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1、届 一轮复习 人教版 细胞的物质输入和输出 学案2020届 一轮复习 人教版 细胞的物质输入和输出 学案1物质出入细胞的方式()。2.实验：观察植物细胞的质壁分离和复原。考点1物质跨膜运输的实例知/识/梳/理 1渗透作用(1)概念：水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散过程。(2)发生的条件2植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)(1)条件：成熟植物细胞具有中央大液泡。(2)原理(3)现象当外界溶液浓度细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。当外界溶液浓度细胞液浓度时，细胞吸水，失水的细胞发生质壁分离复原现象。3验证渗透作用发生的条件教/材/研/析 必备语句记一记1渗透系统的溶液浓度指

2、物质的量浓度而非质量浓度，实质是指渗透压。2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。3只有活的、成熟的植物细胞才能发生质壁分离和复原。4原生质层是指细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。5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的浓度，且原生质层的伸缩性比细胞壁大。教材拓展做一做1(必修1P60图41改编)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解析：C将人的红细胞放入4 蒸馏水中，红细胞会因大量蒸馏水进入而破裂；红细胞膜

3、是脂溶性的；人的红细胞没有液泡；因低温时分子运动减慢而导致细胞膜的流动性降低。2对于动植物细胞来说，单位时间内，水分子进出细胞的数量相等时，细胞内外液体的浓度一定相等吗？_答案：不一定。对动物细胞来说，水分子进出细胞的数量相等时，细胞内外溶液的浓度相等。但植物细胞有细胞壁的支持、保护作用，当单位时间内水分子进出植物细胞数量相等时，有可能细胞液浓度大于细胞外溶液浓度。角度1渗透系统与渗透作用的原理1(2019河南豫北精英赛一联)某同学设计的实验如图所示，实验开始时，U形管两侧液面相等，图中半透膜允许单糖通过。据图分析，下列说法错误的是()A若U形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液，当液面停止上升时，

4、半透膜两侧溶液浓度一定是相等的B若U形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液，则实验现象为高浓度一侧的液面上升C若U形管中加入两种浓度不等的葡萄糖溶液，则实验现象为高浓度一侧液面先上升，随后另一侧液面上升，最后两侧液面持平D若U形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液，当液面停止上升时，半透膜两侧水分子移动达到平衡状态解析：A由题干可知，实验开始时，U形管两侧液面等高，当U形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液时，水分子从低浓度一侧流向高浓度一侧的较多，即高浓度一侧的液面上升，低浓度一侧的液面下降，直至液面不再变化，此时半透膜两侧浓度差产生的渗透压力与液面差产生的压力达到平衡，所以半透膜两侧溶液浓度不会相等，A.错

5、误、B.正确；当液面停止上升时，半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，D.正确；若U形管中加入两种浓度不等的葡萄糖溶液，开始时水分子总体表现为由低浓度一侧向高浓度一侧扩散，因此高浓度一侧液面先上升，但随着葡萄糖分子通过半透膜进入低浓度一侧，最后两侧液面会持平，C.正确。2半透膜对淀粉和葡萄糖的通透性不同(如图1)，预测图2的实验结果(开始时漏斗内外液面相平)最可能的是()A图甲中水柱a将持续上升B图甲中水柱a将保持不变C图乙中水柱b将保持不变D图乙中水柱b将先上升后下降解析：D因淀粉不能透过半透膜，故图甲中的水柱a上升到最大高度后将静止；因葡萄糖可以透过半透膜，故图乙漏斗内液体先表现吸水，水柱b上

6、升，因葡萄糖的外渗，当漏斗内溶液浓度小于外界溶液浓度时，漏斗内液体又表现为失水，水柱b下降。角度2细胞的吸水和失水3取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干，去除主脉后剪成大小相同的小块，随机分成三等份，之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中，一定时间后测得甲的浓度变小，乙的浓度不变，丙的浓度变大。假设蔗糖分子不进出细胞，则关于这一实验结果，下列说法正确的是()A实验前，丙的浓度乙的浓度甲的浓度B乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等C实验中，细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于协助扩散D甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的解析：D根据题干信息可推断一定时间后“甲的浓度变

7、小”是因为叶片失水，“乙的浓度不变”说明乙的浓度与叶片细胞的细胞液浓度相等，“丙的浓度变大”是因为细胞吸水，由此推断，实验前，丙的浓度乙的浓度甲的浓度，A、B错误，D正确；实验中，细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于自由扩散，C错误。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Ca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

8、在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.40.5 molL1之间解析：DA项，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组实验前长度/实验后长度的值，说明a组细胞吸水较多，b组细胞吸水较少，所以实验后a组细胞液泡中的溶质浓度比b组的低。B项，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。C项，水分进出细胞的方式是自由扩散，不消耗ATP。D项，根据柱状图可知，在浓度为0.4 molL1的蔗糖溶液中的c组细胞吸水，而在浓度为0.5 molL1的蔗糖溶液中的d组细胞失水，

