2020版高考生物一轮复习第二单元细胞的基本结构与物质运输第03讲物质跨膜运输的实例和方式教案新人教版

第

物跨运的例方最新考纲1.物质出入细胞的方式Ⅱ2．实验：观察植物细胞的质壁分离和复原

高频考点1.物跨膜运输的方式2．影响跨膜运输的因素

核心素养科学思维——归纳与演绎不同物质跨膜运输实例纳物质跨膜运的类型和特点生命观念——物质与能量观细内的物质运输与能量供应的关系科学探究——实验设计与实验结果分析：分析植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验考点一渗作用与细胞的吸水和失水1．渗透作用(1)发生渗透作用的条件：一是有半透膜，二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。(2)常见渗透装置图分析①水分的流动判断：当溶液浓度S>S时水分就通过半透膜由S流S；当溶液浓度S<S时水分就通过半透膜由S流②在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差h

，则S溶液度S溶液浓度。为液面高的一侧形成的净水压，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。2．动物细胞的吸水和失水

界溶液浓度<细胞质浓度细吸水膨胀(2)现象溶浓度>细胞浓细胞失水皱缩

③外界溶液浓度＝细胞质浓水进出平3．成熟植物细胞的吸水和失水①当外界溶液浓>细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。②当外界溶液浓<细胞液浓度时，细胞吸水，失水的细胞发生质壁分离复原现象。4．科学家将番茄和水稻分别放含有CaMg和的培养液中培养，结果及分析如下：(1)实验结论：①不同植物对同种无机盐离子的吸收有差异。②同种植物对不同无机盐离子的吸收也有差异。(2)实验结论：植物细胞对无机离子的吸收具有选择性。诊断辨析(1)植物细胞的细胞内液即细胞。(×)提示细液是指植物细胞液泡的液体；细胞内液是指细胞内的液体环境。(2)渗透作用中膜两侧溶液的浓指的是质量百分比浓度。(×)(3)植物细胞的原生质层包括细膜、细胞质和细胞核。(×)(4)质壁分离过程中水分子运动能单向进行。(×)(5)将动物细胞放入一定浓度的界溶液中，不能发生渗透作用。

6161(6)成熟的植物细胞发生质壁分过程中，细胞的吸水能力逐渐减小。(必修1P“与生活的联系”改为什么咸瓜子吃多了更易使人上(即口干舌燥)?答案这因为与细胞内液相比外界浓度高，口腔上皮细胞失水导致的。考向一渗作用原理1膜淀粉和葡萄糖的通透不如图Ⅰ)图Ⅱ(开始时漏斗内外液面相平)的实验结果最可能的()A．图甲中水柱a将持续上升B．图甲中水柱a将保持不变C．图乙中水柱b将保持不变D．图乙中水柱b将先上升后下解析因粉不能透过半透膜图甲中的水柱a上升最大高度后将静止葡糖可以透过半透膜，故图乙漏斗内液体先表现吸水，水柱b上，葡萄糖的外渗，最终扩散平衡时内外葡萄糖浓度相等，即内外液面相平。答案D2．U型管中装有两种不同的溶R及S，被一半透性(X)隔开(如下图所示。与S相比，为低溶(即浓度较)。当图a中的U形管达到平衡(参看图b)，U形两侧溶液的高度及浓度分别是()A．右侧较高，两溶液等渗，即度相等B．右侧较高，且右侧为高渗，浓度较高C．左侧较高，且右侧为低渗，浓度较低D．两侧高度相等，且为等渗解析由溶液S浓高于溶液，所以形管内达到平衡时，右侧较高。此时两侧液面造成的压强差与两侧溶液的渗透压差对水分透过半透膜的作用相等，水分进出平衡。

