《2022高考生物一輪復(fù)習(xí) 第07講 物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗?、方式教?新人教版必修1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022高考生物一輪復(fù)習(xí) 第07講 物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗?、方式教?新人教版必修1（19頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022高考生物一輪復(fù)習(xí) 第07講 物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗⒎绞浇贪?新人教版必修1 　1．物質(zhì)出入細(xì)胞的方式(Ⅱ)　2．實驗：(1)通過模擬實驗探究膜的透性　(2)觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原 　細(xì)胞的吸水和失水 1．滲透作用 (1)概念：水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜的擴(kuò)散過程。 (2)發(fā)生的條件 2．動植物細(xì)胞發(fā)生滲透作用的條件分析 (1)動物細(xì)胞 (2)植物細(xì)胞的吸水和失水 ①成熟植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu) ②原理和現(xiàn)象 a．外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度時，細(xì)胞失水，發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象； b．外界溶液濃度<細(xì)胞液濃度時，細(xì)胞吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。 ③質(zhì)壁分離的原因

2、 a．外因：細(xì)胞液濃度<外界溶液濃度，細(xì)胞通過滲透作用失水； b．內(nèi)因：細(xì)胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層的伸縮性。 1．(必修1 P60圖4—1改編)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，主要原因是(　　) A．紅細(xì)胞膜具有水溶性 B．紅細(xì)胞的液泡體積增大 C．蒸餾水大量進(jìn)入紅細(xì)胞 D．低溫時紅細(xì)胞膜流動性增大 解析：選C。將人的紅細(xì)胞放入4 ℃蒸餾水中，紅細(xì)胞會因大量蒸餾水進(jìn)入而破裂；紅細(xì)胞膜是脂溶性的；人的紅細(xì)胞沒有液泡；因低溫時分子運動減慢而導(dǎo)致細(xì)胞膜的流動性降低。 2．(深入追問)(1)滲透作用中，膜兩側(cè)溶液的濃度指的是質(zhì)量百分比濃度嗎？ 提示：不是，

3、溶液濃度指物質(zhì)的量的濃度。 (2)對于動植物細(xì)胞來說，單位時間內(nèi)，水分子進(jìn)出細(xì)胞的數(shù)量相等時，細(xì)胞內(nèi)外液體的濃度一定相等嗎？ 提示：不一定。對動物細(xì)胞來說，水分子進(jìn)出細(xì)胞的數(shù)量相等時，細(xì)胞內(nèi)外溶液的濃度相等。但植物細(xì)胞有細(xì)胞壁的支持、保護(hù)作用，當(dāng)單位時間內(nèi)水分子進(jìn)出植物細(xì)胞數(shù)量相等時，有可能細(xì)胞液濃度大于細(xì)胞外溶液濃度。 1．滲透作用模型和植物細(xì)胞與外界溶液形成滲透系統(tǒng)的比較分析 滲透作用模型 植物細(xì)胞與外界溶液形成滲透系統(tǒng) 圖解 基本 組成 或條件 半透膜、濃度差 原生質(zhì)層——選擇透過性膜； 濃度差——細(xì)胞液與外界溶液之間 原理 水分子通過半透膜的擴(kuò)散

4、作用 細(xì)胞液通過原生質(zhì)層與外界溶液之間發(fā)生滲透 水?dāng)U散的方向 低濃度溶液→高濃度溶液 2．驗證滲透作用發(fā)生的條件 (1)需要半透膜 (2)半透膜兩側(cè)溶液需要有濃度差 【感知考題】 成熟植物細(xì)胞的主要吸水方式是滲透吸水。某興趣小組為研究滲透吸水做了一個實驗，該實驗的簡易滲透吸水裝置如圖甲所示，圖甲中液面上升的高度與時間的關(guān)系如圖乙所示，一成熟植物細(xì)胞被放在某外界溶液中處于的一種狀態(tài)(此時細(xì)胞有活性)如圖丙所示。請判斷下列相關(guān)敘述中錯誤的是(　　) A．由圖甲中漏斗液面上升可知，實驗開始b側(cè)液體的濃度大于a側(cè)的 B．由圖乙可知圖甲中漏斗里溶液的吸水速率在下降

5、C．圖丙中相當(dāng)于圖甲中c結(jié)構(gòu)的是③④⑤ D．把圖丙所示狀態(tài)的細(xì)胞放在清水中，會發(fā)生質(zhì)壁分離 [解析]　圖甲液面上升說明b側(cè)液體濃度高于a側(cè)的，A正確；隨漏斗內(nèi)液面上升，半透膜(c)兩側(cè)的濃度差越來越小，故漏斗內(nèi)溶液的吸水速率在下降，B正確；圖丙中細(xì)胞膜③、液泡膜⑤及兩者之間的細(xì)胞質(zhì)④相當(dāng)于半透膜，C正確；把圖丙細(xì)胞放在清水中，會發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，D錯誤。 [答案]　D 高分點撥——類題通法 常見滲透裝置圖分析 (1)圖1中，若S1溶液濃度大于S2，則單位時間內(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

