资源描述
,第7讲 细胞的物质输入和输出,考点一 细胞的吸水和失水,考点二 物质跨膜运输的方式,构建知识网络 强记答题语句,探究高考 明确考向,练出高分,考点三 观察植物细胞的质壁分离和复原,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。,考纲要求,解题探究,知识梳理,考点一 细胞的吸水和失水,1.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 ，二是半透膜两侧的溶液具有 。 (3)常见渗透装置图分析,知识梳理,半透膜,半透膜,浓度差,若S1溶液浓度大于S2，则单位时间内由S2S1的水分子数 于S1S2，外观上表现为S1液面上升；若S1溶液浓度小于S2，则情况相反，外观上表现为S1液面下降。 在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差h，则S1溶液浓度仍大于S2。因为液面高的一侧形成的压强，会 溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。,多,阻止,2.动物细胞的吸水和失水 (1)人成熟的红细胞中发生渗透作用的条件 相当于半透膜； 之间存在浓度差。 (2)引起细胞失水与吸水的条件：外界溶液与细胞质之间存在浓度差。,细胞膜,细胞质与外界溶液,3.植物细胞的吸水和失水 (1)成熟植物细胞的结构,全透,性,小,半透膜,大,细胞质,(2)原理和现象 外界溶液浓度 细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。 外界溶液浓度 细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原现象。 (3)质壁分离的原因 外因：细胞液浓度 外界溶液浓度，细胞通过渗透作用失水。 内因：细胞壁的伸缩性 原生质层的伸缩性。,(1)植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成，相当于半透膜( ) (2)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( ) (3)紫色洋葱的外表皮细胞能在一定浓度的蔗糖溶液中发生质壁分离的必要条件是细胞壁的伸缩性小于原生质层(2013上海，7A)( ),思维诊断,(4)相对细菌和植物细胞而言，动物细胞离体培养更需关注培养基的渗透压，因为动物细胞没有细胞壁，对培养基的渗透压更敏感(2012上海，22A)( ),1.下图所示的U形管中间被半透膜 (体积小于或等于单糖的物质才能通过) 隔开，两侧分别加入等量的0.1 molL1 的蔗糖溶液和麦芽糖溶液。一段时间后 左右两侧液面高度变化是怎样的？若向U形管两侧加入等量某种微量物质，最终右侧液面上升，那么加入的这种微量物质最可能是什么( ),题组一 渗透作用的分析与判断,解题探究,A.右侧液面高度下降；葡萄糖 B.两侧液面高度不变；蔗糖酶 C.两侧液面高度不变；麦芽糖酶 D.右侧液面高度下降；蒸馏水 解析 半透膜两侧的溶液物质的量浓度相等，因此两侧液面高度不变；,若向U形管两侧加入的物质是等量的蔗糖酶，则左侧的每个蔗糖分子会被分解成1分子果糖和1分子葡萄糖，溶液浓度增加，左侧液面升高，但随着果糖、葡萄糖不断透过半透膜进入右侧，而麦芽糖不能透过半透膜，这样右侧溶液浓度不断增加，最终右侧液面上升。 答案 B,2. 如图是平衡时的渗透装置，烧杯的液面高度 为a，漏斗的液面高度为b，液面差mba， 在此基础上继续实验，以渗透平衡时液面差为 观测指标，正确的是( ) A.若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，则平衡时m增大 B.若向漏斗中滴入等浓度的蔗糖溶液，则平衡时m不变 C.若向漏斗中滴入清水，平衡时m将减小 D.若向烧杯中加入适量清水，平衡时m将增大,解析 由图可知，漏斗内为蔗糖溶液，烧杯内为清水，水分渗透进入漏斗，漏斗内液面升高，平衡时漏斗内溶液浓度降低，但仍大于漏斗外。若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，此时漏斗内溶液浓度已经比实验开始时的浓度有所下降，吸水能力也下降，所以再次平衡时m将减小，A项错误； 平衡时漏斗内溶液浓度已经降低，若再向漏斗中滴入等浓度的蔗糖溶液，漏斗内溶液浓度增大，再次平衡时m将增大，B项错误；,若向漏斗中滴入清水，漏斗内外溶液浓度差减小，吸水能力也下降，再次平衡时m将减小，C项正确； 漏斗内外溶液浓度差主要取决于漏斗内蔗糖溶液浓度，若向烧杯中加入适量清水，漏斗内外溶液浓度差不变，平衡时m也不变，D项错误。 答案 C,易错警示,有关渗透作用的5个易错点 (1)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多。 (2)实验中观察指标为漏斗内液面变化，但不能用烧杯液面变化作描述指标，因现象不明显。 (3)渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度，实质是指渗透压。,(4)渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，既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。 (5)只有活的、成熟的植物细胞才能发生质壁分离和复原。,3.将小鼠红细胞放入一定浓度的KNO3溶液中，红细胞体积随时间变化如图，有关叙述正确的是( ),题组二 细胞吸水与失水情况的分析判断,A.KNO3溶液的起始渗透压小于红细胞内液的起始渗透压 B.与b点相比，a点对应时刻红细胞内液的渗透压较大 C.ab段细胞失水使红细胞内液的渗透压大于KNO3溶液，从而出现bc段的变化 D.b点对应的时刻，KNO3溶液与红细胞内液的渗透压相等,解析 由图可知，由红细胞在一定浓度的KNO3溶液中刚开始时体积减小，说明KNO3溶液的浓度大于红细胞内液的浓度，因而KNO3溶液的起始渗透压大于红细胞内液的起始渗透压，A项错误； 与b点相比，a点对应时刻红细胞内液的渗透压较小，因而发生渗透失水导致体积减小，B项错误；,ab段细胞发生了失水，但不是导致bc段变化的原因，bc段变化的原因是由于红细胞通过主动运输吸收K、NO ，导致红细胞内液的渗透压大于KNO3溶液，C项错误； b点对应的时刻，KNO3溶液与红细胞内液的渗透压相等，细胞得失水分处于动态平衡，D项正确。 答案 D,- 3,4.(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 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 molL1之间,解析 A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。,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。,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，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。 答案 D,题组三 与渗透作用有关的实验探究,5.(2013福建，2)为探究茉莉酸(植物生长调节剂)对离体培养的成熟胡杨细胞质壁分离的影响，将细胞分别移至不同的培养液中继续培养3天，结果如下表。下列叙述错误的是( ),注：“”表示有添加，添加后NaCl浓度为100 mmolL1，茉莉酸浓度为103 mgL1；“”表示未添加。 A.胡杨细胞通过渗透作用吸水和失水 B.质壁分离的胡杨细胞液泡体积变小 C.NaCl为自变量，茉莉酸为因变量 D.茉莉酸对NaCl引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用,解析 根据实验目的及表中信息可知，茉莉酸的有无为自变量，细胞有无质壁分离为因变量。 答案 C,6.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两管分别加入等量蔗糖酶溶液，水浴加热(或隔水加热)U型管至适宜温度，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，并加入等量的斐林试剂，(5065 )水浴加热，观察A、B试管内有无砖红色沉淀,(2)预测实验现象并作出结论： _ _ _。,如果a、b两管液面高度差缩小且A、B试管内均有砖红色沉淀生成，则蔗糖的水解产物能通过半透膜；如果a、b 两管液面高度差增大且A试管内无砖红色沉淀生成、B试管内有砖红色沉淀生成，则蔗糖的水解产物不能通过半透膜,1.验证渗透作用发生条件的方法 (1)具有半透膜,归纳提升,(2)半透膜两侧溶液具有浓度差,2.探究物质能否通过半透膜的方法(以碘和淀粉为例),考点二 物质跨膜运输的方式,解题探究,知识梳理,1.物质跨膜运输的其他实例 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SiO 的培养液中培养，结果及分析如下：,知识梳理,4- 4,(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 。 (3)微生物吸收无机盐离子的特点 不同微生物对无机盐离子的吸收有 。 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,2.物质跨膜运输的方式 (1)物质跨膜运输的方式(连线),(2)根据图示进一步确定物质跨膜运输的方式和影响因素,填写以下有关跨膜运输方式及结构的名称： 甲： ；乙： ；丙： ； a： 。,自由扩散,协助扩散,主动运输,载体蛋白,填写以下有关跨膜运输方式的影响因素： 甲图： ；乙图： ； 丙图： 。,浓度差,浓度差和载体蛋白,载体蛋白和能量,思维诊断 (1)甘油是极性分子，所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜(2014新课标，1C)( ) (2)植物细胞通过主动运输吸收不同矿质元素离子的速率都相同(2013新课标，3A)( ) (3)Na与有关载体蛋白结合排出细胞属于主动运输(2013浙江，2D)( ) (4)细胞外液中的K进入神经细胞属于自由扩散(2012海南，11C)( ),(5)在神经细胞上动作电位产生与膜电位恢复过程中，Na流入和排出都是主动运输(2012安徽，2D改编)( ) (6)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，O2和K通过主动运输进入肝细胞(2012浙江，1BC改编)( ) (7)消耗能量的运输方式只有主动运输( ) (8)同一种物质进出不同细胞时，运输方式可能不同( ),1.