答案B考向二植细胞吸水与失水的原因应用3.将小鼠红细胞放入一定浓度的KNO溶液，红细胞体积随时间变化如图，有关叙述正确的是)A．溶的起始渗透压小于红细胞内液的起始渗透压B．与B点比A点对时刻红细胞内液的渗透压较大C．AB段水使红细胞内液的渗压大于溶液，从而出现BC段变化D．B点对的时刻KNO溶液与细胞内液的渗透压相等解析据分析，AB段胞体积变小，说明KNO溶液起始渗透压大于红细胞内液的起始渗透压，细胞失水，所以点红胞内液的渗透压大于A点NO和K

以主动运输的方式进入细胞，使得细胞内液的渗透压高于外界溶液，细胞吸水，才出现BC段；B点细胞体积变化的转折点，说明KNO溶液红细胞内液的渗透压相等，水分子进出细胞处于动态平衡。答案D4．(2019·山西六校模)某实小组在室温条件下，将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的某溶液中得胞液浓度与该溶液浓度的比(值)时间的变化曲线如图所示。下列相关叙述正确的()A．该溶液是一定浓度的蔗糖溶B．细胞在t时开始从外界溶液中吸收溶质C．若降低温度，则～时间会变长D．时后P值不增大主要是由于细胞壁的限制解析据可知，实验开始时，t～时段P<，则细胞液浓度外界溶液浓度，细胞表现为失水时P值1，则细胞液度＝外界溶液浓度，此时细胞吸水和失水达到平衡，表现为不吸水也不失水时间段值，则细胞液浓>外界溶液浓度，细胞

表现为吸水。据此可推测细胞可吸收外界溶液中的溶质，外界溶液不可能是蔗糖溶液项错误；细胞在时之前就已开始从外界溶液中吸收溶质B项错误；降低温度，细胞膜的流动性减弱，同时与细胞呼吸有关的酶活性会降低，影响主动运输，所以t～t时段会变长C项正确；时后P值再增大主要是由于细胞膜上运输外界溶液中溶质的载体蛋白数量有限，D项误。答案C考点二物跨膜运输的方式及影响因素1．物质出入细胞方式的比较2.影响跨膜运输的因素(1)物质浓度

方式：自由扩散协扩散或主动运输主动运输(2)氧气浓度(红细胞的主动运输O无关方式：自由扩散或协助扩散主运输(3)温度对跨膜运输的影响：一面，温度通过影响分子运动而影响图甲自由扩散；另一方面，温度直接影响蛋白质的活性从而影响图乙主动运输和协助扩散。(4)说明(必修1P“社会的联系”改)囊性纤维病是细胞中某种蛋白质结构异常，影响了Na和Cl的膜运输，这一事说明这种结构蛋白属于细胞膜上____________，也反映了细胞膜对离子的吸收具有选择性是通过细胞膜来实现的。答案载蛋白载蛋白的种类和数量诊断辨析(1)胞吐的物质一定是大分子物。(×)

提示在吞和胞吐方式中某小分子分泌出细胞外也以以胞吐方式进行例如神经递质等。(2)细胞质中的氢离子可以通过散作用进入液泡内。(×)(3)细胞外液中的K

进神经细胞属于自由扩散。(4)液泡中积累了大量离子，故泡膜不具有选择透过性。(×)(5)主动运输使膜内外物质浓度于一致，维持了细胞的正常代谢。(×)(6)同一种物质进出不同细胞时运输方式可能不同。(√)热图解读物质跨膜运输方式的图解，图中①②分别是什么？提示①助扩散②动运输【真题考情】(2018·全国卷)下列有关物质跨膜运输的叙述，正确的()A．巨噬细胞摄入病原体的过程于协助扩散B．固醇类激素进入靶细胞的过属于主动运输C．神经细胞受到刺激时产生的内属于被动运输D．护肤品中的甘油进入皮肤细的过程属于主动运输教材

命题物质出入细胞的方式是近年高考的高频考点知识点的考查形式是对不同生理条件下物质跨膜运输方式的判断，考查内容涉及不同模块不同章节中的知识，考查角度多、范围广。微解导思巨细胞依赖细胞膜流动性以胞吞的方式摄入病原体；固醇类激素属于脂质，以自由扩散的方式进入靶细胞；神经细胞受到刺激时顺度梯度内流，属于被动运输；甘油以自由扩散的方式进入细胞。答案C考向一物出入细胞的方式及特点1．(2018·北京高考)细胞膜的择透过性保证了细胞内相对稳定的微环境。下列物质