6、面下降。 (2)在達(dá)到滲透平衡后，若存在如圖2所示的液面差Δh，則S1溶液濃度仍大于S2。因為液面高的一側(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。 【跟進(jìn)題組】 命題1　滲透裝置中溶液濃度及水分子移動方向的判斷 1．(2017·汕頭模擬)如圖所示的U形管中間被半透膜(體積小于或等于單糖的物質(zhì)才能通過)隔開，兩側(cè)分別加入等量的0．1 mol·L－1的蔗糖溶液和麥芽糖溶液。一段時間后左右兩側(cè)液面高度變化是怎樣的？若向U形管兩側(cè)加入等量某種微量物質(zhì)，最終右側(cè)液面上升，那么加入的這種微量物質(zhì)最可能是什么(　　) A．右側(cè)液面高度下降；葡萄糖 B．兩側(cè)液面高度不變；蔗糖酶

7、 C．兩側(cè)液面高度不變；麥芽糖酶 D．右側(cè)液面高度下降；蒸餾水 解析：選B。半透膜兩側(cè)的溶液物質(zhì)的量濃度相等，因此兩側(cè)液面高度不變；若向U形管兩側(cè)加入的物質(zhì)是等量的蔗糖酶，則左側(cè)的每個蔗糖分子會被分解成1分子果糖和1分子葡萄糖，溶液濃度增加，左側(cè)液面上升，但隨著果糖、葡萄糖不斷透過半透膜進(jìn)入右側(cè)，而麥芽糖不能透過半透膜，這樣右側(cè)溶液濃度不斷增加，最終右側(cè)液面上升。 2．(2017·鄭州模擬)如圖中的滲透裝置，漏斗內(nèi)開始時的液面為a，停止上升時的液面為b，若每次停止上升后都將漏斗中高出燒杯液面的部分吸出，則吸出蔗糖溶液的次數(shù)與a、b液面間的高度差之間的關(guān)系是(　　) 解析：選A。

8、隨著漏斗內(nèi)蔗糖溶液不斷被吸出和漏斗內(nèi)蔗糖溶液不斷吸水，漏斗內(nèi)蔗糖溶液的濃度越來越小，滲透吸水的量越來越少，因而a、b液面的高度差越來越小。 (1)水分子的移動方向是雙向移動，但最終結(jié)果是由低濃度溶液流向高濃度溶液的水分子數(shù)較多。 (2)滲透平衡只意味著半透膜兩側(cè)水分子移動達(dá)到平衡狀態(tài)，既不可看作沒有水分子移動，也不可看作兩側(cè)溶液濃度絕對相等。 命題2　細(xì)胞的吸水和失水狀況分析 3．(2015·高考海南卷，10改編)取生理狀態(tài)相同的某種植物新鮮葉片若干，去除主脈后剪成大小相同的小塊，隨機(jī)分成三等份，之后分別放入三種濃度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中，一定時間后測得甲的濃度變小，乙的濃度

9、不變，丙的濃度變大。假設(shè)蔗糖分子不進(jìn)出細(xì)胞，則關(guān)于這一實驗結(jié)果，下列說法正確的是(　　) A．實驗前，丙的濃度>乙的濃度>甲的濃度 B．乙的濃度不變是因為細(xì)胞內(nèi)蔗糖濃度與乙的濃度相等 C．實驗中，細(xì)胞與蔗糖溶液間的水分移動屬于協(xié)助擴(kuò)散 D．甲、丙的濃度變化是由水分在細(xì)胞與蔗糖溶液間移動引起的 解析：選D。根據(jù)題干信息可推斷一定時間后“甲的濃度變小”是因為葉片失水，“乙的濃度不變”說明乙的濃度與葉片細(xì)胞的細(xì)胞液濃度相等，“丙的濃度變大”是因為細(xì)胞吸水，由此推斷，實驗前，丙的濃度<乙的濃度<甲的濃度，A、B錯誤，D正確；實驗中，細(xì)胞與蔗糖溶液間的水分移動屬于自由擴(kuò)散，C錯誤。 4．(課

10、標(biāo)全國卷改編)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．實驗后，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0．4～0．5 mol·L－1之間 解析：選D。A項，通過圖示可以看出，a組和b組實驗前長度/實驗后長度的值都小于1，表明細(xì)胞吸水導(dǎo)致細(xì)條變長；由于a

11、組實驗前長度/實驗后長度的值小于b組實驗前長度/實驗后長度的值，說明a組細(xì)胞吸水較多，b組細(xì)胞吸水較少，所以實驗后a組細(xì)胞液泡中的溶質(zhì)濃度比b組的低。B項，分析柱狀圖可知，f組細(xì)胞失水，而b組細(xì)胞吸水，因此浸泡導(dǎo)致f組細(xì)胞中液泡的失水量大于b組的。C項，水分進(jìn)出細(xì)胞的方式是自由擴(kuò)散，不消耗ATP。D項，根據(jù)柱狀圖可知，在濃度為0．4 mol·L－1的蔗糖溶液中的c組細(xì)胞吸水，而在濃度為0．5 mol·L－1的蔗糖溶液中的d組細(xì)胞失水，所以使細(xì)條在浸泡前后長度不變的蔗糖濃度介于0．4～0．5 mol·L－1之間。 易錯點1　原生質(zhì)層≠原生質(zhì)體 [點撥]　(1)原生質(zhì)層在成熟的植物細(xì)胞內(nèi)相

