第三单元第2课时.docx
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第三单元第2课时
第2课时 物质出入细胞的方式
一、扩散和渗透
1．扩散是分子或离子从________处向________处运动的现象。
扩散使得该分子分布均匀，直到平衡，这个过程是比较慢的。
2．水分子通过膜的________称为渗透。
水分子是从其________________处向____________处扩散。
[判一判]
下列现象属于渗透作用的是
（1）水分子通过植物细胞的细胞壁（ ）
（2）水分子或其他溶剂分子通过细胞膜（ ）
（3）蔗糖分子通过细胞壁（ ）
（4）水分子或其他溶剂分子通过液泡膜（ ）
（5）水分子或其他溶剂分子通过原生质层（ ）
（6）干大豆种子泡在清水中逐渐胀大（ ）
（7）暑天新鲜蔬菜在空气中萎蔫（ ）
二、物质出入细胞方式的比较
[连一连]
1．观察教材53～54页，图3－3和图3－4理解扩散与渗透。
2．教材55页，重温质壁分离及质壁分离复原的实验。
3．教材57页，图3－6理解被动转运，58页图3－7理解主动转运，59页，图3－8理解胞吞和胞吐。
4．教材59页，思考与练习第2题。
考点一 运用比较法突破易混概念——三组易混名词辨析
1．关于选择透性膜与半透膜的关系，正确的说法是（ ）
①具有半透性必然具有选择透性 ②具有选择透性必然具有半透性 ③活的生物膜才具有选择透性 ④只有活的生物膜才具有半透性
A．①③B．①④
C．②③D．②④
排雷 明确两种膜的本质区别——是否具有选择性；共性——允许水分子通过，大分子都不能通过。
1．扩散作用和渗透作用的关系
物质从高浓度区域向低浓度区域的运动称为扩散作用。
渗透作用是一种特殊方式的扩散，它是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜（或选择透性膜）进行的扩散。
2．半透膜、选择透性膜
（1）区别
①半透膜可以是生物性的选择透性膜，也可以是无生命的物理性膜，即指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜，物质能否通过取决于分子的大小。
②选择透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是否吸收选择性。
细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透性丧失。
（2）共性：
都允许水分子自由通过，而不允许大分子物质通过。
3．原生质层、原生质体
（1）原生质层是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，常作为植物细胞融合的材料。
1．下列说法正确的是（ ）
A．成熟红细胞的细胞膜无选择透性
B．植物根尖细胞的细胞壁有选择透性
C．半透膜可以是生物性膜，也可以是物理性膜
D．原生质层与原生质体存在于动物细胞中
考点二 实验探究能力提升——渗透作用
2．（2011·新课标全国卷，4）撕取紫色洋葱外表皮，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的蔗糖溶液处理，一段时间后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，主动转运
B．甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高，主动转运
C．甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低，被动转运
D．甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，被动转运
排雷 失水或吸水的多少和速率主要取决于浓度差的大小。
1．动物细胞构成渗透系统可发生渗透作用
动物细胞膜相当于一层半透膜。
外界溶液浓度<细胞质浓度时，细胞吸水膨胀；反之，则细胞失水皱缩；当外界溶液浓度＝细胞质浓度时，水分进出平衡。
2．成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用
当细胞液浓度＜外界溶液浓度时，失水，质壁分离；
当细胞液浓度＞外界溶液浓度时，吸水，质壁分离复原。
注意 ①分生区细胞和干种子细胞因无大液泡，不能发生渗透作用，无质壁分离和复原现象。
