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專題五 物質出入細胞的方式,,內容索引,考點一 動、植物細胞吸水和失水的原理,考點二 跨膜運輸與膜泡運輸,,考點三 活動：觀察洋蔥表皮細胞的質壁分離及質壁分離復原,探高考 練模擬,,,,考點一 動、植物細胞吸水和失水的原理,1.擴散和滲透,,答案,高濃度處,低濃度處,均勻,相對較多,相對較少,低,高,膜,2.動植物細胞的吸水和失水 (1)動物細胞的吸水和失水(以哺乳動物成熟紅細胞為例),,答案,小于,等于,大于,膨脹甚至脹破,皺縮,(2)植物細胞的吸水和失水(以成熟植物細胞為例),,答案,小于,等于,大于,基本不變,發(fā)生質,壁分離后,質壁分離,1.將人的紅細胞放入4 ℃蒸餾水中，一段時間后紅細胞破裂，主要原因是蒸餾水大量進入紅細胞 ( ) 2.海水中的海藻細胞可通過積累溶質防止質壁分離 ( ) 3.成熟植物細胞在高滲溶液中發(fā)生質壁分離是因為細胞壁具有選擇透性 ( ) 提示 原生質層具有選擇透性，細胞壁具有全透性。 4.用紫色洋蔥鱗片葉外表皮作實驗材料可觀察質壁分離及質壁分離復原現(xiàn)象 ( ) 5.質壁分離過程中，水分子外流導致細胞內滲透壓升高 ( ),×,√,思考診斷,√,√,√,,答案,提示,題型一 擴散和滲透的過程,,,解題必備,滲透裝置中溶液滲透方向與濃度的判斷,1.下圖為研究滲透作用的實驗裝置，漏斗內溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)，漏斗內外起始液面一致。滲透平衡時的液面差為Δh。下列有關分析正確的是( ),1,2,3,4,,解析,( ) A.若S1、S2分別是不同濃度的蔗糖溶液，滲透平衡時的液面差為Δh，S1濃度大于S2的濃度 B.若S1、S2分別是不同濃度的蔗糖溶液，滲透平衡時的液面差為Δh，S1濃度等于S2的濃度 C.若S1、S2分別是不同濃度的KNO3溶液，且S1濃度大于S2的濃度，滲透平衡時的液面差為Δh，大于0 D.若S1、S2分別是不同濃度的KNO3溶液，且S1濃度等于S2的濃度，滲透平衡時的液面差為Δh，小于0,1,2,3,4,√,解析 漏斗內液面上升，則漏斗內溶液(S1)濃度大于漏斗外溶液(S2)濃度，滲透平衡時的液面差為Δh，因為液面高的一側形成的靜水壓，會阻止溶劑由低濃度一側向高濃度一側擴散，故兩者濃度關系仍是S1S2；半透膜允許K＋、 通過，滲透平衡時液面差為0，S1的濃度等于S2的濃度。,1,2,3,4,2.如圖所示，在漏斗中加入的蔗糖溶液與蒸餾水液面 齊平，一段時間后，待漏斗內液面不再變化時，再 向漏斗中加入一定量的蔗糖酶。下列坐標曲線中能 正確反映整個實驗過程中，漏斗內外溶液的液面高 度差變化的是( ),,解析,√,1,2,3,4,解析 實驗開始時，漏斗中蔗糖溶液的濃度大于燒杯中蒸餾水的濃度，燒杯中的水分向漏斗中滲透較多，漏斗液面升高。一段時間后，加入蔗糖酶，蔗糖水解成葡萄糖和果糖，引起漏斗中溶液濃度進一步升高，漏斗液面繼續(xù)升高。由于半透膜允許單糖分子通過，漏斗中的葡萄糖分子和果糖分子進入燒杯中，漏斗中的溶液濃度下降，漏斗液面隨之下降；因蔗糖酶不能通過半透膜，最終漏斗中溶液和外界溶液維持著一定的液面高度差。,1,2,3,4,題型二 動、植物細胞吸水和失水的過程及原因 3.