中，以自)扩散方式通过细胞的()A．Na

B．二氧化碳C．

D．胰岛素解析物通过简单的扩散作用出细胞叫自由扩散自由扩散不需要载体蛋白不消耗ATP，自由扩散方式通过细胞膜的物质有水、气体、脂溶性物质等B项符合题意；通细胞膜的方式有协助扩散主动运输A项符合题意RNA一不能以自由扩散的方式通过细胞膜C项不符合题意胰素是蛋白质以胞吐的方式运出细胞D项符合题意。答案B2．下图为细胞膜结构及物质跨运输示意图，下列相关叙述正确的()A．O和CO以图a方通过细膜B．被动运输过程有时也需要膜白的参与C．图中c可示葡萄糖进入口上皮细胞的过程D．图中①②④都能运动，而③般不能运动解析分题图可知：图中a是助扩散bd是由扩散c是动运输O和CO的跨膜运输方式都是自由扩散A错误；被动运输中的协助扩散需要载体协助B项正确；由①(糖蛋白)位置可知，c表示主动运输方式向细胞外运输物质C项误；构成细胞膜的磷脂和蛋白质大都可以运动，D项误。答案B一层膜与一层细胞物质穿过一层膜指物质通过膜运(自由扩散助扩散和主动运)的方式通过一层膜结构。物质穿过一层细胞，指的是物质先进入细胞、再排出细胞的过程，通过膜的层数至少为两层。考向二影跨膜运输的因素3.淄博模)如图中曲ab表示物质跨膜运输的两种方式，下列叙述正确的是)

A．甘油、脂肪酸不能通过方式a运输B．人成熟红细胞对葡萄糖吸收式可用a表示C．方式b的大转运速率与载蛋白数量有关D．线粒体产生的CO以b方进细胞质基质解析图方式a为由扩散式b为助扩散或主动运输甘脂酸跨膜运输的方式是自由扩散，项误；人成熟红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散B项误；主动运输、协助扩散都需要载体的协助，因此其最大转运速率与载体蛋白数量有关项正；线粒体产生的CO以自由扩散的方进入细胞质基质D错误。答案C4呼抑制剂处理哺乳动物红细胞图示物质吸收量的变化确是)ABCD解析A中葡糖的运输方式是助扩散，不需要消耗，所以与呼吸强度无关，A项错误中两物质的运输方式都是主动运输要消耗ATP所当用呼吸抑制剂处理后，它们的运输量会受到影响B项确C和D中质的运输方式是自由扩散，不需要，以与呼吸强度无关，、两项错。答案B

实验探究物质跨膜运输的方式考点三观植物细胞的质壁分离和复原1．实验原理(1)植物细胞壁的特点：伸缩性原生质层小。(2)成熟的植物细胞构成渗透系可以发生渗透作用。2．实验步骤(1)质壁分离和复原实验流程(2)三次观察的实验现象观察

观察现象次数

中央液泡

原生质层位置

33第一次第二次第三次

有一个紫色的中央液泡逐渐变小(紫色加深逐渐变大(紫色变浅

紧贴细胞壁与细胞壁逐渐分离逐渐贴近细胞壁(3)拓展应用①判断成熟植物细胞的死活②测定细胞液浓度范围③比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度④鉴别不同种类的溶(如KNO溶液和蔗糖溶)

33⑤验证原生质层具有选择透过(如细胞在蔗糖溶液中，蔗糖不能进入细)。⑥证明细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性。本实验存在两组对照实验深度思考1．实验时一定要选择紫色洋葱表皮细胞吗？提示不定但色洋葱外表细胞含有色素使液泡呈现一定的颜色更利于观察。2．本实验选用0.3的糖液作试剂，若浓度过高或过低对实验有何影响？提示选0.3g/mL的糖溶液作试剂，既明显出现质壁分离，又不会杀死细胞。若浓度过高，质壁分离速度快，细胞会因失水过多而死亡，不能再进行质壁分离复原；若浓度过低，不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。3．发生质壁分离复原后，细胞浓度和外界溶液浓度一定相同吗？提示植细胞有细胞壁的支持护作用单位时间内水分子进出植物细胞数量相等时，有可能细胞液浓度大于细胞外溶液浓度。4．为什么不选用适宜浓度的KNO液或尿素、甘油、乙二醇等作为该实验的试剂？盐

