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2019-2020年高考生物一輪總復習 第7講 細胞的物質輸入和輸出考點整合 文 蘇教版 [考綱要求]　1.物質出入細胞的方式(Ⅱ)。2.實驗：(1)通過模擬實驗探究膜的透性；(2)觀察植物細胞的質壁分離和復原。 考點一　細胞的吸水和失水 1．滲透作用 (1)概念：指水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜的擴散過程。 (2)發(fā)生滲透作用的條件：一是具有半透膜，二是半透膜兩側的溶液具有濃度差。 (3)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。因為液面高的一側形成的壓強，會阻止溶劑由低濃度一側向高濃度一側擴散。 2．動物細胞的吸水和失水 (1)人成熟的紅細胞中發(fā)生滲透作用的條件 ①細胞膜相當于半透膜；②細胞質與外界溶液之間存在濃度差。 (2)引起細胞失水與吸水的條件：外界溶液與細胞質之間存在濃度差。 3．植物細胞的吸水和失水 (1)成熟植物細胞的結構 (2)原理和現(xiàn)象 ①外界溶液濃度>細胞液濃度時，細胞失水，發(fā)生質壁分離現(xiàn)象。 ②外界溶液濃度<細胞液濃度時，細胞吸水，發(fā)生質壁分離復原現(xiàn)象。 (3)質壁分離的原因 ①外因：細胞液濃度<外界溶液濃度，細胞通過滲透作用失水。 ②內因：細胞壁的伸縮性小于原生質層的伸縮性。 [思維診斷] (1)植物細胞的原生質層由細胞膜和液泡膜組成，相當于半透膜(　　) (2)當外界溶液濃度大于細胞液濃度時，植物細胞一定會發(fā)生質壁分離(　　) (3)紫色洋蔥的外表皮細胞能在一定濃度的蔗糖溶液中發(fā)生質壁分離的必要條件是細胞壁的伸縮性小于原生質層(xx上海，7A)(　√　) (4)相對細菌和植物細胞而言，動物細胞離體培養(yǎng)更需關注培養(yǎng)基的滲透壓，因為動物細胞沒有細胞壁，對培養(yǎng)基的滲透壓更敏感(xx上海，22A)(　√　) 題組一　滲透作用的分析與判斷 1．下圖所示的U形管中間被半透膜(體積小于或等于單糖的物質才能通過)隔開，兩側分別加入等量的0.1 molL－1的蔗糖溶液和麥芽糖溶液。一段時間后左右兩側液面高度變化是怎樣的？若向U形管兩側加入等量某種微量物質，最終右側液面上升，那么加入的這種微量物質最可能是什么(　　) A．右側液面高度下降；葡萄糖 B．兩側液面高度不變；蔗糖酶 C．兩側液面高度不變；麥芽糖酶 D．右側液面高度下降；蒸餾水 答案　B 解析　半透膜兩側的溶液物質的量濃度相等，因此兩側液面高度不變；若向U形管兩側加入的物質是等量的蔗糖酶，則左側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，左側液面升高，但隨著果糖、葡萄糖不斷透過半透膜進入右側，而麥芽糖不能透過半透膜，這樣右側溶液濃度不斷增加，最終右側液面上升。 2. 如圖是平衡時的滲透裝置，燒杯的液面高度為a，漏斗的液面高度為b，液面差m＝b－a，在此基礎上繼續(xù)實驗，以滲透平衡時液面差為觀測指標，正確的是(　　) A．若吸出漏斗中高出燒杯液面的溶液，則平衡時m增大 B．若向漏斗中滴入等濃度的蔗糖溶液，則平衡時m不變 C．若向漏斗中滴入清水，平衡時m將減小 D．若向燒杯中加入適量清水，平衡時m將增大 答案　C 解析　由圖可知，漏斗內為蔗糖溶液，燒杯內為清水，水分滲透進入漏斗，漏斗內液面升高，平衡時漏斗內溶液濃度降低，但仍大于漏斗外。若吸出漏斗中高出燒杯液面的溶液，此時漏斗內溶液濃度已經(jīng)比實驗開始時的濃度有所下降，吸水能力也下降，所以再次平衡時m將減小，A項錯誤；平衡時漏斗內溶液濃度已經(jīng)降低，若再向漏斗中滴入等濃度的蔗糖溶液，漏斗內溶液濃度增大，再次平衡時m將增大，B項錯誤；若向漏斗中滴入清水，漏斗內外溶液濃度差減小，吸水能力也下降，再次平衡時m將減小，C項正確；漏斗內外溶液濃度差主要取決于漏斗內蔗糖溶液濃度，若向燒杯中加入適量清水，漏斗內外溶液濃度差不變，平衡時m也不變，D項錯誤。 有關滲透作用的“5”個易錯點 (1)水分子的移動方向是雙向移動，但最終結果是由低濃度溶液流向高濃度溶液的水分子數(shù)多。 (2)實驗中觀察指標為漏斗內液面變化，但不能用燒杯液面變化作描述指標，因現(xiàn)象不明顯。 (3)滲透系統(tǒng)的溶液濃度指物質的量濃度而非質量濃度，實質是指滲透壓。 (4)滲透平衡只意味著半透膜兩側水分子移動達到平衡狀態(tài)，既不可看作沒有水分子移動，也不可看作兩側溶液濃度絕對相等。 (5)只有活的、成熟的植物細胞才能發(fā)生質壁分離和復原。 題組二　細胞吸水與失水情況的分析判斷 3.將小鼠紅細胞放入一定濃度的KNO3溶液中，紅細胞體積隨時間變化如圖，有關敘述正確的是(　　) A．