【创新设计】2014届高考生物一轮复习方案2-3物质跨膜运输的实例与物质跨膜运输的方式新人教版必修

第 3 讲物质跨膜运输的实例与物质跨膜运输的方式物质出入细胞的方式 ( )实验：观察植物细胞的质壁分离和复原知识点一细胞的吸水和失水1渗透作用发生的条件具有 _；_两侧的溶液具有浓度差2动物细胞外界溶液浓度 _细胞质浓度时，细胞吸水膨胀外界溶液浓度 _细胞质浓度时，细胞失水皱缩外界溶液浓度 _ _细胞质浓度时，细胞水分进出平衡，形态不变3植物细胞细胞壁：全透性结构 原生细胞质具有选择透过性，相当于半透膜质层条件：成熟植物细胞具有中央 _，是一个渗透系统实验 细胞液浓度外界溶液浓度失水 验证吸水细胞液浓度外界溶液浓度 10想一想：细胞吸水时，水分子跨膜运输的状态如何？知识点二物质跨膜运输的其他实例1其他实例植物对无机盐不同植物如番茄、水稻对同一离子的吸收能力?(1) 植物离子的吸收同种植物对不同离子的吸收能力?(2) 人体甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘的特点：逆浓度梯度(3) 不同微生物对各种矿物质的需要量不同，吸收时各自都有? _2结论(1) 细胞膜和其他生物膜一样都是选择透过性膜1a. ?可以自由通过(2) 它具有的特点b. 一些需要的 ?也可以通过c. 其他的 ?则不能通过议一议：半透膜与选择透过性膜有哪些异同点？知识点三物质进入细胞的方式1物质跨膜运输的方式(1) 被动运输方向：物质分子从?一侧运输到 ?一侧自由扩散原因：细胞膜两侧存在物质分子浓度差实例：水、 CO2、甘油、乙醇等方向：物质分子从?一侧运输到 ?一侧a. 细胞膜两侧存在物质分子浓度差协助扩散原因21的协助b. 细胞膜上实例：葡萄糖进入红细胞方向：物质分子从22一侧运输到23a. 细胞膜上相应的24的协助(2) 主动运输原因b. 细胞新陈代谢产生的 25实例： K 、Na 、 Ca2 、氨基酸等2大分子进出细胞过程：大分子或颗粒附着在细胞膜上，这部分26囊泡，然后小囊泡从细胞膜上分离下来，形成27(1) 胞吞内部实例：白细胞吞噬大肠杆菌、变形虫吞食有机颗粒一侧内陷形成小进入细胞过程：大分子先在细胞内形成 28，囊泡移到细胞膜处，(2) 胞吐29，将大分子排出与细胞膜实例：胰岛 B细胞分泌胰岛素比一比：自由扩散、协助扩散和主动运输与胞吞、胞吐有何主要区别？,细胞吸水和失水2哺乳动物成熟的红细胞成熟的植物细胞物质运输的方式 ( 连一连 )特点方式实例不需载体a主动运输水、 O2、CO2、和能量甘油、乙醇需载体，不b 自由扩散红细胞吸需能量收葡萄糖需载体c协助扩散小肠上皮细和能量胞吸收葡萄糖需能量，d胞吞和胞吐大分子、不需载体颗粒物质闪记：渗透作用与物质出入细胞方式渗透装置两条件，水分过膜梯度行，成熟植胞也具备，半透膜是原生质层，质壁分离或复原，全由两侧浓度定，跨膜运输三类型，自由、协助和主动，自由、协助高到低，主动运输可逆行，主动协助需载体，主动运输还耗能；胞吞、胞吐非跨膜，不需载体需耗能，大分子颗粒来进出，全靠膜的流动性。水分子透过半透膜时，由低浓度溶液( 水分子多 ) 向高浓度溶液 ( 水分子少 ) 的扩散。3自我校对：半透膜半透膜细胞膜液泡膜大液泡质壁分离10?不同? 不同? 选择性? 水分子? 离子和小分子? 离子、小分质壁分离复原子和大分子?高浓度 ?低浓度? 高浓度? 低浓度212223 载体蛋白 低浓度 高242526272829浓度 载体蛋白 能量 (ATP) 细胞膜 囊泡 囊泡 融合想一想： 水分子在细胞膜上总是双向运动的。只不过在细胞吸水时， 由外向内扩散的水分子总数多于由内向外扩散的水分子总数。议一议：相同点：某些物质可以通过，另一些物质不能通过。