(2014安徽，2)下图为氨基酸和Na进出肾小管上皮细胞的示意图，下表选项中正确的是( ),题组一 物质出入细胞方式的判断,解题探究,解析 由图分析可知，氨基酸和Na由肾小管管腔进入肾小管上皮细胞的过程中，氨基酸由低浓度处向高浓度处运输，需要载体蛋白协助，是主动运输的过程； Na由高浓度处向低浓度处运输，并且需要载体蛋白，是被动运输中的协助扩散过程。氨基酸和Na由肾小管上皮细胞进入组织液的过程中，氨基酸由高浓度处向低浓度处运输，并且需要载体蛋白，是被动运输中的协助扩散过程； Na由低浓度处向高浓度处运输，并且需要载体蛋白和能量，是主动运输的过程。 答案 D,2.下列有关细胞中物质运输方式的叙述，正确的是( ) A.小麦细胞核中转录产生的mRNA通过胞吐进入细胞质 B.午餐后氨基酸以主动运输方式进入人小肠上皮细胞 C.神经纤维动作电位产生过程中Na内流属于自由扩散 D.血液中葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白协助，并消耗能量,解析 小麦细胞核中转录产生的mRNA通过核孔进入细胞质，不是胞吐。午餐后消化道内氨基酸进入小肠上皮细胞的方式为主动运输。神经纤维动作电位产生过程中Na内流不消耗能量，且从高浓度流向低浓度，同时需要载体蛋白协助，因此属于协助扩散。血液中葡萄糖进入红细胞属于协助扩散，需要载体蛋白协助，但不消耗能量。 答案 B,物质出入细胞方式的判断 (1)判断方法 根据分子的大小、是否需要能量和载体蛋白进行判断：,思维建模,根据运输方向判断：顺浓度梯度的跨膜运输方式是自由扩散和协助扩散，逆浓度梯度的跨膜运输方式一定是主动运输。 根据达到平衡时的浓度判断：若达到平衡时细胞内外仍存在浓度差，则是主动运输，因为自由扩散和协助扩散达到平衡时内外浓度相等。 (2)不同条件下运输方式的判断 消耗能量的运输方式有胞吞、胞吐和主动运输。 需要载体蛋白参与，不消耗能量的运输方式一定是协助扩散。,(3)无机盐离子的运输方式：无机盐离子的运输方式并非都是主动运输，在顺浓度梯度情况下，也可通过被动运输方式进出细胞，如在神经冲动传导过程中Na、K的运输，在兴奋时Na内流和在恢复静息状态时K外流都是协助扩散。,3.如图表示与自由扩散、协助扩散和主动运输有关的图例或曲线。下列选项中对应正确的是( ),题组二 解读物质跨膜运输方式的模型,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 表示三种跨膜运输方式，分别是自由扩散、协助扩散和主动运输，表示三种影响因素曲线，分别对应自由扩散、协助扩散或主动运输、主动运输。,肺泡上皮细胞吸收氧气和肌肉细胞吸收水的方式均是自由扩散，都对应；红细胞吸收葡萄糖属于协助扩散，对应；根尖细胞吸收矿质离子属于主动运输，对应或。 答案 C,4. 右图中曲线a、b表示物质跨(穿)膜运输(不包括胞吞和胞吐)的方式，下列表述错误的是( ),A.只有在氧气存在时才会发生方式b的物质运输 B.质壁分离过程中，水分子通过方式a进出细胞 C.方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关 D.b的运输方式能体现细胞膜的选择透过性,解析 a表示自由扩散，b表示协助扩散或主动运输。在b的运输方式中，随被转运分子的浓度的增大，转运速率不再增加，是受到载体蛋白数量的限制。 答案 A,影响跨膜运输的曲线分析 (1)物质浓度,图形解读,(2)氧气浓度(红细胞的主动运输与O2无关),5.(2014北京，3)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( ),题组三 半透膜与生物膜通透性的比较,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 解析 A项，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； B项，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；,C项，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； D项，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。 答案 C,6.物质的跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要。如图为几种物质跨膜运输方式的示意图，据图判断下列叙述中，不正确的是( ),A.组成细胞膜的A、B两种物质通常不是静止的 B.葡萄糖进入红细胞以图中甲物质跨膜运输方式进行 C.丙物质跨膜运输方式对于维持活细胞正常的生命活动具有重要意义 D.胆固醇跨膜运输以甲的方式进行是因为A物质的缘故,解析 由题意可知，A表示磷脂，B表示蛋白质，甲表示自由扩散，乙表示协助扩散。胆固醇跨膜运输以甲的方式进行是A(磷脂)物质的缘故(相似相溶)，葡萄糖分子进入红细胞是协助扩散过程，所以B项错误。 答案 B,借助结构模式图，比较、区分不同“膜”的特点,技法提炼,(1)选择透过性膜是指细胞膜等具有活性的生物膜。它具有半透膜的物理特性，更重要的是具有主动选择性，对物质的吸收与否及吸收的多少取决于膜上载体蛋白的种类与数量，因此不能将生物膜看作单纯的半透膜。 (2)半透膜是指某些物质可以通过，而另一些物质不能通过的多孔性薄膜。