(2015·余姚中學高二開學考)將紅細胞轉移至不同濃度(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)的三種鹽溶液中，結果如圖所示。這三種鹽溶液的濃度大小關系是( ),A.ⅡⅠⅢ B.ⅠⅡⅢ C.ⅢⅡⅠ D.ⅡⅢⅠ,,解析,解析 當外界溶液濃度大于紅細胞內溶液濃度時， 細胞失水皺縮；當外界溶液濃度小于紅細胞內溶液濃度時，細胞吸水膨脹。根據(jù)圖示可以判斷，Ⅲ溶液的濃度最低，Ⅱ溶液的濃度最高，這三種鹽溶液的濃度大小關系是ⅡⅠⅢ。,1,2,3,4,√,4.(2015·臺州中學高二期中)用打孔器從馬鈴薯中打出兩圓柱體塊P和Q，P放在蒸餾水中，Q放在與馬鈴薯細胞液等滲的鹽溶液中，1 h后再把P、Q放回原來位置 ，結果( ),A.P放不進，Q剛好放進 B.P、Q都放不進 C.P、Q都剛好放進 D.P剛好放進，Q放不進,,解析,解析 P放在蒸餾水中，細胞吸水膨脹，體積增大，Q放在與馬鈴薯細胞液等滲的鹽溶液中，細胞體積不變。若再把P、Q放回原來位置，P放不進，Q剛好放進。,1,2,3,4,√,植物細胞滲透系統(tǒng)的組成分析,,,題后反思,1,2,3,4,,返回,1,2,3,4,考點二 跨膜運輸與膜泡運輸,1.物質進出細胞的方式,,答案,高,低,載體蛋白,能量,低,高,能量和載體蛋白,流動性,能量,2.物質出入細胞方式的判斷 (1)結合實例判斷下列物質的運輸方式： A.水 B.O2、CO2 C.紅細胞吸收葡萄糖 D.甘油、脂肪酸、性激素、乙醇等脂溶性物質進入細胞 E.小腸絨毛上皮細胞吸收葡萄糖 F.無機鹽、葡萄糖等逆濃度進出細胞 G.神經(jīng)細胞靜息狀態(tài)下K＋外流和興奮時Na＋內流 H.人紅細胞吸收K＋排出Na＋ I.胰島B細胞分泌胰島素 J.神經(jīng)細胞分泌化學遞質 K.巨噬細胞吞噬抗原,①以上屬于擴散的是 。 ②以上屬于易化擴散的是 。 ③以上屬于主動轉運的是 。 ④以上屬于胞吞的是 ，屬于胞吐的是 。,,答案,A、B、D,C、G,E、F、H,I、J,K,(2)模式圖和曲線中物質運輸方式的判斷：,,答案,擴散,易化擴散,主動轉運,,答案,胞吐,主動轉運,,答案,主動轉運,擴散,易化擴散,易化擴散,1.甘油是極性分子，所以不能以擴散的方式通過細胞膜 ( ) 提示 甘油等脂溶性小分子物質通過細胞膜的方式為擴散。 2.通過載體蛋白的物質轉運屬于主動轉運 ( ) 提示 易化擴散也需要載體蛋白。 3.胞吐過程一定會產(chǎn)生分泌泡與質膜的融合 ( ) 4.低溫不影響礦質元素離子的吸收速率 ( ) 提示 低溫影響呼吸酶的活性，影響主動轉運。,×,思考診斷,×,×,√,,答案,提示,5.O2通過主動轉運進入線粒體 ( ) 提示 O2進入線粒體的方式為擴散。 6.物質通過易化擴散進出細胞時需要消耗ATP ( ) 提示 以易化擴散進出細胞時需要載體蛋白，不需要消耗ATP。,×,×,,答案,提示,1.不同因素對物質跨膜運輸?shù)挠绊懙那€模型 影響物質跨膜運輸?shù)囊蛩赜卸喾N，最常見的有： 內部因素——載體蛋白的種類、數(shù)量； 外部因素——物質的濃度、影響呼吸作用強度的因素(如氧氣濃度、溫度等),(1)物質濃度(在一定的范圍內),①擴散時運輸速率與物質濃度呈正相關，而易化擴散和主動轉運由于有載體蛋白的參與，有飽和點的出現(xiàn)。