不同点：选择透过性膜一定是半透膜，半透膜不一定是选择透过性膜。比一比： 前三种物质运输方式是小分子和离子的运输方式，不包括大分子， 且他们是穿膜运输。胞吞、 胞吐是大分子或颗粒性物质的运输方式，运输是通过膜融合实现转移的，被运输的物质不直接穿过生物膜。连一连： b c a d渗透系统的组成分析及应用错误 !1对比分析植物细胞与外界溶液形成渗渗透作用模型透系统图解半透膜两侧的溶液具有浓度原生质层选择透过性膜基本组成或条件差浓度差细胞液与外界溶4液之间续表细胞液通过原生质层与外界溶液之间原理水分子通过半透膜的扩散作用发生渗透水扩散低浓度溶液 高浓度溶液的方向2. 渗透系统的应用(1) 比较不同溶液浓度大小漏斗内烧杯内溶液浓度MN若漏斗内液面上升，则MN现象及结论若漏斗内液面不变，则M N若漏斗内液面下降，则M外界溶液B细胞液 外界溶液C细胞液外界溶液D 都有可能(3) 把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清水当中，发现细胞液泡体积增大，说明细胞在渗透吸水，细胞能否无限吸水？_，原因是_ 。(4) 把一个已经发生质壁分离的细胞浸入低浓度的蔗糖溶液中，发现细胞液泡体积在增大。当 液 泡 体 积 不 再 增 大 时 ， 细 胞 液 浓 度 是 否 一 定 和 外 界 溶 液 浓 度 相 等 ？_ 。解析 (1)漏斗内液面的上升是由细胞吸水引起的，水从溶液浓度低的一侧向浓度高的一侧移动，因此，由图甲中漏斗内液面上升可知，a 侧液体的浓度小于b 侧；图乙反映的是随吸水时间的延长， 漏斗内液面升高的速率逐渐下降，这是由浓度差缩小造成的。 考虑到漏斗内液柱压力的作用，当液面不再上升时，a 侧的浓度小于b 侧。 (2) 图甲中 c 为半透膜，在图丙中可将细胞膜、 液泡膜和两层膜之间的细胞质视作一层半透膜，结构当中充满的液体是外界溶液； 由于无法判断图丙的细胞是在吸水还是失水，因此，无法确定此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系。(3) 对于植物细胞而言，由于细胞壁的存在，且细胞壁的弹性有限， 因此，细胞不可能无限吸水，当细胞因吸水体积增大到细胞壁所能膨大的最大限度时，细胞将不再吸水。 (4)液泡体积不再增大时，细胞液浓度不一定和外界溶液的浓度相等，原因与 (3)小题相同。答案 (1)小于下降 小于(2) 外界溶液D(3) 不能细胞壁对原生质层有支持和保护的作用6(4) 不一定【训练 1】某同学设计了如图所示的渗透作用实验装置，实验开始时长颈漏斗内外液面平齐，记为零液面。实验开始后，长颈漏斗内部液面的变化趋势为() 。解析 掌握渗透作用发生的条件 ( 半透膜和膜两侧存在浓度差 ) 、水分子扩散的方向 ( 顺浓度梯度扩散 ) 和扩散的速率是解题的关键。仔细观察图示，长颈漏斗内为蔗糖溶液，实验开始后长颈漏斗内部液面将上升，由于实验初始阶段半透膜内外溶液浓度差较大，液面上升速率较大。答案B物质出入细胞的方式及影响因素高考地位： 5年 14考安徽卷、浙江卷、海南卷，2011重庆卷、江苏卷1自由扩散、协助扩散和主动运输的比较物质出入被动运输细胞的方自由扩散协助扩散主动运输式运输方向高浓度低浓度高浓度低浓度低浓度高浓度是否需不需要需要需要要载体是否消耗不消耗不消耗消耗能量图例续表举例O2、 CO2、 H2O、甘油、红细胞吸收葡萄糖小肠吸收葡萄糖、氨7乙醇、苯等出入细胞基酸、无机盐等表示曲线( 一定浓度范围内 )知识拓展(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，当细胞膜上的载体达到饱和时，细胞吸收该载体运载的物质的速率不再随物质的浓度的增大而增大。