②植物细胞有细胞壁的存在，不管失水还是吸水，细胞体积变化不大。
但动物细胞体积会发生明显变化。
2.（2010·上海卷，20）如图为显微镜下某植物细胞在30%蔗糖
溶液中的示意图。
下列叙述中错误的是（ ）
A．若将细胞置于清水中，A仍保持不变
B．若该细胞处于40%蔗糖溶液中，B/A值将变小
C．B/A值能表示细胞失水的程度
D．A、B分别表示细胞和液泡的长度
考点三 提升实验技能——观察植物细胞的质壁分离及复原
3．（2011·天津卷，2）将紫色洋葱鳞片叶表皮浸润在0.3g/mL
的蔗糖溶液中，1分钟后进行显微观察，结果见右图。
下列叙述错误的是（ ）
A．图中L是细胞壁，M是液泡，N是细胞质
B．将视野中的细胞浸润在清水中，原生质体会逐渐复原
C．实验说明细胞膜与细胞壁在物质透性上存在显著差异
D．洋葱根尖分生区细胞不宜作为该实验的实验材料
排雷
（1）明确实验材料的选取——有大液泡的活细胞。
（2）明确显微状态下各细胞结构的位置。
质壁分离时细胞质位置不明显，透明部位应为外界溶液。
1．原理：
成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。
2．流程
3．质壁分离的原因分析
（1）原因
→细胞渗透失水
（2）表现
特别提醒
（1）实验成功的关键是实验材料的选择，必须选择有大液泡并有颜色的植物细胞，便于在显微镜下观察。
（2）质壁分离和质壁分离复原中水分子移动是双向的，结果是双向水分子运动的差别所导致的现象。
（3）质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低的外界溶液，因细胞壁是全透性且有水分子通过原生质层渗出来。
（4）若用50%蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，因为细胞过度失水而死亡。
（5）若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做实验会出现自动复原现象，因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。
3．某同学在实验室中做“植物细胞的吸水和失水”实验时，在实验室教师的帮助下，进行了一系列的创新实验，实验步骤和现象如下表：
实验组
5分钟
再过5分钟
滴加清水5分钟
①
0.3g/mL蔗糖溶液
x
无变化
质壁分离复原
②
0.5g/mL蔗糖溶液
质壁分离
y
无变化
③
1mol/LKNO3溶液
质壁分离
质壁分离复原
z
④
1mol/L醋酸溶液
无变化
细胞大小无变化
细胞大小无变化
对上表的推断或解释不正确的是（ ）
A．x为质壁分离，因为细胞壁伸缩性弱于细胞膜
B．y为质壁分离，可能导致细胞失水过多而死亡
C．z为细胞稍增大，细胞液颜色逐渐变浅
D．④组无变化是因为细胞吸水量等于失水量
考点四 列表＋图示＋曲线三位一体突破法——物质转运方式的比较
4.（2010·山东理综，3）如图中曲线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
排雷 熟悉三种运输方式的区别（文字信息），并准确判断曲线代表的运输方式。
1．离子、小分子的跨膜运输比较
2．
物质出
入细胞
的方式
被动转运
主动转运
简单扩散
易化扩散
运输方向
高浓度→低浓度
高浓度→低浓度
一般为低浓度→高浓度
是否需要载体
不需要
需要
需要
是否消耗能量
不消耗
不消耗
消耗
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
小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等
表示曲线（一定浓度范围内）
O2分压
A点：
厌氧呼吸为物质运输提供能量
注意
（1）影响简单扩散、易化扩散、主动转运的因素
①影响简单扩散的因素：
细胞膜内外物质的浓度差。
②影响易化扩散的因素：
a.细胞膜内外物质的浓度差；b.细胞膜上载体的种类和数量。
③影响主动转运的因素：
a.载体（核糖体）；b.能量（细胞溶胶和线粒体）。
凡能影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动转运，如氧气浓度、温度等。
（2）载体的化学本质及作用特点
