高考第一轮复习-物质出入细胞的方式

---专题三物质进出细胞的方式考点一细胞的吸水和失水考点一细胞的吸水和失水1、渗透作用：专指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散，是自由扩散的一种条件：①有一层半透膜半透膜两侧溶液具有浓度差2、渗透系统：（1）组成：一个完整的渗透系统，由两个溶液体系（A和B）以及两者中间的半透膜组成。（2）条件：①有一层半透膜半透膜两侧溶液具有浓度差（3）水分的流动判断：逆浓度梯度或顺相对含量梯度，当半透膜两侧溶液浓度相等时，达到动态平衡。（4）常见的渗透系统①分析：水分的流动判断：当溶液浓度S]〉S2时，水分就通过半透膜由S2流向S]；当溶液浓度S]VS2时，水分就通过半透膜由S1流向s2；当溶液S]=S2时，则处于动态平衡状态。分析：U型管中由于蔗糖分子不能通过半透膜，水顺相对含量度由a管到b管，b管液面上升，当上升到一定程度后，由于重力作用不再上升，此时达到动态平衡。（5）组成的实验探究烧杯和漏斗组成的渗透系统：甲：烧杯中盛清水+漏斗口密封半透膜并注入一定浓度的蔗糖溶液一（一段时间后）漏斗内液面上升乙：烧杯中盛清水+漏斗口密封全透膜（如纱布）并注入一定浓度的蔗糖溶液一（一段时间后）漏斗内液面不上升丙:烧杯中盛一定浓度的蔗糖溶液+漏斗口密封半透膜并注入相同浓度的蔗糖溶液一（一段时间后）漏斗内液面不上升从上述试验中可知：甲乙对比可说明渗透作用发生必须具有半透膜甲丙对比可说明渗透作用发生必须有浓度差的存在

【特别提醒】渗透作用的发生特点（1）水分子总是由溶液浓度低的部位向浓度高的部位渗透。（2）半透膜两侧溶液浓度差是渗透作用发生的动力，既决定着渗透的方向，又决定着渗透的速度，即浓度差越大，渗透越快。（6）探究物质能否通过半透膜（以碘和淀粉为例）烧杯内盛淀粉溶液漏斗内盛碘液结论变蓝不变蓝碘能通过半透膜，而淀粉不能不变蓝变蓝淀粉能通过半透膜，而碘不能变蓝变蓝淀粉和碘都能通过半透膜不变蓝不变蓝淀粉和碘都不能通过半透膜3、动植物细胞的吸水和失水动物细胞植物细胞条件细胞膜具有选择透过性，相当于半透膜细胞内溶液与细胞外溶液具有浓度差细胞壁是全透性原生质层（由细胞膜、液泡膜及两者之间的细胞质组成）相当于半透膜细胞液与外界溶液具有浓度差原理渗透作用水分子运动方向低浓度溶液一高浓度溶液（逆浓度梯度方向）低浓度溶液一高浓度溶液（逆浓度梯度方向）现象皱缩或涨破质壁分离、质壁分离复原典例精练】例1：（2009年南京模拟）如图实验装置，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（）漏斗中液面开始时先上升，加酶后又下降在玻璃槽中会测到蔗糖和蔗糖酶漏斗中液面开始时先下降，加酶后一直上升在玻璃槽中会测到葡萄糖、果糖和蔗糖酶