12、當(dāng)于半透膜。由細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)組成。(2)原生質(zhì)體是去除了植物細(xì)胞壁以后所剩下的植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)。 易錯點2　半透膜≠選擇透過性膜 [點撥]　(1)區(qū)別：①半透膜是無生物活性的物理性膜，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物活性的生物膜，載體蛋白的存在決定了其對不同物質(zhì)是否吸收的選擇性。 (2)共性：都允許水分子自由通過，而不允許大分子物質(zhì)通過。 命題3　與滲透作用有關(guān)的實驗探究 5．(2017·安徽臨泉一中一模)如圖1所示，在U形管中部c處裝有半透膜(半透膜允許水分子通過，但不允許糖通過)，在a側(cè)加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的葡萄糖水溶液，b側(cè)加入質(zhì)量分

13、數(shù)為10%的蔗糖水溶液，并使a、b兩側(cè)液面高度一致。經(jīng)一段時間后達(dá)到動態(tài)平衡。據(jù)此回答下列問題： (1)a側(cè)液面高度變化為________，達(dá)到動態(tài)平衡時，兩側(cè)液面不再變化，此時a側(cè)溶液濃度________(填“大于”“等于”或“小于”)b側(cè)溶液濃度。 (2)當(dāng)a、b兩側(cè)液面高度不變時，在b側(cè)加入一定量蔗糖酶，則a側(cè)液面高度變化為________，達(dá)到兩側(cè)液面不再變化時，a側(cè)溶液濃度________(填“大于”“等于”或“小于”)b側(cè)溶液濃度。在此過程中a側(cè)溶液吸水力________。 某同學(xué)在缺少實驗儀器的情況下，做了這樣一個實驗：將生雞蛋大頭的蛋殼去掉，保留殼膜完好，將小頭打破，

14、讓蛋清和蛋黃流出，如圖2所示。然后，在蛋內(nèi)灌上清水，把它放在0．3 g/mL的蔗糖溶液中，并且用鉛筆在雞蛋殼上標(biāo)上最初的吃水線，半小時后，他發(fā)現(xiàn)雞蛋上浮，原吃水線高出水面。請分析： (3)雞蛋殼上浮的原因是 ________________________________________________________________________。 (4)如果蛋殼里面是蔗糖溶液，外面是清水，蛋殼將會________。 (5)本實驗中相當(dāng)于滲透裝置中的半透膜的是________，若將正常線粒體放在清水中，會發(fā)生_____________________________________

15、___________________________________ (填“外膜后破裂”“內(nèi)膜后破裂”“內(nèi)外膜同時破裂”或“內(nèi)外膜隨機(jī)破裂”)。 解析：(1)葡萄糖是單糖，蔗糖是二糖，因此b側(cè)溶液物質(zhì)的量濃度較低，b側(cè)的水分子透過半透膜流向a側(cè)，a側(cè)液面升高，達(dá)到動態(tài)平衡時，由于a側(cè)液柱壓強(qiáng)的影響，此時a側(cè)溶液濃度大于b側(cè)溶液濃度。(2)在b側(cè)加入一定量蔗糖酶，b側(cè)蔗糖水解，濃度變大，a側(cè)的水分子透過半透膜流向b側(cè)，則a側(cè)液面高度變化為降低，達(dá)到兩側(cè)液面不再變化時，a側(cè)溶液濃度小于b側(cè)溶液濃度，在此過程中a側(cè)溶液濃度不斷增大，吸水力增強(qiáng)。(3)在0．3 g/mL蔗糖溶液中，雞蛋殼內(nèi)發(fā)生了

16、滲透失水，重量減輕，所以雞蛋殼上浮。(4)如果蛋殼里面是蔗糖溶液，外面是清水，水分子透過殼膜(半透膜)流向蛋殼內(nèi)，蛋殼將會下沉。(5)本實驗中相當(dāng)于滲透裝置中的半透膜的是殼膜，若將正常線粒體放在清水中，由于內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴，增大了膜面積，故會發(fā)生內(nèi)膜后破裂。 答案：(1)升高　大于　(2)降低　小于　增強(qiáng)　(3)殼內(nèi)清水通過殼膜滲透進(jìn)入蔗糖溶液，殼內(nèi)水減少，重量減輕 (4)下沉　(5)殼膜　內(nèi)膜后破裂 燒杯內(nèi)盛 淀粉溶液 漏斗內(nèi)盛 碘液 結(jié)論 變藍(lán) 不變藍(lán) 碘能通過半透膜，而淀粉不能 不變藍(lán) 變藍(lán) 淀粉能通過半透膜，而碘不能 變藍(lán) 變藍(lán) 淀粉和碘都能通過半

