【全程复习方略】2015高考生物一轮课件：必修一 4.1&4.2物质跨膜运输的实例 生物膜的流动镶嵌模型（ 2014高考）.ppt
第4章 细胞的物质输入和输出 第1节 物质跨膜运输的实例 第2节 生物膜的流动镶嵌模型,【知识梳理】 一、细胞的吸水和失水 1.原理：渗透作用。 (1)概念：指水分子(或其他溶剂分子)通过_的扩散过 程。 (2)发生渗透作用的条件：一是具有_，二是_两 侧的溶液具有浓度差。,半透膜,半透膜,半透膜,2.动植物细胞发生渗透作用的条件分析：,(1)动物细胞,(2)植物细胞,细胞膜：相当于_ _：有一定浓度，和组织液发生渗透作用 细胞壁：全透性 _ 细胞质 _ _：具有一定浓度，和外界溶液发生 渗透作用,半透膜,细胞质,原生质层 相当于_,液泡膜,细胞液,半透膜,细胞膜,3.验证细胞吸水和失水的实验： (1)动物细胞(以哺乳动物红细胞为例)。 当_时，细胞吸水膨胀， 反之细 胞失水皱缩。 (2)植物细胞(洋葱细胞的质壁分离实验)。 当_时，细胞失水，发生_ _现象。 当_时，细胞吸水，失水的细 胞发生_现象。,外界溶液浓度,细胞质浓度,外界溶液浓度,细胞液浓度,质壁,分离,外界溶液浓度,细胞液浓度,质壁分离复原,二、物质跨膜运输的其他实例 1.番茄和水稻吸收无机盐离子的比较： 科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2+、Mg2+和SiO44-的培养液中培养，结果及分析如下：,(1)实验结果。 不同植物对_的吸收有差异。 同一种植物对_的吸收也有差异。 (2)实验结论：植物细胞对无机盐离子的吸收具有_。 2.微生物吸收无机盐离子的特点： (1)不同微生物对无机盐离子的吸收有_。 (2)不同微生物对各种无机盐离子的_不同。,同一种无机盐离子,不同种无机盐离子,选择性,选择性,需要量,三、生物膜的流动镶嵌模型 1.流动镶嵌模型的基本内容： (1)基本支架：_。 (2)蛋白质分子的分布：有的_磷脂双分子层表面，有的 部分或全部_磷脂双分子层中，有的_整个磷脂双 分子层。 2.糖蛋白： (1)分布：_。 (2)作用：与细胞表面的_有密切关系，有_ _作用。,磷脂双分子层,镶在,嵌入,贯穿于,细胞膜的外表,细胞识别,保护和润,滑,【盲点判断】 1.细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性。( ) 2.植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成。( ) 3.当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞一定会发生 质壁分离。( ) 4.脂溶性物质易于通过细胞膜。( ) 5.无机盐离子都是逆浓度梯度跨膜运输的。( ) 6.胞吞和胞吐不是跨膜运输。( ) 7.所有小分子物质均可通过细胞膜进入细胞。( ),×,×,×,×,【盲点判断点拨】 1.细胞膜具有选择透过性，对进出细胞膜的物质具有选择性。 2.植物细胞的原生质层由细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质组成。 3.具有大液泡的植物细胞才能发生质壁分离。 4.细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，因此脂溶性物质易于通过细胞膜，不溶于脂质的物质难通过细胞膜。,5.生命活动所必需的无机盐离子既可顺浓度梯度跨膜运输，也可逆浓度梯度进行跨膜运输。 6.跨膜运输包括主动运输和被动运输，是由物质直接穿过细胞膜完成的，它是小分子物质进出细胞的方式。而胞吞和胞吐是借助膜的融合完成的，与膜的流动性有关，它是大分子物质和颗粒性物质进出细胞的方式。 7.细胞膜具有选择透过性，只有细胞需要的物质才可以通过细胞膜进入细胞。,【网络概览】,考点一 渗透作用的原理和应用 1.渗透作用模型和成熟植物细胞与外界溶液形成渗透系统的比较：,2.原生质层和原生质体的区别： (1)原生质层：植物细胞中的特有名词，是细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质。