9、所以使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.40.5 molL1之间。细胞吸水、失水的判断(1)通过比较细胞外溶液和细胞液的浓度大小来判断。当细胞外液浓度大于细胞内液浓度时，细胞失水；当细胞外液浓度小于细胞内液浓度时，细胞吸水。当细胞外溶液与细胞内液的浓度相等时，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。考点2物质跨膜运输的方式及影响因素知/识/梳/理 1物质跨膜运输的实例(1)不同物质的跨膜运输特点水分子：顺相对含量梯度(高低)。离子和小分子：依据细胞生命活动需要进行选择吸收。(2)水稻和番茄吸收不同离子的特

10、点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。不同种生物细胞对同种物质吸收具有差异性。2物质跨膜的方式连一连教/材/研/析 必备语句记一记1核糖体合成载体蛋白，线粒体为主动运输提供能量。2温度通过影响磷脂分子和蛋白质分子的运动速率影响膜的流动性，进而影响跨膜运输。3植物吸收水分的方式是自由扩散，吸收无机盐离子的方式是主动运输，二者是两个相对独立的过程。4被动运输和主动运输主要体现了生物膜的选择透过性，胞吞和胞吐主要体现生物膜的流动性。5主动运输一般为逆浓度梯度运输的过程，需要载体蛋白的协助和消耗能量。教材拓展做一做1(必修1P73技能训练改编)如图表示的是一个动物

11、细胞内外不同离子的相对浓度，根据图中提供的信息，判断下列说法正确的是()细胞通过主动运输的方式排出Na和Cl细胞通过主动运输的方式吸收K和Mg2细胞通过协助扩散的方式吸收K和Mg2细胞通过协助扩散的方式排出Na和Cl A BC D答案：A2与主动运输有关的细胞器有哪些？_答案：线粒体、核糖体。角度1物质出入细胞的方式、特点及实例1(2016全国卷，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

12、质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率解析：C由题意“离子泵能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子”可知，离子通过离子泵的跨膜运输属于主动运输，主动运输是逆着浓度阶梯进行的，A、B项错误；动物一氧化碳中毒会阻碍氧气的运输，导致呼吸速率下降，生成的ATP减少，使主动运输过程减弱，因此会降低离子泵跨膜运输离子的速率，C项正确；主动运输需要载体蛋白的协助，加入蛋白质变性剂会导致载体蛋白因变性而失去运输物质的功能，所以会降低离子泵跨膜运输离子的速率，D项错误。2呼吸作用过程中在线粒体的内膜上NADH将有机物降解得到的高能电子传递给质子泵，后者利用这一能量将H泵到线粒体基质外，使得线粒体内外膜间隙中H浓

13、度提高，大部分H通过特殊的结构回流至线粒体基质，同时驱动ATP合成(如图所示)。下列叙述错误的是()AH由膜间隙向线粒体基质的跨膜运输属于协助扩散B结构是一种具有ATP水解酶活性的通道(载体)蛋白C上述过程中能量转化过程是有机物中稳定化学能电能ATP中活跃化学能D好氧细菌中不可能发生上述过程解析：B由题图可知，H由线粒体膜间隙向线粒体基质转运是从高浓度向低浓度运输，需要载体(结构)协助但不消耗能量，该过程属于协助扩散，A.正确；结构能驱动ATP的合成，而不是水解，B.错误；由题意可知，线粒体内膜上的NADH分解产物有NAD和高能电子，高能电子传递给质子泵，质子泵利用这一能量将H泵到线粒体的膜间

14、隙，使线粒体膜间隙的H浓度高于线粒体基质，H通过结构回流到线粒体基质时驱动了ATP的合成，该过程中能量发生的转化是有机物中稳定的化学能(NADH)电能(高能电子)ATP中活跃的化学能，C.正确；好氧细菌为原核生物，无线粒体，不可能发生上述过程，D.正确。角度2物质跨膜运输方式及影响因素3(2019河南八市第一次联考)下图为物质进出细胞示意图，下列相关说法错误的是()A载体具有运输和催化的作用B载体参与的运输方式属于协助扩散C载体的作用使细胞内的Na浓度高于细胞外D溶质分子甲进入细胞与细胞内外Na的浓度有关解析：C从图中信息得知，载体可以控制K、Na的运输，同时可以催化ATP水解为ADP和Pi，