2大分子物质出入细胞的方式膜泡运输运输方向图解实例备注细胞外 白细胞吞胞吞结构基础： 细胞细胞内噬细菌等膜的流动性分泌蛋白、 神经递需消耗能量， 不细胞内 质的分泌、 释放等胞吐( 蛋白质类激素、需载体蛋白的协细胞外助消化酶等 )此考点是高考的常考点，考查各种运输方式的特点时，多以选择题形式出现；侧重能力考查时， 往往以图表分析、曲线分析或实验分析形式进行综合考查，大题及选择题均有命题出现。【典例 2】下列据图所作出的说明错误的是() 。A图 1 说明该物质跨膜运输时会出现饱和现象B图 2 说明此物质进出细胞时需要消耗能量C图 3 说明该离子跨膜运输的方式为主动运输D图 4 说明该植物吸收K 不需要载体协助8破题关键解析 图 1 所示物质的运输方式需要载体蛋白，不消耗能量，为协助扩散，协助扩散受载体数目的限制， 有饱和现象；当细胞外液浓度低于细胞内液浓度时，随时间的推移，细胞内液的浓度还在逐步增加，说明该物质可以从低浓度一侧进入高浓度一侧，所以此物质进入细胞的方式是主动运输，需要消耗能量； 图 3 中矿质离子的跨膜运输有两个特点：一是逆浓度梯度， 二是消耗 ATP，故应为主动运输； O2 浓度影响植物的呼吸作用，从而影响 ATP的产生，从图中可以看出该物质的吸收速率受O2 浓度的影响，说明吸收K需要耗能， O2 浓度达到一定程度后， K 吸收速率不再随着2O 浓度的增加而增加，说明该过程需要载体协助。答案D影响跨膜运输的因素分析(1) 物质浓度 ( 在一定的浓度范围内 )(2) 氧气浓度(3) 温度温度可影响生物膜的流动性和酶的活性，因而会影响物质跨膜运输的速率。【训练 2】(2012 浙江理综，1) 人体肝细胞内CO2 分压和 K 浓度高于细胞外，而O2 分压和 Na浓度低于细胞外，上述四种物质中通过主动转运进入该细胞的是() 。A CO2 B O2C K D Na解析此题考查物质进出细胞的方式。O2、 CO2 等气体通过自由扩散的方式进出细胞，A、 B9不符合题意； 许多离子和一些较大的分子如葡萄糖等，可以借助载体蛋白的协助，顺浓度梯度进出细胞，称为协助扩散，本题中的Na 就可以通过协助扩散顺浓度梯度进入细胞，D 不符合题意； K 从细胞外进入细胞内，逆浓度梯度运输，需消耗能量，为主动运输，C正确。答案C规避 2 组易混概念、辨析3 个思维误区易混点 1原生质、原生质层、原生质体的辨析点拨(1) 原生质是细胞内生命物质的总称，它的主要成分是蛋白质、核酸、脂质。原生质分化产生细胞膜、 细胞质和细胞核。 一个动物细胞就是一小团原生质。 植物细胞由原生质和细胞壁组成。 (2) 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。 (3) 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。易混点 2半透膜和选择透过性膜的辨析点拨(1) 区别：半透膜是无生命活性的物理性膜，是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。选择透过性膜是具有生命活性的生物膜， 载体蛋白的存在决定了其对不同物质是否吸收的选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。(2) 共性：都允许水分子自由通过，而不允许大分子物质通过。误区 1渗透系统中水分子的运动方向点拨渗透系统半透膜两侧水分子不是单方向移动的渗透平衡时，半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，不能认为没有水分子移动。渗透不平衡时， 单位时间内水分子透过半透膜相互渗透，表现为净速度是水从自身含量高( 低浓度溶液 ) 一侧向自身含量低的一侧运动。