第4章物质的输入和输出

1、第第4章章 物质的输入和输出物质的输入和输出知识内知识内容容要求要求 1.物质出入细胞的方式物质出入细胞的方式2.通过模拟实验探究膜的透性通过模拟实验探究膜的透性实验实验3.观察植物细胞的质壁分离与复原观察植物细胞的质壁分离与复原实验实验考试说明一、物质跨膜运输的实例（一）细胞的失水与吸水1.渗透作用发生渗透作用的条件：半透膜膜两侧溶液有浓度差2.动物细胞的吸水和失水人成熟红细胞中发生渗透作用的条件：细胞膜相当于半透膜；细胞质与外界溶液之间存在浓度差。P/51. 相对细菌和植物细胞而言，动物细胞离体培养更需关注培养基的渗透压，这是因为动物细胞()A. 没有细胞壁，对培养基的渗透压更敏感B. 渗

2、透压远高于细菌或植物细胞的渗透压C. 没有成熟大液泡，渗透压调节能力差D. 生长缓慢，各生长阶段对环境的渗透压要求不同解析：本题考查渗透压与渗透吸水、维持细胞形态和功能的内在联系等方面的知识。细胞内外液的渗透压之差是细胞吸水或失水的动力。动物细胞与植物细胞相比没有细胞壁的保护，容易因吸水过多而涨破，A选项正确。3.植物细胞的吸水和失水植物细胞吸水、失水的原理：实验原理实验原理(1)一个处于外界溶液中的成熟植物细胞和外界溶液构成一个渗透系统。原生质层相当于一层半透膜，细胞液具有一定的浓度，与外界溶液能够产生浓度差。(2)细胞壁是全透性的。(3)原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大。(4)当外界溶液

3、浓度大于细胞液浓度时，细胞渗透失水，进而发生质壁分离。(5)当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞渗透吸水，发生质壁分离复原。实验：植物细胞的质壁分离与复原实验实验步骤步骤易误点拨(1)实验选材：选用的植物细胞要有中央大液泡，最好液泡有颜色，质壁分离及复原现象明显；(2)实验试剂的使用：若使用浓度过高的蔗糖溶液，则质壁分离现象明显，但不能复原，因为溶液浓度过高，使细胞过度失水而死亡；若使用质量浓度为1 molL1的KNO3溶液，因为K和NO均可被细胞吸收，使细胞液浓度增大，所以细胞先发生质壁分离后又自动复原；(3)质壁分离过程中，细胞液浓度逐渐变大，吸水能力越来越强。P/102. 将紫色洋葱鳞片

4、叶表皮浸润在0.3 g/mL的蔗糖溶液中，1分钟后进行显微观察，结果见下图。下列叙述错误的是()A. 图中L是细胞壁，M是液泡，N是细胞质B. 将视野中的细胞浸润在清水中，原生质体会逐渐复原C. 实验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在显著差异D. 洋葱根尖分生区细胞不宜作为该实验的实验材料P/113. 在一定气候条件下，运用植物细胞质壁分离的实验原理，测试田间作物的细胞液浓度，以此法获得作物代谢情况的必要数据。在此项测试中，自变量是()A. 作物的细胞液浓度B. 作物细胞质壁分离状态C. 制备的系列浓度梯度的检测液D. 一定的环境温度或其他气候数据解析：利用质壁分离实验估测细胞液的浓度时，需

5、要配置一系列浓度梯度的蔗糖溶液，同时配置和蔗糖溶液种类数相同的临时装片，观察细胞是否分离。细胞处于未分离和开始质壁分离的蔗糖溶液范围，就是细胞液的浓度范围，故C正确。P/124. 如图为显微镜下同一细胞在不同条件下的形态，下列叙述错误的是()A. 图中细胞不可能是植物根尖分生区的细胞B. 适宜浓度的蔗糖溶液、尿素溶液可以让细胞从A形态变为B形态C. 适宜浓度的硝酸钾溶液可以让细胞从B形态变为A形态D. 若此细胞为洋葱鳞片叶外表皮细胞，则其不适合用来观察染色体，因为此细胞具有紫色大液泡1. 2014课标全国卷下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是()A. 与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于

6、实验现象的观察B. 用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察C. 用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同D. 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实验现象的观察解析：红色花瓣细胞的液泡呈红色，比白色花瓣更便于观察质壁分离现象，A项正确；黑藻叶片的叶肉细胞中液泡呈无色，叶绿体的存在使原生质层呈绿色，有利于实验现象的观察，B项错误；紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞的细胞液浓度不一定都相同，用相同浓度的外界溶液进行质壁分离实验时观察到的质壁分离程度可能不同，C项正确；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡含有色素，呈紫色，有利于实验现象的观察，D项正确。答案：B3

