2019_2020学年高考生物大一轮复习课件： 第二单元 细胞的基本结构和物质的运输 第6讲 细胞的物质输入和输出课件.pdf

第6讲 细胞的物质输入和输出 第二单元 细胞的基本结构和物质的运输 考纲要求考纲要求 1.物质出入细胞的方式()。 2.实验：(1)通过模拟实验探究膜的透性； (2)观察植物细胞的质壁分离和复原。 考点一 物质跨膜运输的实例 考点三 观察植物细胞的质壁分离和复原 考点二 物质出入细胞的方式及影响因素 矫正易错 强记长句 重温高考 演练模拟 内容索引 课时作业 物质跨膜运输的实例 考点一 1.渗透作用渗透作用 (1)概念：指水分子(或其他溶剂分子)通过 的扩散过程。 (2)渗透作用产生的条件：一是具有 ，二是半透膜两侧的溶液具有 _。 知识梳理 半透膜 半透膜 浓度差 现象 a.外界溶液浓度细胞质浓度细胞 。 c.外界溶液浓度细胞质浓度水分进出平衡。 2.动、植物细胞的吸水和失水动、植物细胞的吸水和失水 (1)动物细胞的吸水和失水 细胞膜 细胞质 失水皱缩 “半透膜” 原理 浓度差 与外界溶液间具有浓度差 半透膜与选择透过性膜的比较半透膜与选择透过性膜的比较 区别：半透膜是无生命的物理性薄膜，物质能否通过取决于分子的 大小；选择透过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，而不允许生物大分子物质通过。 知识知识 延伸延伸 (2)植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例) 原理 现象 a.当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞就通过 失水，植物 细胞就发生 现象。 b.将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中，此时细胞液的浓度 外 界清水，植物细胞就吸水，发生 现象。 渗透作用 高于 质壁分离 质壁分离复原 3.物质跨膜运输的其他实例物质跨膜运输的其他实例 (1)植物对无机盐离子的吸收 不同植物对同种无机盐离子的吸收有 。 同种植物对不同无机盐离子的吸收也有 。 (2)人体甲状腺滤泡上皮细胞对碘的吸收是 (填“逆”或“顺”)浓度梯 度进行的。 (3)不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的 性。 差异 差异 逆 差异 (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)在渗透作用中，当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子不再通过半透膜 ( ) (3)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( ) (4)植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质和细胞核( ) (5)无机盐离子都是逆浓度梯度跨膜运输的( ) × × × 常考基础诊断常考基础诊断 × × 科学家将番茄和水稻分别放在含有 Ca2、Mg2和 的培养液中培 养，结果如图所示，据图分析： (1)由实验结果可以看出：三种离子 中，水稻主要吸收 ，番茄主要吸收 。 (2)解释水稻培养液中Mg2、Ca2浓度升高的原因：_ _。 (3)实验结果说明植物细胞对无机盐离子的吸收具有 (特点)，这一 特性与细胞膜上的 直接相关。 教材热点拓展教材热点拓展 水稻吸收水分的量 多于吸收Mg2、Ca2的量 Mg2、Ca2 选择性 载体蛋白 1.渗透作用原理的应用渗透作用原理的应用 (1)验证渗透作用发生的条件 重点剖析 (2)比较不同溶液浓度的大小 比较项目漏斗内烧杯内 溶液浓度MN 现象及结论 若漏斗内液面上升，则MN 若漏斗内液面不变，则MN 若漏斗内液面下降，则Mba 命题点二 细胞吸水与失水的分析命题点二 细胞吸水与失水的分析 3.(2018·郑州调研)将a、b、c三组红细 胞分别置于不同浓度的氯化钠溶液中进 行实验，浸泡一段时间后其细胞形态如 右图所示。下列叙述错误的是 答案解析 解析 解析 根据图中信息，a组细胞基本可以维持原状，b组细胞吸水膨胀， c组细胞失水皱缩； 与a组相比，b组细胞吸水，细胞内液渗透压降低； 向a组烧杯中加入少量葡萄糖后，刚开始外界溶液渗透压大于细胞内液 渗透压，细胞失水皱缩，后来葡萄糖通过协助扩散方式进入细胞内，造 成细胞内液渗透压大于外界溶液，细胞吸水恢复原状； 细胞形态的改变是细胞通过渗透作用失水或吸水造成的，不消耗ATP。 4.(2014·新课标，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，结果如右图所示。