误区 2Na 、 K 跨膜运输的方式点拨Na 、 K等无机盐离子一般以主动运输进出细胞，但也可通过协助扩散或离子通道进出细胞。 ( 参见上面2012 浙江理综1。 )误区 3植物吸收水分和吸收无机盐离子是完全独立的点拨植物吸收水分的方式是自由扩散，而对无机盐离子则以主动运输方式吸收，吸收原理是不一样的； 但离子的吸收和运输必须溶解在水中，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。纠错演练1 ( 原创题 ) 下列关于生物学概念及原理的描述正确的是() 。A原生质层就是原生质的外层，核心是细胞核B处于渗透平衡状态时的大田作物，才能正常生长10C植物对水分和矿质离子的吸收原理不同，是相对独立的过程D选择透过性膜具有半透膜的某些性质，半透膜上的载体也具有选择透过性答案C2(2011 安徽百校第一次联考，31) 下图是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图，其中离子通道是一种通道蛋白， 通道蛋白是横跨质膜的亲水性通道， 具有离子选择性。 请仔细观察图示回答有关问题。(1) 很多研究成果有力支持“脂溶性物质易透过生物膜，不溶于脂质的物质不易透过生物膜”这一事实。这证明组成细胞膜的主要成分中有_ 。(2) 鲨鱼体内能积累大量的盐，盐分过高时就要及时将多余的盐分排出体外，经研究鲨鱼体内 多 余 盐 分 是 经 途 径 排 出 被 转 运 物 质 的 ， 那 么 其 跨 膜 运 输 的 方 式 是_ 。(3) 柽柳是泌盐植物，叶子和嫩枝可以将吸收于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通过主动运输还是被动运输？请设计实验加以证明。实验步骤：a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。b甲组给予正常的呼吸条件，乙组_ 。c _ 。实验结论：a 若 两 组 植 株 对 Ca2 、 K 的 吸 收 速 率 相 同 ， 说 明_ ；b _ 。解析 (1) “脂溶性物质易透过生物膜，不溶于脂质的物质不易透过生物膜”这一事实证明细胞膜组成成分中有脂质分子，结合图示分析该物质应为 甲 磷脂分子。 (2) 途径是一个离子通道，鲨鱼体内多余盐分可通过这种通道蛋白的协助由高浓度的细胞膜内一侧运输到低浓度细胞膜外一侧，因此其跨膜运输的方式应为协助扩散( 或被动运输 ) 。 (3) 主动运输和被动运输相比， 前者需要消耗能量，后者不需消耗能量。本实验可通过控制供能的多少来确定柽柳吸收无机盐的方式。若两组植株对Ca2 、 K 的吸收速率相同，说明无机盐的吸收不需11消耗能量， 应为被动运输； 若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率，则说明柽柳从土壤中中吸收无机盐需要消耗能量，应为主动运输。答案(1) 甲磷脂分子(2)协助扩散 ( 或被动运输 )(3)b. 完全抑制有氧呼吸c一段时间后测定两组植株根系对Ca2、K 的吸收速率 a.柽柳从土壤中吸收无机盐是通过被动运输b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是通过主动运输观察植物细胞的质壁分离及复原高考地位： 5年 12考全国卷、天津卷，2010全国卷、江苏卷，2009江苏卷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质壁分离与复原实验流程3质壁分离的原因外因：外界溶液浓度细胞液浓度原生质层相当于一层半透膜 渗透失水质壁分离内因细胞壁的伸缩性小于原生质层宏观：坚挺萎蔫液泡：大小4表现微观细胞液颜色：浅深原生质层：与细胞壁分离12(1) 在实验中，当质壁分离现象出现后，观察时间不宜过长，以免细胞因长期处于失水状态而死亡，影响质壁分离复原现象的观察。