KNO3溶液的起始滲透壓小于紅細胞內液的起始滲透壓 B．與b點相比，a點對應時刻紅細胞內液的滲透壓較大 C．ab段細胞失水使紅細胞內液的滲透壓大于KNO3溶液，從而出現(xiàn)bc段的變化 D．b點對應的時刻，KNO3溶液與紅細胞內液的滲透壓相等 答案　D 解析　由圖可知，由紅細胞在一定濃度的KNO3溶液中剛開始時體積減小，說明KNO3溶液的濃度大于紅細胞內液的濃度，因而KNO3溶液的起始滲透壓大于紅細胞內液的起始滲透壓，A項錯誤；與b點相比，a點對應時刻紅細胞內液的滲透壓較小，因而發(fā)生滲透失水導致體積減小，B項錯誤；ab段細胞發(fā)生了失水，但不是導致bc段變化的原因，bc段變化的原因是由于紅細胞通過主動運輸吸收K＋、NO，導致紅細胞內液的滲透壓大于KNO3溶液，C項錯誤；b點對應的時刻，KNO3溶液與紅細胞內液的滲透壓相等，細胞得失水分處于動態(tài)平衡，D項正確。 4．(xx新課標Ⅱ，4)將某植物花冠切成大小和形狀相同的細條，分為a、b、c、d、e和f組(每組的細條數(shù)相等)，取上述6組細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條的長度，結果如圖所示。假如蔗糖溶液與花冠細胞之間只有水分交換，則(　　) A．實驗后，a組液泡中的溶質濃度比b組的高 B．浸泡導致f組細胞中液泡的失水量小于b組 C．a組細胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b組 D．使細條在浸泡前后長度不變的蔗糖濃度介于0.4～0.5 molL－1之間 答案　D 解析　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，表明細胞吸水導致細條變長；由于a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組吸水較多，b組吸水較少，所以實驗后a組液泡中的溶質濃度比b組的低。B項，分析柱狀圖可知，f組細胞失水，而b組細胞吸水，因此浸泡導致f組細胞中液泡的失水量大于b組。C項，水分進出細胞的方式是自由擴散，不消耗ATP。D項，根據(jù)柱狀圖可知，在濃度為0.4 molL－1的蔗糖溶液中的c組細胞吸水，而在濃度為0.5 molL－1的蔗糖溶液中的d組細胞失水，所以使細條在浸泡前后長度不變的蔗糖濃度介于0.4～0.5 molL－1之間。 題組三　與滲透作用有關的實驗探究 5．(xx福建，2)為探究茉莉酸(植物生長調節(jié)劑)對離體培養(yǎng)的成熟胡楊細胞質壁分離的影響，將細胞分別移至不同的培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)3天，結果如下表。下列敘述錯誤的是(　　) 組別 培養(yǎng)液中另添加的成分 結果 NaCl 茉莉酸 ① ＋ － 部分細胞質壁分離 ② ＋ ＋ 細胞正常，無質壁分離 ③ － － 細胞正常，無質壁分離 注：“＋”表示有添加，添加后NaCl濃度為100 mmolL－1，茉莉酸濃度為10－3 mgL－1；“－”表示未添加。 A．胡楊細胞通過滲透作用吸水和失水 B．質壁分離的胡楊細胞液泡體積變小 C．NaCl為自變量，茉莉酸為因變量 D．茉莉酸對NaCl引起的胡楊細胞質壁分離有抑制作用 答案　C 解析　根據(jù)實驗目的及表中信息可知，茉莉酸的有無為自變量，細胞有無質壁分離為因變量。 6．某同學進行實驗，甲圖為實驗開始狀態(tài)，乙圖為實驗結束狀態(tài)。請在乙圖所示實驗結果的基礎上繼續(xù)實驗，探究蔗糖的水解產物能否通過半透膜。 增添的實驗材料：蔗糖酶溶液、斐林試劑、試管、滴管、水浴鍋等。 (1)設計出繼續(xù)實驗的簡要步驟： ①________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)預測實驗現(xiàn)象并作出結論： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)①向a、b兩管分別加入等量蔗糖酶溶液，水浴加熱(或隔水加熱)U型管至適宜溫度，觀察a、b兩管內液面的變化?、谖、b兩管內適量液體，分別加入A、B兩試管中，并加入等量的斐林試劑，(50～65 ℃)水浴加熱，觀察A、B試管內有無磚紅色沉淀 (2)如果a、b兩管液面高度差縮小且A、B試管內均有磚紅色沉淀生成，則蔗糖的水解產物能通過半透膜；如果a、b 兩管液面高度差增大且A試管內無磚紅色沉淀生成、B試管內有磚紅色沉淀生成，則蔗糖的水解產物不能通過半透膜 1．驗證滲透作用發(fā)生條件的方法 (1)具有半透膜 (2)半透膜兩側溶液具有濃度差 2．探究物質能否通過半透膜的方法(以碘和淀粉為例) 燒杯內盛淀粉溶液 漏斗內盛碘液 結　　論 變藍 不變藍 碘能通過半透膜，而淀粉不能 不變藍 變藍 淀粉能通過半透膜，而碘不能 變藍 變藍 淀粉和碘都能通過半透膜 不變藍 不變藍 淀粉和碘都不能通過半透膜 考點二　物質跨膜運輸?shù)姆绞? 1．