原生质层具有选择透过性，当成熟的植物细胞与外界溶液接触时，如果存在浓度差，细胞液就会和外界溶液发生渗透作用。 (2)原生质体：植物细胞工程中去掉细胞壁后剩余的植物细胞结构称为原生质体，实际上是植物细胞的原生质。,3.扩散和渗透的比较：,【高考警示】 关于发生渗透作用的几点提醒 (1)吸水和失水的特点：细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程。细胞吸水时，水分子也有从细胞出来的，细胞失水时，水分子也有进入细胞的，即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)渗透溶液浓度：该浓度是指摩尔浓度而非质量浓度，如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的质量浓度相同，但摩尔浓度是10%蔗糖溶液的小。,(3)选择透过性膜：如细胞膜和其他生物膜，可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。,【通关题组】 1.(渗透系统分析)(2014·孝感模拟)如图为渗透作用实验，此半透膜只允许水分子和单糖分子通过，向a侧加入质量分数为5%的蔗糖溶液，向b侧加入质量分数为5%的葡萄糖溶液，初始状态如图，则刚开始时和最终时的液面高低分别为( ) A.a高于b，a高于b B.a高于b，a低于b C.a低于b，a高于b D.a低于b，a低于b,【解题指南】解答本题的思路是：,【解析】选C。渗透压的高低与溶质颗粒的多少有关，与溶质的相对分子质量无关。开始时两液面一样高，但由于葡萄糖的相对分子质量小，因此质量分数同样为5%的蔗糖溶液和葡萄糖溶液相比较，单位体积的蔗糖溶液中水分子数多于葡萄糖溶液中水分子数，因此，开始时a侧b侧的水分子数多于b侧a侧的水分子数，b侧液面升高。但随着葡萄糖分子通过半透膜进入a侧，a侧溶液浓度大于b侧，a侧液面又升高。,【互动探究】若a侧换成10%的葡萄糖溶液，一段时间后液面会发生怎样的变化？此时两侧的溶液浓度相等吗？ 提示：一段时间后，两侧液面相等，两侧溶液浓度相等。,2.(渗透实验设计)某同学进行实验，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)设计出继续实验的简要步骤。 向a、b两管分别加入_，水浴加热(或隔水加热)U型管至适宜温度，_。 吸取a、b两管内适量液体，分别加入A、B两试管中，并加入_，50 65 水浴加热，_。 (2)预测实验现象并得出结论。 若_， 则蔗糖的水解产物能通过半透膜。 若_， 则蔗糖的水解产物不能通过半透膜。,【解题指南】解答本题的关键是： (1)明确实验目的：探究蔗糖的水解产物是否能通过半透膜。 (2)由提供的实验材料推知实验原理：蔗糖酶水解蔗糖，斐林试剂检测还原糖的有无。 (3)探究实验的结果和结论要考虑全面。,【解析】本题考查实验设计的有关知识。探究蔗糖的水解产物是否能通过半透膜是实验目的。由提供的实验材料分析知：蔗糖的水解产物如果能通过半透膜，则由于渗透作用，两边的液面差会缩小，用斐林试剂检验，水浴条件下A、B两试管内均会出现砖红色沉淀；否则，两边的液面会因为蔗糖的水解使溶质分子数增加而液面差加大，且检验时A试管内无砖红色沉淀。实验设计时重点考虑无关变量的控制，实验时要遵循变量唯一的原则，如两侧加入等量的蔗糖酶溶液，水浴控制酶活性的最适温度等。,答案：(1)等量蔗糖酶溶液观察a、b两管内液面的变化 斐林试剂观察A、B试管内有无砖红色沉淀 (2)a、b两管液面高度差缩小且A、B试管内均有砖红色沉淀a、b两管液面高度差增大且A试管内无砖红色沉淀、B试管内有砖红色沉淀,【互动探究】假设蔗糖能透过半透膜，那么最初的实验结果应是怎样的？ 提示：b管液面最初上升，一段时间后会下降，但最终与a管液面相平。,【解题金手指】 渗透装置图的分析 (1)图示：,(2)分析。 渗透压比较：图中两侧溶液物质的量浓度大的一侧渗透压高，小的一侧渗透压低，水分子由低浓度一侧向高浓度一侧运动。 