第三講 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例和方式,一、細(xì)胞的吸水和失水 1滲透作用發(fā)生的2個條件,知識梳理,半透膜,濃度差,2填寫動植物細(xì)胞吸水和失水的原理和現(xiàn)象 (1)動物細(xì)胞的吸水和失水：,(2)植物細(xì)胞的吸水和失水：,細(xì)胞膜,細(xì)胞質(zhì),細(xì)胞膜,液泡膜,細(xì)胞液,二、物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式 1物質(zhì)出入細(xì)胞的方式、特點(diǎn)及實(shí)例,2胞吞與胞吐 (1)胞吞：細(xì)胞攝取大分子時，首先是大分子附著在 表面，從而使細(xì)胞膜內(nèi)陷形成 包圍著大分子，從膜上分離下來進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部。 (2)胞吐：細(xì)胞需要外排的大分子，先在細(xì)胞內(nèi)形成 ，然后移到 處，與之融合，將大分子移出細(xì)胞。,細(xì)胞膜,小囊,囊泡,細(xì)胞膜,【解惑】 消耗能量的運(yùn)輸方式不一定是主動運(yùn)輸，胞吞、胞吐也需要消耗能量，屬于非跨膜運(yùn)輸。,三、觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原 1. 植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原 (1)原理 成熟的植物細(xì)胞構(gòu)成 可發(fā)生滲透作用。 當(dāng)細(xì)胞液濃度 外界溶液濃度時，失水，質(zhì)壁分離；當(dāng)細(xì)胞液濃度 外界溶液濃度時，吸水，質(zhì)壁分離復(fù)原。,滲透系統(tǒng),(2)過程、操作,0.3g/mL蔗糖溶液,緊貼細(xì)胞壁,逐漸變小,變深,細(xì)胞壁逐漸分離,清水,逐漸脹大,變淺,逐漸貼近細(xì)胞壁,2不同物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸特點(diǎn) (1)水分子： (高低)。 (2)離子和小分子：依據(jù)細(xì)胞生命活動需要進(jìn)行 。,選擇吸收,順相對含量梯度,3水稻和番茄吸收不同離子的特點(diǎn) (1)同種生物細(xì)胞對不同物質(zhì)的吸收具有 ，與其含有離子載體蛋白 的 有關(guān)。 (2)不同種生物細(xì)胞對同種物質(zhì)吸收具有 。,選擇性,種類和數(shù)量,差異性,4生物膜的功能特性 (1)細(xì)胞膜和其他生物膜都是 膜，水分子、一些離子和小分子可以通過，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過。 (2)生物膜的 性是活細(xì)胞的一個重要特征。,選擇透過性,選擇透過,1判斷下列有關(guān)細(xì)胞的吸水和失水的敘述。 (1)成熟植物細(xì)胞在高滲溶液中發(fā)生質(zhì)壁分離是因?yàn)榧?xì)胞壁具有選擇透過性。(2013·北京卷) ( ) (2)用紫色洋蔥鱗片葉外表皮作實(shí)驗(yàn)材料可觀察質(zhì)壁分離及復(fù)原。(2012·廣東卷) ( ),自主檢測,×,(3)將人的紅細(xì)胞放入4 蒸餾水中，一段時間后紅細(xì)胞破裂，其主要原因是蒸餾水大量進(jìn)入紅細(xì)胞。(2011·新課標(biāo)卷) ( ) (4)質(zhì)壁分離過程中，水分子外流導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)滲透壓升高。(2010·天津卷) ( ) 2判斷下列關(guān)于物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例的敘述。 (1)吸收不同物質(zhì)元素離子的速率都相同。(2013·新課標(biāo)) ( ),×,(2)適應(yīng)高滲環(huán)境的動物可排出體內(nèi)多余的鹽。(2013·江蘇卷) ( ) (3)番茄和水稻根系吸收Si元素的量相等。(2012·海南卷) ( ) (4)海水中的海藻細(xì)胞可通過積累溶質(zhì)防止質(zhì)壁分離。