例2：如图表示一中间隔以半透膜（只允许水分子通过）的水槽，两侧分别加入等质量分数的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液．然后在半透膜两侧加入等质量的麦芽糖酶，在加入麦芽糖酶前后A、B两侧液血的变化是（）加酶前A侧上升，加酶后B侧上升并等于A侧高度加酶前A侧上升，加酶后B侧上升并高于A侧高度加酶前后A、B两侧液面不变加酶前A、B两侧液面不变，加酶后B侧上升并高于A侧高度例3：半透膜对淀粉和葡萄糖的通透性不同（如图1），图2是设计的证明图1物质扩散成立甲乙图2淀粉一葡萄糖-半透膜图1葡禺糖半透膜•清水淀粉欝膜甲乙图2淀粉一葡萄糖-半透膜图1葡禺糖半透膜•清水淀粉欝膜下列有关叙述正确的是（）图甲中水柱a将持续上升图甲中水柱a将保持不变图乙中水柱b将保持不变图乙中水柱b将先上升后下降例4：为探究膜的透性，设计了如图所示的实验装置，其中E、F、G为用猪膀胱制成的小袋，内盛有溶液甲或溶液乙，上端分别接上口径相同的小玻璃管，起初3支小玻璃管内的液面高度相同，已知体积VG>VE=VF,甲、乙,丙三种溶液分别为质量浓度为0.2g/mL、0.1g/mL、0.3g/mL的蔗糖溶液。（1）几分钟后，3支小玻璃管中的液面将（上升、下降），其液面高度变化的大小排序是。（2）对比分析e、f小玻璃管中的现象可知，引起实验差异的原因是（3）若将两组这样的装置，一组放于37°C的恒温箱中，一组放于0°C的恒温箱中，几分钟后观察，可见两装置中e玻璃管中的现象是两装置中e玻璃管的液面都下降，且放于37C恒温箱中的较放于0C恒温箱中的下降速度大，说明中央液泡大小原生质层的位置0.3g/mL的蔗糖溶液变小（细胞失水）原生质层脱离细胞壁清水逐渐恢复原来大小（细胞吸水）原生质层恢复到原来位置4、质壁分离及复原（1）植物细胞质壁分离及质壁分离复原2）实验流程制作洋葱鳞片叶外表皮的临时装片低倍显微镜观察有一个紫色的中央大液泡原生质层紧贴细胞壁0.3g/mL蔗糖溶液

（重复几次）A吸水纸吸引临时装片中央液泡逐渐变小（紫色加深）原生质层与细胞壁逐渐分离吸水纸吸引清水（重复几次）低倍显微镜观察『临时装片/①中央液泡逐渐变大I②原生质层逐渐贴近细胞壁【特别提醒】实验对象：同一个成熟的植物细胞。在这一实验中有两次对照，具体分析如下:第一次对照操作：高浓度溶液处理对照：自然状态与质壁分离状态第二次对照操作：低浓度溶液处理对照：复原后状态与质壁分离状态3）质壁分离的原因分析细胞核细胞液/-细胞壁（伸缩性小）具有全透性液泡膜细胞质）1-细胞膜原生质层（伸缩性大）一具有选择透过性（相当于半透膜）/亠原生质层细胞渗（细胞壁伸缩性小内因ff（①原因具半透性透失水1原生质层伸缩性大丨外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度宏观上：植物由坚挺—萎蔦液泡（大亠小）微观上：质壁分离细胞液颜色（浅f深）微观上：质壁分离原生质层与细胞壁分离（4）细胞是否发生质壁分离及其复原的判断方法从细胞角度分析死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞不发生质壁分离现象。具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离现象。盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于作质壁分离的外界溶液。从溶液角度分析在一定浓度（溶质不能透膜）的溶液中可发生质壁分离现象。在一定浓度（溶质可透膜）的溶液中可发生质壁分离后自动复原。如甘油、尿素、乙二醇、KNO3等。在高浓度溶液中可发生质壁分离现象，但不会发生质壁分离复原现象。（5）植物细胞质壁分离实验的应用证明细胞的死活：此实验中，细胞始终是活的，死细胞不能发生质壁分离和复原。测定细胞液的浓度：梯度浓度法。即撕取数片紫色洋葱鳞片叶表皮，分别放入不同浓度的蔗糖溶液中，则细胞液浓度介于细胞尚未发生质壁分离和最初发生质壁分离的两种相邻的溶液之间。验证原生质层和细胞壁伸缩性大小设计思路：成熟植物细胞+—定浓度的蔗糖溶液f镜检。发生质壁分离现象：细胞壁伸缩性小于原生质层伸缩性。不发生质壁分离现象：细胞壁伸缩性大于或等于原生质层伸缩性。鉴定不同种类的溶液（如一定浓度的KNO和蔗糖溶液）设计思路：成熟的植物细胞＋不同种类溶液。只发生质壁分离现象一溶质不能通过半透膜的溶液（如蔗糖溶液）；质壁分离后自动复原一溶质能通过半透膜的溶液（如KNO溶液））比较不同植物细胞的细胞液浓度不同植物细胞＋放在同一浓度的蔗糖溶液，镜检刚发生质壁分离时所需时间，比较判断质壁分离速度，速度越大植物细胞细胞液浓度越小。