(2) 不选动物细胞做实验材料是因为动物细胞无细胞壁，不会在失水时发生质壁分离现象。(3) 本实验所用的方法为引流法，采用了自身对照( 前测和后测 ) 。(4) 当以可吸收的物质做溶质 ( 如甘油、尿素、 KNO3、乙二醇等 ) 时，可出现质壁分离和自动复原现象。(5) 质壁分离时，原生质层的外界面是细胞膜。质壁分离实验的拓展应用及方法1判断细胞的死活镜检不发生质壁分离死细胞待测细胞蔗糖溶液 发生质壁分离和复原活细胞2测定细胞液浓度范围分别镜检待测细胞一系列浓度梯度的蔗糖溶液细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的蔗糖溶液的浓度之间。3比较不同植物细胞的细胞液浓度大小镜检不同植物细胞同一浓度的蔗糖溶液 刚刚发生质壁分离时所需时间的比较判断细胞液浓度大小 ( 时间越短，细胞液浓度越小) 。4比较一系列溶液的浓度的大小镜检同一植物的相同成熟细胞未知浓度的溶液 记录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) 。5鉴别不同种类的溶液( 如 KNO3溶液和蔗糖溶液)镜检相同成熟植物细胞不同种类溶液只发生质壁分离现象溶质不能通过原生质层的溶液如蔗糖溶液质壁分离后自动复原溶质能通过原生质层的溶液如 KNO3溶液 本考点的命题规律为： 一是通过联系水的渗透作用， 全面考查对该实验所用试剂、 原理、操作步骤、 结果等的掌握情况； 二是以实验操作过程图的形式， 考查对操作步骤的理解，或考查该实验的拓展应用。【典例】( 江苏高考试题改编)13将浸润在质量浓度为0.3 g/L 蔗糖溶液中的紫色洋葱表皮制成装片，放在显微镜下观察，结果如图所示。请据图回答下列问题。(1) 洋葱表皮细胞通过渗透作用失水，导致细胞发生质壁分离，原生质层在该过程中充当了_。以下结构或物质属于原生质层的是_。A液泡膜B线粒体C液泡色素D细胞核E细胞壁(2) 请在坐标系中绘出细胞吸水力随质壁分离程度变化曲线。(3) 若将装片放在80 的条件下处理一段时间( 装片中的溶液仍保持0.3 g/L) 后，放在显微镜下观察，在清晰看到细胞结构后为了更准确判断A 处颜色，应该如何操作显微镜？_ 。(4) 藓 类 小 叶 是 否 是 观 察 线 粒 体 的 理 想 实 验 材 料 ？ _ ， 为 什 么 ？_ 。解析(1) 成熟植物细胞的细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质部分组成原生质层，充当了半透膜。细胞核、液泡内的成分不属于原生质层。(2) 细胞随着质壁分离程度加大，细胞液浓度增加，细胞吸水力也增加。因细胞有最大分离程度，故吸水力也有最大值。(3) 调节显微镜粗、 细准焦螺旋可以使图像清晰，调节光圈、反光镜可以改变视野亮度。“在清晰看到细胞结构后为了更准确判断”，不需要调节粗、细准焦螺旋。(4) 藓类叶肉细胞中有叶绿体，影响对被染成蓝绿色对线粒体的观察。答案(1) 半透膜AB(2) 如图(3) 调节光圈、 反光镜以改变视野亮度(4) 不是细胞中有叶绿体， 影响染色后对线粒体的14观察【训练】(2011 重庆理综， 5) 下图为某种植物幼苗 ( 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 () 。两组幼苗在 KNO溶液中的鲜重变化3A 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 6 h 后甲组幼苗鲜重增加说明根细胞吸收的水分比蒸腾作用散失的水分多，根细胞内离子浓度高于外界溶液浓度应在6 h 前就开始了， 只不过根细胞吸收的水分比蒸腾作用散失的水分少， 所以鲜重还是在减少。