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专题五 物质出入细胞的方式,内容索引,考点一 动、植物细胞吸水和失水的原理,考点二 跨膜运输与膜泡运输,考点三 活动：观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原,探高考 练模拟,考点一 动、植物细胞吸水和失水的原理,1.扩散和渗透,答案,高浓度处,低浓度处,均匀,相对较多,相对较少,低,高,膜,2.动植物细胞的吸水和失水 (1)动物细胞的吸水和失水(以哺乳动物成熟红细胞为例),答案,小于,等于,大于,膨胀甚至胀破,皱缩,(2)植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例),答案,小于,等于,大于,基本不变,发生质,壁分离后,质壁分离,1.将人的红细胞放入4 蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是蒸馏水大量进入红细胞 ( ) 2.海水中的海藻细胞可通过积累溶质防止质壁分离 ( ) 3.成熟植物细胞在高渗溶液中发生质壁分离是因为细胞壁具有选择透性 ( ) 提示 原生质层具有选择透性，细胞壁具有全透性。 4.用紫色洋葱鳞片叶外表皮作实验材料可观察质壁分离及质壁分离复原现象 ( ) 5.质壁分离过程中，水分子外流导致细胞内渗透压升高 ( ),思考诊断,答案,提示,题型一 扩散和渗透的过程,解题必备,渗透装置中溶液渗透方向与浓度的判断,1.下图为研究渗透作用的实验装置，漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)，漏斗内外起始液面一致。渗透平衡时的液面差为h。下列有关分析正确的是( ),1,2,3,4,解析,( ) A.若S1、S2分别是不同浓度的蔗糖溶液，渗透平衡时的液面差为h，S1浓度大于S2的浓度 B.若S1、S2分别是不同浓度的蔗糖溶液，渗透平衡时的液面差为h，S1浓度等于S2的浓度 C.若S1、S2分别是不同浓度的KNO3溶液，且S1浓度大于S2的浓度，渗透平衡时的液面差为h，大于0 D.若S1、S2分别是不同浓度的KNO3溶液，且S1浓度等于S2的浓度，渗透平衡时的液面差为h，小于0,1,2,3,4,解析 漏斗内液面上升，则漏斗内溶液(S1)浓度大于漏斗外溶液(S2)浓度，渗透平衡时的液面差为h，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，故两者浓度关系仍是S1S2；半透膜允许K、 通过，渗透平衡时液面差为0，S1的浓度等于S2的浓度。,1,2,3,4,2.如图所示，在漏斗中加入的蔗糖溶液与蒸馏水液面 齐平，一段时间后，待漏斗内液面不再变化时，再 向漏斗中加入一定量的蔗糖酶。下列坐标曲线中能 正确反映整个实验过程中，漏斗内外溶液的液面高 度差变化的是( ),解析,1,2,3,4,解析 实验开始时，漏斗中蔗糖溶液的浓度大于烧杯中蒸馏水的浓度，烧杯中的水分向漏斗中渗透较多，漏斗液面升高。一段时间后，加入蔗糖酶，蔗糖水解成葡萄糖和果糖，引起漏斗中溶液浓度进一步升高，漏斗液面继续升高。由于半透膜允许单糖分子通过，漏斗中的葡萄糖分子和果糖分子进入烧杯中，漏斗中的溶液浓度下降，漏斗液面随之下降；因蔗糖酶不能通过半透膜，最终漏斗中溶液和外界溶液维持着一定的液面高度差。,1,2,3,4,题型二 动、植物细胞吸水和失水的过程及原因 3.(2015余姚中学高二开学考)将红细胞转移至不同浓度(、)的三种盐溶液中，结果如图所示。这三种盐溶液的浓度大小关系是( ),A. B. C. D.,解析,解析 当外界溶液浓度大于红细胞内溶液浓度时， 细胞失水皱缩；当外界溶液浓度小于红细胞内溶液浓度时，细胞吸水膨胀。