物質跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗? 番茄和水稻吸收無機鹽離子的比較： 科學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)，結果及分析如下： (1)實驗結果 ①不同植物對同一種無機鹽離子的吸收有差異。 ②同一種植物對不同種無機鹽離子的吸收也有差異。 (2)實驗結論：植物細胞對無機鹽離子的吸收具有選擇性。 (3)微生物吸收無機鹽離子的特點 ①不同微生物對無機鹽離子的吸收有選擇性。 ②不同微生物對各種無機鹽離子的需要量不同。 2．物質跨膜運輸?shù)姆绞? (1)物質跨膜運輸?shù)姆绞?連線) (2)根據(jù)圖示進一步確定物質跨膜運輸?shù)姆绞胶陀绊懸蛩? ①填寫以下有關跨膜運輸方式及結構的名稱： 甲：自由擴散；乙：協(xié)助擴散；丙：主動運輸；a：載體蛋白。 ②填寫以下有關跨膜運輸方式的影響因素： 甲圖：濃度差；乙圖：濃度差和載體蛋白；丙圖：載體蛋白和能量。 [思維診斷] (1)甘油是極性分子，所以不能以自由擴散的方式通過細胞膜(xx新課標Ⅰ，1C)(　　) (2)植物細胞通過主動運輸吸收不同礦質元素離子的速率都相同(xx新課標Ⅰ，3A)(　　) (3)Na＋與有關載體蛋白結合排出細胞屬于主動運輸(xx浙江，2D)(　√　) (4)細胞外液中的K＋進入神經(jīng)細胞屬于自由擴散(xx海南，11C)(　　) (5)在神經(jīng)細胞上動作電位產生與膜電位恢復過程中，Na＋流入和排出都是主動運輸(xx安徽，2D改編)(　　) (6)人體肝細胞內CO2分壓和K＋濃度高于細胞外，而O2分壓和Na＋濃度低于細胞外，O2和K＋通過主動運輸進入肝細胞(xx浙江，1BC改編)(　　) (7)消耗能量的運輸方式只有主動運輸(　　) (8)同一種物質進出不同細胞時，運輸方式可能不同(　√　) 題組一　物質出入細胞方式的判斷 1．(xx安徽，2)下圖為氨基酸和Na＋進出腎小管上皮細胞的示意圖，下表選項中正確的是(　　) 選項 管腔中氨基酸→上皮細胞 管腔中Na＋→上皮細胞 上皮細胞中氨基酸→組織液 A 主動運輸 被動運輸 主動運輸 B 被動運輸 被動運輸 被動運輸 C 被動運輸 主動運輸 被動運輸 D 主動運輸 被動運輸 被動運輸 答案　D 解析　由圖分析可知，氨基酸和Na＋由腎小管管腔進入腎小管上皮細胞的過程中，氨基酸由低濃度處向高濃度處運輸，需要載體蛋白協(xié)助，是主動運輸?shù)倪^程；Na＋由高濃度處向低濃度處運輸，并且需要載體蛋白，是被動運輸中的協(xié)助擴散過程。氨基酸和Na＋由腎小管上皮細胞進入組織液的過程中，氨基酸由高濃度處向低濃度處運輸，并且需要載體蛋白，是被動運輸中的協(xié)助擴散過程；Na＋由低濃度處向高濃度處運輸，并且需要載體蛋白和能量，是主動運輸?shù)倪^程。 2．下列有關細胞中物質運輸方式的敘述，正確的是(　　) A．小麥細胞核中轉錄產生的mRNA通過胞吐進入細胞質 B．午餐后氨基酸以主動運輸方式進入人小腸上皮細胞 C．神經(jīng)纖維動作電位產生過程中Na＋內流屬于自由擴散 D．血液中葡萄糖進入紅細胞需要載體蛋白協(xié)助，并消耗能量 答案　B 解析　小麥細胞核中轉錄產生的mRNA通過核孔進入細胞質，不是胞吐。午餐后消化道內氨基酸進入小腸上皮細胞的方式為主動運輸。神經(jīng)纖維動作電位產生過程中Na＋內流不消耗能量，且從高濃度流向低濃度，同時需要載體蛋白協(xié)助，因此屬于協(xié)助擴散。血液中葡萄糖進入紅細胞屬于協(xié)助擴散，需要載體蛋白協(xié)助，但不消耗能量。 物質出入細胞方式的判斷 (1)判斷方法 ①根據(jù)分子的大小、是否需要能量和載體蛋白進行判斷： ②根據(jù)運輸方向判斷：順濃度梯度的跨膜運輸方式是自由擴散和協(xié)助擴散，逆濃度梯度的跨膜運輸方式一定是主動運輸。 ③根據(jù)達到平衡時的濃度判斷：若達到平衡時細胞內外仍存在濃度差，則是主動運輸，因為自由擴散和協(xié)助擴散達到平衡時內外濃度相等。 (2)不同條件下運輸方式的判斷 ①消耗能量的運輸方式有胞吞、胞吐和主動運輸。 ②需要載體蛋白參與，不消耗能量的運輸方式一定是協(xié)助擴散。 (3)無機鹽離子的運輸方式：無機鹽離子的運輸方式并非都是主動運輸，在順濃度梯度情況下，也可通過被動運輸方式進出細胞，如在神經(jīng)沖動傳導過程中Na＋、K＋的運輸，在興奮時Na＋內流和在恢復靜息狀態(tài)時K＋外流都是協(xié)助擴散。 題組二　解讀物質跨膜運輸方式的模型 3．如圖表示與自由擴散、協(xié)助擴散和主動運輸有關的圖例或曲線。