17、透膜 不變藍(lán) 不變藍(lán) 淀粉和碘都不能通過半透膜 　物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞? 1．物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗? (1)不同物質(zhì)的跨膜運輸特點 ①水分子：順相對含量梯度(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。 (2)水稻和番茄吸收不同離子的特點 ①同種生物細(xì)胞對不同物質(zhì)的吸收具有選擇性，與其含有離子載體的種類和數(shù)量有關(guān)。 ②不同種生物細(xì)胞對同種物質(zhì)吸收具有差異性。 2．物質(zhì)跨膜的方式[連一連] 1．(必修1 P73技能訓(xùn)練改編)如圖表示的是一個動物細(xì)胞內(nèi)外不同離子的相對濃度，根據(jù)圖中提供的信息，判斷下列說法正確的是(　　) ①細(xì)胞通過主動

18、運輸?shù)姆绞脚懦鯪a＋和Cl－ ②細(xì)胞通過主動運輸?shù)姆绞轿誎＋和Mg2＋ ③細(xì)胞通過協(xié)助擴(kuò)散的方式吸收K＋和Mg2＋ ④細(xì)胞通過協(xié)助擴(kuò)散的方式排出Na＋和Cl－ A．①②　　　　　　 B．②③ C．③④ D．①④ 答案：A 2．(深入追問)與主動運輸有關(guān)的細(xì)胞器有哪些？ 提示：線粒體、核糖體。 突破1　結(jié)合圖解判斷物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞? 突破2　結(jié)合表格分析物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞不同方式的特點 物質(zhì)類別 出入細(xì)胞方式 物質(zhì)轉(zhuǎn)運方向 載體蛋白 耗能 離子 和小 分子 物質(zhì) 被動 運輸 自由擴(kuò)散 高濃度→ 低濃度 不需要 不耗能 協(xié)助擴(kuò)散 需

19、要 主動運輸 低濃度→ 高濃度 顆粒 和大 分子 物質(zhì) 胞吞 細(xì)胞外→ 細(xì)胞內(nèi) 不需要 耗能 胞吐 細(xì)胞內(nèi)→ 細(xì)胞外 突破3　結(jié)合影響物質(zhì)跨膜運輸?shù)那€，確定物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式 (1)物質(zhì)濃度 (2)氧氣濃度(紅細(xì)胞的主動運輸與O2無關(guān)) (3)溫度對跨膜運輸?shù)挠绊懀阂环矫?，溫度通過影響分子運動而影響圖甲自由擴(kuò)散；另一方面，溫度直接影響蛋白質(zhì)的活性從而影響圖乙主動運輸和協(xié)助擴(kuò)散。 與物質(zhì)出入細(xì)胞相關(guān)的四點提醒 (1)需要載體蛋白協(xié)助的運輸方式除主動運輸外，還有協(xié)助擴(kuò)散。 (2)消耗能量的運輸方式除主動運輸外，還有胞吞和胞吐。 (3

20、)從高濃度到低濃度的運輸方式除自由擴(kuò)散外，還有協(xié)助擴(kuò)散，有些主動運輸也可以從高濃度到低濃度運輸。 (4)某物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式并非固定一種。如葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞是協(xié)助擴(kuò)散，而葡萄糖通過小腸上皮細(xì)胞細(xì)胞膜的方式要視具體情況而定。如圖也可見氨基酸和Na＋由腎小管管腔進(jìn)入上皮細(xì)胞和由上皮細(xì)胞進(jìn)入組織液的方式不盡相同。 　 【感知考題】 (2016·高考江蘇卷，6)如圖為一種溶質(zhì)分子跨膜運輸?shù)氖疽鈭D。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．載體①逆濃度運輸溶質(zhì)分子 B．載體②具有ATP酶活性 C．載體①和②轉(zhuǎn)運方式不同 D．載體②轉(zhuǎn)運溶質(zhì)分子的速率比自由擴(kuò)散快 [解析]　由題圖可知，

21、載體①將溶質(zhì)分子從低濃度向高濃度、由胞外向胞內(nèi)轉(zhuǎn)運，故載體①逆濃度運輸溶質(zhì)分子，A項正確；圖中載體②將溶質(zhì)分子從高濃度到低濃度、由胞內(nèi)向胞外轉(zhuǎn)運，不消耗ATP，故不能判斷載體②是否具有ATP酶活性，B項錯誤；載體①運輸溶質(zhì)分子的方式是主動運輸，載體②運輸溶質(zhì)分子的方式是協(xié)助擴(kuò)散，C項正確；依賴載體蛋白被動運輸?shù)乃俾室茸杂蓴U(kuò)散快，D項正確。 [答案]　B (1)(高考廣東卷改編)胰蛋白酶不能(填“能”或“不能”)用下圖模式進(jìn)行運輸。 (2)若某細(xì)胞除細(xì)胞膜外，不具其他膜結(jié)構(gòu)。下圖中曲線能正確表示在一定O2濃度范圍內(nèi)，K＋進(jìn)入該細(xì)胞的速率與O2濃度關(guān)系的是曲線①。 高分點撥