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，当细胞膜上的某物质的载体达到饱和时，细胞吸收该物质的速率不再随物质浓度的增大而增大。
2．大分子的膜泡运输
运输方向
图解
实例
备注
胞吞
细胞外→细胞内
白细胞吞噬细菌等
①结构基础：
细胞膜的流动性②需消耗能量，不需载体蛋白协助
胞吐
细胞内→细胞外
分泌蛋白、神经递质的分泌、释放等（蛋白质类激素、消化酶等）
4．（2011·全国卷，2）将紫色洋葱在完全营养液中浸泡一段时间，撕取外表皮，先用浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液处理，细胞发生质壁分离后，立即将外表皮放入蒸馏水中，直到细胞中的水分不再增加。
若在该实验过程中，蔗糖溶液处理前外表皮细胞液的浓度为甲，细胞中的水分不再增加时，外表皮细胞液的浓度为乙，则甲、乙的关系以及实验过程中水分进出细胞的方式为（ ）
A．甲＜乙，被动转运B．甲＞乙，被动转运
C．甲＞乙，主动转运D．甲＝乙，主动转运
5.（2010·广东理综，1）如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．简单扩散
B．易化扩散
C．主动转运
D．被动转运
质壁分离和复原实验及拓展应用
1．在实验中要始终保持细胞活性的实验有
（1）观察植物细胞的质壁分离和复原。
（2）用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体。
（3）探究酵母菌的呼吸方式。
（4）探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用。
2．植物细胞质壁分离与复原实验的拓展
（1）判断细胞的死活
待测细胞＋分离剂
实验单一变量：
待测细胞的生活状态。
（2）测定细胞液浓度范围
待测细胞＋一系列浓度梯度的分离剂
细胞液浓度范围介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的外界溶液的浓度范围之间
实验单一变量：
不同浓度的分离剂。
（3）比较不同植物细胞的细胞液浓度
不同植物细胞＋同一浓度的分离剂
刚发生质壁分离所需时间比较→判断质壁分离速率（或细胞液浓度）
实验单一变量：
不同植物细胞。
（4）比较未知浓度溶液的浓度大小
同一植物的成熟细胞＋未知浓度的溶液
刚刚发生质壁分离所需时间→比较所用时间长短→判断溶液浓度的大小（时间越短，未知溶液的浓度越大）
实验单一变量：
未知浓度的溶液。
（5）验证原生质层和细胞壁伸缩性大小
成熟植物细胞＋分离剂
实验单一变量：
植物细胞原生质层和细胞壁的伸缩性差异。
（6）鉴别不同种类的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）
成熟植物细胞＋不同种类溶液→
实验单一变量：
不同种类的溶液。
典例
回答下列与细胞有关的实验问题。
（1）下列4项实验中，需保持细胞生理活性的有______（填序号）。
①观察叶绿体和线粒体
②观察洋葱鳞片叶内表皮细胞中DNA的分布
③探究酵母菌的呼吸方式
④红细胞中血红蛋白的提取和分离
（2）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0.3g/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0.3g/mL的蔗糖溶液中的藓类小叶的装片放在80℃条件下处理一段时间（装片中的藓类小叶保持在0.3g/mL的蔗糖溶液中）。
在显微镜下清晰地观察到细胞结构后，为更准确地判断A处颜色，对显微镜的操作方法是 、 。
如果A处呈绿色，可能的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
对物质进出细胞的图解辨析不清
典例
如图为物质出入细胞的四种方式示意图，请据图回答：
（1）图中A表示________方式，B表示________方式，C表示________方式，D表示________方式。
（2）K＋、O2和葡萄糖三种物质中，通过B方式进入红细胞的是________。
（3）与A方式相比，B方式的主要特点是需要借助________，该物质是在细胞内的________上合成的。
（4）胰岛β细胞分泌胰岛素是通过________方式进行的，该种运输方式也体现出细胞膜____________的特点。
（5）若在细胞中注入某种呼吸抑制剂，________方式将会受到较大影响。