,②載體蛋白的兩大特點。 a.具有特異性：不同物質的載體蛋白不同，不同細胞膜上載體蛋白的種類和數(shù)量也不同。 b.具有飽和性：當細胞膜上的載體蛋白達到飽和時，細胞吸收該運載物質的速率不再隨物質濃度的增大而增大。,(2)氧氣濃度,①由于擴散和易化擴散不需要消耗能量，因此其運輸速率與氧氣濃度和細胞呼吸強度無關。 ②需氧呼吸和厭氧呼吸都可以為主動轉運提供能量，因此，氧氣濃度為0時，可由厭氧呼吸為其提供能量，故右圖中曲線的起點不在原點。但當以細胞呼吸強度為自變量時，曲線的起始點應在原點。,(3)溫度,2.實驗探究物質跨膜運輸?shù)姆绞?(1)探究是主動轉運還是被動轉運,,(2)探究是擴散還是易化擴散,,1,2,3,4,題型一 被動轉運和主動轉運 1.如圖中曲線a、b表示物質跨(穿)膜運輸?shù)膬煞N方式，下列表述正確的是( ),,A.脂溶性小分子物質不能通過方式a運輸 B.與方式a有關的載體蛋白覆蓋于細胞膜表面 C.方式b的最大轉運速率與載體蛋白數(shù)量有關 D.抑制細胞呼吸對方式a和b的轉運速率均有影響,解析,√,解析 據(jù)圖分析，曲線a表示被轉運分子的轉運速率與濃度呈正比，符合擴散的特點。曲線b表示在被轉運分子的濃度較低時，隨著濃度提高，轉運速率增加，濃度較大時出現(xiàn)飽和現(xiàn)象，符合易化擴散或主動轉運的特點(受載體蛋白數(shù)量限制)。A項中，脂溶性小分子的跨膜運輸方式是擴散； B項中，擴散與載體蛋白無關； D項中，抑制細胞呼吸，停止能量供給，會影響主動轉運，但對擴散和易化擴散無影響。,1,2,3,4,2.下圖表示與擴散、易化擴散和主動轉運有關的圖例及曲線。下列選項對應正確的是( ),A.肺泡上皮細胞吸收氧氣——①⑤ B.紅細胞吸收葡萄糖——③⑥ C.根尖細胞吸收礦質離子——③⑥ D.肌肉細胞吸收水——②④,,解析,1,2,3,4,√,解析 ①②③表示三種跨膜轉運方式，分別是擴散、易化擴散和主動轉運，④⑤⑥表示三種影響因素曲線，分別對應擴散、易化擴散或主動轉運、主動轉運。肺泡上皮細胞吸收氧氣和肌肉細胞吸收水的方式均是擴散，都對應①④；紅細胞吸收葡萄糖屬于易化擴散，對應②⑤；根尖細胞吸收礦質離子屬于主動轉運，對應③⑥或③⑤。,1,2,3,4,三種方法巧判物質轉運方式 方法一：根據(jù)分子大小判斷物質轉運方式,,,技法提煉,1,2,3,4,方法二：根據(jù)曲線判斷物質轉運方式,①有飽和點的曲線表示易化擴散或主動轉運(如圖甲)。 ②成正比關系的曲線表示擴散(如圖乙)。 ③與細胞呼吸或O2濃度有關系的曲線表示主動轉運(如圖丙)。,1,2,3,4,方法三：根據(jù)轉運方向判斷物質轉運方式 ①一般情況下逆濃度梯度的跨膜轉運方式是主動轉運。 ②順濃度梯度的跨膜轉運方式是擴散或易化擴散。,1,2,3,4,,,解析,題型二 胞吞和胞吐,3.(2015·紹興一中高一期中)如圖所示過程體現(xiàn)了細胞膜具有( ),A.一定的流動性 B.呼吸作用 C.選擇透性 D.主動運輸,解析 圖示的物質運輸方式為胞吞或胞吐， 體現(xiàn)了細胞膜的流動性。,1,2,3,4,√,,,4.(2015·全國Ⅱ，3)下列過程中，不屬于胞吐作用的是( ) A.效應B細胞分泌抗體到細胞外的過程 B.mRNA從細胞核到細胞質的過程 C.分泌蛋白從胰腺的腺泡細胞到胞外的過程 D.