根据图示可以判断，溶液的浓度最低，溶液的浓度最高，这三种盐溶液的浓度大小关系是。,1,2,3,4,4.(2015台州中学高二期中)用打孔器从马铃薯中打出两圆柱体块P和Q，P放在蒸馏水中，Q放在与马铃薯细胞液等渗的盐溶液中，1 h后再把P、Q放回原来位置 ，结果( ),A.P放不进，Q刚好放进 B.P、Q都放不进 C.P、Q都刚好放进 D.P刚好放进，Q放不进,解析,解析 P放在蒸馏水中，细胞吸水膨胀，体积增大，Q放在与马铃薯细胞液等渗的盐溶液中，细胞体积不变。若再把P、Q放回原来位置，P放不进，Q刚好放进。,1,2,3,4,植物细胞渗透系统的组成分析,题后反思,1,2,3,4,返回,1,2,3,4,考点二 跨膜运输与膜泡运输,1.物质进出细胞的方式,答案,高,低,载体蛋白,能量,低,高,能量和载体蛋白,流动性,能量,2.物质出入细胞方式的判断 (1)结合实例判断下列物质的运输方式： A.水 B.O2、CO2 C.红细胞吸收葡萄糖 D.甘油、脂肪酸、性激素、乙醇等脂溶性物质进入细胞 E.小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖 F.无机盐、葡萄糖等逆浓度进出细胞 G.神经细胞静息状态下K外流和兴奋时Na内流 H.人红细胞吸收K排出Na I.胰岛B细胞分泌胰岛素 J.神经细胞分泌化学递质 K.巨噬细胞吞噬抗原,以上属于扩散的是 。 以上属于易化扩散的是 。 以上属于主动转运的是 。 以上属于胞吞的是 ，属于胞吐的是 。,答案,A、B、D,C、G,E、F、H,I、J,K,(2)模式图和曲线中物质运输方式的判断：,答案,扩散,易化扩散,主动转运,答案,胞吐,主动转运,答案,主动转运,扩散,易化扩散,易化扩散,1.甘油是极性分子，所以不能以扩散的方式通过细胞膜 ( ) 提示 甘油等脂溶性小分子物质通过细胞膜的方式为扩散。 2.通过载体蛋白的物质转运属于主动转运 ( ) 提示 易化扩散也需要载体蛋白。 3.胞吐过程一定会产生分泌泡与质膜的融合 ( ) 4.低温不影响矿质元素离子的吸收速率 ( ) 提示 低温影响呼吸酶的活性，影响主动转运。,思考诊断,答案,提示,5.O2通过主动转运进入线粒体 ( ) 提示 O2进入线粒体的方式为扩散。 6.物质通过易化扩散进出细胞时需要消耗ATP ( ) 提示 以易化扩散进出细胞时需要载体蛋白，不需要消耗ATP。,答案,提示,1.不同因素对物质跨膜运输的影响的曲线模型 影响物质跨膜运输的因素有多种，最常见的有： 内部因素载体蛋白的种类、数量； 外部因素物质的浓度、影响呼吸作用强度的因素(如氧气浓度、温度等),(1)物质浓度(在一定的范围内),扩散时运输速率与物质浓度呈正相关，而易化扩散和主动转运由于有载体蛋白的参与，有饱和点的出现。,载体蛋白的两大特点。 a.具有特异性：不同物质的载体蛋白不同，不同细胞膜上载体蛋白的种类和数量也不同。 b.具有饱和性：当细胞膜上的载体蛋白达到饱和时，细胞吸收该运载物质的速率不再随物质浓度的增大而增大。,(2)氧气浓度,由于扩散和易化扩散不需要消耗能量，因此其运输速率与氧气浓度和细胞呼吸强度无关。 需氧呼吸和厌氧呼吸都可以为主动转运提供能量，因此，氧气浓度为0时，可由厌氧呼吸为其提供能量，故右图中曲线的起点不在原点。但当以细胞呼吸强度为自变量时，曲线的起始点应在原点。,(3)温度,2.实验探究物质跨膜运输的方式 (1)探究是主动转运还是被动转运,(2)探究是扩散还是易化扩散,1,2,3,4,题型一 被动转运和主动转运 1.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,解析,解析 据图分析，曲线a表示被转运分子的转运速率与浓度呈正比，符合扩散的特点。