金新学案高三一轮人教生物　物质跨膜运输的实例

1．物质出入细胞的方式Ⅱ2．细胞膜的结构和功能实验Ⅱ3．通过模拟实验探究膜的透性4．观察植物细胞的质壁分离和复原

1．细胞膜的结构组成、结构特点、生理特性及相关实验验证2．细胞吸水和失水原理的应用及实验设计3．设计实验探究影响细胞膜流动性的因素4．物质跨膜运输方式的实验探究

第1节物质跨膜运输的实例判断下列说法是否正确：1．(2010·天津理综，4，C)质壁分离过程中，水分子外流导致细胞内渗透压升高(

)2．(2010·宁夏理综，3，A)植物细胞积累K＋需要消耗能量(

)3．当半透膜两侧溶液浓度相等时，细胞处于动态平衡状态，不发生渗透作用(

)4．低倍镜下就可以看到植物细胞质壁分离与复原(

)5．细胞液就是细胞内液(

)提示：

1.×

2.√

3.×

4.√

5.×一、细胞的吸水和失水1．原理：发生了渗透作用。该作用必须具备两个条件：(1)具有

；(2)膜两侧溶液具有

。2．动物细胞的吸水和失水(以红细胞为例：红细胞膜相当于一层半透膜)(1)当外界溶液浓度＜细胞质浓度时，细胞

。(2)当外界溶液浓度＞细胞质浓度时，细胞

。(3)当外界溶液浓度等于细胞质浓度时，水分进出平衡。半透膜浓度差吸水膨胀失水皱缩3．植物细胞的吸水和失水(2)条件：成熟植物细胞中央具有

。(3)验证①当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞就通过渗透作用失水，植物细胞就发生

现象。②将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中，此时细胞液的浓度高于外界清水，植物细胞就吸水，发生

现象。大液泡质壁分离质壁分离复原二、物质跨膜运输的其他实例1．对无机盐的吸收实例(1)水稻和番茄对同一离子的吸收量

。(2)人体甲状腺滤泡上皮细胞可以从血液中

吸收碘。(3)不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异。2．生物膜的特性细胞膜和其他生物膜可以让水分子自由通过，一些

也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过，因此它们都是

膜。不同主动离子和水分子选择透过性一、渗透系统的组成及渗透作用1．渗透系统渗透作用模型植物细胞与外界溶液形成渗透系统图解基本组成或条件半透膜浓度差原生质层具有选择透过性细胞液与外界溶液之间具有浓度差原理水分子通过半透膜的扩散作用细胞液通过原生质层与外界溶液之间发生渗透水扩散的方向低浓度溶液→高浓度溶液2．验证渗透作用发生的条件(1)验证渗透作用必须具有半透膜(单一变量为是否具备“半透膜”)：(2)验证渗透作用必须具有浓度差(单一变量设为半透膜两侧是否具“浓度差”)：[思维拓展]

(1)渗透平衡≠浓度相等，达到渗透平衡时，两种溶液体系的浓度未必相等。两溶液间的水分子进行双向运动，我们只是观测出由水分子双向运动的差所导致的液面改变。(2)溶液浓度指摩尔浓度而非质量浓度，如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的质量浓度相同，但摩尔浓度是10%蔗糖溶液的小，故水由蔗糖向葡萄糖溶液移动。(3)原生质层、原生质体①原生质层是成熟的植物细胞内相当于半透膜的结构，由细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质组成，不包括细胞核和液泡内的细胞液。此结构仅存在于成熟植物细胞中。②原生质体是去除了植物细胞壁后所剩下的具有生物活性的植物细胞结构，包括细胞膜、细胞质、细胞核三部分，常用作植物细胞融合的材料。

1．(2011·南京模拟)如右图实验装置，玻璃槽中是蒸馏水，半透膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一定时间后再加入蔗糖酶。最可能的实验现象是(

)A．漏斗中液面开始时先上升，加酶后再上升后又下降B．在玻璃槽中会测到蔗糖和蔗糖酶C．漏斗中液面开始时先下降，加酶后一直上升D．在玻璃槽中会测到葡萄糖、果糖和蔗糖酶解析：实验开始时，蔗糖不能透过半透膜，所以单位时间内通过半透膜渗透进长颈漏斗中的水分子数比渗透出来的多，漏斗内液面上升。而加入酶后，将蔗糖分解为单糖，单糖分子能透过半透膜进入玻璃槽中，使玻璃槽内液体浓度升高，一段时间后，水分子从长颈漏斗内渗出的较多，漏斗内液面下降。答案：

