有关渗透作用的两个易错点
（1）水的运输特点：
无论细胞吸水还是失水，水分子通过原生质层的扩散都是双向进行的。
（2）渗透平衡的实质：
渗透平衡只意味着半透膜两侧的水分子移动到达平衡状态，既不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。
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
【判断与思考】
1．判断常考语句，澄清易混易错
（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）植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质和细胞核（ ）
（3）质壁分离过程中水分子扩散只能单向进行（ ）
（4）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（ ）
（5）成熟的植物细胞发生质壁分离过程中，细胞的吸水能力逐渐减小（ ）
（6）无机盐离子都是逆浓度梯度跨膜运输的（ ）
2．分析命题热图，明确答题要点
如图表示正在进行质壁分离的紫色洋葱细胞，请分析：
（1）b的颜色和大小如何发生变化？
提示 颜色逐渐加深；b逐渐变小。
（2）c处的浓度与细胞外的浓度______。
（3）当停止质壁分离时，b与c的浓度________。
【重难点突破】
不同渗透装置中水分子运动情况及液面变化
（1）溶质不能通过半透膜的情况
①若S1溶液浓度大于S2溶液浓度，则单位时间内由S2→S1的水分子数多于由S1→S2的，外观上表现为S1溶液液面上升；若S1溶液浓度小于S2溶液浓度，则情况相反，外观上表现为S1溶液液面下降。
②在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差Δh，则S1溶液浓度仍大于S2溶液浓度。
因为液面高的一侧形成的压强，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。
（2）溶质能通过半透膜的情况
若S1溶液浓度大于S2溶液浓度，则最初单位时间内由S2→S1的水分子数多于由S1→S2的，随着溶质的扩散，最终S1和S2溶液浓度相等，外观上表现为S1溶液液面先上升后下降，最终S1和S2溶液液面持平；若S1溶液浓度小于S2溶液浓度，则情况相反。
【命题探究】
命题点一 渗透作用现象的分析
1．若半透膜允许水分子通过，不允许蔗糖分子通过，下列关于渗透现象的说法正确的是（ ）
A．初始状态半透膜一侧是蔗糖，一侧是清水，渗透平衡时，半透膜两侧浓度相等
B．初始状态半透膜一侧是蔗糖，一侧是清水，渗透平衡时，半透膜两侧浓度不可能相等
C．初始状态半透膜两侧是不同浓度的蔗糖溶液，渗透平衡时，膜两侧浓度不可能相等
D．初始状态半透膜两侧是不同浓度的蔗糖溶液，渗透平衡时，半透膜两侧浓度一定相等
2．如图表示一中间隔以半透膜（只允许水分子通过）的水槽，两侧分别加入等物质的量浓度的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液。
然后在半透膜两侧加入等质量的麦芽糖酶，在加入麦芽糖酶前后M、N两侧液面的变化是（ ）
A．加酶前M侧液面上升，加酶后N侧液面上升并高于M侧液面
B．加酶前M侧液面上升，加酶后N侧液面上升并等于M侧液面
C．加酶前后M、N两侧液面不变
D．加酶前M、N两侧液面不变，加酶后N侧液面上升并高于M侧液面
命题点二 与渗透作用有关的实验探究
3．某同学为探究膜的通透性而设计了如图所示的渗透装置，开始时烧杯内的液面和长颈漏斗内的液面相平。
在长颈漏斗内液面上升的过程中（ ）
A．液面上升的速率先加快后减慢最终维持稳定
B．水分子通过半透膜从蔗糖溶液向清水扩散的速率逐渐减慢
C．当半透膜两侧液体浓度相等时，水分子不再通过半透膜扩散
D．当半透膜两侧水分子进出速率相等时，长颈漏斗内液面最高
4．（2016·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，____________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）预测实验现象并做出结论：
______________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【拓展延伸】验证渗透作用发生条件的方法
（1）具有半透膜
（2）半透膜两侧溶液具有浓度差
命题点三 细胞吸水与失水的分析
5．（2016·郑州十校联考）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会发生明显的变化，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．人的红细胞长时间处在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
6．（2016·成都模拟）五个大小相同的马铃薯幼根与物种A的幼根分别放入甲～戊五种不同浓度的蔗糖溶液中，数小时后，取出称重，重量变化如图所示。
以下关于该实验结果的说法不正确的是（ ）
A．与马铃薯幼根细胞液等渗的溶液是甲溶液
B．马铃薯比物种A更耐旱
C．物种A幼根的细胞在甲浓度溶液中一定会发生明显的质壁分离
D．在这五种蔗糖溶液中，浓度最大的是乙溶液