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0.40.5 mol·L1之间 答案解析 解析 解析 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，说明a组吸水较多，b组吸水较少，所以实验后a组液泡中的溶质浓 度比b组的低，A项错误； 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，B项错误； 水分进出细胞的方式是自由扩散，不消耗ATP，C项错误； 根据柱状图可知，在浓度为0.4 mol·L1的蔗糖溶液中的c组细胞吸水，而 在浓度为0.5 mol·L1的蔗糖溶液中的d组细胞失水，所以使细条在浸泡前 后长度不变的蔗糖浓度介于0.40.5 mol·L1之间，D项正确。 细胞吸水、失水的判断方法细胞吸水、失水的判断方法 (1)通过比较细胞外溶液和细胞液的浓度大小来判断：当细胞外溶液浓 度大于细胞液浓度时，细胞失水；当细胞外溶液浓度小于细胞液浓度 时，细胞吸水；当细胞外溶液与细胞液的浓度相等时，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。 方法方法 技巧技巧 命题点三 与渗透作用有关的实验探究命题点三 与渗透作用有关的实验探究 5.(2017·赣州模拟)某同学进行如图所 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)请完善继续实验的简要步骤： 向a、b两管中分别加入_，观察a、b两管内液面的变化； 吸取a、b两管内适量液体，分别加入A、B两试管中，并加入_， _加热，观察A、B试管内有无砖红色沉淀。 等量蔗糖酶溶液 斐林试剂 5065 水浴 答案 (2)预测实验现象并做出结论：如果a、b两管液面高度差_，且A、B 试管内_，则蔗糖的水解产物能通过半透膜；如果a、b两 管液面高度差_，且A试管内_、B试管内_ _，则蔗糖的水解产物不能通过半透膜。 缩小 均有砖红色沉淀 无砖红色沉淀 淀 增大有砖红色沉 答案 物质出入细胞的方式及影响因素 考点二 1.物质出入细胞的方式物质出入细胞的方式(连线连线) 知识梳理 2.影响物质跨膜运输因素的分析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 ，运输 速率越 ；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 的限制。 大 载体数量 大 (2)载体蛋白数量对跨膜运输的影响 载体蛋白主要影响 和 。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。 协助扩散主动运输 (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。 P点时： 为物质的吸收提供能量。 PQ段：随着氧气含量的增加，有氧呼吸产生的能量越 ，主动运输的 速率越大。 Q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限制 因素的影响，运输速率不再增加。 无氧呼吸 多 (4)温度 (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( ) × × 常考基础诊断常考基础诊断 × × 分析物质进出细胞的有关图像 (1)甲、乙的物质进出细胞方式一样吗？为什么？ 教材热点拓展教材热点拓展 提示 提示 提示 不一样。图甲中a点以后物质是逆浓度梯度运输，为主动运输；图 乙中物质顺浓度梯度运输，需要载体蛋白，但不消耗能量，为协助扩散。 提示 提示 提示 不能，逆浓度梯度运输一定消耗能量。 (2)图乙的物质运输方式也可以逆浓度梯度进行吗？ 提示 提示 不是，需要消耗能量的运输方式除了主动运输，还有胞吞和胞吐。 (3)只要是消耗能量的运输方式就是主动运输吗？ 命题点一 物质跨膜运输方式的判断命题点一 物质跨膜运输方式的判断 1.右图表示物质进入细胞的四种方式， 有关说法错误的是 A.温度只影响图中和过程的速率 B.吞噬细胞通过过程吞噬病原体 C.小肠上皮细胞吸收乙醇的方式是 D.生长素极性运输进入细胞的方式是 命题探究 答案解析 解析 解析 图中的过程分别表示自由扩散、协助扩散、主动运输、 胞吞作用。温度影响分子的运动速率，影响膜的流动性，图中 四种运输方式都会受到影响，A项错误； 过程属于胞吞作用，吞噬细胞通过过程吞噬病原体，B项正确； 乙醇进入细胞的方式是自由扩散，小肠上皮细胞吸收乙醇的方式是， C项正确； 生长素极性运输进入细胞的方式是主动运输，是的运输方式，D项 正确。 2.