A2．如右图表示植物细胞渗透作用图解，下列说法中错误的是(

)A．成熟植物细胞发生渗透作用的主要原因是原生质层相当于一层半透膜B．不成熟的植物细胞，如根尖分生区细胞，不能发生渗透吸水或失水C．当溶液浓度甲>乙时，成熟植物会因渗透失水而发生质壁分离现象D．当溶液浓度甲＝乙时，细胞处于渗透平衡状态，但仍有水分子由甲→乙答案：

B四、探究植物细胞的吸水和失水[实验原理]成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，细胞液具有一定的浓度，能够渗透失水和吸水。[实验步骤][实验结论]成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水；当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水。[思维拓展]

质壁分离的原因分析[应用指南](1)实验成功的关键是实验材料的选择，必须选择有大液泡并有颜色的植物细胞，便于在显微镜下观察现象。(2)蔗糖溶液浓度不宜过高，否则会引起植物细胞过度失水而死亡。(如用0.5g/mL的蔗糖溶液做实验)。(3)本实验所用的方法为引流法，采用了自身对照(前测和后测)(4)当以植物细胞可吸收的物质作溶质(如甘油、尿素、KNO3、乙二醇等)时，可出现质壁分离及自动复原现象。3．在观察植物细胞的质壁分离和复原的过程中，某同学在视野中看到生活着的洋葱表皮细胞正处于如图所示状态，a、b表示该部位溶液的浓度，由此可以推测(

)A．可能a>b，细胞渗透吸水B．a＝b，渗透系统保持动态平衡C．a<b，细胞渗透失水D．上述三种情况都可能存在答案：

D4．(2011·海淀期末)下图为甲同学进行的一项实验的基本操作步骤，其中叙述错误的是(

)A．B步骤是观察细胞质大小及细胞壁的位置B．E步骤滴加的是清水C．该实验是观察植物细胞的质壁分离与复原D．实验前后的处理形成了自身对照解析：本题考查植物细胞的吸水与失水的实验探究。步骤B是在显微镜下观察液泡的大小和原生质层的位置。步骤C是进行质壁分离处理的实验操作，步骤E是进行质壁分离复原处理的实验操作。步骤D、F分别是观察质壁分离和质壁分离复原的现象，与步骤B观察的现象形成前后对照。答案：

A(2009·海南卷)已知鱼鳔是一种半透膜。若向鱼鳔内注入适量的20%蔗糖溶液、排出鱼鳔内的空气，扎紧开口，将其浸没在盛有10%蔗糖溶液的烧杯中，下列能正确表示烧杯内蔗糖溶液浓度随时间变化趋势的示意图是(

)[自主解答]

__B__[互动探究]

(1)鱼鳔内的吸水力是怎样变化的？(2)鱼鳔内蔗糖溶液的浓度随时间变化是图中哪个图？提示：

(1)逐渐增大。(2)C

(2010·天津卷)下列关于物质跨膜运输的叙述，错误的是(

)A．主动运输过程中，需要载体蛋白协助和ATP提供能量B．在静息状态下，神经细胞不再进行葡萄糖的跨膜运输C．质壁分离过程中，水分子外流导致细胞内渗透压升高D．抗体分泌过程中，囊泡膜经融合成为细胞膜的一部分[解题思路]

答案：

B选项正误判断理由A√物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输B×在静息状态下，神经细胞进行着K＋外流和其他的生命活动，需要能量供给，进行着葡萄糖的跨膜运输和葡萄糖的分解C√质壁分离过程中，水分子外流导致细胞内溶质相对增多，渗透压升高D√抗体分泌过程属于胞吐，高尔基体分泌的囊泡到达细胞膜时，囊泡膜与细胞膜融合，成为细胞膜的一部分质壁分离实验的拓展应用及方法(1)判断细胞的死活：(4)比较一系列溶液浓度的大小：同一植物的相同成熟细胞＋未知浓度的溶液→(镜检记录)刚刚发生质壁分离所需时间→比较所用时间长短→判断溶液浓度的大小(时间越短，未知溶液的浓度越大)1．(2011·合肥六中模拟)以紫色洋葱鳞片叶外表皮为实验材料观察植物细胞质壁分离现象，下列叙述正确的是(