根细胞内通过主动运输吸收的离子数量在增多，而吸水量也在增加， 根细胞内离子浓度在变化，而根外溶液离子被吸收和水分的吸收也在变化，根细胞内外离子浓度差的变化不好确定，所以根的吸水能力不好判定。答案B渗透作用原理1.(2011 新课标卷) 撕去紫色洋葱外表皮，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，两组外表皮都用质量浓度为0.3g/ mL的蔗糖溶液里处理，一段时间后外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分别是() 。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15解析考查物质运输方式及浓度差。甲组在完全培养液中培养一段时间后，与质量浓度为0.3 g/ mL的蔗糖溶液浓度差没有乙组和蔗糖溶液的浓度差大，所以甲组水分渗出量比乙组细胞低。 H2O的运出方式是被动运输里的自由扩散。答案C物质跨膜运输的方式2.(2012 海南单科，11) 在动物细胞的物质运输中，属于自由扩散的是() 。A红细胞中的Na 进入血浆B细胞外液中的O2 进入肌细胞C细胞外液中的K进入神经细胞D血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞解析 本题主要考查物质跨膜运输的相关知识。 离子跨膜进出细胞多是主动运输。 能以自由扩散方式跨膜运输的物质有： CO2、 O2、甘油、酒精、苯等，故 B 选项正确。答案 B3(2012 安徽理综，2) 蛙的神经元内、外Na 浓度分别是15 mmol/L 和 120 mmol/L 。在膜电位由内负外正转变为内正外负过程中有Na 流入细胞，膜电位恢复过程中有Na 排出细胞。下列判断正确的是() 。A Na 流入是被动运输、排出是主动运输B Na 流入是主动运输、排出是被动运输C Na 流入和排出都是被动运输D Na 流入和排出都是主动运输解析本题主要考查神经元动作电位和静息电位形成的机制。神经细胞在适宜刺激下，细胞膜对Na 的通透性增加，Na 大量内流，导致膜电位由内负外正变为内正外负，此时Na 以被动运输的方式进入细胞。膜电位恢复过程中，有Na 排出细胞，此时Na 是逆浓度梯度运输，属于主动运输。选项A 正确。答案A4(2011 海南单科，27) 原尿中葡萄糖、氨基酸等物质的浓度与血浆中的基本相同。原尿经肾小管上皮细胞的选择性重吸收和分泌作用后形成尿液。正常情况下尿液中不含葡萄糖。肾小管上皮细胞中的葡萄糖通过被动运输的方式进入组织液。 下图为肾小管壁及相关结构示意图。回答问题。16(1) 肾小管上皮细胞中的葡萄糖浓度_( 高于、低于、等于 ) 组织液中的。(2) 原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞的运输方式是_，需要 _的参与。(3) 肾小管上皮细胞重吸收水分的原理是 _，原尿中葡萄糖未能被完全重吸收从而导致尿量增加的原因是_ 。解析(1) 依据题干中提供的信息“肾小管上皮细胞中的葡萄糖通过被动运输的方式进入组织液”可推测肾小管上皮细胞中的葡萄糖浓度高于组织液中的葡萄糖浓度。(2)依据题干提供的信息： “原尿中葡萄糖浓度与血浆中的基本相同”、“正常情况下尿液中不含葡萄糖”可推知原尿中葡萄糖进入肾小管上皮细胞的运输方式是主动运输，需要载体蛋白和能量。 (3)肾小管上皮细胞重吸收水分的原理是渗透作用。原尿中葡萄糖未能被完全重吸收，会使原尿渗透压增加，水分重吸收减弱带走大量水分。