液面变化情况分析：如图，看两侧溶液中的溶质是否能通过半透膜，若不能，则高浓度一侧液面升高；在达到渗透平衡时，一般两侧溶液的浓度并不相等，因为液面高的一侧形成的静水压会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。若能，则是高浓度一侧液面先升高后降低，最后两侧液面相平。,【加固训练】 1.下表资料显示四组马铃薯条分别浸入四种不同溶液中 1 h后的质量转变百分率，根据表中资料可得出的结论是( ) A.溶液的浓度最小 B.溶液的浓度小于溶液 C.溶液的浓度最大 D.溶液是蒸馏水,【解析】选A。根据表格中质量转变百分率可知，四组马铃薯条分别在四种溶液中发生了吸水、失水、失水和吸水失水达到动态平衡四种情况，由此可推知四种溶液浓度大小为。,2.(2010·上海高考)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、丙和丁进行实验，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】选A。用甲、乙、丙、丁四种膜材料进行实验，只有甲一定是只允许水分子通过，为半透膜的理想材料。,考点二 生物膜的组成和结构 1.生物膜的流动镶嵌模型：,(1)细胞膜中的脂质除磷脂外，还有一些糖脂和胆固醇。 (2)糖脂和糖蛋白都分布于细胞膜的外表面。糖蛋白与细胞识别、细胞间的信息交流有密切联系。 (3)脂质和蛋白质分子并不是均匀分布的，而是呈不对称性分布。,2.细胞膜的结构特点具有一定的流动性： (1)原因：膜结构中的蛋白质分子和磷脂分子是可以运动的。 (2)影响因素：主要受温度影响，适当温度范围内，随外界温度升高，膜的流动性增强，但温度高出一定范围，则导致膜的破坏。 (3)实验验证人鼠细胞融合实验：,【高考警示】 关于细胞膜结构和功能特性的三点提醒 (1)只有活细胞才具有膜的流动性和选择透过性。 (2)流动性是细胞膜结构的固有属性，无论细胞是否与外界发生物质交换，流动性总是存在的，而选择透过性只在完成物质交换功能时才能体现出来。 (3)细胞膜中的蛋白质有部分起载体蛋白作用，其特异性和数量的多少，决定了其运输物质的种类和数量。,【通关题组】 1.(流动镶嵌模型分析)图1是生物膜的流动镶嵌模型示意图，其中离子通道是一种通道蛋白，通道蛋白是横跨生物膜的亲水性通道，允许适当大小的离子顺浓度梯度通过。图2表示磷脂在细胞膜内外两侧分布的百分比。请据图分析下列叙述不正确的是( ),A.图1所示生物膜最可能是细胞膜，因为有糖蛋白丁 B.物质通过离子通道不需要消耗ATP C.由图1和图2可知，膜脂和膜蛋白在细胞膜上的分布是不对称的 D.若丁是受体，则丁的化学本质为蛋白质,【解题指南】解答本题时，需要引导学生复习流动镶嵌模型的理论，分清图1中的每个标号的名称及功能，理解图2的含义。 【解析】选D。图中丁是糖蛋白，分布于细胞膜外表面，故图1最可能为细胞膜。由题干信息可知，物质顺浓度梯度通过离子通道，因此不消耗ATP。由图1和图2可知，膜的成分在膜上的分布是不对称的。丁的化学本质应为糖蛋白。,【互动探究】 (1)如何据图判断细胞膜的内外侧？ 提示：有糖蛋白的一侧为细胞膜的外侧，无糖蛋白的一侧为内侧。 (2)为什么脂溶性物质容易透过细胞膜，不溶于脂质的物质通过却十分困难？ 提示：因为组成细胞膜的主要成分中有磷脂，细胞膜以磷脂双分子层为基本支架。根据相似相溶原理，脂溶性物质容易通过细胞膜。,2.(生物膜特性分析)(2014·杭州模拟)对某动物细胞进行荧光标记实验，如下图所示，其基本过程：用某种荧光染料标记该动物细胞，细胞表面出现荧光斑点；用激光束照射该细胞表现出荧光的某一区域，该区域荧光淬灭(消失)；停止激光束照射一段时间后，该区域的荧光逐渐恢复，即又出现了荧光斑点。,上述实验不能说明的是( ) A.细胞膜具有流动性 B.荧光染料能与细胞膜组成成分结合 C.根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率 D.根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率,【解题指南】解答本题的关键是正确获得信息：用某种荧光染料标记细胞表面出现荧光斑点激光束照射荧光淬灭(消失)停止激光束照射后，该区域的荧光逐渐恢复，充分说明细胞膜的流动性。 