下列選項中對應正確的是(　　) 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 答案　C 解析?、佗冖郾硎救N跨膜運輸方式，分別是自由擴散、協(xié)助擴散和主動運輸，④⑤⑥表示三種影響因素曲線，分別對應自由擴散、協(xié)助擴散或主動運輸、主動運輸。肺泡上皮細胞吸收氧氣和肌肉細胞吸收水的方式均是自由擴散，都對應①④；紅細胞吸收葡萄糖屬于協(xié)助擴散，對應②⑤；根尖細胞吸收礦質離子屬于主動運輸，對應③⑥或③⑤。 4. 右圖中曲線a、b表示物質跨(穿)膜運輸(不包括胞吞和胞吐)的方式，下列表述錯誤的是(　　) A．只有在氧氣存在時才會發(fā)生方式b的物質運輸 B．質壁分離過程中，水分子通過方式a進出細胞 C．方式b的最大轉運速率與載體蛋白數(shù)量有關 D．b的運輸方式能體現(xiàn)細胞膜的選擇透過性 答案　A 解析　a表示自由擴散，b表示協(xié)助擴散或主動運輸。在b的運輸方式中，隨被轉運分子的濃度的增大，轉運速率不再增加，是受到載體蛋白數(shù)量的限制。 影響跨膜運輸?shù)那€分析 (1)物質濃度 (2)氧氣濃度(紅細胞的主動運輸與O2無關) 題組三　半透膜與生物膜通透性的比較 5．(xx北京，3)比較生物膜和人工膜(雙層磷脂)對多種物質的通透性，結果如圖，據(jù)此不能得出的推論是(　　) A．生物膜上存在著協(xié)助H2O通過的物質 B．生物膜對K＋、Na＋、Cl－的通透具有選擇性 C．離子以協(xié)助擴散方式通過人工膜 D．分子的大小影響其通過人工膜的擴散速率 答案　C 解析　A項，由圖示可知，生物膜和人工膜對甘油、CO2、O2的通透性相同，而生物膜對H2O的通透性大于人工膜的，說明生物膜上存在著協(xié)助H2O通過的物質；B項，生物膜對K＋、Na＋、Cl－的通透性不同，說明生物膜對這些離子的通透具有選擇性；C項，從圖中可以看出，人工膜對K＋、Na＋、Cl－的通透性相同，說明人工膜對離子吸收無選擇性，生物膜對離子的通透性不同，且大于人工膜的通透性，說明生物膜上有協(xié)助離子通過的物質，而人工膜上無協(xié)助離子通過的物質，故離子不是以協(xié)助擴散方式通過人工膜；D項，甘油、CO2、O2、H2O等不同物質的分子大小不同，其通過人工膜的擴散速率也不同，說明分子的大小影響其通過人工膜的擴散速率。 6．物質的跨膜運輸對細胞的生存和生長至關重要。如圖為幾種物質跨膜運輸方式的示意圖，據(jù)圖判斷下列敘述中，不正確的是(　　) A．組成細胞膜的A、B兩種物質通常不是靜止的 B．葡萄糖進入紅細胞以圖中甲物質跨膜運輸方式進行 C．丙物質跨膜運輸方式對于維持活細胞正常的生命活動具有重要意義 D．膽固醇跨膜運輸以甲的方式進行是因為A物質的緣故 答案　B 解析　由題意可知，A表示磷脂，B表示蛋白質，甲表示自由擴散，乙表示協(xié)助擴散。膽固醇跨膜運輸以甲的方式進行是A(磷脂)物質的緣故(相似相溶)，葡萄糖分子進入紅細胞是協(xié)助擴散過程，所以B項錯誤。 借助結構模式圖，比較、區(qū)分不同“膜”的特點 (1)選擇透過性膜是指細胞膜等具有活性的生物膜。它具有半透膜的物理特性，更重要的是具有主動選擇性，對物質的吸收與否及吸收的多少取決于膜上載體蛋白的種類與數(shù)量，因此不能將生物膜看作單純的半透膜。 (2)半透膜是指某些物質可以通過，而另一些物質不能通過的多孔性薄膜。物質能否通過取決于分子的大小，如常見的半透膜有動物的膀胱膜、腸衣、雞蛋的蛋殼膜等。水、葡萄糖等較小的分子可以通過，而蔗糖、蛋白質等較大的分子不能通過。 (3)核膜是雙層膜，將細胞的核、質分開，由于其上有核孔，mRNA只能通過核孔進入細胞質，而氨基酸、葡萄糖、離子和小分子等可通過核膜。 考點三(實驗)　觀察植物細胞的質壁分離和復原 1．實驗原理 (1)成熟的植物細胞的原生質層相當于一層半透膜。 (2)細胞液具有一定的濃度，能滲透吸水和失水。 (3)原生質層比細胞壁的伸縮性大得多。 2．實驗步驟 [深度思考] (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)一定的顏色，更有利于觀察。 (2)只要外界溶液的濃度大于細胞液的濃度，細胞就會發(fā)生質壁分離嗎？請簡述原因。 提示　不一定。因為質壁分離是成熟的活的植物細胞具有的生理現(xiàn)象，未成熟的植物細胞、死細胞和動物細胞不會發(fā)生質壁分離現(xiàn)象。 (3)本實驗選用0.3 g/mL的蔗糖溶液作試劑，若濃度過高或過低對實驗有何影響？ 提示　選用0.3 g/mL的蔗糖溶液作試劑，既明顯出現(xiàn)質壁分離，又不會殺死細胞。若濃度過高，質壁分離速度快，細胞會因失水過多而死亡，不能再進行質壁分離復原；若濃度過低，不能引起質壁分離或質壁分離速度太慢。 (4)若用適宜濃度的KNO3溶液進行該實驗，結果會發(fā)生質壁分離與復原嗎？請簡述原因。 提示　會。