(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从肠腔进入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 答案解析 解析 解析 由图可知，葡萄糖从肠腔逆浓度梯度进入小肠上皮细胞，属于 主动运输，需消耗能量，A项错误； Na从小肠上皮细胞进入组织液是逆浓度梯度进行的，且需要载体蛋 白协助并需要消耗ATP，属于主动运输，B项正确； 从图示可看出，葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞与Na从肠腔进入小 肠上皮细胞共用一个载体，C项正确； Na从肠腔进入小肠上皮细胞的方式是协助扩散，葡萄糖从小肠上皮 细胞进入组织液的方式也是协助扩散，均为被动运输，D项正确。 “三看法三看法”快速判定物质出入细胞的方式快速判定物质出入细胞的方式 方法方法 链接链接 命题点二 影响物质跨膜运输的因素分析命题点二 影响物质跨膜运输的因素分析 3.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 答案解析 解析 解析 据图分析，在一定范围内随着物质浓度增加该物质运输速率增加， 当物质浓度达到一定值时，物质运输速率不再增加，说明受到载体数量 的限制，故该物质运输方式为协助扩散或主动运输，A项错误； 协助扩散的特点是需要载体，不需要能量，主动运输的特点是需要载体 和能量，B项正确； 水和甘油通过自由扩散进入细胞膜，C项错误； 协助扩散是从高浓度向低浓度运输，主动运输是从低浓度向高浓度运输， D项错误。 4.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 答案解析 解析 解析 氨基酸进入红细胞是主动运输，其吸收需要细胞呼吸提供的能 量和载体蛋白，葡萄糖进入红细胞是协助扩散，与能量无关，A项错误； 氨基酸和K的运输方式都是主动运输，能量降低会使其吸收速率下降， B项正确； O2、H2O、甘油和脂肪酸的运输方式都是自由扩散，抑制细胞呼吸对它 们的吸收没有影响，C、D项错误。 命题点三 物质跨膜运输的有关探究实验分析命题点三 物质跨膜运输的有关探究实验分析 5.(2017·海南，6)将生长状态一致的某种植物幼苗分成甲、乙两组，分别 移入适宜的营养液中在光下培养，并给甲组的营养液适时通入空气，乙 组不进行通气处理。一定时间后测得甲组的根对a离子的吸收速率远大于 乙组的。关于这一实验现象，下列说法错误的是 A.给营养液通入空气有利于该植物的生长 B.根细胞对a离子的吸收过程属于自由扩散 C.根细胞对a离子的吸收过程有能量的消耗 D.根细胞的有氧呼吸有利于根对a离子的吸收 答案解析 解析 解析 由题目给出的信息“甲组的根对a离子的吸收速率远大于乙组 的”，说明根对a离子的吸收过程属于主动运输，主动运输需要能量和 载体，B项错误、C项正确； 给营养液通入的空气中含有氧气，根细胞获得氧气，有氧呼吸能正常进 行，有利于根对a离子的吸收，有利于该植物的生长，A、D项正确。 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的方式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： 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。 甲组给予正常的呼吸条件，乙组 _。 _。 答案 完全抑制细胞呼吸 一段时间后测定两组植株根系对Ca2、K的吸收速率 (2)实验结论： 若两组植株对Ca2、K的吸收速率相同，说明_ _； _ _。 答案 柽柳从土壤中吸收无 机盐的方式是被动运输 若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率，说明柽柳从土壤中吸收无机 盐的方式是主动运输 探究物质跨膜运输方式的实验设计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 对某离子吸收 减弱或停止 植株培养液 对某离子吸收减弱或停止 呼吸抑 制剂 主动运输 植株培养液 不影响离子吸收被动运输 蛋白质抑制剂 (或蛋白酶) 协助扩散 不影响离子吸收自由扩散 规律规律 方法方法 观察植物细胞的质壁分离和复原 考点三 1.实验原理实验原理 (1)成熟的植物细胞的原生质层相当于一层 。 (2) 具有一定的浓度，细胞能渗透吸水和失水。 (3)原生质层比细胞壁的伸缩性 。 实验解读 细胞液 半透膜 大 相关视频 变深 2.实验步骤实验步骤 紧贴细胞壁 逐渐变小 逐渐变大 清水 变浅 3.