突觸小泡中的化學遞質釋放到突觸間隙的過程,解析 胞吐是指大分子物質形成囊泡轉移到細胞膜，并與細胞膜融合，將大分子物質排出細胞的現(xiàn)象。A、C、D項皆屬于胞吐作用；B項，mRNA從細胞核到細胞質是通過核孔，不形成囊泡，不屬于胞吐作用。,解析,返回,1,2,3,4,√,考點三 活動：觀察洋蔥表皮細胞的質壁分離及質壁分離復原,1.實驗原理 成熟的植物細胞構成滲透系統(tǒng)可發(fā)生 。,,答案,滲透作用,,,2.實驗步驟,,答案,緊貼細胞壁,0.3 g/mL蔗糖溶液,逐漸變小,變深,細胞壁逐漸分離,清水,逐漸脹大,變淺,逐漸貼近細胞壁,3.現(xiàn)象與結論,特別提醒 關于細胞質壁分離和復原實驗的注意點 (1)本實驗存在兩組對照實驗,(2)引發(fā)質壁分離的兩種原因,(3)本實驗是教材中涉及“顯微鏡觀察”實驗中唯一的一個“只在低倍鏡下”觀察(不曾換“高倍鏡”)的實驗。,植物細胞質壁分離及質壁分離復原的拓展應用 (1)判斷成熟植物細胞是否是活細胞,發(fā)生質 壁分離 不發(fā)生質 壁分離,→是活細胞,→是死細胞,,(2)測定細胞液濃度范圍,細胞液濃度介于未發(fā)生質壁分離和剛發(fā)生質壁分離的蔗糖溶液濃度之間,(3)比較不同成熟植物細胞的細胞液濃度,需時間越短，細胞液濃度越小，反之細胞液濃度越大,發(fā)生質壁分離所,(4)鑒別不同種類的溶液(如KNO3和蔗糖溶液),只發(fā)生質 壁分離 質壁分離后 自動復原,,→蔗糖溶液,→KNO3溶液,(1)實驗時一定要選擇紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞嗎？ 提示 不一定。但紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的細胞液中含有色素，使液泡呈現(xiàn)紫色，更有利于觀察。 (2)根尖分生區(qū)的細胞能否作為該實驗的材料？ 提示 根尖分生區(qū)的細胞無大液泡，不發(fā)生質壁分離，不能作為該實驗的材料。 (3)選擇試劑時，為什么選用0.3 g/mL的蔗糖溶液而不用0.5 g/mL的蔗糖溶液？ 提示 使用濃度過高的蔗糖溶液(0.5 g/mL)觀察質壁分離現(xiàn)象明顯，但不能復原，因為溶液濃度過高會導致細胞過度失水而死亡。,問題探究,,提示,(4)適宜濃度的KNO3溶液或尿素、甘油、乙二醇等能否作為該實驗的試劑？為什么？鹽酸、酒精、醋酸等可以嗎？為什么？ 提示 K＋和 可被細胞吸收，從而使細胞液濃度增大，所以細胞先發(fā)生質壁分離后又自動復原，不適于作為該實驗的試劑(尿素、甘油、乙二醇等現(xiàn)象同上)。鹽酸、酒精、醋酸能殺死細胞，不能作為質壁分離實驗的試劑。 (5)該實驗無獨立的對照組，為什么還叫對照實驗？ 提示 該實驗中，實驗組和對照組在同一裝片中先后進行，屬于自身對照。,,提示,1,2,3,4,題型一 實驗基礎 1.(2016·浙江10月選考)下列關于“觀察洋蔥表皮細胞的質壁分離及質壁分離復原”活動的敘述，正確的是( ) A.制作洋蔥表皮細胞裝片需經(jīng)解離、壓片等操作才能將細胞分散 B.從低倍鏡換成高倍鏡時，需轉動光圈才能換上高倍物鏡 C.質壁分離過程中，水分子從胞內單向運動到胞外導致液泡變小 D.質壁分離復原過程中，細胞吸水速度逐步減慢,,解析,√,解析 該實驗需要細胞保持活性，解離、壓片會使細胞死亡；轉動轉換器換上高倍物鏡；質壁分離時，水分子雙向擴散，失水大于吸水，導致液泡減??