【解析】选C。本实验是证明细胞膜具有一定流动性的经典实验，该过程说明细胞膜具有流动性、荧光染料能与细胞膜组成成分结合。根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率，但不能推算出物质跨膜运输的速率，因为该过程中没有发生物质跨膜运输。,【解题金手指】 关注与生物膜有关的内容 (1)膜的成分：蛋白质、脂质和少量糖类；其中主要成分是蛋白质、脂质。 (2)膜的不同功能由膜上蛋白质的种类和数量决定。 (3)膜的基本支架：磷脂双分子层。 (4)膜的结构特点：一定的流动性。 (5)膜的生理功能：选择透过性。,【加固训练】 1.下列有关生物膜的叙述正确的是( ) A.人体淋巴细胞细胞膜的主要成分是多糖与脂质 B.细胞膜具有一定的流动性，是选择透过性的基础 C.流动镶嵌模型认为：生物膜是蛋白质脂质蛋白质三层结构 D.细胞完成分化后，其细胞膜的通透性稳定不变,【解析】选B。细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质。流动镶嵌模型认为生物膜以磷脂双分子层构成基本支架，蛋白质有的镶嵌在表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层，有的贯穿于整个磷脂双分子层。磷脂分子和大部分蛋白质是运动的，使细胞膜具有一定的流动性，这是选择透过性的基础。细胞膜是一种选择透过性膜，其通透性大小与许多因素(如温度等)有关，并不是稳定不变的。,2.(2014·天津联考)下图是某生物细胞中某结构的亚显微结构模式图，图中A所示的这类物质在细胞膜上可能具有的功能是 ( ),能作为载体蛋白，起物质运输作用 能作为酶，催化发生在膜上的化学反应 能作为受体，接受膜表面的化学信息 能作为细胞表面的标志，被其他细胞识别 A. B. C. D.,【解析】选A。图中A所示的物质为蛋白质，它能作为载体蛋白，起物质运输作用；能作为酶，催化发生在膜上的化学反应；能作为受体，接受膜表面的化学信息；其与糖结合形成糖被后能作为细胞表面的标志，被其他细胞识别。,【资源平台】植物对无机盐离子的选择性吸收 1.实例： 同一植物吸收不同离子 不同植物吸收同种离子 2.结构基础：细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同。,有差异,植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有选择性,3.原因分析： (1)内因遗传因素：,(2)外因主要是呼吸作用影响。 影响因素： 实例分析： 土壤中O2含量与无机盐吸收速率的关系,a.AB段表示在一定范围内，根吸收离子的速率随氧分压的升高而加快。 b.BC段表示当氧分压增大到一定值时，根吸收离子的速率不再随氧分压升高而加快，这是由于根吸收离子还与根细胞膜上载体蛋白的数量有关。,4.实验验证：,【典例】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。在二者的吸水率几乎相同的情况下，72小时后原培养液中部分离子浓度发生了如下表的变化(表中数据为72小时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( ),A.不同植物对离子的需要量是不同的 B.与番茄相比，水稻对SiO44-需要量大，对Ca2+需要量小 C.不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的 D.植物对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓度有关,【解析】选D。植物因其根细胞膜上载体的种类和数量不同，而表现出对矿质离子吸收的选择性。这种吸收是主动运输，表中数据并不能体现出离子吸收速率与溶液中相应离子的浓度的关系。,理解实验原理类 【答题模板】 1.题型特点：此类题目通常提供实验方案、步骤或实验结果，要求考生定性探究(验证)实验变量的作用，并分析实验方案、步骤和结果，从而理解实验原理。 2.