曲线b表示在被转运分子的浓度较低时，随着浓度提高，转运速率增加，浓度较大时出现饱和现象，符合易化扩散或主动转运的特点(受载体蛋白数量限制)。A项中，脂溶性小分子的跨膜运输方式是扩散； B项中，扩散与载体蛋白无关； D项中，抑制细胞呼吸，停止能量供给，会影响主动转运，但对扩散和易化扩散无影响。,1,2,3,4,2.下图表示与扩散、易化扩散和主动转运有关的图例及曲线。下列选项对应正确的是( ),A.肺泡上皮细胞吸收氧气 B.红细胞吸收葡萄糖 C.根尖细胞吸收矿质离子 D.肌肉细胞吸收水,解析,1,2,3,4,解析 表示三种跨膜转运方式，分别是扩散、易化扩散和主动转运，表示三种影响因素曲线，分别对应扩散、易化扩散或主动转运、主动转运。肺泡上皮细胞吸收氧气和肌肉细胞吸收水的方式均是扩散，都对应；红细胞吸收葡萄糖属于易化扩散，对应；根尖细胞吸收矿质离子属于主动转运，对应或。,1,2,3,4,三种方法巧判物质转运方式 方法一：根据分子大小判断物质转运方式,技法提炼,1,2,3,4,方法二：根据曲线判断物质转运方式,有饱和点的曲线表示易化扩散或主动转运(如图甲)。 成正比关系的曲线表示扩散(如图乙)。 与细胞呼吸或O2浓度有关系的曲线表示主动转运(如图丙)。,1,2,3,4,方法三：根据转运方向判断物质转运方式 一般情况下逆浓度梯度的跨膜转运方式是主动转运。 顺浓度梯度的跨膜转运方式是扩散或易化扩散。,1,2,3,4,解析,题型二 胞吞和胞吐,3.(2015绍兴一中高一期中)如图所示过程体现了细胞膜具有( ),A.一定的流动性 B.呼吸作用 C.选择透性 D.主动运输,解析 图示的物质运输方式为胞吞或胞吐， 体现了细胞膜的流动性。,1,2,3,4,4.(2015全国，3)下列过程中，不属于胞吐作用的是( ) A.效应B细胞分泌抗体到细胞外的过程 B.mRNA从细胞核到细胞质的过程 C.分泌蛋白从胰腺的腺泡细胞到胞外的过程 D.突触小泡中的化学递质释放到突触间隙的过程,解析 胞吐是指大分子物质形成囊泡转移到细胞膜，并与细胞膜融合，将大分子物质排出细胞的现象。A、C、D项皆属于胞吐作用；B项，mRNA从细胞核到细胞质是通过核孔，不形成囊泡，不属于胞吐作用。,解析,返回,1,2,3,4,考点三 活动：观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原,1.实验原理 成熟的植物细胞构成渗透系统可发生 。,答案,渗透作用,2.实验步骤,答案,紧贴细胞壁,0.3 g/mL蔗糖溶液,逐渐变小,变深,细胞壁逐渐分离,清水,逐渐胀大,变浅,逐渐贴近细胞壁,3.现象与结论,特别提醒 关于细胞质壁分离和复原实验的注意点 (1)本实验存在两组对照实验,(2)引发质壁分离的两种原因,(3)本实验是教材中涉及“显微镜观察”实验中唯一的一个“只在低倍镜下”观察(不曾换“高倍镜”)的实验。,植物细胞质壁分离及质壁分离复原的拓展应用 (1)判断成熟植物细胞是否是活细胞,发生质 壁分离 不发生质 壁分离,是活细胞,是死细胞,(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,(3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度,需时间越短，细胞液浓度越小，反之细胞液浓度越大,发生质壁分离所,(4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液),只发生质 壁分离 质壁分离后 自动复原,蔗糖溶液,KNO3溶液,(1)实验时一定要选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞吗？ 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。 (2)根尖分生区的细胞能否作为该实验的材料？ 