22、——類題通法 “三步法”判斷物質(zhì)出入細(xì)胞的方式 【跟進(jìn)題組】 命題1　物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方式的判斷 1．(2016·高考全國卷乙，2)離子泵是一種具有ATP水解酶活性的載體蛋白，能利用水解ATP釋放的能量跨膜運輸離子。下列敘述正確的是(　　) A．離子通過離子泵的跨膜運輸屬于協(xié)助擴(kuò)散 B．離子通過離子泵的跨膜運輸是順著濃度梯度進(jìn)行的 C．動物一氧化碳中毒會降低離子泵跨膜運輸離子的速率 D．加入蛋白質(zhì)變性劑會提高離子泵跨膜運輸離子的速率 解析：選C。由題干“離子泵能利用水解ATP釋放的能量跨膜運輸離子”可知離子通過離子泵的跨膜運輸屬于主動運輸，A項錯誤；由題干信息可知，離子通過

23、離子泵的跨膜運輸屬于主動運輸，主動運輸可以逆著濃度梯度進(jìn)行，B項錯誤；動物一氧化碳中毒會降低其體內(nèi)血紅蛋白運輸氧氣的能力，導(dǎo)致動物體內(nèi)細(xì)胞有氧呼吸強(qiáng)度降低，供能減少，離子泵跨膜運輸離子的速率下降，C項正確；由題干信息可知離子泵是一種載體蛋白，加入蛋白質(zhì)變性劑會使載體蛋白變性，降低離子泵跨膜運輸離子的速率，D項錯誤。 2．(2017·北京房山一模)受體介導(dǎo)的胞吞是一種特殊類型的胞吞作用，主要用于攝取特殊的生物大分子，其過程如圖所示，下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A．該過程以膜的流動性為基礎(chǔ) B．該過程不能體現(xiàn)細(xì)胞膜的選擇透過性 C．Na＋、K＋等無機(jī)鹽離子也可通過此方式運輸 D．

24、受體介導(dǎo)的胞吞過程存在細(xì)胞識別并需要內(nèi)部供能 解析：選C。胞吞與胞吐均以膜的流動性為基礎(chǔ)，A正確；胞吞與胞吐過程不能體現(xiàn)細(xì)胞膜的選擇透過性，B正確；Na＋、K＋等無機(jī)鹽離子進(jìn)行跨膜運輸，C錯誤；受體介導(dǎo)的胞吞過程消耗能量，且依賴細(xì)胞識別來實現(xiàn)，D正確。 命題2　以表格、柱狀圖、信息等形式考查影響跨膜運輸?shù)囊蛩? 3．用相同的培養(yǎng)液培養(yǎng)水稻和番茄幼苗，一段時間后，測定培養(yǎng)液中各種離子的濃度，結(jié)果如圖1所示。圖2表示植物根細(xì)胞對離子的吸收速率與氧氣濃度之間的關(guān)系。據(jù)圖不能體現(xiàn)的信息是(　　) A．由圖2可知，植物根細(xì)胞吸收離子的方式為主動運輸 B．由圖1可知，水稻對SiO需求量最大，

25、番茄對SiO需求量最小 C．圖2中B點，離子吸收速率受載體數(shù)量的限制 D．圖1水稻培養(yǎng)液里的Ca2＋濃度高于初始濃度，說明水稻不吸收Ca2＋ 解析：選D。從圖2中可以看出，隨著氧氣濃度的增大，根細(xì)胞吸收離子的速率增大，說明吸收離子的過程消耗能量，因此植物根細(xì)胞吸收離子的方式為主動運輸。從圖1中可以看出，培養(yǎng)水稻的培養(yǎng)液中一段時間后SiO濃度比初始濃度低，而Mg2＋和Ca2＋濃度比初始濃度高，說明水稻吸收Mg2＋和Ca2＋的速率慢于吸收水的速率，而吸收SiO的速率快于吸收水的速率，因此D說法錯誤。 4．(2015·高考全國卷Ⅱ，1)將三組生理狀態(tài)相同的某植物幼根分別培養(yǎng)在含有相同培養(yǎng)液的

26、密閉培養(yǎng)瓶中，一段時間后，測定根吸收某一礦質(zhì)元素離子的量。培養(yǎng)條件及實驗結(jié)果見表： 培養(yǎng)瓶中氣體 溫度(℃) 離子相對吸收量(%) 空氣 17 100 氮氣 17 10 空氣 3 28 下列分析正確的是(　　) A．有氧條件有利于該植物幼根對該離子的吸收 B．該植物幼根對該離子的吸收與溫度的變化無關(guān) C．氮氣環(huán)境中該植物幼根細(xì)胞吸收該離子不消耗ATP D．與空氣相比，氮氣環(huán)境有利于該植物幼根對該離子的吸收 解析：選A。A項，溫度為17 ℃時，在空氣環(huán)境中，根對該離子的相對吸收量高于在氮氣環(huán)境中的，說明有氧條件有利于該植物幼根吸收該離子，同時說明幼根對該離子的