模板呈现：,【典例示范】 (2012·北京高考)科学家为了研究蛋白A的功能，选用细胞膜中缺乏此蛋白的非洲爪蟾卵母细胞进行实验，处理及结果见下表。,(1)将组卵母细胞放入低渗溶液后，水分子经自由扩散(渗透)穿过膜的_进入卵母细胞。 (2)将蛋白A的mRNA注入卵母细胞一定时间后，该mRNA_的蛋白质进入细胞膜，使细胞在低渗溶液中体积_。 (3)与组细胞相比，组细胞对水的通透性_，说明HgCl2对蛋白A的功能有_作用。比较、组的结果，表明试剂M能够使蛋白A的功能_。推测HgCl2没有改变蛋白A的氨基酸序列，而是破坏了蛋白A的_。,(4)已知抗利尿激素通过与细胞膜上的_结合，可促进蛋白A插入肾小管上皮细胞膜中，从而加快肾小管上皮细胞对原尿中水分子的_。 (5)综合上述结果，可以得出_的推论。,【模板套用】 第一步 分析实验自变量 关键信息1：“实验注入微量水，实验注入蛋白A的mRNA”。 推断结论1：自变量为“有无蛋白A”。 关键信息2：“将部分组细胞放入含HgCl2的等渗溶液中”。 推断结论2：自变量为“是否经HgCl2处理”。 关键信息3：“将部分组细胞放入含试剂M的等渗溶液中”。 推断结论3：自变量为“是否经试剂M处理”。,第二步 确定实验因变量 关键信息：在低渗溶液中测定卵母细胞的水通透速率。 推断结论：因变量是水通透速率的大小。 第三步 写出实验原理 关键信息1：与实验相比，实验加入了蛋白A，且实验比实验水通透速率大。 推断结论1：蛋白A使细胞膜对水的通透性增大(蛋白A是水通道蛋白)。 关键信息2：与实验相比，实验加入了HgCl2，且实验比实验水通透速率小。,推断结论2：HgCl2对蛋白A的功能有抑制作用。 关键信息3：与实验相比，实验加入了试剂M，且实验比实验水通透速率大，比实验水通透速率小。 推断结论3：试剂M能够使蛋白A的功能部分恢复。,【审题】抓准信息，快速判断,【答题】警示误区，规范答案 (1)磷脂双分子层 错答：通道蛋白。 错因：混淆了跨膜运输三种方式的条件。 (2)翻译 迅速增大 (3)明显降低 抑制 部分恢复 空间结构 错答：第三空易错答为“恢复”。 错因：忽视恢复程度。,(4)受体 重吸收 (5)蛋白A是水通道蛋白 错答：“HgCl2对蛋白A的功能有抑制作用”“试剂M能够使蛋白A的功能部分恢复”。 错因：对实验目的(研究蛋白A的功能)不明确。,【类题试做】 (2013·海南高考)某同学将生长一致的小麦幼苗平均分为甲、乙两组，甲组置于阳光下培养，乙组置于黑暗中培养，其他条件适宜。一段时间后，测定麦苗的干重，发现两组存在明显差异。回答下列问题： (1)两组麦苗中，干重较大的组是_组，原因是_。 (2)观察叶片颜色，出现黄化现象的是_组，其主要原因是_。,(3)该实验探究了环境因子中_对小麦_的影响。 (4)若将甲组置于红光下，乙组置于绿光下，培养一段时间后，两组麦苗中干重较大的是甲组，原因是_ _。,【模板套用】抓准信息，快速判断,自变量为“有无光照”,自变量为“光质”,因变量为“光合作用”，,可用幼苗干重表示；因变,量为“叶绿素含量”，可,用叶片颜色表示,甲组能进行光合作用，积累,有机物；乙组不能进行光合,作用，还要消耗有机物。,叶绿素的合成需要光，在黑,暗条件下，无叶绿素合成,绿叶中的色素主要吸收红光,和蓝紫光，吸收的绿光极少,【解析】(1)(2)(4)见【模板套用】。 (3)实验目的是探究自变量对因变量的影响，即探究环境因子中光对小麦光合作用的影响。 答案：(1)甲 甲组能进行光合作用，积累有机物；乙组不能进行光合作用，同时呼吸作用消耗有机物 (2)乙 在黑暗条件下，叶片中叶绿素降解，且无叶绿素合成 (3)光 光合作用 (4)甲组吸收的光能多，光合作用强；乙组吸收的光能少，光合作用弱,【加固训练】为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，以小鼠活动状况为观察指标设计实验。某同学的实验方案如下： 将正常小鼠随机等分成A、B两组，观察并记录其活动状况。 A组小鼠注射适量胰岛素溶液，B组注射等量生理盐水。一段时间后，A组小鼠会出现四肢无力、活动减少甚至昏迷等低血糖症状，B组活动状况无变化。 A组小鼠出现低血糖症状后，分别给A、B两组小鼠注射等量葡萄糖溶液。一段时间后，A组小鼠低血糖症状缓解，B组活动状况无变化。 