现象与结论现象与结论 特别特别 提醒提醒 (1)本实验存在两组对照实验 第一组 实验组 对照组 经质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液处理后发 生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞 自然状态下的洋葱鳞片叶外表皮细胞 第二组 实验组 对照组 用清水处理后发生了质壁分离复原的洋葱 鳞片叶外表皮细胞 发生了质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞 (2)质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间的是浓度降低的外界溶液。这是 由于细胞壁是全透性的且有水分子通过原生质层渗出来。 1.不同外界溶液中植物细胞的变化分析不同外界溶液中植物细胞的变化分析 将植物的细胞依次浸于蒸馏水、物质的量浓度为0.3 mol/L的蔗糖溶液和 0.5 mol/L的尿素溶液中，原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)的体 积随时间变化如图，分析如下： (1)A曲线表示细胞在蒸馏水中： 细胞略膨胀，但是由于细胞壁 的存在，原生质体的体积不能无限膨胀。 关键点拨 (2)B曲线表示细胞在0.5 mol/L的尿素溶 液中：细胞先因渗透失水而发生质壁分 离，后由于尿素能进入细胞，使得质壁 分离后的细胞因吸水而自动复原；KNO3、 甘油、乙二醇等溶液中也可发生质壁分离 后自动复原现象。 (3)C表示细胞在0.3 mol/L的蔗糖溶液中：蔗糖不能进入细胞，因此质壁分 离后细胞不能发生自动复原。 关键点拨 2.质壁分离和复原实验的拓展应用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) 如图表示正在进行质壁分离的紫色洋葱细胞，请分析： (1)实验时一定要选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞吗？ 提示 问题探究问题探究 提示 提示 不一定。但紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细 胞液中含有色素，使液泡呈现紫色，更有利于观察。 提示 提示 颜色逐渐加深；b逐渐变小。 (2)b的颜色和大小如何发生变化？ (3)当停止质壁分离时，b与c的浓度 。 相等 提示 提示 提示 该实验中，实验组和对照组在同一装片中先后进行，属于自身对照。 (4)该实验无独立的对照组，为什么还叫对照实验？ 命题点一 实验基础命题点一 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 命题探究 答案 解析 解析 解析 观察细胞质壁分离实验中用的是活细胞，因此不能放在酒精灯上 加热； 在盖玻片一侧滴加清水，细胞吸水膨胀，但由于植物细胞有细胞壁，所 以不会破裂； 用蔗糖溶液处理细胞时，如果浓度过低不发生质壁分离，如果浓度过高， 细胞会失水过多而死亡； 当质壁分离不能复原时，细胞已经死亡，不具有正常生理功能。 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。2 h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.2 h前观察到的现象是假象 答案解析 解析 解析 将2.5%的尿滴加在载玻片上的蚕豆表皮上，植物细胞发生质壁分 离，原因是尿液浓度大于细胞液浓度。2 h后视野中找不到质壁分离的细 胞了，是因为尿液中尿素等溶质颗粒缓慢被细胞吸收，导致细胞液浓度 逐渐增大，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，水分再度进入细胞，使 细胞自动发生了质壁分离复原。 命题点二 实验拓展命题点二 实验拓展 3.(2017·长沙长郡中学第二次周测)探究植物细胞的吸水和失水选择紫色洋 葱鳞片叶外表皮细胞而不选择内表皮细胞进行实验，其主要原因是 A.外表皮细胞中有中央大液泡，而内表皮细胞中没有 B.外表皮细胞能发生渗透作用，而内表皮细胞不能 C.外表皮细胞的细胞液中含有紫色的色素，而内表皮细胞中没有 D.外表皮细胞比内表皮细胞更容易发生质壁分离 答案 解析 解析 解析 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，呈紫色，有利于实验 现象的观察，而内表皮细胞中没有，C项正确。 4.(2014·新课标，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 解析答案 解析 解析 红色花瓣与白色花瓣相比，其细胞液中因含花青素而呈现红色， 有利于实验现象的观察，A项正确； 用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在使原生质层呈现绿色，有利于实 验现象的观察，B项错误； 紫色洋葱鳞片叶外表皮不同细胞的细胞液浓度可能不同，因此，放在同 一浓度蔗糖溶液中发生质壁分离的程度可能不同，C项正确； 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中含有色素，有利于实验现象的观察， D项正确。 