答案(1) 高于 (2) 主动运输载体蛋白和 ATP (3) 渗透作用肾小管腔中液体的浓度高于正常水平，渗透压高，水分重吸收减弱，造成尿量增加综合应用及实验分析5.(2012 北京理综， 31) 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。实验在等渗溶液中进行的处理在低渗溶液中测定卵母细胞的水通透速组号率(cm/s 10 4)向卵母细胞注入微量水( 对照 )27.9向卵母细胞注入蛋白A 的 mRNA210.0将部分组细胞放入含HgCl 的等渗溶液280.7中将部分组细胞放入含试剂M的等渗溶188.0液中(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_。17(5)结合上述结果，可以得出_ 的推论。解析 本题以蛋白 A 与水分子进入细胞的关系为背景考查了实验的分析和探究能力。(1) 组卵母细胞由于缺乏蛋白A，水分子经自由扩散穿过膜的磷脂双分子层进入细胞。(2)将蛋白 A 的 mRNA注入卵母细胞后， 该 mRNA经翻译过程合成的蛋白质进入细胞膜，使卵母细胞的水通透速率增大，细胞因大量吸水体积迅速增大。 (3) 组与组相比，低渗溶液中卵母细胞的水通透速率降低，说明组细胞对水的通透性明显降低，可推测HgCl 抑制了蛋白 A 的2功能。组细胞用试剂M处理后水通透速率明显升高，但仍低于组细胞，由此说明试剂M可部分恢复蛋白 A 的功能。由于蛋白 A 的功能可恢复，说明 HgCl2 没有改变蛋白A 的氨基酸序列，而是破坏了蛋白A 的空间结构。 (4) 抗利尿激素与靶细胞膜上的受体结合，使肾小管上皮细胞膜中蛋白 A 含量增多，从而增强了肾小管上皮细胞对原尿中水的重吸收。(5)因为该实验的目的是研究蛋白A 的功能，综合分析实验结果可知，蛋白A 与水的吸收密切相关，从而得出蛋白 A 是水通道蛋白的推论。答案 (1) 磷脂双分子层(2) 翻译 迅速增大(3) 明显降低 抑制 部分恢复 空间结构(4) 受体 重吸收(5) 蛋白 A是水通道蛋白考向借鉴他山之石6(2012 上海单科，22) 相对细菌和植物细胞而言，动物细胞离体培养更需要关注培养基的渗透压，这是因为动物细胞() 。A没有细胞壁，对培养基的渗透压更敏感B渗透压远高于细菌或植物细胞的渗透压C没有成熟大液泡，渗透压调节能力差D生长缓慢，各生长阶段对环境的渗透压要求不同解析本题考查渗透压与渗透吸水、维持细胞形态和功能的内在联系等方面的知识。细胞内外液的渗透压之差是细胞吸水或失水的动力。动物细胞与植物细胞相比没有细胞壁的保护，容易因过多吸水而涨破，A 选项正确。答案A( 时间： 45 分钟 )A 级基础演练181(2013 安徽黄山七校联考，8) 用酶解法除去新鲜紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞的细胞壁得到原生质体，将其置于质量浓度为0.3 g/ mL的蔗糖溶液中，一段时间后，原生质体一定不发生 () 。A质壁分离B 渗透失水C颜色加深D 吸水力增大解析将植物细胞除去细胞壁而得到的原生质体放在质量浓度为0.3 g/ mL的蔗糖溶液会发生失水，液泡颜色加深，随着进一步失水，细胞液的浓度增大，吸水力增大，由于细胞壁不存在，看不到质壁分离现象。答案A2(2013 杭州质检) 市场上流行的直饮机的核心部件是逆渗透膜，它利用逆渗透原理，通过水压使水由较高浓度的一侧渗透至较低浓度一侧，理论上在较高浓度侧的所有细菌及不纯杂物、可溶性固体物和对人体有害的有机物和无机物均不能渗入高精密的逆渗透膜，示意图如图所示。根据上述信息判断，下列有关叙述正确的是() 。