27、相對吸收量與氧氣有關(guān)，為主動運輸。B項，在空氣環(huán)境中，低溫下幼根對該離子的相對吸收量較低，說明溫度能夠影響根對該離子的吸收。C項，幼根對該離子的吸收方式為主動運輸，需要消耗ATP，在氮氣環(huán)境中，植物可通過無氧呼吸產(chǎn)生ATP。D項，溫度為17 ℃時，與空氣環(huán)境中相比，氮氣環(huán)境中該植物幼根對該離子的相對吸收量較低，說明氮氣環(huán)境不利于該植物幼根對該離子的吸收。 影響物質(zhì)跨膜運輸?shù)乃狞c提醒 (1)運輸速率與O2濃度無關(guān)的運輸方式除自由擴(kuò)散外，還有協(xié)助擴(kuò)散。 (2)影響協(xié)助擴(kuò)散運輸速率的因素除載體蛋白數(shù)量外，還有濃度差。 (3)抑制某載體蛋白的活性，只會導(dǎo)致以該載體蛋白轉(zhuǎn)運的物質(zhì)運輸受到影響

28、，對其他物質(zhì)運輸不影響。 (4)抑制細(xì)胞呼吸，所有以主動運輸方式跨膜的物質(zhì)運輸都會受到影響。 命題3　物質(zhì)跨膜運輸方式的實驗探究 5．有人認(rèn)為小腸上皮細(xì)胞是以主動運輸而不是協(xié)助擴(kuò)散的方式吸收葡萄糖，請設(shè)計實驗加以研究確定。 (1)實驗步驟： 第一步：取甲、乙兩組生長狀況相同的小腸上皮細(xì)胞，放入適宜濃度的含有葡萄糖的培養(yǎng)液中。 第二步：甲組細(xì)胞給予正常的呼吸條件， ________________________________________________________________________ ___________________________________

29、_____________________________________。 第三步：________________________________________________________________。 (2)預(yù)測實驗結(jié)果并分析： ①若甲、乙兩組細(xì)胞對葡萄糖的吸收速率基本相同，則 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

30、 ②________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)協(xié)助擴(kuò)散和主動運輸?shù)牟顒e在于是否需要消耗細(xì)胞呼吸所釋放的能量，因此設(shè)置對照實驗的自變量為有無正常呼吸條件，因變量為細(xì)胞對葡萄糖的吸收速率。第一步：取甲、乙兩組生長狀況相同的小腸上皮細(xì)胞，放入適宜濃度的含有葡萄糖的培養(yǎng)液中；第二步：甲組細(xì)胞給予正常的呼吸條件，乙組細(xì)胞抑制細(xì)胞呼吸，其他條

31、件都相同；第三步：一段時間后測定兩組細(xì)胞對葡萄糖的吸收速率。(2)若甲、乙兩組細(xì)胞對葡萄糖的吸收速率基本相同，則說明小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式不需要能量，不是主動運輸；若乙組細(xì)胞的吸收速率明顯小于甲組細(xì)胞，或者完全不吸收，說明小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式需要能量，是主動運輸。 答案：(1)第二步：乙組細(xì)胞抑制細(xì)胞呼吸，其他條件都相同 第三步：一段時間后測定兩組細(xì)胞對葡萄糖的吸收速率 (2)①說明小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式不是主動運輸 ②若甲組細(xì)胞對葡萄糖的吸收速率高于乙組，則說明小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式是主動運輸 實驗探究物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞? (1)探究是主動運輸還是被動

32、運輸 (2)探究是自由擴(kuò)散還是協(xié)助擴(kuò)散 　(實驗5)觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原 1．實驗原理 (1)成熟的植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。 (2)細(xì)胞液具有一定的濃度，能滲透吸水和失水。 (3)原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大得多。 2．實驗步驟 3．質(zhì)壁分離的表現(xiàn) (1)宏觀：堅挺→萎蔫。 (2)微觀 ①液泡：大→小。 ②細(xì)胞液顏色：淺→深。 ③原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離。 (1)本實驗存在兩組對照實驗 (2)引發(fā)質(zhì)壁分離的兩種原因 (3)本實驗是教材中涉及“顯微觀察”實驗中唯一的一個“只在低倍鏡下”觀察(不用“高倍鏡”)的實驗。

33、【感知考題】 (2016·高考天津卷，1)在紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的失水和吸水實驗中，顯微鏡下可依次觀察到甲、乙、丙三種細(xì)胞狀態(tài)。下列敘述正確的是(　　) A．由觀察甲到觀察乙須將5倍目鏡更換為10倍目鏡 B．甲、乙、丙可在同一個細(xì)胞內(nèi)依次發(fā)生 C．與甲相比，乙所示細(xì)胞的細(xì)胞液濃度較低 D．由乙轉(zhuǎn)變?yōu)楸倪^程中，沒有水分子從胞內(nèi)擴(kuò)散到胞外 [解析]　圖甲、乙、丙分別表示細(xì)胞的正常形態(tài)、質(zhì)壁分離狀態(tài)、質(zhì)壁分離復(fù)原狀態(tài)，實驗全過程都在低倍顯微鏡下觀察，不需要更換目鏡，這些狀態(tài)可以在同一個細(xì)胞中依次發(fā)生，A項錯誤，B項正確；與甲相比，乙所示細(xì)胞由于失水發(fā)生了質(zhì)壁分離，細(xì)胞液濃度較高