物质能否通过取决于分子的大小，如常见的半透膜有动物的膀胱膜、肠衣、鸡蛋的蛋壳膜等。水、葡萄糖等较小的分子可以通过，而蔗糖、蛋白质等较大的分子不能通过。,(3)核膜是双层膜，将细胞的核、质分开，由于其上有核孔，mRNA只能通过核孔进入细胞质，而氨基酸、葡萄糖、离子和小分子等可通过核膜。,考点三 观察植物细胞的质壁分离和复原,解题探究,实验解读,1.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，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,半透膜,细胞液,大得多,2.实验步骤,0.3 g/mL 的蔗糖溶液,紧贴细胞壁,逐渐变小,变深,清水,逐渐胀大,变浅,深度思考 (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，使液泡呈现一定的颜色，更有利于观察。 (2)只要外界溶液的浓度大于细胞液的浓度，细胞就会发生质壁分离吗？请简述原因。 提示 不一定。因为质壁分离是成熟的活的植物细胞具有的生理现象，未成熟的植物细胞、死细胞和动物细胞不会发生质壁分离现象。,(3)本实验选用0.3 g/mL的蔗糖溶液作试剂，若浓度过高或过低对实验有何影响？ 提示 选用0.3 g/mL的蔗糖溶液作试剂，既明显出现质壁分离，又不会杀死细胞。若浓度过高，质壁分离速度快，细胞会因失水过多而死亡，不能再进行质壁分离复原；若浓度过低，不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。,(4)若用适宜浓度的KNO3溶液进行该实验，结果会发生质壁分离与复原吗？请简述原因。 提示 会。开始外界溶液浓度较大，细胞发生质壁分离；细胞主动吸收K和NO 后，随着细胞液浓度增大，质壁分离又会自动复原。,- 3,题组一 质壁分离实验的材料、原理与步骤,解题探究,1.(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 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。红色花瓣是由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较多色素，发生质壁分离时容易观察，D项正确。 答案 B,2.(2014江苏，15)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 A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，以便于和实验中的现象变化进行前后对照，因此不能省略。 答案 B,3. 在观察植物细胞的质壁分离和复原的过程中，某同学在视野中看到生活着的洋葱表皮细胞正处于如图所示的状态。a、b表示该部位的溶液浓度，由此可推测( ),A.ab，细胞渗透吸水 B.ab，渗透系统保持动态平衡 C.ab，细胞渗透失水 D.上述三种情况都有可能,解析 该细胞可能正处于质壁分离过程中，也可能处于质壁分离后的动态平衡过程中，也可能正处在发生质壁分离复原的过程中，故答案D正确。 答案 D,关于质壁分离和复原实验的4个注意点 (1)将发生质壁分离的植物细胞置于低浓度的溶液或蒸馏水中，植物细胞会发生质壁分离复原，但如果所用溶液为葡萄糖、KNO3、NaCl、尿素、乙二醇等，发生质壁分离后因细胞主动或被动吸收溶质而使细胞液浓度增大，植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。,易错警示,(2)质壁分离过程中，外界溶液浓度大于细胞液浓度，质壁分离程度越大，植物细胞吸水能力越强；质壁分离复原过程中，外界溶液浓度小于细胞液浓度。 (3)质壁分离与复原过程中水分子的移动是双向的，总结果是单向的。 (4)本实验用显微镜观察了三次，第一次与第二次形成对照，第三次与第二次形成对照，该对照方法为自身对照。,4.下列判断细胞死活的方法中，正确的是( ) A.将植物细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中，能发生质壁分离和复原的是活细胞 B.在高倍镜下观察，若发现细胞质流动，则表明细胞是活细胞 C.将某细菌与水绵一起制成临时装片，用极细的光束照射水绵，若发现细菌没有趋向水绵光照部位，则说明细菌细胞为死细胞,题组二 质壁分离与复原的应用,D.洋葱根尖经解离后，若发现细胞被龙胆紫溶液染上了色，则表明根尖细胞在解离前已死亡 解析 只有活的具有中央大液泡的植物细胞才能发生质壁分离和质壁分离的复原，活细胞的细胞质都是流动的。 答案 B,5.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，实验结果如下表：,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，则乙地土壤溶液浓度最可能是( ) A.0.2 mol/L B.0.2 mol/L C.0.2 mol/L D.0.15 mol/L乙0.3 mol/L,解析 由表格信息知：该植物细胞液浓度接近0.2 mol/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，故选C。 