该实验方案可以说明胰岛素具有降低血糖的作用。,请回答： (1)该实验原理是：_ _。 (2)分析小鼠注射胰岛素溶液后出现低血糖症状的原因： _。 (3)胰岛素在血糖平衡调节中的作用是：_ _。,【模板套用】抓准信息，快速判断,自变量为“是否注射胰,岛素”,因变量为“血糖含量变,化”，通过小鼠的活动,状况反映出来,胰岛素具有降低血糖的作,用。体内胰岛素含量过高,时，引起血糖下降，机体,出现活动减少甚至昏迷等,低血糖症状，此症状可以,通过补充葡萄糖溶液得到,缓解,【解析】(1)实验原理解析见【模板套用】。 (2)本小题考查血糖平衡的调节机制及意义。胰岛素具有降血糖的作用，注射胰岛素溶液后，血糖含量下降，小鼠组织细胞特别是脑组织细胞因血糖供应减少，导致能量供应不足而发生功能障碍，从而引起低血糖症状。 (3)本小题考查胰岛素作用的机理。胰岛素能够促进血糖进入细胞氧化分解、合成糖原或转化为非糖物质，并且能够抑制肝糖原分解及非糖物质转化成血糖。综合分析可知，胰岛素可使组织细胞对血糖的利用增加，同时使血糖来源减少，从而使血糖含量降低。,答案：(1)胰岛素具有降低血糖的作用。体内胰岛素含量过高时，引起血糖下降，机体出现活动减少甚至昏迷等低血糖症状，此症状可以通过补充葡萄糖溶液得到缓解 (2)注射胰岛素溶液后，血糖含量下降，小鼠组织细胞特别是脑组织细胞因血糖供应减少，导致能量供应不足而发生功能障碍，从而引起低血糖症状 (3)胰岛素可使组织细胞对血糖的利用增加，同时使血糖来源减少，从而使血糖含量降低,1.(2014·济南模拟)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，一份在完全培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0.3 g/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 【解题指南】解答本题的关键是认真审题并作出正确分析： (1)最初两份材料的生理状态是一致的。 (2)经处理后甲组实验材料状态未变，乙组实验材料因吸水细胞液浓度变小。 (3)甲、乙两组实验材料放到浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液里都会失水。,【解析】选C。本题考查植物细胞的结构和渗透吸水的原理。甲组置于完全培养液中，与细胞液等渗；乙组置于清水中，细胞吸水膨胀。当把二者都放入浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中时，必然导致这两组细胞发生失水，乙组细胞细胞液浓度低，故放在蔗糖溶液中失水较多；水分出入细胞的方式是自由扩散，属于被动运输。,【加固训练】(2014·长沙模拟)如图为某种植物幼苗(大小、长势相同)均分为甲、乙两组后，在两种不同浓度的KNO3溶液中培养时鲜重的变化情况(其他条件相同且不变)。下列有关叙述，错误的是( ),A.3 h时，两组幼苗均已出现萎蔫现象，直接原因是蒸腾作用和根细胞失水 B.6 h时，甲组幼苗因根系开始吸收K+、NO3-，吸水能力增强，使鲜重逐渐提高 C.12 h后，若继续培养，甲组幼苗的鲜重可能超过处理前，乙组幼苗将死亡 D.实验表明，该植物幼苗对水分和矿质元素的吸收是两个相对独立的过程,【解析】选B。3 h后，两组幼苗重量均已达到或低于开始萎蔫时的鲜重水平，即发生了萎蔫，一方面是因为蒸腾作用散失了水分，另一方面是因放在比根细胞细胞液浓度大的KNO3溶液中，根细胞通过渗透作用失水。根系从一开始就通过主动运输吸收K+、NO3-，6 h后鲜重增加说明吸水能力增强，根细胞吸收的水分比蒸腾作用散失的水分多。12 h后，由于甲组根系不断通过主动运输吸收K+、NO3-，从而保持根细胞内外浓度差，使其吸水量大于蒸腾量而有可能超过处理前的鲜重，而乙组放在比根细胞浓度大很多的KNO3溶液中，根细胞通过渗透作用和蒸腾作用不断大量失水造成严重萎蔫最后死亡。通过以上分析可知植物吸收矿质元素与吸收水分是两个相对独立的过程。,【易错提醒】此题易受图示信息“6 h时甲组幼苗鲜重开始增加”的误导，认为6 h时甲组幼苗开始吸收矿质离子，误认为B项正确。