（6）需要载体蛋白协助的方式为______（填字母），影响B方式运输速率的因素为________；与C运输方式有关的细胞器是____________。
纠错笔记
（1）需要载体蛋白协助的运输方式除主动转运外不要漏掉易化扩散。
（2）消耗能量的运输方式除主动转运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简单扩散外不要漏掉易化扩散，有些主动转运也可以从高浓度到低浓度运输。
（4）影响易化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）与主动转运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）主动转运速率与O2浓度无关的运输方式除简单扩散外不要漏掉易化扩散。
（7）胞吞（吐）的大分子物质穿过细胞膜的层数为0，因为该过程是通过膜的融合将物质转入或转出细胞的。
题组一 渗透作用与质壁分离
1．（2011·课标全国卷，1）将人的红细胞放入4℃蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是（ ）
A．红细胞膜具有水溶性
B．红细胞的液泡体积增大
C．蒸馏水大量进入红细胞
D．低温时红细胞膜流动性增大
2．（2008·广东生物，3）观察在0.3g/mL蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞，发现中央液泡逐渐变小，说明（ ）
A．细胞壁相当于一层半透膜
B．洋葱表皮细胞是活的
C．此时蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度
D．细胞壁收缩导致中央液泡失水
题组二 物质跨膜运输方式
3．（2011·北京理综，3）下列与细胞内物质运输有关的叙述，正确的是（ ）
A．叶绿体合成的ATP通过核孔进入细胞核
B．氢离子可以通过扩散作用进入液泡内
C．溶酶体内的酶由内质网形成的小泡（囊泡）运入
D．内质网的膜结构成分可以转移到细胞膜中
4．（2010·天津理综，4有改动）下列关于物质跨膜运输的叙述，错误的是（ ）
A．主动转运过程中，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
课时规范训练
【组题说明】
考 点
题 号
错题统计
错因分析
扩散与渗透作用
4、5、7、8.13
质壁分离和复原实验
1、2、3、6、14
物质运输方式
9、10、11、12、15
特别推荐
典型实验设计题——7；实验分析题——14
1.将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中，一段时间后用显微镜观察发现该细胞未发生质壁分离，其原因可能是该细胞（ ）
①是死细胞 ②大量吸水 ③是根尖分生区细胞
④大量失水 ⑤质壁分离后又自动复原
A．①②③B．①③⑤C．②③⑤D．②④⑤
2．在一定的条件下，运用植物细胞质壁分离的实验原理，测试某种农作物新品种的细胞液浓度，以此种方法获得作物代谢情况的必要数据。
在此项测试中，实验变量（自变量）是
（ ）
A．作物细胞质壁分离状态
B．作物细胞液浓度
C．制备的一系列浓度检测液
D．一定的环境温度或其他气候数据
3．将甲、乙两植物的表皮细胞分别放入蔗糖溶液和甘油溶液中，两种溶液的浓度均比细胞液的浓度高。
蔗糖分子不能透过膜，甘油分子可以较快地透过膜。
在显微镜下连续观察，甲、乙两个细胞的变化是（ ）
A．甲、乙两个细胞发生质壁分离后，都不发生质壁分离复原
B．甲、乙两个细胞发生质壁分离后，乙细胞随后发生质壁分离复原
C．甲、乙两个细胞发生质壁分离后，甲细胞随后发生质壁分离复原
D．甲、乙两个细胞发生质壁分离后，又都发生质壁分离复原
4．如图表示植物细胞渗透作用的图解，下列说法中
错误的是（ ）
A．植物细胞的原生质层相当于一层半透膜
B．在一定条件下，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，不发生渗透作用
5．与质壁分离和复原实验的实验材料及外界溶液有关的正确叙述分别是（ ）
①实验材料必须是成熟的植物活组织细胞
②细胞液最好有颜色，便于观察和判断细胞质壁分离和复原的程度
③细胞液必须有颜色，否则不能发生质壁分离和复原实验
④外界溶液的浓度应适中，不能过低或过高