思考：
如何判断细胞吸水和失水
考点七 物质出入细胞的方式及影响因素
【重难点分析】
1、“三看法”快速判定物质出入细胞的方式
提醒：
（1）小分子跨膜运输体现了膜的功能特点——选择透过性；胞吞和胞吐体现了膜的结构特点——流动性。
（2）大分子胞吞、胞吐过程中穿过的生物膜层数为0层。
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运输速率不再增加。
（4）温度
【判断与思考】
1．判断常考语句，澄清易混易错
（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（ ）
2．分析命题热图，明确答题要点
图甲、乙分别为物质进出细胞的坐标图和模式图，请分析回答：
（1）甲、乙的物质进出细胞方式一样吗？
为什么？
（2）图乙的物质运输方式也可以逆浓度梯度进行吗？
（3）只要是消耗能量的运输方式就是主动运输吗？
【命题探究】
命题点一 物质跨膜运输方式的判断
1．如图显示物质P和Q跨膜出细胞，下列叙述正确的是（ ）
A．物质P可能是氧气
B．物质Q一定是水分子
C．物质P和Q出细胞都需要载体
D．物质P和Q出细胞未必都消耗能量
2．（2016·保定调研）小鼠细胞在浓度为100mmol·L－1和300mmol·L－1的物质N溶液中，某时刻吸收物质N的速率依次是10mmol·min－1和20mmol·min－1，下列相关叙述正确的是（ ）
A．持续增加物质N的浓度，其进入细胞的速率会持续增大
B．增加氧气的浓度，物质N进入细胞的速率会持续增大
C．增加载体的数量，物质N进入细胞的速率会持续增大
D．无法确定物质N进入细胞的方式
3．下图为一种溶质分子跨膜运输的示意图。
下列相关叙述错误的是（ ）
A．载体①逆浓度运输溶质分子
B．载体②具有ATP酶活性
C．载体①和②转运方式不同
D．载体②转运溶质分子的速率比自由扩散快
归纳：
有关物质出入细胞方式的6个“不要漏掉”
（1）需要载体蛋白协助的运输方式除主动运输外，不要漏掉协助扩散。
（2）消耗能量的运输方式除主动运输外，不要漏掉胞吞和胞吐。
（3）从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外，不要漏掉协助扩散。
（4）影响协助扩散运输速率的因素除载体蛋白数量外，不要漏掉浓度差。
（5）与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外，不要漏掉载体蛋白的合成场所——核糖体。
（6）运输速率与O2浓度无关的运输方式除自由扩散外，不要漏掉协助扩散。
命题点二 影响物质跨膜运输的因素及方式的探究
4．如图表示在一定范围内细胞膜外某物质浓度变化与该物质进入细胞膜内速率的关系，据图分析，下列说法正确的是（ ）
A．该物质进入细胞的方式是自由扩散
B．该物质通过膜时必须与载体蛋白结合
C．该物质可能是水或甘油
D．该物质只能从浓度低的一侧向浓度高的一侧移动
5．用呼吸抑制剂处理人体红细胞，下列物质吸收量显著减少的一组是（ ）
6．柽柳是泌盐植物，叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的盐分排出，是强耐盐植物。
柽柳从土壤中吸收无机盐是主动运输还是被动运输？
请设计实验加以证明。
（1）实验步骤：
①取甲、乙两组生长发育相同的柽柳幼苗，放入适宜浓度的含有Ca2＋、K＋的溶液中。
②甲组给予正常的呼吸条件，乙组__________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
（2）实验结论：
①若两组植株对Ca2＋、K＋的吸收速率相同，说明______________________________________
_______________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
拓展延伸：
探究物质跨膜运输方式的实验设计
（1）探究是主动运输还是被动运输
（2）探究是自由扩散还是协助扩散
命题点三 各种“膜”特点的区分
【重难点突破】借助结构模式图，比较、区分不同“膜”的特点
（1）选择透过性膜是指细胞膜等具有活性的生物膜。
它具有半透膜的物理特性，更重要的是具有主动选择性，对物质的吸收与否及吸收的多少取决于膜上载体蛋白的种类与数量，因此不能将生物膜看作单纯的半透膜。
（2）半透膜是指某些物质可以通过，而另一些物质不能通过的多孔性薄膜。
物质能否通过取决于分子的大小，如常见的半透膜有动物的膀胱膜、肠衣、鸡蛋的蛋壳膜等。
水、葡萄糖等较小的分子可以通过，而蔗糖、蛋白质等较大的分子不能通过。
（3）核膜是双层膜，将细胞的核、质分开，由于其上有核孔，mRNA只能通过核孔进入细胞质，而氨基酸、葡萄糖、离子和小分子等可通过核膜。
7．比较生物膜和人工膜（双层磷脂）对多种物质的通透性，结果如图，据此不能得出的推论是（ ）
A．生物膜上存在着协助H2O通过的物质
B．生物膜对K＋、Na＋、Cl－的通透具有选择性
C．离子以协助扩散方式通过人工膜
D．分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率
8．如图为受体介导的胞吞作用，根据图示，下列叙述不正确的是（ ）
A．该过程以膜的选择透过性为基础才能发生B．该过程要有细胞表面识别和内部供能才可能完成
C．构成囊泡的基本支架是磷脂双分子层D．神经细胞释放神经递质的过程有膜成分的更新