比较未知浓度溶液的浓度大小把同一植物的成熟细胞放在未知浓度的溶液中，镜检刚刚发生质壁分离所需时间，比较所用时间。【典例精练】例1：（2013年琼海模拟）某同学在实验室中做“观察洋葱表皮细胞的质壁分离和复原”实验时，在老师的帮助下，进行了一系列的创新实验，实验步骤和现象如下表：实验组5分钟的现象再过5分钟滴加清水5分钟①0,3mol・L-1蔗糖溶液X无变化质壁分离复原②0*5mol•L-1蔗糖溶液质壁分离y无变化③1mol•L-1kno3溶液质壁分离质壁分离复原Z④1mol•L_1细胞大小细胞大小细胞大小醋酸溶液无变化无变化无变化对上表的推断或解释不正确的是（）x为质壁分离，因为细胞壁伸缩性弱于原生质层y为质壁分离，可能导致细胞失水过多而死亡C.z为细胞稍增大，细胞液颜色逐渐变浅D.④组细胞大小无变化是因为细胞吸水量等于失水量例2：回答下列与细胞有关的实验问题。（1）下列4项实验中，需保持细胞生理活性的有（填序号）。观察叶绿体和原生质的流动观察洋葱鳞片叶内表皮细胞中DNA的分布探究酵母菌的呼吸方式红细胞中血红蛋白的提取和分离（2）按下面步骤进行质壁分离实验。步骤一：在洁净的载玻片中央加一滴清水，取一片藓类小叶，盖上盖玻片。步骤二：从盖玻片一侧滴入0.3g/mL的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。

镜下观察到A、B处颜色分别是。如果将步骤二中浸润在0.3g/mL的蔗糖溶液中的藓类小叶的装片，放在80°C条件下处理一段时间（装片中的藓类小叶保持在0.3g/mL的蔗糖溶液中）。在显微镜下清晰地观察到细胞结构后，为更准确地判断A处颜色，对显微镜的操作方法、。如果A处呈绿色,可能的原因是考点二物质进出细胞的方式1、小分子和离子的跨膜运输CB0•°♦1、小分子和离子的跨膜运输CB0•°♦・分别代表各种物质分子或离子A蛋白质B磷脂双分子层C多触自由扩散协助扩散主动运输被动运输物质出入细胞的方式被动运输主动运输自由扩散协助扩散图例外细胞膜内•鏗体••:•囲:外细胞质内•*:>•o'n：运输方向高浓度f低浓度一般为低浓度f高浓度特点不需要载体不消耗能量需要载体不消耗能量需要载体需要冃匕量举例o、co、也0、甘油、乙醇、苯的跨膜运输人的红细胞吸收葡萄糖小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等影响因素细胞膜内外物质的浓度差细胞膜内外物质的浓度差；膜载体种类和数量膜载体的种类和数量；能量（温度、氧浓度）