(2009·寧夏卷) ( ) 3判斷下列有關(guān)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)臄⑹觥?(1) O2通過主動運(yùn)輸進(jìn)入線粒體。(2013·北京卷) ( ),×,×,(2)物質(zhì)通過協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞時需要消耗ATP。(2013·海南卷) ( ) (3)葡萄糖跨膜運(yùn)輸不需要載體蛋白。(2012·廣東卷) ( ) (4)植物根系通過主動運(yùn)輸吸收無機(jī)離子需要ATP。(2012· 海南卷) ( ) (5)水分子和鉀離子以自由擴(kuò)散方式進(jìn)出輪藻細(xì)胞。(2011·重慶卷) ( ),×,×,×,(6)主動運(yùn)輸過程中，需要載體蛋白協(xié)助和ATP提供能量。(2010·天津卷) ( ) (7)抑制細(xì)胞呼吸對自由擴(kuò)散和主動運(yùn)輸?shù)霓D(zhuǎn)運(yùn)速率均有影響。(2010·山東卷) ( ) 4(2014·新課標(biāo))將某植物花冠切成大小和形狀相同的細(xì)條，分為a、b、c、d、e和f組(每組的細(xì)條數(shù)相等)，取上述6組細(xì)條分別置于不同濃度的蔗糖溶液中，浸泡相同時間后測量各組花冠細(xì)條的長度，結(jié)果如圖所示。假如蔗糖溶液與花冠細(xì)胞之間只有水分交換，則,×,A實(shí)驗(yàn)后，a組液泡中的溶質(zhì)濃度比b組的高 B浸泡導(dǎo)致f組細(xì)胞中液泡的失水量小于b組的 Ca組細(xì)胞放在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b組 D使細(xì)條在浸泡前后長度不變的蔗糖濃度介于0.40.5mol·L1之間,解析 實(shí)驗(yàn)前長度/實(shí)驗(yàn)后長度的比值為1時，水分進(jìn)出細(xì)胞達(dá)到平衡；比值小于1表明細(xì)胞吸水，且比值越 小，花冠吸水越多；比值大于1表明細(xì)胞失水，且比值越大，花冠失水越多。據(jù)圖可推知a組吸水多于b組，因此實(shí)驗(yàn)后a組細(xì)胞液中溶質(zhì)濃度低于b組；f組比值大于b組，因此失水量大于b組；水分子進(jìn)出細(xì)胞的方式是自由擴(kuò)散，不消耗能量；由c組吸水，d組失水知細(xì)條細(xì)胞液濃度介于0.40.5mol·L1之間。 答案 D,考點(diǎn)一 細(xì)胞的吸水和失水,【核心突破】,1對比分析成熟植物細(xì)胞是一個滲透系統(tǒng),2.滲透作用原理的拓展應(yīng)用 探究物質(zhì)能否通過半透膜(以碘和淀粉為例),【易錯易混】 1滲透平衡概念辨析 (1)發(fā)生滲透平衡只意味著半透膜兩側(cè)水分子移動達(dá)平衡狀態(tài)，既不可看作沒有水分子移動也不可看作兩側(cè)溶液濃度相等。 (2)溶液濃度指物質(zhì)的量濃度而非質(zhì)量濃度，如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的質(zhì)量濃度相等，但10%蔗糖溶液的物質(zhì)的量濃度小，故水可通過半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移動。,2關(guān)于滲透系統(tǒng)中的2個“比較” (1)半透膜與選擇透過性膜的比較 區(qū)別：半透膜是無生命的物理性薄膜，物質(zhì)能否通過取決于分子的大小。 選擇透過性膜是具有生命的生物膜，載體蛋白的存在決定了其對不同物質(zhì)吸收的選擇性。細(xì)胞死亡或膜載體蛋白失活后，其選擇透過性喪失。 共性：都允許水分子自由通過，而不允許生物大分子物質(zhì)通過。,(2)原生質(zhì)層與原生質(zhì)體的比較 原生質(zhì)層在成熟的植物細(xì)胞內(nèi)相當(dāng)于半透膜的結(jié)構(gòu)，由細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)組成，不包括細(xì)胞核和液泡內(nèi)的細(xì)胞液。此結(jié)構(gòu)僅存在于成熟的植物細(xì)胞中。 