矫正易错 强记长句 1.水分子由低浓度溶液流向高浓度溶液是个综合效果，实际上水分子是双 向移动的，只是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数较多。 2.渗透平衡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， 只意味着半透膜两侧水分子移动达到动态平衡状态。 3.物质进出细胞核并非都通过核孔。核孔是RNA和蛋白质等大分子物质进 出细胞核的通道；小分子物质进出细胞核是通过跨膜运输实现的，都具 有选择性。 4.Na、K等无机盐离子一般以主动运输方式进出细胞，但也可通过协助 扩散(或离子通道)进出细胞，如神经细胞维持静息电位时的K外流和形 成动作电位时的Na内流。 易错警示突破选择题 5.植物吸收水分的方式是自由扩散，而吸收无机盐离子的方式是主动运输， 因此可以说植物对水分和无机盐的吸收是两个相对独立的过程。 6.物质跨膜运输(自由扩散、协助扩散、主动运输)体现了生物膜的选择透 过性；大分子物质和颗粒性物质的胞吞、胞吐体现了生物膜的流动性。 请回答与物质进出细胞有关的问题： 1.植物细胞原生质层的组成是细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。 2.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，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且原生质层比细胞壁伸缩性大。 3.与主动运输有关的细胞器主要是哪两种，并说明其作用：核糖体合成载核糖体合成载 体蛋白，线粒体为主动运输提供能量体蛋白，线粒体为主动运输提供能量。 4.温度对被动运输和主动运输都有影响，其原因是温度影响磷脂分子和蛋温度影响磷脂分子和蛋 白质分子的运动速率，影响膜的流动性白质分子的运动速率，影响膜的流动性。 5.从细胞膜组成和结构的角度推测，水分子进入细胞的两条途径分别是通通 过磷脂双分子层的自由扩散和通过水通道蛋白的协助扩散过磷脂双分子层的自由扩散和通过水通道蛋白的协助扩散。 长句应答突破简答题 重温高考 演练模拟 12345 答案解析 1.(2017·全国，4)将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中， 发现其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积变化趋势如图所 示，下列叙述正确的是 A.04 h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内 B.01 h内细胞体积与原生质体体积的变化量 相等 C.23 h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的 渗透压 D.01 h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压 解析 解析 由图可知，该细胞中原生质体的相对体积先减小后增大，这说明 该细胞先发生质壁分离后复原，由此可推知物质A可通过细胞膜进入细 胞，A项错误； 01 h内，原生质体的体积不断缩小，由于原生质体的伸缩性要远大于 细胞壁，因此该时间段内细胞体积与原生质体体积的变化量不相等，B 项错误； 23 h内原生质体的相对体积逐渐增大，这说明细胞正在吸水，由此可 推知该时间段内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压，C项正确； 01 h内发生质壁分离，细胞失水，液泡中液体的渗透压小于细胞质基 质的渗透压，D项错误。 12345 答案解析 2.(2017·海南，9)为研究植物细胞质壁分离现象，某同学将某植物的叶表 皮放入一定浓度的甲物质溶液中，一段时间后观察到叶表皮细胞发生了 质壁分离现象。下列说法错误的是 A.该植物的叶表皮细胞是具有液泡的活细胞 B.细胞内甲物质的浓度高于细胞外甲物质的浓度 C.细胞液中的H2O可以经自由扩散进入甲物质溶液中 D.甲物质和H2O能自由通过该叶表皮细胞的细胞壁 12345 解析 解析 具有大的液泡的活细胞才能发生质壁分离，A项正确； 质壁分离过程中，细胞在失水，此时，细胞外甲物质的浓度高于细胞内 甲物质的浓度，B项错误； 水分子跨膜运输的方式是自由扩散，C项正确； 细胞壁是全透性的，甲物质和H2O能自由通过，D项正确。 12345 答案 3.