)A．细胞在发生质壁分离时能观察到紫色中央液泡逐渐增大B．滴加质量浓度0.5g/mL的蔗糖溶液比0.3g/mL蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间长C．滴加清水后，质壁分离的细胞又复原，说明此细胞是活细胞D．用任何浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液都不能引起细胞质壁分离解析：

本题考查植物细胞的失水和吸水实验，着重考查的是一些实验现象与相关分析。A错误：细胞在发生质壁分离时能观察到紫色中央液泡逐渐变小；B错误：滴加质量浓度0.5g/mL的蔗糖溶液比0.3g/mL蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短；C正确：活细胞的原生质层才具有选择透过性，滴加清水后，质壁分离的活细胞才能复原；D错误：NaCl溶液若浓度太低则不能引起细胞质壁分离，浓度适宜则可以。答案：

C1．(2011·山东省实验中学诊断性测试)下图表示渗透作用装置图，其中半透膜为膀胱膜，装置溶液A、B、a、b浓度分别用MA、MB、Ma、Mb表示，图2、图4分别表示一段时间后，图1、图3液面上升的高度h1、h2。如果A、B、a、b均为蔗糖溶液，且MA＞MB，Ma＝Mb＞MA，则达到平衡后(

)A．h1＞h2

Ma＞Mb

B．h1＞h2

Ma＜MbC．h1＜h2

Ma＜MbD．h1＜h2

Ma＞Mb答案：

D2．新鲜的叶类蔬菜表面常残留水溶性有机农药。现取同一新鲜蔬菜若干，浸入一定量纯水中，每隔一段时间，取出一小片菜叶，测定其细胞液浓度，将结果绘制成如右图所示的曲线，有关叙述正确的是(

)A．AB段细胞吸水，细胞体积明显增大B．B点细胞液浓度与外界溶液浓度相等C．BC段细胞质壁分离复原，原生质层恢复到原来位置D．此曲线说明有机农药溶于水中容易被植物细胞吸收解析：

A错误：AB段细胞液浓度降低，细胞吸水速率大于吸收农药的速率，但因细胞壁的限制，细胞体积不会明显增大。B错误：B点时因细胞壁的限制，细胞吸水的速率逐渐降低到与吸收农药的速率相等。C错误：未发生过质壁分离，也就谈不上质壁分离复原，BC段时细胞吸收水分的速率远远低于吸收农药的速率，导致细胞液浓度增加。答案：

D3．(2011·汕头模拟)下面能发生质壁分离的一组细胞是(

)①食用的糖醋蒜细胞②蚕豆叶的表皮细胞③植物的根毛细胞④人的口腔上皮细胞⑤用盐酸解离的洋葱根尖细胞⑥根尖分生区细胞A．①⑤ B．②③⑥C．①②③④⑤⑥ D．②③解析：

能发生质壁分离的细胞为活的成熟的高等植物的体细胞，①是死细胞，④是动物细胞，没有细胞壁，⑤用盐酸解离会杀死细胞，⑥没有大的液泡；这些细胞都不能发生质壁分离。②和③都是活的成熟的高等植物细胞，可以发生质壁分离。答案：

D4．在植物细胞质壁分离复原过程中能正确表达细胞吸水速率变化过程的是(

)答案：

C5．(2011·北京市海淀区抽查)下图表示培养液中K＋浓度及溶氧量对小麦根系吸收K＋速率的影响。下列有关两曲线形成机理的解释正确的是(

)A．曲线ab段的形成只能是由于细胞膜上K＋载体未达到饱和及能量充足B．曲线bc、fg段的形成只能是由于细胞膜上K＋载体数量有限C．曲线cd段的形成是由于细胞内K＋过多，细胞大量排出K＋D．e点表明植物根系可以通过自由扩散方式吸收K＋答案：

A6．浸泡在一定浓度NaCl溶液中的洋葱表皮细胞，发生了质壁分离后又出现质壁分离复原，与质壁分离复原相关的细胞器有(

)A．液泡 B．线粒体、液泡C．线粒体 D．细胞膜、液泡膜解析：质壁分离复原的原因是Na＋、Cl－主动运输进入细胞内，使得细胞液浓度增大，细胞渗透吸水引起的。主动运输消耗的能量主要由有氧呼吸提供。答案：

B7．(2011·南通调研)下图为某学生进行某实验的基本操作步骤，请回答下列问题：(1)你认为他做该实验的目的是__________________________________________