原生質(zhì)體是去除了植物細(xì)胞壁后所剩下的具有生物活性的植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)，包括細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核三部分。,【命題預(yù)測】,考向預(yù)測 以滲透裝置為依托，考查滲透作用原理及應(yīng)用,1. 如圖表示一中間隔以半透膜(只允許水分子通過)的水槽，兩側(cè)分別加入等物質(zhì)的量濃度的葡萄糖溶液和麥芽糖溶液。然后在半透膜兩側(cè)加入等質(zhì)量的麥芽糖酶，在加入麥芽糖酶前后a、b兩側(cè)液面的變化是,A加酶前a側(cè)液面上升，加酶后b側(cè)液面上升并高于a側(cè)液面 B加酶前a側(cè)液面上升，加酶后b側(cè)液面上升并等于a側(cè)液面 C加酶前后a、b兩側(cè)液面不變 D加酶前a、b兩側(cè)液面不變，加酶后b側(cè)液面上升并高于a側(cè)液面,【關(guān)鍵點(diǎn)撥】,解析 溶液滲透壓的大小取決于單位體積溶液中溶質(zhì)微粒的數(shù)目。相同物質(zhì)的量濃度的葡萄糖溶液和麥芽糖溶液滲透壓相等，即加酶前a、b兩側(cè)液面不變；但加入麥芽糖酶后，麥芽糖分解，使得b側(cè)溶液的滲透壓增大，水分由a側(cè)向b側(cè)轉(zhuǎn)移，b側(cè)液面上升并高于a側(cè)。 答案 D,【方法提煉】 常見滲透裝置圖分析,(1)若S1溶液濃度大于S2，則單位時間內(nèi)由S2S1的水分子數(shù)多于S1S2，外觀上表現(xiàn)為S1液面上升；若S1溶液濃度小于S2，則情況相反，外觀上表現(xiàn)為S1液面下降。 (2)在達(dá)到滲透平衡后，若存在如圖所示的液面差h，則S1溶液濃度仍大于S2。因?yàn)橐好娓叩囊粋?cè)形成的壓強(qiáng)，會阻止溶劑由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴(kuò)散。,考點(diǎn)二 物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式,1物質(zhì)出入細(xì)胞方式的綜合比較,【核心突破】,【警示】 有關(guān)物質(zhì)出入細(xì)胞的8個“不要漏掉” (1)需要載體蛋白協(xié)助的運(yùn)輸方式除主動運(yùn)輸外不要漏掉協(xié)助擴(kuò)散。 (2)消耗能量的運(yùn)輸方式除主動運(yùn)輸外不要漏掉胞吞和胞吐。 (3)從高濃度到低濃度的運(yùn)輸方式除自由擴(kuò)散外不要漏掉協(xié)助擴(kuò)散，有些主動運(yùn)輸也可以從高濃度到低濃度運(yùn)輸。,(4)影響協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸速率的因素除載體蛋白數(shù)量外不要漏掉濃度差。 (5)與主動運(yùn)輸有關(guān)的細(xì)胞器除供能的線粒體外不要漏掉載體蛋白的合成場所核糖體。 (6)運(yùn)輸速率與O2濃度無關(guān)的運(yùn)輸方式除自由擴(kuò)散外不要漏掉協(xié)助擴(kuò)散。 (7)胞吞(吐)的大分子物質(zhì)穿過細(xì)胞膜的層數(shù)為0，因?yàn)樵撨^程是通過膜的融合將物質(zhì)轉(zhuǎn)入或轉(zhuǎn)出細(xì)胞的。 (8)RNA和蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核，是通過核孔，而不是通過胞吞、胞吐。,2影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)囊蛩?(1)氧氣濃度,(2)物質(zhì)濃度(在一定的濃度范圍內(nèi)),【命題預(yù)測】,考向預(yù)測一 以生物膜的流動鑲嵌模型為載體考查物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)?方式,3. 如圖表示動物某組織細(xì)胞細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)部分物質(zhì)示意圖，與圖中信息不相符的是,A甲側(cè)為細(xì)胞外，乙側(cè)為細(xì)胞內(nèi) BNa既可順濃度梯度運(yùn)輸也可逆濃度梯度運(yùn)輸 C圖示中葡萄糖跨膜運(yùn)輸?shù)闹苯域?qū)動力不是ATP D圖示中葡萄糖跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞脚c細(xì)胞吸收甘油的方式相同,解析 根據(jù)圖示分析，圖中Na以主動運(yùn)輸方式被運(yùn)出細(xì)胞，K以主動運(yùn)輸方式進(jìn)入細(xì)胞。