答案 C,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活细胞还是死细胞,实验拓展,(2)测定细胞液浓度范围,待测成熟植物细胞,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,不同成熟植物细胞,同一浓度的蔗糖溶液,发生质壁分离所需时间越短，细胞液浓度越小，反之细胞液浓度越大,(4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液),成熟植 物细胞,不同种 类溶液,网络 构建,要语强记 1.渗透作用的发生必须依赖半透膜和膜两侧的浓度差。 2.动物细胞在任何情况下都不会发生质壁分离现象。 3.物质的跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的，细胞对物质的输入和输出具有选择性。 4.被动运输包括自由扩散和协助扩散，它们都是顺浓度梯度运输的过程，不消耗能量，但是协助扩散需要载体蛋白。,5.主动运输是逆浓度梯度运输的过程，需要载体蛋白的协助和消耗能量。 6.胞吞和胞吐是借助于膜的融合完成的，与膜的流动性有关，它是大分子和颗粒性物质进出细胞的物质运输方式，靠ATP提供动力。,5,4,3,2,1,1. (2014上海，21)如图为显微镜下某植物细胞在质量分数为30%的蔗糖溶液中的示意图。下列叙述中错误的是( ),A.若将细胞置于清水中，A仍保持不变 B.若该细胞处于质量分数为40%的蔗糖溶液中，B/A值将变小 C.B/A值能表示细胞失水的程度 D.A、B分别表示细胞和液泡的长度,5,4,3,2,1,解析 图示细胞处于质壁分离状态，由于细胞壁的伸缩性很小，将细胞置于清水中时，A仍保持不变。若将细胞置于质量分数为40%的蔗糖溶液中，与图示相比，A不变，但因失水更多而使B减小，所以B/A值将变小，因而该值可表示细胞失水的程度。图中A表示细胞的长度，B表示原生质体的长度，而不是液泡的长度。 答案 D,5,4,3,2,1,2.(2013北京，2)在细胞生命活动中，不可能发生的过程是( ) A.神经递质由突触小泡分泌到胞外 B.mRNA从细胞核进入细胞质 C.老化受损的细胞器融入溶酶体中 D.O2通过主动运输进入线粒体,5,4,3,2,1,解析 神经递质由突触小泡以“胞吐”方式分泌到细胞外，A正确； mRNA在细胞核中转录产生后，经由核孔进入细胞质，B正确； 老化受损的细胞器将被溶酶体“吞入”消化，C正确； O2进入线粒体的方式为自由扩散，D错误。 答案 D,5,4,3,2,1,3.(2013新课标，3)关于植物细胞通过主动运输方式吸收所需矿质元素离子的叙述，正确的是( ) A.吸收不同矿质元素离子的速率都相同 B.低温不影响矿质元素离子的吸收速率 C.主动运输矿质元素离子的过程只发生在活细胞中 D.叶肉细胞不能以主动运输的方式吸收矿质元素离子,5,4,3,2,1,解析 植物细胞对矿质元素离子的吸收具有选择性；主动运输需要细胞呼吸提供能量，低温降低细胞呼吸强度；叶肉细胞也能以主动运输的方式吸收矿质元素离子，例如根外施肥；主动运输是细胞膜具有选择透过性的重要表现，只有活细胞才具有选择透过性。 答案 C,5,4,3,2,1,4.(2012安徽，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,5,4,3,2,1,解析 静息电位时，Na浓度膜外高于膜内，受刺激时，Na顺浓度梯度由膜外运输到膜内，不消耗能量，属于被动运输，故B、D两项错误； 膜电位恢复为静息电位过程中，Na由膜内运输到膜外，属于逆浓度梯度运输，消耗能量，属于主动运输，故C项错误，A项正确。 答案 A,5,4,3,2,1,5.(2013江苏，27)下图为研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题：,5,4,3,2,1,(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_。 解析 由于渗透平衡后漏斗内液面高，再结合液体压强原理，说明此时S1的浓度高；,S1S2,5,4,3,2,1,(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_ _。 解析 成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，但原生质层具有选择透过性，可主动转运细胞需要吸收或排出的物质，而半透膜不具有生物活性；,原生质层,原生质层能主动运输(转运),有关物质而半透膜不能,5,4,3,2,1,(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。,5,4,3,2,1,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)。,5,4,3,2,1,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_。,5,4,3,2,1,解析 蔗糖不能透过半透膜，而KNO3可透过半透膜，故两者达到动态平衡时，装蔗糖溶液的实验组的漏斗内外出现液面差。实验分组应注意编号并标注，制作植物细胞临时装片时在载玻片上先滴一滴蒸馏水，可保持细胞的活性，并有利于材料展开。成熟的植物细胞处于不同种类的高浓度的外界溶液中时都会因渗透失水而发生质壁分离现象。 答案 X 标号 蒸馏水 质壁分离,5,4,3,2,1,(4)上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是_。