提示 根尖分生区的细胞无大液泡，不发生质壁分离，不能作为该实验的材料。 (3)选择试剂时，为什么选用0.3 g/mL的蔗糖溶液而不用0.5 g/mL的蔗糖溶液？ 提示 使用浓度过高的蔗糖溶液(0.5 g/mL)观察质壁分离现象明显，但不能复原，因为溶液浓度过高会导致细胞过度失水而死亡。,问题探究,提示,(4)适宜浓度的KNO3溶液或尿素、甘油、乙二醇等能否作为该实验的试剂？为什么？盐酸、酒精、醋酸等可以吗？为什么？ 提示 K和 可被细胞吸收，从而使细胞液浓度增大，所以细胞先发生质壁分离后又自动复原，不适于作为该实验的试剂(尿素、甘油、乙二醇等现象同上)。盐酸、酒精、醋酸能杀死细胞，不能作为质壁分离实验的试剂。 (5)该实验无独立的对照组，为什么还叫对照实验？ 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。,提示,1,2,3,4,题型一 实验基础 1.(2016浙江10月选考)下列关于“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”活动的叙述，正确的是( ) A.制作洋葱表皮细胞装片需经解离、压片等操作才能将细胞分散 B.从低倍镜换成高倍镜时，需转动光圈才能换上高倍物镜 C.质壁分离过程中，水分子从胞内单向运动到胞外导致液泡变小 D.质壁分离复原过程中，细胞吸水速度逐步减慢,解析,解析 该实验需要细胞保持活性，解离、压片会使细胞死亡；转动转换器换上高倍物镜；质壁分离时，水分子双向扩散，失水大于吸水，导致液泡减小；细胞吸水速度取决于细胞内外浓度差，质壁分离复原过程中细胞内外浓度差逐渐减小，细胞吸水速度逐渐减慢。,1,2,3,4,2.(2015上海，15)将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于30%蔗糖溶液中数分钟后，用清水引流，重复多次，则在此过程中如图所示细胞中( ),A.区域扩大，区域紫色变浅 B.区域缩小，区域紫色加深 C.区域扩大，区域紫色不变 D.区域缩小，区域紫色变浅,解析 发生质壁分离的细胞用清水引流，使其处于清水中，由于外界溶液浓度小于细胞液浓度，细胞吸水，发生质壁分离后的复原，所以图示中区域缩小，区域紫色变浅，答案选D。,解析,1,2,3,4,题型二 实验应用 3.用2 molL1的乙二醇溶液和2 molL1的蔗糖溶液分别浸润某种植物细胞，观察质壁分离现象，得到其原生质体相对体积变化情况如图所示。下列表述不正确的是( ),A.该细胞不可能是根尖分生区的细胞 B.AB段曲线表明细胞液浓度在逐渐增大 C.BC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溶液代替乙二醇溶液，可得到类似的结果,解析,1,2,3,4,解析 能发生质壁分离的细胞是具有大液泡的成熟植物细胞，根尖分生区细胞是未成熟的植物细胞，因此该细胞不可能是根尖分生区细胞；AB段原生质体相对体积不断减小，说明细胞液浓度逐渐增大；BC段由于乙二醇进入细胞内，导致质壁分离复原；用一定浓度的KNO3溶液处理该细胞，由于K和 通过主动转运进入细胞内，因此也会发生质壁分离后自动复原。,1,2,3,4,4.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( ),解析,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.结果表明大多数细胞的细胞液浓度介于0.250.3 mmol/L之间,1,2,3,4,返回,解析 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； 苏丹用来检测油脂，重铬酸钾用来检测酒精，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。