A逆渗透过程与渗透作用的差异是前者需要消耗能量B逆渗透膜也具有细胞膜的识别功能C逆渗透膜上有载体蛋白，可以选择性控制有害物质D逆渗透膜祛除有害物质的能力胜过生物膜，可放心饮用解析逆渗透过程需通过水压使水由较高浓度的一侧渗透至较低浓度一侧，形成水压需要能量，故逆渗透作用消耗能量，A 正确。答案A3(2012 山东泰安一模，2) 下图是物质进出细胞方式的概念图。下列分析正确的是() 。A方式表示协助扩散B、两种方式的共同特点是都需要载体C、两种方式都与细胞膜的流动性有关D质壁分离实验中蔗糖进入细胞的方式为解析由图示分析可知，为主动运输，A 错误；为被动运输，其又可分为自由扩散和协19助扩散，即和，其中自由扩散不需要载体协助， B 错误；和分别为胞吞和胞吐，两者均与细胞膜的流动性有关， C 正确；在质壁分离实验中， 蔗糖是细胞不需要的大分子物质，无法进入细胞内部， D错误。答案C4 ( 经典题 ) 下面能发生质壁分离的一组细胞是() 。食用的糖醋蒜细胞蚕豆叶的表皮细胞植物的根毛细胞人的口腔上皮细胞用盐酸解离的洋葱根尖细胞根尖分生区细胞A B CD 解析能发生质壁分离的细胞为活的成熟的高等植物的体细胞，是死细胞， 是动物细胞，没有细胞壁，用盐酸解离会杀死细胞，没有大的液泡，这些细胞都不能发生质壁分离。和都是活的成熟的高等植物细胞，可以发生质壁分离。答案D5(2013 南京一模) 下列有关物质跨膜运输的叙述正确的是() 。A肌细胞的细胞膜上有协助葡萄糖跨膜运输的载体蛋白B激素必须通过主动运输进入细胞内才能完成对细胞代谢的调节C相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞D协助扩散和自由扩散都不需要膜上载体蛋白的协助解析葡萄糖进出细胞需要载体蛋白的协助，故肌细胞的细胞膜上有协助葡萄糖运输的载体蛋白； 蛋白质类激素以胞吞方式进入细胞；离子主要以主动运输的方式进入细胞；协助扩散需要膜上载体蛋白的协助。答案A6污水净化中应用的超滤膜技术指的是一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜分离技术。超滤过程通常可以理解成与膜孔径大小相关的筛分过程。在一定的压力下，当水流过膜表面时，只允许水及比膜孔径小的小分子物质通过，达到将溶液净化、分离与浓缩的目的。下列说法中合理的是() 。A超滤膜技术中使用的“滤膜”实质上是一种人造生物膜B超滤膜技术中使用的“滤膜”实质上是一种人造半透膜C超滤膜技术可以滤去污水中的各种污染物D透过超滤膜的水，已被除去了臭味解析因为水体中的物质能否通过超滤膜取决于膜孔径的大小，而不是载体蛋白，因此“滤膜”实质上是一种半透膜；氨气、硫化氢等有刺激性臭味的小分子物质可以透过超滤膜，因此该技术并不能除去污水中的所有污染物，也不能除臭。答案B207某科学家在研究物质运输时发现有下列四种曲线关系，在研究某种物质的运输时，发现与曲线和相符，最可能是下列哪一过程() 。A糖从血浆进入人的成熟红细胞B Na 通过离子通道进入神经细胞C小肠上皮细胞从小肠内吸收氨基酸D组织细胞从组织液吸收氧气解析曲线中， 该种物质有最大运输速率，说明不是自由扩散；该物质运输与氧浓度有关，说明不是协助扩散，即该物质的运输方式为主动运输。答案C8如图所示，图乙是图甲发生渗透作用之后的示意图，图丙是根毛细胞示意图，图丁表示细胞体积随时间变化的曲线。下列叙述错误的是() 。A图甲中处溶液浓度小于处溶液浓度B图甲和图丙中都有半透膜，两者的本质区别是图丙细胞膜上有载体蛋白，使其具有选择透过性C若把图丙所示细胞放在质量分数为5%的 NaCl 溶液中，在显微镜下连续观察一段时间发现其发生了质壁分离D若把图丙所示细胞放在质量浓度为0.3 g/ mL的蔗糖溶液中，则图丁表示细胞体积随时间推移而变化的曲线解析由图