,解析 由于KNO3可被植物细胞吸收，而蔗糖不会被细胞吸收，因此一段时间后，KNO3实验组的细胞液浓度升高而吸水，发生质壁分离自动复原现象。,KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原,5,4,3,2,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,1.如图表示一中间隔以半透膜(只允许水分子通过)的水槽，两侧分别加入等物质的量浓度的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液。然后在半透膜两侧加入等质量的麦芽糖酶，在加入麦芽糖酶前后a、b两侧液面的变化是( ),2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,A.加酶前a侧液面上升，加酶后b侧液面上升并高于a侧液面 B.加酶前a侧液面上升，加酶后b侧液面上升并等于a侧液面 C.加酶前后a、b两侧液面不变 D.加酶前a、b两侧液面不变，加酶后b侧液面上升并高于a侧液面,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,解析 溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。相同物质的量浓度的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液渗透压相等，但加入麦芽糖酶后，麦芽糖分解，使得b侧溶液的渗透压增大，水分由a侧向b侧转移。 答案 D,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,2.(2013浙江，2)某哺乳动物神经细胞内外的K和Na浓度见下表。下列属于主动运输的是( ),2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,A.K经钾离子通道排出细胞 B.K与有关载体蛋白结合排出细胞 C.Na经钠离子通道排出细胞 D.Na与有关载体蛋白结合排出细胞 解析 根据表格，神经细胞外Na浓度较高，细胞内K浓度较高，K和Na经过离子通道排出细胞属于被动运输，A项、C项错误；,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,K与有关载体蛋白结合排出细胞，运输方向由高浓度向低浓度，运输方式为协助扩散，B项错误； Na与有关载体蛋白结合排出细胞，运输方向由低浓度向高浓度，运输方式为主动运输，D项正确。 答案 D,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,3.右图表示一种物质的跨膜运输方式，下列叙述中正确的是( ),A.该膜中载体蛋白也能运输蔗糖 B.碘以该方式进入海带细胞 C.该方式不会出现饱和现象 D.该方式发生在被运输物质从高浓度到低浓度时,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,解析 从图中得出，该过程需要载体蛋白协助，不需要能量，属于被动运输中的协助扩散，D项正确； 载体蛋白具有特异性，因此载体蛋白只能运输一种或一类化合物，A项错； 碘进出细胞的方式为主动运输，B项错； 细胞膜上载体蛋白的数量是有限的，所以协助扩散和主动运输过程均存在一个最大运输速率，C项错。 答案 D,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,4.物质进出细胞的方式有跨膜运输(被动运输和主动运输)和非跨膜运输(胞吞和胞吐)。下列有关物质进出方式的判断正确的是( ) A.依据是否消耗能量，只要运输过程中耗能的就是主动运输 B.依据物质浓度梯度，顺浓度梯度的运输一定是自由扩散 C.依据是否需要载体蛋白，需要载体蛋白的运输就是协助扩散 D.依据跨膜的层数，跨膜层数为0的就是胞吞或胞吐,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,解析 物质进出细胞的方式中主动运输、胞吞和胞吐均消耗能量，A项错误； 顺浓度梯度的运输有自由扩散和协助扩散，B项错误； 需要载体蛋白的运输有协助扩散和主动运输，C项错误； 胞吞和胞吐为非跨膜运输，通过膜的层数为0，D项正确。 答案 D,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,5.如图为某种离子跨膜运输的示意图，由此作出的判断正确的是( ),A.图中离子跨膜的正确顺序是乙丙甲 B.离子跨膜有随机性并消耗ATP中的能量 C.磷脂的运动使离子跨膜的通道自动开闭 D.图示的离子跨膜方式为协助扩散,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,解析 离子跨膜不是随机的，是满足自身生命活动的需求，受机体调节，如醛固酮能促进肾小管与集合管对Na的重吸收和对K的分泌，B项错误； 离子通道或载体是蛋白质，C项错误； 图示为主动运输，D项错误。 答案 A,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,6.据报道，一种被称作“瘦素穿肠蛋白”的药物在治疗肥胖时，可口服使用，以减轻肥胖症患者肌肉注射的痛苦。