；細胞吸水速度取決于細胞內外濃度差，質壁分離復原過程中細胞內外濃度差逐漸減小，細胞吸水速度逐漸減慢。,1,2,3,4,2.(2015·上海，15)將紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞置于30%蔗糖溶液中數(shù)分鐘后，用清水引流，重復多次，則在此過程中如圖所示細胞中( ),A.區(qū)域①擴大，區(qū)域②紫色變淺 B.區(qū)域①縮小，區(qū)域②紫色加深 C.區(qū)域①擴大，區(qū)域②紫色不變 D.區(qū)域①縮小，區(qū)域②紫色變淺,解析 發(fā)生質壁分離的細胞用清水引流，使其處于清水中，由于外界溶液濃度小于細胞液濃度，細胞吸水，發(fā)生質壁分離后的復原，所以圖示中區(qū)域①縮小，區(qū)域②紫色變淺，答案選D。,,解析,1,2,3,4,√,題型二 實驗應用 3.用2 mol·L－1的乙二醇溶液和2 mol·L－1的蔗糖溶液分別浸潤某種植物細胞，觀察質壁分離現(xiàn)象，得到其原生質體相對體積變化情況如圖所示。下列表述不正確的是( ),A.該細胞不可能是根尖分生區(qū)的細胞 B.AB段曲線表明細胞液濃度在逐漸增大 C.BC段表明該細胞開始因失水過多而逐漸死亡 D.用一定濃度的KNO3溶液代替乙二醇溶液，可得到類似的結果,,解析,1,2,3,4,√,解析 能發(fā)生質壁分離的細胞是具有大液泡的成熟植物細胞，根尖分生區(qū)細胞是未成熟的植物細胞，因此該細胞不可能是根尖分生區(qū)細胞；AB段原生質體相對體積不斷減小，說明細胞液濃度逐漸增大；BC段由于乙二醇進入細胞內，導致質壁分離復原；用一定濃度的KNO3溶液處理該細胞，由于K＋和 通過主動轉運進入細胞內，因此也會發(fā)生質壁分離后自動復原。,1,2,3,4,4.某同學探究“不同濃度蔗糖溶液對紫色洋 蔥鱗片葉外表皮細胞形態(tài)的影響”，得到如 圖所示結果。相關敘述正確的是( ),,解析,A.實驗的主要原理是活的植物細胞能夠發(fā) 生滲透作用 B.實驗中需要使用顯微鏡、載玻片等儀器以及蘇丹Ⅲ、重鉻酸鉀溶液等 藥品 C.紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞浸潤在蒸餾水中時，細胞會略微膨脹 D.結果表明大多數(shù)細胞的細胞液濃度介于0.25～0.3 mmol/L之間,1,2,3,4,√,返回,解析 實驗的主要原理為活的成熟(具大液泡)的植物細胞能夠發(fā)生滲透作用，A錯誤； 蘇丹Ⅲ用來檢測油脂，重鉻酸鉀用來檢測酒精，B錯誤； 細胞浸潤在蒸餾水中，會進行滲透吸水，由于細胞壁的伸縮性差，所以會略微膨脹，C正確； 由題圖可以看出大多數(shù)細胞的細胞液濃度介于0.2～0.25 mmol/L之間，D錯誤。,1,2,3,4,,返回,探高考 練模擬,1,2,3,4,1.下圖為滲透作用實驗。實驗開始時如圖甲所示，A代表清水，B、C代表蔗糖溶液。一段時間以后，當漏斗管內的液面不再變化時(如圖乙所示)，h1、h2分別表示兩個漏斗中液面上升的高度。下列說法錯誤的是( ) A.圖甲中B的濃度大于C的濃度 B.圖乙中B的濃度等于C的濃度 C.