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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(gè)條件,［知識(shí)梳理］,半透膜,濃度差,2．填寫動(dòng)植物細(xì)胞吸水和失水的原理和現(xiàn)象 (1)動(dòng)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(shí)，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(dòng)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 ①成熟的植物細(xì)胞構(gòu)成 可發(fā)生滲透作用。 ②當(dāng)細(xì)胞液濃度 外界溶液濃度時(shí)，失水，質(zhì)壁分離；當(dāng)細(xì)胞液濃度 外界溶液濃度時(shí)，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(dòng)需要進(jìn)行 。,選擇吸收,順相對(duì)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(duì)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(duì)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(gè)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(shí)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)Ⅰ) ( ),×,√,√,(2)適應(yīng)高滲環(huán)境的動(dòng)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(dòng)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(shí)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(dòng)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(dòng)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(duì)自由擴(kuò)散和主動(dòng)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)Ⅱ)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(shí)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 C．a(chǎn)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0.4～0.5mol·L－1之間,解析 實(shí)驗(yàn)前長度/實(shí)驗(yàn)后長度的比值為1時(shí)，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0.4～0.5mol·L－1之間。 答案 D,考點(diǎn)一 細(xì)胞的吸水和失水,【核心突破】,1．對(duì)比分析成熟植物細(xì)胞是一個(gè)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(cuò)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(dòng)達(dá)平衡狀態(tài)，既不可看作沒有水分子移動(dòng)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(dòng)。,2．關(guān)于滲透系統(tǒng)中的2個(gè)“比較” (1)半透膜與選擇透過性膜的比較 區(qū)別：①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。 ②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(duì)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 ①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。 ②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(shí)間內(nèi)由S2→S1的水分子數(shù)多于S1→S2，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Δh，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(huì)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(gè)“不要漏掉” (1)需要載體蛋白協(xié)助的運(yùn)輸方式除主動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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) B．Na＋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(dòng)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(dòng)運(yùn)輸方式被運(yùn)出細(xì)胞，K＋以主動(dòng)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(dòng)運(yùn)輸，也可以逆濃度梯度進(jìn)行主動(dòng)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(cuò)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(shí)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(gè)載體蛋白，同時(shí)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(duì)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(dòng)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(cuò)誤；方式a與載體無關(guān)，只與濃度有關(guān)，因此B錯(cuò)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(dòng)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(cuò)誤。 答案 C,【知識(shí)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(shí)，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(gè)總結(jié) (1)實(shí)驗(yàn)材料的選擇 ①一般不選擇細(xì)菌細(xì)胞，它能發(fā)生質(zhì)壁分離，但現(xiàn)象不明顯。②不能選擇動(dòng)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 ①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。②使用質(zhì)量濃度為1 mol·L－1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(dòng)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(shí)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(dòng)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(duì)照，第三次與第二次形成對(duì)照，該對(duì)照方法為自身對(duì)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)Ⅰ)下列關(guān)于植物細(xì)胞質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的敘述，錯(cuò)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(shí)，葉綠體的存在會(huì)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(cuò)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(shí)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(shí)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(cuò)誤；X/Y針對(duì)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(cuò)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(duì)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)挠绊懖煌?由于主動(dòng)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(huì)導(dǎo)致以該載體蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)運(yùn)輸停止，對(duì)其他物質(zhì)運(yùn)輸不影響；但抑制呼吸作用，所有以主動(dòng)運(yùn)輸跨膜的物質(zhì)運(yùn)輸都會(huì)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(shí)K＋外流和興奮時(shí)Na＋內(nèi)流的運(yùn)輸方式都是被動(dòng)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(dòng)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(dòng)運(yùn)輸(其動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(duì)不同無機(jī)離子的吸收均有差異，不同植物細(xì)胞對(duì)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(duì)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(duì)速度比吸收Ca2＋、Mg2＋的大，比吸收SiO的小；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(duì)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(shí)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(gè)相對(duì)獨(dú)立的過程。,【理論分析】 1．植物對(duì)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(duì)水分和無機(jī)鹽離子的吸收是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過程，植物吸收水分的方式是自由擴(kuò)散，而對(duì)無機(jī)鹽離子則以主動(dòng)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(gè)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(shí)間后，測定培養(yǎng)液中各種離子與實(shí)驗(yàn)開始時(shí)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(duì)各種離子的需求量是不同的 B．與番茄相比，水稻對(duì)SiO需求量大，對(duì)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(duì)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(duì)同種離子的需要量及同一植物對(duì)不同離子的需要量不同。水稻吸收的SiO多，對(duì)Ca2＋、Mg2＋吸收量少，而番茄吸收的Ca2＋和Mg2＋較多，對(duì)SiO吸收量少。這體現(xiàn)了植物對(duì)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(duì)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(dòng)運(yùn)輸和被動(dòng)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(duì)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(cuò)；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(duì)礦質(zhì)離子吸收的主動(dòng)運(yùn)輸過程，B錯(cuò)；植物根細(xì)胞吸收礦質(zhì)離子主要依靠主動(dòng)運(yùn)輸，C錯(cuò)；植物根細(xì)胞能通過主動(dòng)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(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn) D．胞吐過程一定會(huì)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(cuò)。突觸前膜釋放乙酰膽堿屬于胞吐作用，B項(xiàng)錯(cuò)誤。通過載體蛋白的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)包括主動(dòng)運(yùn)輸和易化擴(kuò)散，C項(xiàng)錯(cuò)誤。胞吐的過程一定會(huì)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(dòng)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(cuò)。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(cuò)。D.活細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP雙向轉(zhuǎn)化，故D錯(cuò)。 答案 B,4. (2013·浙江理綜卷) 某哺乳動(dòng)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(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的是,A.K＋經(jīng)鉀離子通道排出細(xì)胞 B．K＋與有關(guān)載體蛋白結(jié)合排出細(xì)胞 C．Na＋經(jīng)鈉離子通道排出細(xì)胞 D．Na＋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(dòng)運(yùn)輸，A項(xiàng)、C項(xiàng)錯(cuò)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(cuò)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(dòng)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(qǐng)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(shí)液面差為Δh，此時(shí)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(hào)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： ①選兩套滲透裝置，標(biāo)上代號(hào)X和Y。在兩個(gè)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(shí)出現(xiàn)液面差的裝置有__________________________(填代號(hào)) ②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(shí)裝片并分別觀察裝片中細(xì)胞的初始狀態(tài)。,③觀察臨時(shí)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(huì)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(dòng)運(yùn)輸。 (3)①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(shí)裝置X能出現(xiàn)液面差，裝置Y不能出現(xiàn)液面差。②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(hào)，在載玻片中央分別滴加蒸餾水，制作臨時(shí)裝片后觀察洋蔥表皮細(xì)胞的初始狀態(tài)。③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(huì)自動(dòng)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(dòng)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(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)物質(zhì)而半透膜不能 (3)①X ②標(biāo)號(hào) 蒸餾水 ③質(zhì)壁分離 (4)KNO3溶液中的細(xì)胞質(zhì)壁分離后會(huì)自動(dòng)復(fù)原,