小肠上皮细胞吸收该药物最可能的方式为( ) A.渗透作用 B.胞吞 C.协助扩散 D.主动运输 解析 “瘦素穿肠蛋白”是一种蛋白质，属于生物大分子，其吸收方式最可能是胞吞。,B,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,7. 甲、乙两种小分子物质在细胞内外的浓度情况如图所示，在进行跨膜运输时，下列说法正确的是( ),A.甲进入细胞一定需要能量 B.甲运出细胞一定有载体蛋白的参与 C.乙进入细胞一定不需要能量 D.乙运出细胞一定有载体蛋白的参与,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,解析 甲进入细胞是顺浓度，不需要消耗能量；乙进入细胞是逆浓度，需要消耗能量；乙运出细胞是顺浓度，如果是自由扩散就不需要载体蛋白的协助。 答案 B,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,8.下表所示是人体成熟红细胞与血浆中的K和Mg2在不同条件下的含量比较，据表分析下列结论错误的是(单位：mmolL1)( ),2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,A.鱼滕酮对K的载体的生理功能有抑制作用，也抑制了Mg2的载体的生理功能 B.鱼滕酮可能是通过抑制红细胞的有氧呼吸，从而影响K和Mg2运输的 C.乌本苷抑制K的载体的生理功能而不影响Mg2的载体的生理功能 D.正常情况下血浆中K和Mg2均通过主动运输进入红细胞,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,解析 由表中数据分析，在没有进行处理的时候细胞内的K和Mg2的浓度都比较高，而在用鱼滕酮处理之后，K和Mg2含量减少了，说明鱼滕酮对K和Mg2的载体的生理功能都有抑制作用。用乌本苷处理后，K的吸收受到影响，而Mg2的吸收没有受到影响，说明乌本苷抑制K的载体的生理功能而不影响Mg2的载体的生理功能。正常情况下，血浆中K和Mg2均通过主动运输进入红细胞。人体成熟的红细胞通过无氧呼吸提供能量。 答案 B,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,9.把蚕豆植株放在湿润的空气中照光一段时间后，取蚕豆叶下表皮制作临时装片，先在清水中观察，然后用0.3 g/mL蔗糖溶液取代清水，继续观察，结果如下图所示。对此现象的推断最合理的是( ),2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,A.清水中的保卫细胞因失水导致气孔开放 B.蔗糖进入保卫细胞后，细胞因吸水导致气孔关闭 C.清水中的保卫细胞出现质壁分离很快自动复原 D.蔗糖溶液中的保卫细胞因失水导致气孔关闭 解析 由图可以看出，在清水中气孔开放，在蔗糖溶液中气孔关闭，推测可能是蔗糖溶液中的保卫细胞失水导致气孔关闭。 答案 D,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,10.将某活组织放入适宜的完全营养液中，置于适宜的条件下培养。培养液中甲、乙两种离子的浓度保持相等且恒定，定期测得细胞中两种离子的含量，得到如图所示曲线。据图分析下列叙述中正确的是( ),2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,A.甲、乙两种离子的运输方式是自由扩散和主动运输 B.该组织细胞运输离子甲的载体蛋白的数量比运输离子乙的载体蛋白的数量多 C.两种离子均只能从高浓度的一侧运输到低浓度的一侧 D.曲线mn段和ab段表明细胞呼吸产生的能量不足，抑制了细胞的吸收,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,解析 根据虚线上方的曲线分析可知，当细胞内浓度大于细胞外浓度时，甲、乙均可逆浓度梯度进行，所以均为主动运输，故A、C项错误； mn段和ab段不再上升，说明离子的吸收速率与消耗速率平衡，D项错误。 答案 B,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,11.如图一所示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，通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道，允许适当大小的离子顺浓度梯度通过，代表物质运输方式。,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,图二表示物质通过膜运输的速率(纵坐标)随环境中O2浓度(横坐标)的变化。请仔细观察图示，并回答有关问题：,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,(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图一中所示的 _。,解析 根据相似相溶原理，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，能充分说明组成细胞膜的主要成分中有磷脂分子，图一中甲代表磷脂双分子层。,甲,磷脂双分子层,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,(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的，那么其跨膜运输的方式是_。