15、A.正确；通过载体溶质分子甲顺浓度梯度出细胞，属于协助扩散，B.正确；载体让Na进细胞是顺浓度梯度运输，细胞内的Na低于细胞外，C.错误；载体可以同时让Na和溶质分子甲进入细胞，且甲是逆浓度梯度进入细胞，属于主动运输，需要的能量由Na膜两侧的浓度差形成的势能提供，D.正确。4受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用，主要用于摄取特殊的生物大分子，其过程如图所示，下列有关叙述不正确的是()A该过程以膜的流动性为基础，受温度影响B该过程不能体现细胞膜的选择透过性CNa、K等无机盐离子也可通过此方式运输D受体介导的胞吞过程存在细胞识别并需要内部供能解析：C胞吞与胞吐均以膜的流动性为基础，温度能影响流动

16、性，因此能影响胞吞和胞吐，A.正确；胞吞与胞吐过程不能体现细胞膜的选择透过性，B.正确；Na、K等无机盐离子进行跨膜运输，C.错误；受体介导的胞吞过程消耗能量，且依赖细胞识别来实现，D.正确。角度3实验探究物质跨膜运输的影响因素5用相同的培养液培养水稻和番茄幼苗，一段时间后，测定培养液中各种离子的浓度，结果如图1所示。图2表示植物根细胞对离子的吸收速率与氧气浓度之间的关系。据图不能体现的信息是()A由图2可知，植物根细胞吸收离子的方式为主动运输B由图1可知，水稻对SiO需求量最大，番茄对SiO需求量最小C图2中B点，离子吸收速率受载体数量的限制D图1水稻培养液里的Ca2浓度高于初始浓度，说明水

17、稻不吸收Ca2解析：D从图2中可以看出，随着氧气浓度的增大，根细胞吸收离子的速率增大，说明吸收离子的过程消耗能量，因此植物根细胞吸收离子的方式为主动运输。从图1中可以看出，培养水稻的培养液中一段时间后SiO浓度比初始浓度低，而Mg2和Ca2浓度比初始浓度高，说明水稻吸收Mg2和Ca2的速率慢于吸收水的速率，而吸收SiO的速率快于吸收水的速率，因此D说法错误。6(2015高考全国卷，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17100氮气1710空气3

18、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ATPD与空气相比，氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收解析：A根据表格信息，相同温度条件下，空气瓶中离子相对吸收量大，氮气瓶中离子相对吸收量较小，说明有氧条件有利于根对离子的吸收，氮气环境不利于根对离子的吸收。A.正确，D.错误；同样的空气条件下，温度不同根对离子的相对吸收量不同，说明温度变化影响根对离子的吸收，B.错误；对比相同温度条件下，空气瓶和氮气瓶中根对离子相对吸收量的大小，说明根对离子的吸收受O2的影响，为主动运输，需消耗ATP，C.

19、错误。1“三看法”快速判定物质出入细胞的方式2实验探究物质跨膜运输的方式(1)探究是主动运输还是被动运输植株培养液(2)探究是自由扩散还是协助扩散科学探究实验设计素养举例探究温度对主动运输的影响应用提升有人认为小肠上皮细胞是以主动运输而不是协助扩散的方式吸收葡萄糖，请设计实验加以研究确定。(1)实验步骤：第一步：取甲、乙两组生理状况相同的小肠上皮细胞，放入适宜浓度的含有葡萄糖的培养液中。第二步：甲组细胞给予正常的呼吸条件，_。第三步：_。(2)预测实验结果并分析：若甲、乙两组细胞对葡萄糖的吸收速率基本相同，则_。_。解析：(1)协助扩散和主动运输的差别在于是否需要消耗细胞呼吸所释放的能量，因此

20、设置对照实验的自变量为有无正常呼吸条件，因变量为细胞对葡萄糖的吸收速率。第一步：取甲、乙两组生理状况相同的小肠上皮细胞，放入适宜浓度的含有葡萄糖的培养液中；第二步：甲组细胞给予正常的呼吸条件，乙组细胞抑制细胞呼吸，其他条件都相同；第三步：一段时间后测定两组细胞对葡萄糖的吸收速率。(2)若甲、乙两组细胞对葡萄糖的吸收速率基本相同，则说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式不需要能量，不是主动运输；若乙组细胞的吸收速率明显小于甲组细胞，或者完全不吸收，说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式需要能量，是主动运输。答案：(1)第二步：乙组细胞抑制细胞呼吸，其他条件都相同第三步：一段时间后测定两组细胞对葡萄糖的吸收速

21、率(2)说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式不是主动运输若甲组细胞对葡萄糖的吸收速率高于乙组，则说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输考点3观察植物细胞的质壁分离和复原(实验)知/识/梳/理 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实验步骤3实验结论成熟植物细胞能与外界溶液构成渗透系统并发生渗透作用：当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水；当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水。4关注质壁分离的两个原因、两个表现技/能/提/升 1在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察(如图所示)。下列有关叙述正确的是()A第一次观察时容易看到紫