,1,2,3,4,返回,探高考 练模拟,1,2,3,4,1.下图为渗透作用实验。实验开始时如图甲所示，A代表清水，B、C代表蔗糖溶液。一段时间以后，当漏斗管内的液面不再变化时(如图乙所示)，h1、h2分别表示两个漏斗中液面上升的高度。下列说法错误的是( ) A.图甲中B的浓度大于C的浓度 B.图乙中B的浓度等于C的浓度 C.图甲中A的水分子扩散到B中 的速度大于A中的水分子扩散到 C中的速度，即使达到渗透平衡，B的浓度仍大于A D.图乙中A的水分子扩散到B中的速度等于B中的水分子扩散到A中的速度,解析,5,解析 半透膜两侧溶液浓度差越大，水分子扩散越快，漏斗管内液面越高。据最终实验结果可判断，图甲中B的浓度大于C的浓度。当漏斗管内的液面不再变化时，水分子进出半透膜达到动态平衡。渗透压越大，表明溶液的浓度越大，因为h1h2，所以图乙中B的浓度大于C的浓度，B项错误。,1,2,3,4,5,2.(2015台州高二期末)下列关于物质出入细胞方式的叙述，错误的是( ) A.甘油以扩散方式穿过细胞膜 B.渗透发生过程中水分子的运动是双向的 C.主动转运是细胞吸收或排出物质的最重要的方式 D.易化扩散过程中载体的形变需要消耗ATP,解析 甘油进入细胞的方式为扩散，A正确； 渗透发生过程中水分子的运动是双向的，B正确； 主动转运是细胞吸收或排出物质的最重要的方式，C正确； 易化扩散过程中载体的形变不需要消耗能量，D错误。,解析,1,2,3,4,5,3.(2016台州9月选考模拟测试题)下图表示某物质跨膜运输的过程，下列有关叙述错误的是( ),解析,A.该物质与膜上的载体蛋白结合具有专一性 B.膜上载体蛋白结合该物质后其形状会发生改变 C.该运输方式是细胞内最重要的吸收或排出物质的方式 D.图示过程可以表示效应B细胞分泌抗体,1,2,3,4,5,解析 据题图，该运输需要载体和能量，因此判断为主动转运。效应B细胞分泌抗体为胞吐作用，D错误。,1,2,3,4,5,4.(2015浙江10月学考)用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液浸润紫色洋葱鳞片叶外表皮，在显微镜下观察到如图所示的结果。下列叙述错误的是( ),解析 图中表示细胞壁，A正确； 图示细胞发生了质壁分离，细胞失水， 导致的体积比实验初期小，的颜色比实验初期深，B错误、D正确； 处表示细胞壁和细胞膜之间的部分，充满着蔗糖溶液，C正确。,解析,A.表示细胞壁 B.的体积比实验初期大 C.处充满着蔗糖溶液 D.的颜色比实验初期深,1,2,3,4,5,5.(2016温州十校联考)如图是质膜上Na、KATP酶的结构示意图，下列叙述错误的是( ),A.该酶的形状变化为ATP的水解供能 B.该酶有利于质膜两侧某些离子保持一定的浓度差 C.该酶有利于神经细胞保持一定的膜电位 D.该酶既能催化ATP水解，又能作为载体蛋白,解析,返回,1,2,3,4,5,解析 由图可知，细胞排出Na、吸收K的过程需要载体蛋白参与，同时需要ATP提供能量，所以运输方式是主动转运，由此可知，Na、KATP酶具载体和酶的作用，A错误； 分析题图可知，钠离子通过主动转运排出细胞外，钾离子通过主动转运被运输到细胞内，维持了细胞内高K、低Na的离子浓度梯度，B正确； 酶有利于质膜两侧某些离子保持一定的浓度差，从而有利于神经细胞保持一定的膜电位，C正确； 由图可知，细胞排出Na吸收K的过程需要载体蛋白参与，同时需要ATP提供能量，所以运输方式是主动转运，由此可知，Na、KATP酶具载体和酶的作用，D正确。,返回,1,2,3,4,5,
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