,解析 鲨鱼体内多余盐分是经途径排出的，是通过离子通道进出细胞，不需要能量，因此是协助扩散。,协助扩散,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,(3)蟾蜍心肌细胞吸收Ca2、K、C6H12O6的方式相同，若用呼吸作用抑制剂处理心肌细胞，则Ca2、K、C6H12O6等物质吸收均受到显著的影响，其原因是_。若对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后Ca2吸收明显减少，但K、C6H12O6的吸收不受影响，最可能的原因是该毒素抑制了图一中所示的转运Ca2的 _的活动。,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,解析 Ca2、K、C6H12O6的吸收都属于主动运输的过程，需要载体蛋白和ATP，用呼吸作用抑制剂处理心肌细胞，因缺少能量ATP，Ca2、K、C6H12O6等物质的吸收均受到显著的影响。对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后，Ca2吸收明显减少，但K、C6H12O6的吸收不受影响，说明不受能量的限制，证明该毒素抑制了转运Ca2的乙载体蛋白的活动。 答案 缺少ATP 乙 载体蛋白,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,(4)图二与图一中的_代表的物质运输方式一致。图中曲线出现BC段的主要原因是_ _。,解析 图二在一定范围内，跨膜运输的速率随O2浓度的增大而增大，当O2浓度达到一定值后，即使O2浓度再增大，跨膜运输的速率也不变，这表明这种跨膜运输的方式与细胞呼吸,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,相关，需要消耗细胞呼吸产生的ATP，为主动运输。图一中的代表主动运输。主动运输需要载体蛋白、需要消耗能量，图二中出现BC段与载体蛋白数量和ATP的数量有关。 答案 载体蛋白的数量是有限的，能量的供应也是有限的,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,12.成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中，会发生质壁分离现象，下图a是发生质壁分离的植物细胞，图b是显微镜下观察到的某一时刻的图像。请据图回答下列问题：,(1)图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和_的分离，后者的结构包括 和 以及二者之间的细胞质。,原生质层,2,4,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,(2)植物细胞发生质壁分离所需的外界条件是_ _，植物细胞自身应具备的结构特点是_。 解析 发生质壁分离的外界条件是外界溶液浓度大于细胞液浓度，而植物自身具备的结构特点是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。,外界溶液浓度,高于细胞液浓度,原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,(3)图b是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是_ _。,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,解析 在观察植物细胞质壁分离与复原实验中，当细胞处于质壁分离状态时，此时细胞可能正在发生质壁分离过程，也可能质壁分离完成，细胞原生质层大小处于相对静止状态，还可能处于质壁分离的复原过程中，因此，细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是细胞液浓度大于、等于或小于外界溶液浓度。 答案 细胞液的浓度可能大于、等于或小于外界溶液的浓度,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,(4)将形状、大小相同的红心萝卜A和红心萝卜B幼根各5段，分别放在不同浓度的蔗糖溶液(甲戊)中，一段时间后，取出红心萝卜的幼根称重，结果如图c所示，据图分析： 红心萝卜A比红心萝卜B的细胞液浓度_。 在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，一段时间后红心萝卜A的细胞液浓度会_。,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,解析 由图中两种红心萝卜的质量变化结果可知，甲戊五种蔗糖溶液的浓度大小为丙戊甲丁乙，甲为红心萝卜A的等渗溶液，戊为红心萝卜B的等渗溶液，因此红心萝卜A比红心萝卜B的细胞液浓度高。在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，溶液浓度降低，红心萝卜A吸水一段时间后，细胞液浓度降低。,答案 高 降低,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,
展开阅读全文