開始外界溶液濃度較大，細胞發(fā)生質壁分離；細胞主動吸收K＋和NO后，隨著細胞液濃度增大，質壁分離又會自動復原。 題組一　質壁分離實驗的材料、原理與步驟 1．(xx新課標Ⅰ，4)下列關于植物細胞質壁分離實驗的敘述，錯誤的是(　　) A．與白色花瓣相比，采用紅色花瓣有利于實驗現(xiàn)象的觀察 B．用黑藻葉片進行實驗時，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壁分離程度可能不同 D．紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的液泡中有色素，有利于實驗現(xiàn)象的觀察 答案　B 解析　植物細胞的原生質層相當于一層半透膜，原生質層包括細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質，植物細胞的質壁分離指的是原生質層與細胞壁的分離。紅色花瓣是由液泡內花青素的顏色呈紅色導致的，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，液泡中細胞液的顏色接近無色，兩者之間有顏色差異，因此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胞細胞液濃度可能不同，觀察到的質壁分離程度可能不同，C項正確。通常做植物細胞質壁分離實驗時用紫色洋蔥的鱗片葉外表皮，因外表皮細胞的液泡中有較多色素，發(fā)生質壁分離時容易觀察，D項正確。 2．(xx江蘇，15)在“觀察植物細胞的質壁分離和復原”實驗中，對紫色洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片進行了三次觀察(如圖所示)。下列有關敘述正確的是(　　) A．第一次觀察時容易看到紫色大液泡和較大的無色細胞質基質區(qū)域 B．第二次觀察時可以發(fā)現(xiàn)細胞質壁分離首先發(fā)生在細胞的角隅處 C．吸水紙的主要作用是吸除滴管滴加的多余液體，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 答案　B 解析　A項，第一次觀察時由于未滴加蔗糖溶液，細胞還沒有發(fā)生質壁分離，較易觀察到的是紫色的大液泡，由于此時液泡占整個細胞體積的比例較大，因此觀察到的無色的細胞質基質區(qū)域應較小。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胞浸潤在蔗糖溶液中，可以發(fā)現(xiàn)首先從細胞的角隅處開始發(fā)生質壁分離。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)象變化進行前后對照，因此不能省略。 3. 在觀察植物細胞的質壁分離和復原的過程中，某同學在視野中看到生活著的洋蔥表皮細胞正處于如圖所示的狀態(tài)。a、b表示該部位的溶液濃度，由此可推測(　　) A．a>b，細胞滲透吸水 B．a＝b，滲透系統(tǒng)保持動態(tài)平衡 C．aS2　(2)原生質層　原生質層能主動運輸(轉運)有關物質而半透膜不能　(3)①X?、跇颂枴≌麴s水　③質壁分離　(4)KNO3溶液中的細胞質壁分離后會自動復原 解析　(1)由于滲透平衡后漏斗內液面高，再結合液體壓強原理，說明此時S1的濃度高；(2)成熟植物細胞的原生質層相當于一層半透膜，但原生質層具有選擇透過性，可主動轉運細胞需要吸收或排出的物質，而半透膜不具有生物活性；(3)①蔗糖不能透過半透膜，而KNO3可透過半透膜，故兩者達到動態(tài)平衡時，裝蔗糖溶液的實驗組的漏斗內外出現(xiàn)液面差。②實驗分組應注意編號并標注，制作植物細胞臨時裝片時在載玻片上先滴一滴蒸餾水，可保持細胞的活性，并有利于材料展開。③成熟的植物細胞處于不同種類的高濃度的外界溶液中時都會因滲透失水而發(fā)生質壁分離現(xiàn)象。(4)由于KNO3可被植物細胞吸收，而蔗糖不會被細胞吸收，因此一段時間后，KNO3實驗組的細胞液濃度升高而吸水，發(fā)生質壁分離自動復原現(xiàn)象。 練出高分 1．如圖表示一中間隔以半透膜(只允許水分子通過)的水槽，兩側分別加入等物質的量濃度的葡萄糖溶液和麥芽糖溶液。然后在半透膜兩側加入等質量的麥芽糖酶，在加入麥芽糖酶前后a、b兩側液面的變化是(　　) A．加酶前a側液面上升，加酶后b側液面上升并高于a側液面 B．加酶前a側液面上升，加酶后b側液面上升并等于a側液面 C．加酶前后a、b兩側液面不變 D．加酶前a、b兩側液面不變，加酶后b側液面上升并高于a側液面 答案　D 解析　溶液滲透壓的大小取決于單位體積溶液中溶質微粒的數(shù)目。相同物質的量濃度的葡萄糖溶液和麥芽糖溶液滲透壓相等，但加入麥芽糖酶后，麥芽糖分解，使得b側溶液的滲透壓增大，水分由a側向b側轉移。 2．(xx浙江，2)某哺乳動物神經(jīng)細胞內外的K＋和Na＋濃度見下表。