圖甲中A的水分子擴散到B中 的速度大于A中的水分子擴散到 C中的速度，即使達到滲透平衡，B的濃度仍大于A D.圖乙中A的水分子擴散到B中的速度等于B中的水分子擴散到A中的速度,,解析,5,√,解析 半透膜兩側溶液濃度差越大，水分子擴散越快，漏斗管內液面越高。據(jù)最終實驗結果可判斷，圖甲中B的濃度大于C的濃度。當漏斗管內的液面不再變化時，水分子進出半透膜達到動態(tài)平衡。滲透壓越大，表明溶液的濃度越大，因為h1＞h2，所以圖乙中B的濃度大于C的濃度，B項錯誤。,1,2,3,4,5,2.(2015·臺州高二期末)下列關于物質出入細胞方式的敘述，錯誤的是( ) A.甘油以擴散方式穿過細胞膜 B.滲透發(fā)生過程中水分子的運動是雙向的 C.主動轉運是細胞吸收或排出物質的最重要的方式 D.易化擴散過程中載體的形變需要消耗ATP,解析 甘油進入細胞的方式為擴散，A正確； 滲透發(fā)生過程中水分子的運動是雙向的，B正確； 主動轉運是細胞吸收或排出物質的最重要的方式，C正確； 易化擴散過程中載體的形變不需要消耗能量，D錯誤。,,解析,1,2,3,4,5,√,3.(2016·臺州9月選考模擬測試題)下圖表示某物質跨膜運輸?shù)倪^程，下列有關敘述錯誤的是( ),,解析,A.該物質與膜上的載體蛋白結合具有專一性 B.膜上載體蛋白結合該物質后其形狀會發(fā)生改變 C.該運輸方式是細胞內最重要的吸收或排出物質的方式 D.圖示過程可以表示效應B細胞分泌抗體,1,2,3,4,5,√,解析 據(jù)題圖，該運輸需要載體和能量，因此判斷為主動轉運。效應B細胞分泌抗體為胞吐作用，D錯誤。,1,2,3,4,5,,4.(2015·浙江10月學考)用質量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液浸潤紫色洋蔥鱗片葉外表皮，在顯微鏡下觀察到如圖所示的結果。下列敘述錯誤的是( ),解析 圖中①表示細胞壁，A正確； 圖示細胞發(fā)生了質壁分離，細胞失水， 導致②的體積比實驗初期小，④的顏色比實驗初期深，B錯誤、D正確； ③處表示細胞壁和細胞膜之間的部分，充滿著蔗糖溶液，C正確。,,解析,A.①表示細胞壁 B.②的體積比實驗初期大 C.③處充滿著蔗糖溶液 D.④的顏色比實驗初期深,1,2,3,4,5,√,5.(2016·溫州十校聯(lián)考)如圖是質膜上Na＋、K＋－ATP酶的結構示意圖，下列敘述錯誤的是( ),A.該酶的形狀變化為ATP的水解供能 B.該酶有利于質膜兩側某些離子保持一定的濃度差 C.該酶有利于神經(jīng)細胞保持一定的膜電位 D.該酶既能催化ATP水解，又能作為載體蛋白,,解析,返回,1,2,3,4,5,√,解析 由圖可知，細胞排出Na＋、吸收K＋的過程需要載體蛋白參與，同時需要ATP提供能量，所以運輸方式是主動轉運，由此可知，Na＋、K＋－ATP酶具載體和酶的作用，A錯誤； 分析題圖可知，鈉離子通過主動轉運排出細胞外，鉀離子通過主動轉運被運輸?shù)郊毎麅?，維持了細胞內高K＋、低Na＋的離子濃度梯度，B正確； 酶有利于質膜兩側某些離子保持一定的濃度差，從而有利于神經(jīng)細胞保持一定的膜電位，C正確； 由圖可知，細胞排出Na＋吸收K＋的過程需要載體蛋白參與，同時需要ATP提供能量，所以運輸方式是主動轉運，由此可知，Na＋、K＋－ATP酶具載體和酶的作用，D正確。,,返回,1,2,3,4,5,