細(xì)胞膜受刺激后，通透性改變，通過Na通道使Na內(nèi)流，由高濃度到低濃度，所以甲側(cè)為細(xì)胞外，乙側(cè)為細(xì)胞內(nèi)，A正確；從圖中可以看出，Na可以順濃度梯度進(jìn)行被動運(yùn)輸，也可以逆濃度梯度進(jìn)行主動運(yùn)輸，B正確；圖中葡萄糖的運(yùn)輸沒有ATP參與，可能是協(xié)助擴(kuò)散，例如紅細(xì)胞吸收葡萄糖，C正確；細(xì)胞吸收甘油的方式是自由擴(kuò)散，D錯誤。 答案 D,【關(guān)鍵點(diǎn)撥】 本題是一道信息題，解答的關(guān)鍵是識圖，獲得相關(guān)信息。特別是要發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)運(yùn)Na和葡萄糖的是同一個載體蛋白，同時Na濃度是膜外高、膜內(nèi)低，由膜內(nèi)到膜外運(yùn)輸Na是要消耗能量的。,考向預(yù)測二 以坐標(biāo)曲線圖的形式考查影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)囊蛩?4. 由圖中曲線a、b表示物質(zhì)跨(穿)膜運(yùn)輸?shù)膬煞N方式，下列表述正確的是,A脂溶性小分子物質(zhì)不能通過方式a運(yùn)輸 B與方式a有關(guān)的載體蛋白覆蓋于細(xì)胞膜表面 C方式b的最大轉(zhuǎn)運(yùn)速率與載體蛋白數(shù)量有關(guān) D抑制細(xì)胞呼吸對方式a和b的轉(zhuǎn)運(yùn)速率均有影響,解析 本題考查物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞降姆治雠c坐標(biāo)曲線的綜合。分析坐標(biāo)曲線可以看出，a為自由擴(kuò)散，b為協(xié)助擴(kuò)散(或主動運(yùn)輸)。脂溶性小分子物質(zhì)通過自由擴(kuò)散(即方式a)運(yùn)輸，因此A錯誤；方式a與載體無關(guān)，只與濃度有關(guān)，因此B錯誤；方式b的最大的轉(zhuǎn)運(yùn)速率與載體的種類和數(shù)量有關(guān)，因此C正確。抑制細(xì)胞呼吸，能量供應(yīng)不足，導(dǎo)致主動運(yùn)輸受阻，而與自由擴(kuò)散(協(xié)助擴(kuò)散)無關(guān)，因此D錯誤。 答案 C,【知識拓展】 (1)載體是細(xì)胞膜上的一類蛋白質(zhì)，它具有特異性，不同物質(zhì)的載體不同，不同生物細(xì)胞膜上的載體的種類和數(shù)量也不同；(2)載體具有飽和現(xiàn)象，當(dāng)細(xì)胞膜上的載體達(dá)到飽和時，細(xì)胞吸收該載體運(yùn)載的物質(zhì)的速率不再隨物質(zhì)的濃度的增大而增大。,考點(diǎn)三 觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原,1與細(xì)胞質(zhì)壁分離及復(fù)原有關(guān)的5個總結(jié) (1)實(shí)驗(yàn)材料的選擇 一般不選擇細(xì)菌細(xì)胞，它能發(fā)生質(zhì)壁分離，但現(xiàn)象不明顯。不能選擇動物細(xì)胞，它無細(xì)胞壁，不能發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。,【核心突破】,(2)實(shí)驗(yàn)試劑使用 使用濃度過高的蔗糖溶液(0.5 g/mL)，質(zhì)壁分離現(xiàn)象明顯，但不能復(fù)原，因?yàn)槿芤簼舛冗^高，細(xì)胞過度失水而死亡。使用質(zhì)量濃度為1 mol·L1的KNO3溶液，因?yàn)镵和NO可被細(xì)胞吸收，使細(xì)胞液濃度增大，所以細(xì)胞先發(fā)生質(zhì)壁分離后又自動復(fù)原。(尿素、甘油、乙二醇等現(xiàn)象同上),(3)發(fā)生質(zhì)壁分離時在細(xì)胞壁和細(xì)胞膜之間充滿的是外界溶液，原因是細(xì)胞壁具有全透性。 (4)質(zhì)壁分離與復(fù)原過程中水分移動是雙向的，總結(jié)果是單向的。 (5)本實(shí)驗(yàn)用顯微鏡觀察了三次，第一次與第二次形成對照，第三次與第二次形成對照，該對照方法為自身對照。,2質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的拓展應(yīng)用及方法 (1)判斷細(xì)胞的死活 (2)測定細(xì)胞液濃度范圍 (3)比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度大小 (4)比較一系列溶液的濃度的大小 (5)鑒別不同種類的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液),【命題預(yù)測】,考向預(yù)測一 實(shí)驗(yàn)材料、原理、操作,5(2014·新課標(biāo))下列關(guān)于植物細(xì)胞質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的敘述，錯誤的是 A與白色花瓣相比，采用紅色花瓣有利于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察 B用黑藻葉片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，葉綠體的存在會干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察 C用紫色洋蔥鱗片葉外表皮不同部位觀察到的質(zhì)壁分離程度可能不同 D紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的液泡中有色素，有利于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察,解析 紅色花瓣細(xì)胞的液泡呈紅色，比白色花瓣更便于觀察質(zhì)壁分離現(xiàn)象，A項(xiàng)正確；黑藻葉片的葉肉細(xì)胞中液泡呈無色，葉綠體的存在使原生質(zhì)層呈綠色，有利于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，B項(xiàng)錯誤；紫色洋蔥鱗片葉外表皮不同部位細(xì)胞的細(xì)胞液濃度不一定都相同，用相同濃度的外界溶液進(jìn)行質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)時觀察到的質(zhì)壁分離程度可能不同，C項(xiàng)正確；紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的液泡含有色素，呈紫色，有利于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，D項(xiàng)正確。 答案 B,考向預(yù)測二 實(shí)驗(yàn)分析與拓展 6(2014·上海卷)以紫色洋蔥鱗片葉為材料進(jìn)行細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的實(shí)驗(yàn)，原生質(zhì)層長度和細(xì)胞長度分別用X和Y表示(如圖)，在處理時間相同的前提下,A同一細(xì)胞用不同濃度蔗糖溶液處理，X/Y值越小，則紫色越淺 B同一細(xì)胞用不同濃度蔗糖溶液處理，X/Y值越大，則所用蔗糖溶液濃度越高 C不同細(xì)胞用相同濃度蔗糖溶液處理，X/Y值越小，則越易復(fù)原 D不同細(xì)胞用相同濃度蔗糖溶液處理，X/Y值越大，則細(xì)胞的正常細(xì)胞液濃度越高,解析 同一細(xì)胞用不同濃度蔗糖溶液處理，X/Y值越小，表示失水越多，質(zhì)壁分離越明顯，紫色越深，X/Y值越大，失水越少，所用蔗糖溶液濃度越小，故A、B錯誤；X/Y針對同一細(xì)胞，所以A、B、C都不正確。不同細(xì)胞用相同濃度蔗糖溶液處理，X/Y值越小，表示失水越多，越不易復(fù)原；故C錯誤，而X/Y值越大，表示該細(xì)胞失水越少，則該細(xì)胞的正常細(xì)胞液濃度越高。故D正確。 答案 D, 方法技巧,物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式及特點(diǎn)的判斷方法 1不同因素對主動運(yùn)輸?shù)挠绊懖煌?