其实甲组幼苗一开始就吸收矿质离子。,2.(2014·泉州模拟)下图为嗅觉细胞膜受体的亚显微结构模式图。下列对该图有关内容的描述错误的是( ),A.共同为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境 B.构成糖蛋白，可作为气味分子的受体并完成信息的传递 C.为多肽，其基本组成单位是氨基酸 D.为磷脂双分子层，为细胞膜的基本支架,【解析】选C。由图分析知，为多糖，其基本组成单位是葡萄糖；为蛋白质，与构成糖蛋白，糖蛋白具有识别作用，可作为气味分子的受体并完成信息的传递；为磷脂双分子层，为生物膜的基本支架；共同为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境。,3.(2014·聊城模拟)下列过程中，不直接依赖细胞膜的流动性就能完成的是( ) A.植物体细胞杂交中原生质体融合 B.mRNA与游离核糖体的结合 C.胰岛B细胞分泌胰岛素 D.吞噬细胞对抗原的摄取,【解析】选B。本题主要考查细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，考查理解能力。植物体细胞杂交中原生质体的融合依赖于细胞膜的流动性；胰岛B细胞分泌胰岛素的过程属于胞吐作用，吞噬细胞对抗原的摄取属于胞吞作用，胞吞和胞吐作用均与细胞膜的流动性有直接的关系；而mRNA与游离核糖体的结合与细胞膜的流动性无关。,【加固训练】(2014·四平模拟)变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体内白细胞能吞噬病毒，这些生理活动的完成都依赖于细胞膜的( ) A.选择透过性 B.主动运输 C.一定的流动性 D.保护作用 【解析】选C。变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体内白细胞吞噬病毒的活动的完成，都依赖于细胞膜的流动性。,4.(2013·江苏高考)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h，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，0.3 g/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： 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)。 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。,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_。,【解题指南】解答本题时，需要明确以下两点： (1)蔗糖分子较大，不能透过半透膜，K+、NO3-能够透过半透膜。 (2)K+、NO3-能被细胞主动吸收，使细胞液浓度增大。,【解析】本题考查渗透作用和质壁分离与复原。 (1)起始浓度应该是S1S2，渗透平衡时，压力平衡： S1的渗透压-h的压强=S2的渗透压，因此最终还是S1S2。 (2)成熟的植物细胞原生质层相当于半透膜。图中半透膜是物理性膜，没有选择透过性，原生质层具有选择透过性。,(3)蔗糖分子不能透过半透膜，会存在液面差；KNO3溶液中的K+、NO3-能够透过半透膜，不存在液面差。 对照实验需要标号，制备植物细胞临时装片需要滴加蒸馏水以保持细胞活性。 由于外界溶液浓度较大，植物细胞失水，都发生质壁分离。 (4)细胞发生质壁分离后，蔗糖分子不能透过原生质层，而KNO3溶液中的K+、NO3-能够透过原生质层，则放在蔗糖溶液中的细胞保持质壁分离状态，放在KNO3溶液中的细胞发生质壁分离后会自动复原。,答案：(1)S1S2 (2)原生质层 原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能 (3)X 标号 蒸馏水 质壁分离 (4)KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原,