下列屬于主動運輸?shù)氖?　　) 細胞內濃度 (mmolL－1) 細胞外濃度 (mmolL－1) K＋ 140.0 3.0 Na＋ 18.0 145.0 A.K＋經(jīng)鉀離子通道排出細胞 B．K＋與有關載體蛋白結合排出細胞 C．Na＋經(jīng)鈉離子通道排出細胞 D．Na＋與有關載體蛋白結合排出細胞 答案　D 解析　根據(jù)表格，神經(jīng)細胞外Na＋濃度較高，細胞內K＋濃度較高，K＋和Na＋經(jīng)過離子通道排出細胞屬于被動運輸，A項、C項錯誤；K＋與有關載體蛋白結合排出細胞，運輸方向由高濃度向低濃度，運輸方式為協(xié)助擴散，B項錯誤；Na＋與有關載體蛋白結合排出細胞，運輸方向由低濃度向高濃度，運輸方式為主動運輸，D項正確。 3．下圖表示一種物質的跨膜運輸方式，下列敘述中正確的是(　　) A．該膜中載體蛋白也能運輸蔗糖 B．碘以該方式進入海帶細胞 C．該方式不會出現(xiàn)飽和現(xiàn)象 D．該方式發(fā)生在被運輸物質從高濃度到低濃度時 答案　D 解析　從圖中得出，該過程需要載體蛋白協(xié)助，不需要能量，屬于被動運輸中的協(xié)助擴散，D項正確；載體蛋白具有特異性，因此載體蛋白只能運輸一種或一類化合物，A項錯；碘進出細胞的方式為主動運輸，B項錯；細胞膜上載體蛋白的數(shù)量是有限的，所以協(xié)助擴散和主動運輸過程均存在一個最大運輸速率，C項錯。 4．物質進出細胞的方式有跨膜運輸(被動運輸和主動運輸)和非跨膜運輸(胞吞和胞吐)。下列有關物質進出方式的判斷正確的是(　　) A．依據(jù)是否消耗能量，只要運輸過程中耗能的就是主動運輸 B．依據(jù)物質濃度梯度，順濃度梯度的運輸一定是自由擴散 C．依據(jù)是否需要載體蛋白，需要載體蛋白的運輸就是協(xié)助擴散 D．依據(jù)跨膜的層數(shù)，跨膜層數(shù)為0的就是胞吞或胞吐 答案　D 解析　物質進出細胞的方式中主動運輸、胞吞和胞吐均消耗能量，A項錯誤；順濃度梯度的運輸有自由擴散和協(xié)助擴散，B項錯誤；需要載體蛋白的運輸有協(xié)助擴散和主動運輸，C項錯誤；胞吞和胞吐為非跨膜運輸，通過膜的層數(shù)為0，D項正確。 5．如圖為某種離子跨膜運輸?shù)氖疽鈭D，由此作出的判斷正確的是(　　) A．圖中離子跨膜的正確順序是乙→丙→甲 B．離子跨膜有隨機性并消耗ATP中的能量 C．磷脂的運動使離子跨膜的通道自動開閉 D．圖示的離子跨膜方式為協(xié)助擴散 答案　A 解析　離子跨膜不是隨機的，是滿足自身生命活動的需求，受機體調節(jié)，如醛固酮能促進腎小管與集合管對Na＋的重吸收和對K＋的分泌，B項錯誤；離子通道或載體是蛋白質，C項錯誤；圖示為主動運輸，D項錯誤。 6．據(jù)報道，一種被稱作“瘦素穿腸蛋白”的藥物在治療肥胖時，可口服使用，以減輕肥胖癥患者肌肉注射的痛苦。小腸上皮細胞吸收該藥物最可能的方式為(　　) A．滲透作用 B．胞吞 C．協(xié)助擴散 D．主動運輸 答案　B 解析　“瘦素穿腸蛋白”是一種蛋白質，屬于生物大分子，其吸收方式最可能是胞吞。 7. 甲、乙兩種小分子物質在細胞內外的濃度情況如圖所示，在進行跨膜運輸時，下列說法正確的是(　　) A．甲進入細胞一定需要能量 B．甲運出細胞一定有載體蛋白的參與 C．乙進入細胞一定不需要能量 D．乙運出細胞一定有載體蛋白的參與 答案　B 解析　甲進入細胞是順濃度，不需要消耗能量；乙進入細胞是逆濃度，需要消耗能量；乙運出細胞是順濃度，如果是自由擴散就不需要載體蛋白的協(xié)助。 8．下表所示是人體成熟紅細胞與血漿中的K＋和Mg2＋在不同條件下的含量比較，據(jù)表分析下列結論錯誤的是(單位：mmolL－1)(　　) 處理前 用魚滕酮處理后 用烏本苷處理后 細胞內 血漿中 細胞內 血漿中 細胞內 血漿中 K＋ 145 5 11 5 13 5 Mg2＋ 35 1.4 1.8 1.4 35 1.4 A.魚滕酮對K＋的載體的生理功能有抑制作用，也抑制了Mg2＋的載體的生理功能 B．魚滕酮可能是通過抑制紅細胞的有氧呼吸，從而影響K＋和Mg2＋運輸?shù)? C．烏本苷抑制K＋的載體的生理功能而不影響Mg2＋的載體的生理功能 D．正常情況下血漿中K＋和Mg2＋均通過主動運輸進入紅細胞 答案　B 解析　由表中數(shù)據(jù)分析，在沒有進行處理的時候細胞內的K＋和Mg2＋的濃度都比較高，而在用魚滕酮處理之后，K＋和Mg2＋含量減少了，說明魚滕酮對K＋和Mg2＋的載體的生理功能都有抑制作用。用烏本苷處理后，K＋的吸收受到影響，而Mg2＋的吸收沒有受到影響，說明烏本苷抑制K＋的載體的生理功能而不影響Mg2＋的載體的生理功能。正常情況下，血漿中K＋和Mg2＋均通過主動運輸進入紅細胞。人體成熟的紅細胞通過無氧呼吸提供能量。 9．