考点八 观察植物细胞的质壁分离和复原
【实验点拨】1．巧判细胞能否发生质壁分离和复原
（1）从细胞角度分析
①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞（如根尖分生区细胞）不发生质壁分离和复原现象。
②具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离和复原现象。
（2）从溶液角度分析
①在一定浓度（溶质不能透过膜）的溶液中只会发生质壁分离现象，不能发生质壁分离后自动复原现象（只有用清水或低渗溶液处理，方可复原）。
②在一定浓度（溶质可透过膜）的溶液（如KNO3、甘油等）中可发生质壁分离后自动复原现象。
③在过高浓度溶液中可发生质壁分离现象，因过度失水而不会发生质壁分离复原现象。
2．质壁分离和复原实验的拓展应用
（1）判断成熟植物细胞的死活
（2）测定细胞液浓度范围
（3）比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度
（4）鉴别不同种类的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）
问题探究
（1）实验时一定要选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞吗？
（2）该实验无独立的对照组，为什么还叫对照实验？
【命题探究】
命题点一 实验基础
1．用洋葱鳞片叶表皮制备“观察细胞质壁分离实验”的临时装片，观察细胞的变化。
下列有关实验操作和结果的叙述，正确的是（ ）
A．将装片放在酒精灯上加热后，再观察细胞质壁分离现象
B．在盖玻片一侧滴加清水，细胞吸水膨胀但不会破裂
C．用不同浓度的蔗糖溶液处理细胞，均能观察到质壁分离现象
D．当质壁分离不能复原时，细胞仍具有正常生理功能
2．某学生将2.5%的尿滴加在载玻片上的蚕豆表皮上，观察到植物细胞的质壁分离。
2h后打算再次观察时却发现理想的视野找不到了。
原因是（ ）
A．错拿了对照样品B．时间过长，细胞壁也收缩了
C．溶质颗粒被缓慢吸收，使水分再度进入细胞D．2h前观察到的现象是假象
命题点二 实验拓展
3．植物叶片表皮上分布有大量气孔，下图为气孔结构示意图，气孔两侧的细胞称为保卫细胞，决定着气孔的开闭。
有人提出气孔的开闭与保卫细胞的吸水和失水有关。
请你根据所给的材料和用具设计一个实验，探究保卫细胞吸水和失水与气孔开闭之间的关系，并得出相应的结论。
（1）实验原理：
___________________________________________。
（2）材料用具：
显微镜，镊子，刀片，吸管，载玻片，盖玻片，吸水纸，蒸馏水，质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液，蚕豆叶片。
（3）实验步骤
①取载玻片2片，分别在中央滴加蒸馏水和蔗糖溶液各一滴。
②用镊子撕取蚕豆叶片下表皮两块，分别置于载玻片中央的液滴中，盖上盖玻片
③将装片分别置于显微镜下观察
（4）实验结果预测及结论：
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
[必背答题语句]
1．渗透作用的发生必须依赖的条件是：
半透膜和膜两侧的浓度差。
2．原生质层的组成是：
细胞膜和液泡膜以及两膜之间的细胞质。
3．成熟植物细胞发生质壁分离的原因是：
外界溶液的浓度大于细胞液浓度，且原生质层比细胞壁伸缩性大。
4．自由扩散与协助扩散的共同点是：
物质顺浓度梯度扩散。
5．主动运输的特点是：
需载体、需能量，一般逆浓度。
6．胞吞和胞吐的共同点是：
运输的都是大分子、都需能量、都依赖于膜泡运输。
重温高考 演练模拟
1．（2016·全国乙，2）离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。
下列叙述正确的是（ ）
A．离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散
B．离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度梯度进行的
C．动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率
D．加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率
2．（2014·新课标Ⅰ，4）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
3．（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
4．（2015·全国Ⅱ，1）将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中，一段时间后，测定根吸收某一矿质元素离子的量。
培养条件及实验结果见下表：
培养瓶中气体
温度/℃
离子相对吸收量/%
空气
17
100
氮气
17
10
空气
3
28
下列分析正确的是（ ）
A．有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收
B．该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关