7、. 2014上海高考以紫色洋葱鳞叶为材料进行细胞质壁分离和复原的实验，原生质层长度和细胞长度分别用X和Y表示(如图)，在处理时间相同的前提下()A. 同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，则紫色越浅B. 同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越大，则所用蔗糖溶液浓度越高C. 不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，则越易复原D. 不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越大，则细胞的正常细胞液浓度越高答案：D（二）物质跨膜运输的其他实例1不同物质的跨膜运输特点(1)水分子：顺相对含量梯度(高低)。(2)离子和小分子：依据细胞生命活动需要进行选择吸收。2水稻和番茄吸收不同离子的特

8、点(1)同种生物细胞对不同物质的吸收具有选择性，与其含有离子载体的种类和数量有关。(2)不同种生物细胞对同种物质吸收具有差异性3.细胞膜的功能特点：具有选择透过性选择透过性小分子小分子选择性通过选择性通过大分子大分子不能通过不能通过选择透过性膜有生物活性，是一种特殊的半透膜选择透过性膜有生物活性，是一种特殊的半透膜水分子可自由通过水分子可自由通过其他小分子、离子其他小分子、离子不被选择的不可通过不被选择的不可通过被选择的可通过被选择的可通过二、物质跨膜运输的方式物质出入细胞的物质出入细胞的方式方式被动运输被动运输主动运输主动运输自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散运输方向运输方向高浓度高浓度低浓度

9、低浓度高浓度高浓度低浓度低浓度低浓度低浓度高浓度高浓度是否是否需要需要载体载体不需要不需要需要需要需要需要是否消耗能量是否消耗能量不消耗不消耗不消耗不消耗消耗消耗举例举例O2、CO2、H2O、甘、甘油、乙醇、苯等出油、乙醇、苯等出入细胞入细胞红细胞吸收红细胞吸收葡萄糖葡萄糖，神经细胞神经细胞Na+、K+通通道对道对Na+、K+的运输的运输红细胞吸红细胞吸K+排排Na+，小肠小肠吸收葡萄糖、吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等氨基酸、无机盐等表示曲线表示曲线(一定浓度一定浓度范围内范围内)大分子物质出入细胞的方式运输方向运输方向图解图解实例实例备注备注胞吞胞吞细胞外细胞外细胞内细胞内白细胞白细胞吞噬吞噬

10、细菌等细菌等结构基础：结构基础：细胞膜的流细胞膜的流动性动性需消耗能需消耗能量量，不需载，不需载体蛋白的协体蛋白的协助助胞吐胞吐细胞内细胞内细胞外细胞外分泌蛋白、神经递分泌蛋白、神经递质的分泌、释放等质的分泌、释放等(蛋白质类激素、蛋白质类激素、消化酶等消化酶等)P/191. 蛙的神经元内、外Na浓度分别是15 mmol/L和120 mmol/L。在膜电位由内负外正转变为内正外负过程中有Na流入细胞，膜电位恢复过程中有Na排出细胞。下列判断正确的是()A. Na流入是被动运输、排出是主动运输B. Na流入是主动运输、排出是被动运输C. Na流入和排出都是被动运输D. Na流入和排出都是主动运输

11、解析：神经细胞在适宜刺激下，细胞膜对Na的通透性增加，Na大量内流，导致膜电位由内负外正变为内正外负，此时Na以被动运输的方式进入细胞。膜电位恢复过程中，有Na排出细胞，此时Na是逆浓度梯度运输，属于主动运输。P/202. 某哺乳动物神经细胞内外的K和Na浓度见下表。下列属于主动转运的是()A. K经钾离子通道排出细胞B. K与有关载体蛋白结合排出细胞C. Na经钠离子通道排出细胞D. Na与有关载体蛋白结合排出细胞细胞内浓度细胞内浓度(mmolL1)细胞外浓度细胞外浓度(molL1)K110.03.0Na18.0145.02. 2014北京高考比较生物膜和人工膜(双层磷脂)对多种物质的通透性，结果如图。据此不能得出的推论是()A. 生物膜上存在着协助H2O通过的物质B. 生物膜对K、Na、Cl的通透具有选择性C. 离子以易化(协助)扩散方式通过人工膜D. 分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率选项选项管腔中氨基酸管腔中氨基酸上皮细胞上皮细胞管腔中