由于主動運(yùn)輸需要載體蛋白參與和消耗呼吸作用釋放的能量，因此抑制某載體蛋白活性，則只會導(dǎo)致以該載體蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)運(yùn)輸停止，對其他物質(zhì)運(yùn)輸不影響；但抑制呼吸作用，所有以主動運(yùn)輸跨膜的物質(zhì)運(yùn)輸都會受影響。,2興奮產(chǎn)生與傳導(dǎo)過程中Na、K的運(yùn)輸方式判斷 (1)由于細(xì)胞外Na濃度高，細(xì)胞內(nèi)K濃度高，因此靜息時K外流和興奮時Na內(nèi)流的運(yùn)輸方式都是被動運(yùn)輸。 (2)細(xì)胞維持膜外Na濃度高，膜內(nèi)K濃度高，需要不斷吸K排Na，此種運(yùn)輸方式為主動運(yùn)輸。,【典例訓(xùn)練】 1(2014·安徽卷)下圖為氨基酸和Na進(jìn)出腎小管上皮細(xì)胞的示意圖。下表選項(xiàng)中正確的是,解析 根據(jù)圖形可知，腎小管管腔中的氨基酸進(jìn)入上皮細(xì)胞為逆濃度的運(yùn)輸，屬于主動運(yùn)輸(其動力來自于Na協(xié)同運(yùn)輸中的離子梯度)；管腔中的鈉離子進(jìn)入上皮細(xì)胞為順濃度梯度的運(yùn)輸，不消耗能量，為被動運(yùn)輸；上皮細(xì)胞中的氨基酸進(jìn)入組織液為順濃度梯度的運(yùn)輸，屬被動運(yùn)輸，綜合分析，D選項(xiàng)正確。 答案 D, 圖示解讀,水稻和番茄吸收不同離子的特點(diǎn) 【典型圖示】 科學(xué)家將番茄和水稻分別放在含有Ca2、Mg2和SiO的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，結(jié)果及分析如下：,【信息解讀】 1水稻培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)液中Ca2、Mg2濃度上升，SiO濃度下降，說明水稻吸收SiO多，而吸收Ca2、Mg2少。番茄培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)液中SiO濃度上升，Ca2、Mg2濃度下降，說明番茄吸收Ca2、Mg2多，而吸收SiO少；兩者均表現(xiàn)出同一植物細(xì)胞對不同無機(jī)離子的吸收均有差異，不同植物細(xì)胞對同一無機(jī)鹽離子的吸收也均有差異，說明植物細(xì)胞膜對無機(jī)鹽離子的吸收具有選擇性。,2水稻培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)液中Ca2、Mg2濃度上升，SiO濃度下降，說明水稻吸收水的相對速度比吸收Ca2、Mg2的大，比吸收SiO的??；番茄培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)液中SiO濃度上升，Ca2、Mg2濃度下降，說明番茄吸收水的相對速度比吸收SiO的大，比吸收Ca2、Mg2的小。兩者均表現(xiàn)出植物細(xì)胞在同一時間吸收離子和吸收水的量不同，說明吸收無機(jī)鹽離子和吸收水是兩個相對獨(dú)立的過程。,【理論分析】 1植物對無機(jī)鹽離子的吸收具有選擇性，其直接原因在于不同植物細(xì)胞膜上載體蛋白的種類和數(shù)量是不同的，根本原因是由控制膜載體蛋白合成的基因(DNA分子)的特異性所決定的。,2植物對水分和無機(jī)鹽離子的吸收是兩個相對獨(dú)立的過程，植物吸收水分的方式是自由擴(kuò)散，而對無機(jī)鹽離子則以主動運(yùn)輸方式吸收。,【典例訓(xùn)練】 2. 用同一種完全培養(yǎng)液在兩個相同的容器內(nèi)分別培養(yǎng)水稻幼苗和番茄幼苗，假設(shè)兩植物的吸水速率相同，一段時間后，測定培養(yǎng)液中各種離子與實(shí)驗(yàn)開始時各種離子濃度之比如圖所示，該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果不能說明,A不同植物對各種離子的需求量是不同的 B與番茄相比，水稻對SiO需求量大，對Ca2需求量小 C不同植物根尖細(xì)胞膜上載體蛋白的種類和數(shù)量是不同的 D植物對各種離子的吸收速率與溶液中離子的濃度有關(guān),解析 由圖例分析可知，不同植物對同種離子的需要量及同一植物對不同離子的需要量不同。