把蠶豆植株放在濕潤的空氣中照光一段時間后，取蠶豆葉下表皮制作臨時裝片，先在清水中觀察，然后用0.3 g/mL蔗糖溶液取代清水，繼續(xù)觀察，結果如下圖所示。對此現(xiàn)象的推斷最合理的是(　　) A．清水中的保衛(wèi)細胞因失水導致氣孔開放 B．蔗糖進入保衛(wèi)細胞后，細胞因吸水導致氣孔關閉 C．清水中的保衛(wèi)細胞出現(xiàn)質壁分離很快自動復原 D．蔗糖溶液中的保衛(wèi)細胞因失水導致氣孔關閉 答案　D 解析　由圖可以看出，在清水中氣孔開放，在蔗糖溶液中氣孔關閉，推測可能是蔗糖溶液中的保衛(wèi)細胞失水導致氣孔關閉。 10．將某活組織放入適宜的完全營養(yǎng)液中，置于適宜的條件下培養(yǎng)。培養(yǎng)液中甲、乙兩種離子的濃度保持相等且恒定，定期測得細胞中兩種離子的含量，得到如圖所示曲線。據(jù)圖分析下列敘述中正確的是(　　) A．甲、乙兩種離子的運輸方式是自由擴散和主動運輸 B．該組織細胞運輸離子甲的載體蛋白的數(shù)量比運輸離子乙的載體蛋白的數(shù)量多 C．兩種離子均只能從高濃度的一側運輸?shù)降蜐舛鹊囊粋? D．曲線mn段和ab段表明細胞呼吸產生的能量不足，抑制了細胞的吸收 答案　B 解析　根據(jù)虛線上方的曲線分析可知，當細胞內濃度大于細胞外濃度時，甲、乙均可逆濃度梯度進行，所以均為主動運輸，故A、C項錯誤；mn段和ab段不再上升，說明離子的吸收速率與消耗速率平衡，D項錯誤。 11．如圖一所示是生物膜的流動鑲嵌模型及物質跨膜運輸示意圖，其中離子通道是一種通道蛋白，通道蛋白是橫跨細胞膜的親水性通道，允許適當大小的離子順濃度梯度通過，①②③④代表物質運輸方式。圖二表示物質通過膜運輸?shù)乃俾?縱坐標)隨環(huán)境中O2濃度(橫坐標)的變化。請仔細觀察圖示，并回答有關問題： (1)很多研究成果有力支持“脂溶性物質易透過生物膜，不溶于脂質的物質不易透過生物膜”這一事實。這證明組成細胞膜的主要成分中有圖一中所示的[　　]__________。 (2)鯊魚體內能積累大量的鹽，鹽分過高時就要及時將多余的鹽分排出體外，經(jīng)研究鯊魚體內多余鹽分是經(jīng)②途徑排出的，那么其跨膜運輸?shù)姆绞绞莀_________。 (3)蟾蜍心肌細胞吸收Ca2＋、K＋、C6H12O6的方式相同，若用呼吸作用抑制劑處理心肌細胞，則Ca2＋、K＋、C6H12O6等物質吸收均受到顯著的影響，其原因是______________。若對蟾蜍的離體心臟施加某種毒素后Ca2＋吸收明顯減少，但K＋、C6H12O6的吸收不受影響，最可能的原因是該毒素抑制了圖一中所示的轉運Ca2＋的[　　]__________的活動。 (4)圖二與圖一中的________代表的物質運輸方式一致。圖中曲線出現(xiàn)BC段的主要原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)甲　磷脂雙分子層　(2)協(xié)助擴散　(3)缺少ATP　乙　載體蛋白　(4)④　載體蛋白的數(shù)量是有限的，能量的供應也是有限的 解析　(1)根據(jù)相似相溶原理，脂溶性物質易透過生物膜，不溶于脂質的物質不易透過生物膜，能充分說明組成細胞膜的主要成分中有磷脂分子，圖一中甲代表磷脂雙分子層。(2)鯊魚體內多余鹽分是經(jīng)②途徑排出的，②是通過離子通道進出細胞，不需要能量，因此是協(xié)助擴散。(3)Ca2＋、K＋、C6H12O6的吸收都屬于主動運輸?shù)倪^程，需要載體蛋白和ATP，用呼吸作用抑制劑處理心肌細胞，因缺少能量ATP，Ca2＋、K＋、C6H12O6等物質的吸收均受到顯著的影響。對蟾蜍的離體心臟施加某種毒素后，Ca2＋吸收明顯減少，但K＋、C6H12O6的吸收不受影響，說明不受能量的限制，證明該毒素抑制了轉運Ca2＋的[乙]載體蛋白的活動。(4)圖二在一定范圍內，跨膜運輸?shù)乃俾孰SO2濃度的增大而增大，當O2濃度達到一定值后，即使O2濃度再增大，跨膜運輸?shù)乃俾室膊蛔?，這表明這種跨膜運輸?shù)姆绞脚c細胞呼吸相關，需要消耗細胞呼吸產生的ATP，為主動運輸。圖一中的④代表主動運輸。主動運輸需要載體蛋白、需要消耗能量，圖二中出現(xiàn)BC段與載體蛋白數(shù)量和ATP的數(shù)量有關。 14．成熟的植物細胞在較高濃度的外界溶液中，會發(fā)生質壁分離現(xiàn)象，下圖a是發(fā)生質壁分離的植物細胞，圖b是顯微鏡下觀察到的某一時刻的圖像。請據(jù)圖回答下列問題： (1)圖a中細胞的質壁分離指的是細胞壁和__________的分離，后者的結構包括[　]和[　]以及二者之間的細胞質。 (2)植物細胞發(fā)生質壁分離所需的外界條件是________ ________________________________________________________________________， 植物細胞自身應具備的結構特點是________________ ________________________________________________________________________。 (3)圖b是某同學觀察植物細胞質壁分離與復原實驗時拍下的顯微照片，此時細胞液濃度與外界溶液濃度的關系是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)將形狀、大小相同的紅心蘿卜A和紅心蘿卜B幼根各5段，分別放在不同濃度的蔗糖溶液(甲～戊)中，一段時間后，取出紅心蘿卜的幼根稱重，結果如圖c所示，據(jù)圖分析： ①紅心蘿卜A比紅心蘿卜B的細胞液濃度________。 ②在甲蔗糖溶液中加入適量的清水，一段時間后紅心蘿卜A的細胞液濃度會________。 答案　(1)原生質層　2　4　(2)外界溶液濃度高于細胞液濃度　原生質層的伸縮性大于細胞壁的伸縮性　(3)細胞液的濃度可能大于、等于或小于外界溶液的濃度　(4)①高　②降低 解析　(2)發(fā)生質壁分離的外界條件是外界溶液濃度大于細胞液濃度，而植物自身具備的結構特點是原生質層的伸縮性大于細胞壁的伸縮性。(3)在觀察植物細胞質壁分離與復原實驗中，當細胞處于質壁分離狀態(tài)時，此時細胞可能正在發(fā)生質壁分離過程，也可能質壁分離完成，細胞原生質層大小處于相對靜止狀態(tài)，還可能處于質壁分離的復原過程中，因此，細胞液濃度與外界溶液濃度的關系是細胞液濃度大于、等于或小于外界溶液濃度。(4)①由圖中兩種紅心蘿卜的質量變化結果可知，甲～戊五種蔗糖溶液的濃度大小為丙＜戊＜甲＜?。家?，甲為紅心蘿卜A的等滲溶液，戊為紅心蘿卜B的等滲溶液，因此紅心蘿卜A比紅心蘿卜B的細胞液濃度高。②在甲蔗糖溶液中加入適量的清水，溶液濃度降低，紅心蘿卜A吸水一段時間后，細胞液濃度降低。 考能專項突破(二) 　　　　　　　　　　2.生物膜與分泌蛋白的合成和分泌過程的熱圖 熱圖呈現(xiàn) 解讀　(1)圖1表示用放射性元素標記某種氨基酸追蹤不同時間放射性元素出現(xiàn)順序為：內質網(wǎng)→高爾基體→分泌小泡。 (2)圖2和圖3分別以直方圖和曲線圖形式表示在分泌蛋白加工、運輸過程中，內質網(wǎng)膜面積減小，高爾基體膜面積基本不變，細胞膜面積相對增大。 典例剖析 為了研究酵母菌細胞內蛋白質的合成，研究人員在其培養(yǎng)基中添加3H標記的亮氨酸后，測得與合成和分泌乳蛋白相關的一些細胞器上放射性強度的變化曲線如圖甲，有關的生物膜面積變化如圖乙，其相關結構關系如圖丙，則下列有關說法不正確的是(　　) 　 A．圖丙中首先可觀察到3H標記的細胞器是③ B．能在圖丙中④上觀察到3H標記表明可能有分泌蛋白合成 C．圖甲中c曲線所指的細胞結構是高爾基體 D．圖乙中d曲線表示的細胞結構是內質網(wǎng) 答案　A 解析　分泌蛋白的形成過程：核糖體→內質網(wǎng)→高爾基體→細胞膜→膜外。圖甲中a、b、c依次為核糖體、內質網(wǎng)和高爾基體。在分泌蛋白的合成與分泌過程中，內質網(wǎng)的膜面積減少，細胞膜的膜面積增多，高爾基體的膜面積前后基本不變(先增加后減少)。 解題模板　(1)分析此類問題要注意橫坐標和縱坐標表示的含義和每一個柱狀圖代表的物質(結構)，要對同一物質(結構)變化前后進行比較。(2)解答此類問題時，要先判斷該物質是否是分泌蛋白，并結合分泌蛋白的合成、加工和運輸過程進行綜合分析。 跟蹤訓練 1．下圖甲表示分泌蛋白的合成、加工和運輸過程，①、②、③表示細胞器。某同學用放射性元素標記某種氨基酸，追蹤圖甲過程中不同時間放射性元素在細胞部分結構中的分布情況，如圖乙所示，下列說法錯誤的是(　　) A．圖甲中①、②、③分別表示內質網(wǎng)、高爾基體、線粒體 B．在圖甲中③為雙層膜結構 C．若圖乙中曲線1表示圖甲上①中放射性顆粒分布情況隨追蹤時間的變化規(guī)律，則圖乙中的曲線2可表示圖甲上②中放射性顆粒分布情況隨追蹤時間的變化規(guī)律 D．圖甲中的過程在原核細胞中也可以進行 答案　D 解析　核糖體是蛋白質的合成場所，在其中合成出的多肽經(jīng)①(內質網(wǎng))加工后被運輸?shù)舰?高爾基體)進行進一步加工，然后再以囊泡的形式被運輸?shù)郊毎?，最后被分泌到細胞外，整個過程需要③(線粒體)提供能量，線粒體為雙層膜結構。圖解中的過程只能發(fā)生在真核細胞中，因為原核細胞沒有內質網(wǎng)、高爾基體和線粒體等多種細胞器。 2．下圖是某細胞在進行某種生命活動前后幾種生物膜面積的變化圖，在此變化過程中最可能合成(　　) A．抗體 B．雄性激素 C．呼吸酶 D．DNA聚合酶 答案　A 解析　解答本題首先要清楚呼吸酶和DNA聚合酶是細胞內蛋白，抗體是分泌蛋白，性激素屬于脂質。其次要清楚分泌蛋白的合成與分泌的基本環(huán)節(jié)：細胞核(DNA轉錄形成mRNA)→核糖體(合成蛋白質)→內質網(wǎng)(初加工并運輸?shù)鞍踪|)→高爾