(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 12345 解析 解析 解析 离子泵通过消耗ATP进行离子的跨膜运输，属于主动运输，A项 错误； 主动运输一般为逆浓度梯度运输，B项错误； 主动运输速率受ATP供能和具有活性的载体蛋白数量的限制，一氧化碳 中毒会导致供氧不足，进而导致细胞呼吸速率下降，ATP供能减少，使 离子泵跨膜运输离子的速率降低，C项正确； 蛋白质变性剂会降低具有活性的载体蛋白的数量，使离子泵跨膜运输离 子的速率降低，D项错误。 12345 答案解析 4.(2015·全国，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右表：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 12345 培养瓶 中气体 温度/ 离子相对 吸收量/% 空气17100 氮气1710 空气328 解析 解析 温度为17 条件下，氮气(缺氧)环境中该植物幼根对离子的吸收 量比氧气环境中低，说明有氧条件有利于该植物幼根吸收该离子，同时 说明幼根吸收该离子为主动运输，A项正确、D项错误； 氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子仍需要消耗ATP，此时幼根消耗 的ATP是无氧呼吸产生的，C项错误； 空气中培养，温度为17 ，离子吸收量明显高于3 时，可知该植物幼 根对该离子的吸收与温度有关，B项错误。 12345 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 体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 答案 解析 12345 解析 解析 同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，说明质壁分离 程度越大，失水越多，则紫色越深，A项错误； 同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越大，说明质壁分离程度越 小，失水越少，则所用蔗糖溶液浓度越低，B项错误； 不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，说明质壁分离程度越 大，则越难以复原，C项错误； 不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越大，说明质壁分离程度越 小，失水越少，则细胞的正常细胞液浓度越高，D项正确。 12345 课时作业 12345 答案解析 1.如图所示，容器甲中含0.02 mol ·L1蔗糖， 0.03 mol ·L1尿素；容器乙中含0.01 mol ·L1蔗 糖，0.05 mol ·L1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 67891011121314 基础巩固练基础巩固练 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 12345 解析 解析 第一种情况：半透膜只允许水分子通过，则甲溶液中总的物质的 量浓度为0.05 mol ·L1，乙溶液中总的物质的量浓度为0.06 mol ·L1，乙 溶液的渗透压高于甲的，故最终乙液面高于甲液面。第二种情况：半透 膜允许水分子和尿素分子通过，那么最终半透膜两侧的尿素浓度相等， 但是甲溶液中的蔗糖浓度大于乙的，故最终甲液面高于乙液面。 67891011121314 答案解析 2.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 1234567891011121314 解析 解析 水分子进出细胞取决于细胞内外溶液的浓度差，当外界溶液浓度 高于细胞液浓度时，细胞失水，当外界溶液浓度低于细胞液浓度时，细 胞吸水； 当外界溶液的浓度低时，哺乳动物红细胞一般会因持续吸水而涨破； 植物细胞有细胞壁，不会吸水涨破； 紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞的细胞液浓度不一定都相同，用相 同浓度的外界溶液进行质壁分离实验时观察到的质壁分离程度可能不同。 1234567891011121314 答案 3.(2018·黑龙江实验中学开学考)浸泡在一定浓度KNO3溶液中的洋葱表皮 细胞，发生质壁分离后又复原，直接参与此生理过程的细胞器是 A.叶绿体、内质网 B.液泡、线粒体 C.核糖体、高尔基体 D.