C．氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗ATP
D．与空气相比，氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收
5．（2017·烟台质检）以紫色洋葱鳞片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
6．下图为研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题：
（1）漏斗内溶液（S1）和漏斗外溶液（S2）为两种不同浓度的蔗糖溶液，漏斗内外起始液面一致。
渗透平衡时的液面差为Δh，此时S1和S2浓度大小关系为________。
（2）图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的________________，两者在物质透过功能上的差异是______________________________________。
（3）为进一步探究两种膜的特性，某兴趣小组做了以下实验。
实验材料：
紫色洋葱。
实验器具：
如上图所示的渗透装置（不含溶液），光学显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，刀片，吸水纸，擦镜纸，滴管，记号笔等。
实验试剂：
蒸馏水，0.3g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液。
部分实验步骤和结果如下：
①选两套渗透装置，标上代号X和Y。
在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水，分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液，均调节漏斗内外液面高度一致。
渗透平衡时出现液面差的装置有________（填代号）。
②选两片洁净的载玻片，________，在载玻片中央分别滴加________，制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态。
③观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化，两者都能出现的现象是______________________。
（4）上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是______________________________。
课后强化练习
1．下列有关细胞吸水和失水的叙述，正确的是（ ）
A．水分子进出细胞，取决于细胞内外溶液的浓度差
B．当外界溶液的浓度比细胞液的浓度低时，哺乳动物红细胞失水皱缩
C．当外界溶液的浓度比细胞液的浓度低时，洋葱鳞片叶的表皮细胞吸水涨破
D．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相同
2．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
3．用相同的完全培养液，在相同条件下分别培养水稻和番茄幼苗。
在两者的吸水率几乎相同的情况下，72h后原培养液中部分离子浓度发生了如下表所示的变化（表中数据为72h后溶液中部分离子浓度占实验开始时的百分比）。
分析下表不能得出的结论是（ ）
K＋
Mg2＋
Ca2＋
SiO
水稻
17.0
105
117
19.5
番茄
19.1
85
59.6
118
A.不同植物对同一离子的需要量是不同的
B．与番茄相比，水稻对SiO
的需要量大，对Ca2＋的需要量小
C．植物对无机盐离子的吸收具有选择性
D．植物对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓度有关
4．（2016·潍坊统考）下列关于质壁分离和复原实验的叙述，正确的是（ ）
A．水以主动运输的方式渗出细胞使细胞发生质壁分离
B．细胞质壁分离复原时原生质层变厚
C．用不同浓度的蔗糖溶液处理细胞均能观察到质壁分离和复原现象
D．质壁分离复原过程中细胞的吸水能力逐渐减弱
5．（2017·合肥检测）主动运输消耗的能量可来自ATP或离子电化学梯度等。
如图为Na＋、葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图。
下列关于图中物质跨膜运输过程的分析错误的是（ ）
A．葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞是不需耗能的主动运输
B．Na＋从小肠上皮细胞进入组织液是需要消耗ATP的主动运输
C．葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞与Na＋从肠腔到小肠上皮细胞相伴随
D．Na＋从肠腔到小肠上皮细胞以及葡萄糖从小肠上皮细胞到组织液均为被动运输
6．（2016·贵阳监测）如图为物质进出细胞的分类示意图。
已知物质进出细胞的方式有胞吞、胞吐、自由扩散、协助扩散和主动运输，下列叙述中不正确的是（ ）
A．若a与b的分类依据为是否消耗能量，则f可表示主动运输
B．若a与b的分类依
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