34、，C項錯誤；在質(zhì)壁分離復(fù)原的過程中，從細(xì)胞內(nèi)擴(kuò)散到細(xì)胞外的水分子少于從細(xì)胞外擴(kuò)散到細(xì)胞內(nèi)的水分子，D項錯誤。 [答案]　B 高分點撥——類題通法 巧判細(xì)胞能否發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原 (1)從圖像角度分析 若液泡的體積明顯變小，則細(xì)胞發(fā)生了質(zhì)壁分離(如上題中甲→乙)；若液泡的體積又恢復(fù)原來大小，則發(fā)生了質(zhì)壁分離復(fù)原(如上題中乙→丙)。 (2)從細(xì)胞角度分析 ①死細(xì)胞、動物細(xì)胞及未成熟的植物細(xì)胞(如根尖分生區(qū)細(xì)胞)不發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。 ②具有中央大液泡的成熟植物細(xì)胞可發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。 (3)從溶液角度分析 ①在一定濃度(溶質(zhì)不能透膜)的溶液中只會發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，不

35、能自動復(fù)原(只有用清水或低滲溶液處理，方可復(fù)原)。 ②在一定濃度(溶質(zhì)可透膜)的溶液(如KNO3、甘油等)中可發(fā)生質(zhì)壁分離后自動復(fù)原現(xiàn)象。 ③在高濃度溶液中可發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，但不會發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。 【跟進(jìn)題組】 命題1　實驗材料的選取、操作及實驗評價 1．(高考江蘇卷改編)在“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”實驗中，對紫色洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片進(jìn)行了三次觀察(如圖所示)。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．第一次觀察時容易看到紫色大液泡和較大的無色細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)區(qū)域 B．第二次觀察時可以發(fā)現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)壁分離首先發(fā)生在細(xì)胞的角隅處 C．吸水紙的主要作用是吸除滴管滴加的多余液體

36、，以免污染鏡頭 D．為了節(jié)約實驗時間，通?？梢允÷缘谝淮物@微觀察步驟 解析：選B。A項，第一次觀察時由于未滴加蔗糖溶液，細(xì)胞還沒有發(fā)生質(zhì)壁分離，較易觀察到的是紫色的大液泡，由于此時液泡占整個細(xì)胞體積的比例較大，因此觀察到的無色的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)區(qū)域應(yīng)較小。B項，第二次觀察時已經(jīng)通過引流法使紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞浸潤在蔗糖溶液中，可以發(fā)現(xiàn)首先從細(xì)胞的角隅處開始發(fā)生質(zhì)壁分離。C項，吸水紙的主要作用是吸引蔗糖溶液或清水，使溶液浸潤整個標(biāo)本。D項，第一次顯微觀察是為了獲得實驗前的現(xiàn)象，以便于和實驗中的現(xiàn)象變化進(jìn)行前后對照，因此不能省略。 2．(新課標(biāo)全國卷改編)下列關(guān)于植物細(xì)胞質(zhì)壁分離實驗的敘述，錯

37、誤的是(　　) A．與白色花瓣相比，采用紅色花瓣有利于實驗現(xiàn)象的觀察 B．用黑藻葉片進(jìn)行實驗時，葉綠體的存在會干擾實驗現(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，有利于實驗現(xiàn)象的觀察 解析：選B。植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，原生質(zhì)層包括細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)，植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離指的是原生質(zhì)層與細(xì)胞壁的分離。花瓣紅色是由細(xì)胞液泡內(nèi)花青素的顏色呈紅色導(dǎo)致的，所以用紅色花瓣作為實驗材料有利于實驗現(xiàn)象的觀察，A項正確；黑藻葉片中的葉綠體顯綠色，液泡中細(xì)胞液的顏色接近無色，兩者之間有顏色差異，因此

38、葉綠體的存在不會干擾實驗現(xiàn)象的觀察，B項錯誤；紫色洋蔥鱗片葉外表皮不同部位的細(xì)胞細(xì)胞液濃度可能不同，觀察到的質(zhì)壁分離程度可能不同，C項正確；通常做植物細(xì)胞質(zhì)壁分離實驗時用紫色洋蔥的鱗片葉外表皮，因外表皮細(xì)胞的液泡中有色素，發(fā)生質(zhì)壁分離時容易觀察，D項正確。 命題2　質(zhì)壁分離與復(fù)原的應(yīng)用 3．某同學(xué)探究“不同濃度蔗糖溶液對紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞形態(tài)的影響”，得到如圖所示結(jié)果。相關(guān)敘述正確的是(　　) A．實驗的主要原理是活的植物細(xì)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(xì)胞浸潤在蒸餾水中時，細(xì)胞會略微膨脹