水稻吸收的SiO多，對Ca2、Mg2吸收量少，而番茄吸收的Ca2和Mg2較多，對SiO吸收量少。這體現(xiàn)了植物對無機(jī)鹽離子的吸收具有選擇性，其原因在于不同植物根尖細(xì)胞膜上載體蛋白的種類和數(shù)量是不同的。圖中并不能看出植物對各種離子的吸收速率與溶液中的離子濃度有關(guān)。 答案 D,原生質(zhì)層,濃度差,外界濃度大于細(xì)胞液濃度,細(xì)胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層,選擇透過性,主動運(yùn)輸和被動運(yùn)輸,胞吞和胞吐,高考體驗(yàn),1(2014·海南卷)關(guān)于植物根系吸收礦質(zhì)離子的敘述，正確的是 A植物根系吸收各種礦質(zhì)離子的速率相同 B土壤溫度不影響植物根系對礦質(zhì)離子的吸收,C植物根細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素離子主要依靠滲透作用 D植物根細(xì)胞能逆濃度梯度吸收土壤中的礦質(zhì)元素離子,解析 植物根系吸收各種礦質(zhì)離子的速率不一定相同，A錯；土壤溫度影響植物根細(xì)胞的酶活性，從而影響呼吸作用產(chǎn)生能量，進(jìn)一步影響植物根系對礦質(zhì)離子吸收的主動運(yùn)輸過程，B錯；植物根細(xì)胞吸收礦質(zhì)離子主要依靠主動運(yùn)輸，C錯；植物根細(xì)胞能通過主動運(yùn)輸逆濃度梯度吸收土壤中的礦質(zhì)元素離子，D正確。 答案 D,2(2014·浙江卷)下列關(guān)于物質(zhì)出入細(xì)胞方式的敘述，正確的是 A被細(xì)胞胞吞的一定是固體物質(zhì) B突觸前膜釋放乙酰膽堿屬于易化擴(kuò)散 C通過載體蛋白的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)屬于主動轉(zhuǎn)運(yùn) D胞吐過程一定會產(chǎn)生分泌泡與質(zhì)膜的融合,解析 胞吞作用包括吞噬作用和胞飲作用，吞噬作用是以大的囊泡形式，內(nèi)吞較大的固體顆粒，而胞飲作用則是將滴狀液體吞入細(xì)胞內(nèi)的過程，故A錯。突觸前膜釋放乙酰膽堿屬于胞吐作用，B項(xiàng)錯誤。通過載體蛋白的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)包括主動運(yùn)輸和易化擴(kuò)散，C項(xiàng)錯誤。胞吐的過程一定會產(chǎn)生分泌泡與質(zhì)膜(細(xì)胞膜)融合，故D項(xiàng)正確。 答案 D,3(2014·四川卷)在生物體內(nèi)，下列生理活動只能單向進(jìn)行的是 A質(zhì)壁分離過程中水分子的擴(kuò)散 B生長素在胚芽鞘中的極性運(yùn)輸 C肝細(xì)胞中糖原與葡萄糖的轉(zhuǎn)化 D活細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP的轉(zhuǎn)化,解析 A質(zhì)壁分離過程中原生質(zhì)層兩側(cè)水分子的擴(kuò)散是雙向的，故A錯。B.生長素在胚芽鞘中的極性運(yùn)輸是指由形態(tài)學(xué)上端向形態(tài)學(xué)下端的單方向運(yùn)輸，故B正確。C.肝細(xì)胞中，糖原和葡萄糖可雙向轉(zhuǎn)化，故C錯。D.活細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP雙向轉(zhuǎn)化，故D錯。 答案 B,4. (2013·浙江理綜卷) 某哺乳動物神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)外的K和Na濃度見下表。下列屬于主動轉(zhuǎn)運(yùn)的是,A.K經(jīng)鉀離子通道排出細(xì)胞 BK與有關(guān)載體蛋白結(jié)合排出細(xì)胞 CNa經(jīng)鈉離子通道排出細(xì)胞 DNa與有關(guān)載體蛋白結(jié)合排出細(xì)胞,解析 根據(jù)表格，神經(jīng)細(xì)胞外Na濃度較高，細(xì)胞內(nèi)K濃度較高，K和Na經(jīng)過離子通道排出細(xì)胞屬于被動運(yùn)輸，A項(xiàng)、C項(xiàng)錯誤；K與有關(guān)載體蛋白結(jié)合排出細(xì)胞，運(yùn)輸方向由高濃度向低濃度，運(yùn)輸方式為協(xié)助擴(kuò)散，B項(xiàng)錯誤；Na與有關(guān)載體蛋白結(jié)合排出細(xì)胞，運(yùn)輸方向由低濃度向高濃度，運(yùn)輸方式為主動運(yùn)輸，D項(xiàng)正確。 