⑤外界溶液必须对细胞无毒害
⑥外界溶液的浓度无特殊要求，任何浓度均可以
A．①②，④⑤B．①③，④⑤
C．①②，⑤⑥D．①③，⑤⑥
6．用完全培养液在两个相同的容器内分别培养水稻和番茄苗，假设两植物的吸水速率相同，一段时间后，测定培养液中各种离子浓度与实验开始前各种离子浓度之比，结果如图所示，该实验的结果不能说明（ ）
A．植物对水分和无机盐的吸收是相对独立的
B．植物对离子的吸收有选择性
C．植物对离子的吸收与溶液中离子的浓度有关
D．水稻根细胞膜上硅离子的载体含量多
7．某同学为了观察渗透现象，设计了如下实验：
用猪的膀胱膜将一漏斗口封住，再在漏斗里装上清水，然后把漏斗浸入盛有10%的NaCl溶液的烧杯中，并使漏斗管内的液面与烧杯中的液面一样高，但他始终没有观察到渗透现象。
那么，他应该怎样改进实验才能达到实验目的（ ）
A．把10%的NaCl溶液换成30%的NaCl溶液
B．把10%的NaCl溶液改装在漏斗里，清水装在烧杯中
C．把猪的膀胱膜换为其他半透膜
D．把10%的NaCl溶液换成10%的蔗糖溶液
8．五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（细胞失水过多会导致死亡），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正确的是（ ）
A．物种A比马铃薯更耐干旱
B．在甲溶液中加入适量的蔗糖酶，在最初一段时间，其中的马铃薯幼根细胞液浓度将减小
C．物种A在与马铃薯根细胞液等渗的完全培养液中不能正常生长
D．当马铃薯根细胞在乙蔗糖溶液中重量不再发生变化时，渗透作用依然进行
9．下列关于物质运输的说法正确的是（ ）
A．钾离子主动转运进入细胞，对维持细胞内液渗透压起重要作用
B．尿液中的尿素含量远高于原尿，是因为肾小管具有很强的分泌功能
C．糖醋蒜在腌制中慢慢具有糖醋味，是细胞主动吸收糖分子和乙酸分子的结果
D．紫甘蓝叶片被沸水烫后，水呈红色，是因为细胞中的色素主动转运出细胞外
10．苏丹Ⅳ是一种致癌的有机染料，某地区的一些养殖户用掺入苏丹Ⅳ的饲料喂养蛋鸭，结果产出了有毒的“红心”鸭蛋。
由此推断，苏丹Ⅳ能进入卵黄，说明它可能是（ ）
A．脂溶性物质，进入方式是“主动转运”
B．脂溶性物质，进入方式是“被动转运”
C．水溶性物质，进入方式是“主动转运”
D．水溶性物质，进入方式是“被动转运”
11．Na＋－K＋泵由4个亚基（多肽）组成，其中1个亚基向着细胞质的一面有1个ATP结合位点和3个Na＋结合位点，外表面有2个K＋结合位点。
这一过程利用ATP供能，将Na＋从细胞内逆浓度梯度排出，将K＋从细胞外逆浓度梯度主动运入。
对此过程说法不正确的是（ ）
A．Na＋和K＋出入细胞是主动转运的过程
B．Na＋－K＋泵是一个可同时反向转运两种离子的载体蛋白，该过程与细胞膜的选择透性无关
C．说明细胞膜具有一定的流动性
D．这一过程可能会造成细胞膜内外产生电位差
12．有一种物质能顺浓度梯度进出细胞，但却不能顺浓度梯度进出无蛋白质的磷脂双子层膜。
这种物质出入细胞膜的方式是（ ）
A．简单扩散B．易化扩散
C．主动转运D．胞吞和胞吐
13．在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条
质量变化的关系如右图。
若将处于b浓度溶液中的
萝卜条移入a浓度溶液中，则该萝卜条的质量将（ ）
A．不变B．增大
C．减小D．先增后减
14．请回答下列有关生命科学实验的问题。
（1）某同学按下表所示制成临时装片进行有关实验。
组别
材料
实验条件
观察内容
A
紫色洋葱鳞片叶外表皮
清水、解离液、0.3g/mL蔗糖溶液
质壁分离
B
紫色洋葱鳞片叶外表皮
0.3g/mL蔗糖溶液
质壁分离
请回答以下问题：
①上述实验中用引流法滴加蔗糖溶液，目的是_________________________________
________________________________________________________________________。
②在A组实验中，显微镜下看不到质壁分离现象，原因是______被破坏，失去了选择透性。
（2）利用
（1）中B组实验方法测定某种植物叶表皮细胞液的浓度。
分别将8片相同的叶表皮置于不同浓度的蔗糖溶液中，10分钟后，分别将每一叶片表皮制成临
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