2、大分子和颗粒性物质进出细胞的方式方式胞吞胞吐图例••・••♦••••••••••WEV*.^臥務h血jMu6“i£”CJmA*皿ilu血1「札”\*•*：屮w曲条件细胞摄取或排除大分子和颗粒物质的方式原理生物膜的流动性特点物质通过小泡转移，不需要载体，需要能量方向细胞外f内细胞内f外举例吞噬细胞吞噬抗原胰岛素、消化酶、抗体等的分泌影响因素与细胞代谢有关（细胞膜的流动性、能量等）【重难点】1、影响物质跨膜运输的因素（1）物质浓度（在一定的范围内）2）氧气浓度

运输速率运输速率02浓度自由扩散或协助扩散（P点之后运输速率不变,受载体蛋白数量限制）人0点由无氧呼吸运输速率运输速率02浓度自由扩散或协助扩散（P点之后运输速率不变,受载体蛋白数量限制）人0点由无氧呼吸b提供能量！02浓度主动运输3）温度»物质运输速率生物膜的流动性温度〈\酶活性—呼吸速率【特别提醒】（1）在一定浓度范围内，协助扩散或主动运输速率不再随物质浓度的增大而加快时，主要是因为细胞膜上运输该物质的载体蛋白的数量有限。主动运输还可能受细胞内能量供应的限制。（2）O浓度是通过影响细胞呼吸产生能量的多少来影响主动运输速率的。（3）同一种物质进出不同细胞时，运输方式可能不同，如红细胞吸收葡萄糖为协助扩散，小肠细胞吸收葡萄糖则是主动运输。（4）RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核，是通过核孔，而不是胞吞、胞吐。（5）Na+、K+等无机盐离子一般以主动运输进出细胞，但也可以通过协助扩散或离子通道进出细胞。2、物质跨膜运输透过膜层数的相关计算方法（1）叶绿体中的O到达相邻细胞的线粒体中被利用通过膜的层数：（2）线粒体产生的CO2到达相邻细胞的叶绿体中被利用通过膜的层数：（3）动物消化道吸收的葡萄糖到达体内出消化道细胞外的其他组织细胞中被利用最少需要穿过膜的层数：（4）肺泡内的O到达肺泡以外的其他组织细胞被利用穿过的膜层数：（5）分泌蛋白的排出或大分子物质欲颗粒物质进入细胞通过膜层数：（6）细胞核内的RNA进入细胞质、细胞质中的蛋白质进入细胞核都通过核孔，通过膜的层数：3、生物膜的选择透过性（1）同一植物吸收不同离子不同植物吸收不同离子一有差异一植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有选择性同一植物吸收不同离子不同植物吸收不同离子一有差异一植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有选择性2）选择性吸收的原因分析（1）内因——遗传因素不同生物DNA不同不同生物DNA不同载休种类差异性数目差异性选择性

吸收（2）外因影响呼吸的生态因素土壤中的6含量

（2）外因影响呼吸的生态因素土壤中的6含量

温度一呼吸酶的活性细胞^ATP的_主动呼吸'生成"运输（3）根对离子吸收的曲线模型♦氧分压与根吸收离子速率的关系（见下图）吸收速率吸收速率AB段表示在一定范围内，根吸收离子的速率随氧分压的升高而加快。BC段表示当氧分压增大到一定值时，根吸收离子的速率不再随氧分压升高而加快，这是由于根吸收离子还与根细胞膜上载体的数量有关。♦根吸收离子与溶液中离子浓度的关系（见下图）吸收速率吸收速率离子浓度曲线AB段表示在一定离子浓度范围内，根吸收离子的速率随离子浓度的增大而加快。曲线BC段表示当离子浓度增大到一定数值时，根的吸收速率不再增加，这是由根细胞膜上载体的数量决定的。曲线CD段表示当离子浓度过高时，将会使根细胞失水，从而影响根细胞正常的代谢活动，使离子吸收速率下降。【典例精练】例1：（2010年高考山东卷）如图中曲线a、b表示物质跨（穿）膜运输的两种方式，下列表述正确的是（）

被转运分子的浓度脂溶性小分子物质不能通过方式a运输与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响例2：（2010年高考广东卷）如图是植物根从土壤中吸收某矿质离子示