细胞膜、液泡膜 1234567891011121314 解析 解析 解析 洋葱表皮细胞先质壁分离是因为KNO3溶液浓度大于细胞液浓度， 故细胞失水，与此相关的细胞器主要是液泡； 之后又发生质壁分离复原，是因为细胞通过主动运输吸收K和 使细胞 液浓度增大，细胞吸水，主动运输的进行需要载体和能量，能量由线粒 体提供。 答案解析 4.右图为细胞吸水力随质壁分离程度变化曲线， 下列相关叙述正确的是 A.在质壁分离复原过程中，细胞吸水力应逐渐升高 B.细胞吸水力与质壁分离程度呈负相关 C.细胞不发生质壁分离就没有吸水力 D.如果增大外界溶液的浓度，则细胞的质壁分离程度可能更高 1234567891011121314 解析 解析 据图可知，细胞吸水力与质壁分离程度呈正相关； 而质壁分离复原过程与质壁分离相反，因此在质壁分离复原过程中细胞 吸水力应逐渐降低； 细胞的吸水能力取决于其细胞液浓度高低，即便不发生质壁分离，细胞 液也是有一定浓度的； 如果增大外界溶液的浓度，则细胞的失水程度增大，质壁分离程度可能 更高。 1234567891011121314 答案解析 5.(2017·江西第二次联考)下列有关物质输入或输出细胞的叙述，正确的是 A.新生儿的小肠上皮细胞可通过胞吞的方式吸收母乳中的抗体，该方式跨 膜层数为0 B.果脯在腌制过程中慢慢变甜，是细胞主动吸收蔗糖的结果 C.葡萄糖进入人体不同细胞的方式有差异，并不是都需要载体蛋白的协助 D.人成熟红细胞中的Na浓度只有血浆的六分之一，是主动运输的结果， 这一过程与线粒体有关 1234567891011121314 解析 解析 胞吞或胞吐过程中物质跨膜层数为0，A项正确； 果脯在腌制过程中细胞因外界溶液浓度过高脱水死亡，细胞膜失去选择 透过性，糖分进入细胞，B项错误； 葡萄糖通过协助扩散或主动运输进入细胞，两种方式都需要载体蛋白的 协助，C项错误； 人成熟红细胞内无线粒体，D项错误。 1234567891011121314 解析 解析 小分子物质神经递质也是通过胞吐分泌的，A项错误； 血浆中的氧进入红细胞只需穿过红细胞膜一层生物膜，B项错误； mRNA通过核孔从细胞核到细胞质，不属于胞吐过程，D项错误。 答案 6.(2018·荆州中学模拟)下列关于物质出入细胞方式的叙述，正确的是 A.被细胞胞吐的一定是像胰岛素一样的大分子物质 B.血浆中的氧进入红细胞需穿过两层生物膜 C.胞吐过程一定会有分泌泡与细胞膜的融合过程 D.mRNA从细胞核到细胞质的过程属于胞吐作用 1234567891011121314 解析 答案解析 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 1234567891011121314 解析 解析 由图示可知，生物膜和人工膜对甘油、CO2、O2的通透性相同，而 生物膜对H2O的通透性大于人工膜的，说明生物膜上存在着协助H2O通过 的物质，A项正确； 生物膜对K、Na、Cl的通透性不同，说明生物膜对这些离子的通透具 有选择性，B项正确；从图中可以看出，人工膜对K、Na、Cl的通透 性相同，说明人工膜对离子的吸收无选择性，生物膜对离子的通透性不同， 且大于人工膜的通透性，说明生物膜上有协助离子通过的物质，而人工膜 上无协助离子通过的物质，故离子不是以协助扩散方式通过人工膜，C项 错误； 甘油、CO2、O2、H2O等不同物质的分子大小不同，其通过人工膜的扩散 速率也不同，说明分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率。 1234567891011121314 答案解析 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 1234567891011121314 解析 解析 胞吞、胞吐作用以膜的流动性为基础才能发生，A项错误； 由题图知胞吞过程需要信息分子与受体结合才能发生，体现了细胞膜表 面识别作用，而且胞吞过程需要消耗能量，B项正确； 囊泡是细胞膜内陷形成的，构成细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，C 项正确； 神经细胞通过胞吐方式将神经递质释放到细胞外，突触小泡与细胞膜的 融合实现了细胞膜成分的更新，D项正确。 1234567891011121314 9.取某植物的少量根尖组织，滴加清水制成临时装片如下图A，以此研究 植物细胞的一些生命活动，整个实验过程保证细胞始终为生活状态。据图 回答： (1)用一定浓度的X溶液处理临时装片A，得到如图C所示的结果，据图判 断物质X进入细胞的方式应该为_。 答案 1234567891011121314 主动运输 解析 解析 由图C可知，实验之初细胞内物质X的浓度小于细胞外，随着时间 的延长，细胞内物质X的浓度大于细胞外，由低浓度到高浓度的运输方式 为主动运输。 解析 (2)据图C推测在整个实验过程中，图B所示细胞发生的形态变化是 _，发生这些变化的条件为：植物 细胞的_相当于一层半透膜；_