答案 D,5(2013·江蘇單科)下圖為研究滲透作用的實(shí)驗(yàn)裝置，請回答下列問題：,(1)漏斗內(nèi)溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)為兩種不同濃度的蔗糖溶液，漏斗內(nèi)外起始液面一致。滲透平衡時液面差為h，此時S1和S2濃度的大小關(guān)系為_。 (2)圖中半透膜模擬的是成熟植物細(xì)胞中的_，兩者在物質(zhì)透過功能上的差異是_。,(3)為進(jìn)一步探究兩種膜的特性，某興趣小組做了以下實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)材料：紫色洋蔥。 實(shí)驗(yàn)器具：如圖所示的滲透裝置(不含溶液)，光學(xué)顯微鏡，載玻片，蓋玻片，鑷子，刀片，吸水紙，擦鏡紙，滴管，記號筆等。 實(shí)驗(yàn)試劑：蒸餾水，0.3g/mL的蔗糖溶液和與其等滲的KNO3溶液。,部分實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果如下： 選兩套滲透裝置，標(biāo)上代號X和Y。在兩個燒杯里均加入一定量的蒸餾水，分別在裝置X和Y的漏斗內(nèi)加入適量的蔗糖溶液和KNO3溶液，均調(diào)節(jié)漏斗內(nèi)外液面高度一致。滲透平衡時出現(xiàn)液面差的裝置有_(填代號) 選兩片潔凈的載玻片，_，在載玻片中央分別滴加_，制作洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片并分別觀察裝片中細(xì)胞的初始狀態(tài)。,觀察臨時裝片中浸潤在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞發(fā)生的變化，兩者都能出現(xiàn)的現(xiàn)象是_。 (4)上述實(shí)驗(yàn)中最能體現(xiàn)兩種膜功能差異的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_。 解析 (1)一般兩側(cè)溶液的濃度并不相等，因?yàn)橐好娓叩囊粋?cè)形成的靜水壓，會阻止溶劑由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴(kuò)散，故兩者濃度關(guān)系仍是S1S2。,(2)圖中半透膜模擬成熟植物細(xì)胞的原生質(zhì)層，從功能上，半透膜只是利用孔徑大小控制物質(zhì)進(jìn)出；原生質(zhì)層是選擇透過性膜，靠能量和載體控制物質(zhì)出入，具有生物活性，可以完成逆濃度梯度的主動運(yùn)輸。 (3)蔗糖分子不能通過半透膜，而KNO3能夠通過半透膜，滲透平衡時裝置X能出現(xiàn)液面差，裝置Y不能出現(xiàn)液面差。洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞為成熟植物細(xì)胞，能夠發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象，選潔,凈的載玻片分別編號，在載玻片中央分別滴加蒸餾水，制作臨時裝片后觀察洋蔥表皮細(xì)胞的初始狀態(tài)。蔗糖分子不能透過原生質(zhì)層，蔗糖溶液中的細(xì)胞質(zhì)壁分離后不會自動復(fù)原，KNO3能被細(xì)胞吸收，導(dǎo)致細(xì)胞液和外界溶液的濃度差被消除，從而發(fā)生質(zhì)壁分離自動復(fù)原的現(xiàn)象。 答案 (1)S1S2 (2)原生質(zhì)層 原生質(zhì)層能主動轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)物質(zhì)而半透膜不能 (3)X 標(biāo)號 蒸餾水 質(zhì)壁分離 (4)KNO3溶液中的細(xì)胞質(zhì)壁分離后會自動復(fù)原,