22、色大液泡和较大的无色细胞质基质区域B第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处C吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体，以免污染镜头D为了节约实验时间，通常可以省略第一次显微观察步骤解析：BA项，第一次观察时由于未滴加蔗糖溶液，细胞还没有发生质壁分离，较易观察到的是紫色的大液泡，由于此时液泡占整个细胞体积的比例较大，因此观察到的无色的细胞质基质区域应较小。B项，第二次观察时已经通过引流法使紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞浸润在蔗糖溶液中，可以发现首先从细胞的角隅处开始发生质壁分离。C项，吸水纸的主要作用是吸引蔗糖溶液或清水，使溶液浸润整个标本。D项，第一次显微观察是为了获得实验前的现象，

23、以便于和实验中的现象变化进行前后对照，因此不能省略。2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解析：B植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，植物细胞的质壁分离指的是原生质层与细胞壁的分离。花瓣红色是由细胞液泡内花青素的颜色呈红色导致的，所以用红色花瓣作为实验材料有利于实验现象的观察，A项正确；黑藻叶片中的叶绿体显绿

24、色，液泡中细胞液的颜色接近无色，两者之间有颜色差异，因此叶绿体的存在不会干扰实验现象的观察，B项错误；紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位的细胞细胞液浓度可能不同，观察到的质壁分离程度可能不同，C项正确；通常做植物细胞质壁分离实验时用紫色洋葱的鳞片叶外表皮，因外表皮细胞的液泡中有色素，发生质壁分离时容易观察，D项正确。3某同学探究“不同浓度蔗糖溶液对紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞形态的影响”，得到如图所示结果。相关叙述正确的是()A实验的主要原理是活的植物细胞能够发生渗透作用B实验中需要使用显微镜、载玻片等仪器以及苏丹、重铬酸钾溶液等药品C紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞浸润在蒸馏水中时，细胞会略微膨胀D结果表明大

25、多数细胞的细胞液浓度介于0.250.3 mmol/L之间解析：C实验的主要原理为活的成熟(具大液泡)的植物细胞能够发生渗透作用，A.错误；苏丹检测脂肪，重铬酸钾检测酒精，B.错误；细胞浸润在蒸馏水中，会进行渗透吸水，由于细胞壁的伸缩性差，所以会略微膨胀，C.正确；由题图可以看出大多数细胞的细胞液浓度介于0.20.25 mmol/L之间，D.错误。4为研究甲地某植物能不能移植到乙地生长，某生物学研究性学习小组设计了一个测定该植物细胞液浓度的实验方案，实验结果如表：浓度/molL1a2a3a4a质壁分离状况不分离刚分离显著显著他们又测定了乙地土壤溶液浓度，发现乙地土壤溶液的浓度适合该植物生长，则乙

26、地土壤溶液浓度最可能是()A2a mol/L B2a mol/LC2a mol/L Da mol/L乙3a mol/L解析：C由表格信息知：该植物细胞液浓度接近2 amol/L，该植物要能在乙地生长，则必须保证能正常吸水，即土壤溶液浓度小于细胞液浓度。5用物质的量浓度为2 molL1的乙二醇溶液和2 molL1的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，观察质壁分离现象，得到其原生质体体积变化情况如图所示。下列表述中正确的是()A该细胞可能是某种植物根尖分生区的细胞BAB段曲线表明细胞液浓度在逐渐增大CCE段表明该细胞开始因失水过多而逐渐死亡D用一定浓度的KNO3溶液，可得到类似蔗糖溶液的结果解析：B植物

27、根尖分生区的细胞无大液泡，不能发生质壁分离现象，A.错误；AB段原生质体的相对体积减小，说明细胞失水，细胞液浓度在逐渐增大，B.正确；在2 molL1的乙二醇溶液中，细胞会失水发生质壁分离，随着细胞失水，细胞液浓度增大，乙二醇进入细胞内，细胞液浓度增大，细胞会吸水发生质壁分离复原，CE段是吸水的过程，C.错误；KNO3溶液中的离子可以进入细胞液，发生的现象是先质壁分离再复原，而蔗糖溶液中细胞质壁分离后不能复原，D.错误。植物细胞的质壁分离与复原实验拓展应用(1)判断成熟植物细胞是否是活细胞(2)测定细胞液浓度范围细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间。易错分析易错点1原

28、生质层和原生质体的辨析点拨(1)原生质层在成熟的植物细胞内相当于半透膜。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两部分，且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以后所剩下的植物细胞结构。可以认为原生质体包括原生质层、细胞液和细胞核三部分。易错点2误认为“U”型管渗透装置中，渗透平衡时两侧浓度相等点拨不相等。因为液面高的一侧形成的静水压阻止溶剂分子由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。易错点3不清楚选择透过性膜与半透膜(或人工膜)的区别点拨选择透过性膜与半透膜或人工膜膜的种类物质透过性特点半透膜较小物质通过，较大物质不能通过不具有选择性，无生物活性选择透过性膜要选择吸收