39、 D．結(jié)果表明大多數(shù)細(xì)胞的細(xì)胞液濃度介于0．25～0．3 mmol/L之間 解析：選C。實驗的主要原理為活的成熟(具大液泡)的植物細(xì)胞能夠發(fā)生滲透作用，A錯誤；蘇丹Ⅲ檢測脂肪，重鉻酸鉀檢測酒精，B錯誤；細(xì)胞浸潤在蒸餾水中，會進(jìn)行滲透吸水，由于細(xì)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(xì)胞的細(xì)胞液濃度介于0．2～0．25 mmol/L之間，D錯誤。 4．(2017·南昌模擬)為研究甲地某植物能不能移植到乙地生長，某生物學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了一個測定該植物細(xì)胞液濃度的實驗方案，實驗結(jié)果如表： 濃度/mol·L－1 a 2a 3a 4a 質(zhì)壁分離狀況 不分離

40、 剛分離 顯著 顯著 他們又測定了乙地土壤溶液濃度，發(fā)現(xiàn)乙地土壤溶液的濃度適合該植物生長，則乙地土壤溶液濃度最可能是(　　) A．≥2a mol/L B．≤2a mol/L C．＜2a mol/L D．a(chǎn) mol/L＜乙＜3a mol/L 解析：選C。由表格信息知：該植物細(xì)胞液濃度接近2a mol/L，該植物要能在乙地生長，則必須保證能正常吸水，即土壤溶液濃度小于細(xì)胞液濃度。 植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗拓展應(yīng)用 (1)判斷成熟植物細(xì)胞是否是活細(xì)胞 ＋ (2)測定細(xì)胞液濃度范圍 ＋細(xì)胞液濃度介于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛發(fā)生質(zhì)壁分離的蔗糖溶液濃度之間。 命題3　不

41、同試劑對質(zhì)壁分離和復(fù)原的影響分析 5．(2017·江西南昌三校聯(lián)考)用物質(zhì)的量濃度為2 mol·L－1的乙二醇溶液和2 mol·L－1的蔗糖溶液分別浸泡某種植物細(xì)胞，觀察質(zhì)壁分離現(xiàn)象，得到其原生質(zhì)體體積變化情況如圖所示。下列表述中正確的是(　　) A．該細(xì)胞可能是某種植物根尖分生區(qū)的細(xì)胞 B．AB段曲線表明細(xì)胞液濃度在逐漸增大 C．CE段表明該細(xì)胞開始因失水過多而逐漸死亡 D．用一定濃度的KNO3溶液，可得到類似蔗糖溶液的結(jié)果 解析：選B。植物根尖分生區(qū)的細(xì)胞無大液泡，不能發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，A錯誤；AB段原生質(zhì)體的相對體積減小，說明細(xì)胞失水，細(xì)胞液濃度在逐漸增大，B正確；在2

42、mol·L－1的乙二醇溶液中，細(xì)胞會失水發(fā)生質(zhì)壁分離，隨著細(xì)胞失水，細(xì)胞液濃度增大，乙二醇進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞液濃度增大，細(xì)胞會吸水發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，CE段是吸水的過程，C錯誤；KNO3溶液中的離子可以進(jìn)入細(xì)胞液，發(fā)生的現(xiàn)象是先質(zhì)壁分離再復(fù)原，而蔗糖溶液中細(xì)胞質(zhì)壁分離后不能復(fù)原，D錯誤。 [核心體系構(gòu)建] [填空]　①選擇透過性?、诎獭隆、圩杂蓴U(kuò)散 ④協(xié)助擴(kuò)散　⑤主動運輸?、尥饨缛芤簼舛炔煌诩?xì)胞液濃度　⑦細(xì)胞壁伸縮性小于原生質(zhì)層?、嘣|(zhì)層?、釢舛炔? [規(guī)范答題必備] 1．一個原理：細(xì)胞吸水和失水的原理是滲透作用。 (1)發(fā)生條件：半透膜、濃度差。 (2)發(fā)生現(xiàn)象

43、 2．一個實驗：質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗。 (1)材料：活的成熟的植物細(xì)胞。 (2)條件：原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜；細(xì)胞液和外界溶液存在濃度差。 (3)現(xiàn)象：外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度，細(xì)胞壁與原生質(zhì)層分離；外界溶液濃度<細(xì)胞液濃度，原生質(zhì)層逐漸貼近細(xì)胞壁。 3．物質(zhì)跨膜運輸?shù)娜N方式 (1)自由擴(kuò)散：高濃度→低濃度；不需載體蛋白；不需能量。 (2)協(xié)助擴(kuò)散：高濃度→低濃度；需載體蛋白；不需能量。 (3)主動運輸：低濃度→高濃度；需載體蛋白；需能量。 4．大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的兩種方式：胞吞、胞吐。 5．物質(zhì)跨膜運輸?shù)挠绊懸蛩? (1)物質(zhì)濃度；(2)氧濃度；(3)載體種類和數(shù)量； (4)溫度。