酸、酒精、醋酸等行吗？为什么？提示K和NO

可被细胞吸收，从而使细胞液浓度增大，所以细胞先发生质壁分离后又自动复原，不适合作为该实验的试剂(素、甘油、乙二醇等现象同上)。酸、酒精、醋酸能杀死细胞，不能作为质壁分离的溶液。【真题考情】(2018·浙江高)在察某植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验中，依次观察到的结果示意图如下，其中①、②指细胞结构。下列叙述正确的()A．甲状态时不存在水分子跨膜输进出细胞的现象B．甲→乙变化的原因之一是结①的伸缩性比②的要大C．乙→丙的变化是由于外界溶浓度小于细胞液浓度D．细胞发生渗透作用至丙状态一段时间后该细胞会破裂教材

命题本题考查教材P～植细胞的渗透作用、细胞的质壁分离及复原等知识，突出了核心素养中的“实验与探究”能力的考查。微解导思由→丙的变化过程，甲处于正常状态，水分进出细胞的速率相同，即此时细胞处于水分进出的动态平衡状态A错误；甲→乙的变化，水分进入细胞的速<(>或<)出胞的速率，即细胞发生了渗透失水失水吸，由于①细胞壁伸缩性<(>或)③原生质层，所以出现了质壁分离项错误；乙→丙细胞发生了质壁分离复原现象，其原因是外界溶液浓度(>或<)细胞液浓度，导致细胞渗透吸水，并且该过程吸水量大于甲→乙过程的失水量，细胞发生了适度膨胀，但由于细胞外细胞壁对细胞的支持保护作用，细胞不会破裂项正确，项错。答案C考向有实验过程及现象的考1．(2019·天津河西模)以紫洋葱鳞片叶为材料进行细胞质壁分离和复原的实验，细胞长度和原生质体长度分别用X和Y表如图，在处理时间相同的前提()

A．同一细胞用不同浓度蔗糖溶处理X/Y值越小，则紫色越浅B．不同细胞用相同浓度蔗糖溶处理X/Y值越小，则越不易复原C．同一细胞用不同浓度蔗糖溶处理X/Y值越大，则所用蔗糖溶液浓度越低D．不同细胞用相同浓度蔗糖溶处理X/Y值越大，则细胞的正常细胞液浓度越高解析同细胞用不同浓度蔗糖液处理值越小质壁分离越不明显色浅，A项确；不同细胞用相同浓度糖溶液处理值越小，质壁分离越不明显，说明这种细胞细胞液与外界溶液浓度差小易复原项错一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理X/Y值越大，质壁分离越明显，所用蔗糖溶液浓度越高错误；不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越大，质壁分离明，说明细胞液的浓度较低D项错误。答案A2.(2019·上海崇明模拟)在探究植物细胞外界溶液浓度与质壁分离的关系”实验中，小明利用测微尺对图中高倍镜视野下的细胞进行了测量。若要分析细胞质壁分离的程度，他需要测量并计算的数据()A．的C．的

B．c/d的值D．a/c的值解析

若要分析细胞质壁分离的程度，需要测量并计算的数据是原生质体的长/细胞的长度的值，即a/d的，项确。答案C3．(2019·四省八校双教研联盟图1线表示完全相同的两个植物细胞分别放在A、溶中，细胞失水量的变情况。图表在观察上述植物细胞的变化中，依次观察到的结果①指细胞结构。关述正确的()

A．图2细是洋葱鳞片叶内表皮细胞，还可用于观察和RNA的布B．用一定浓度的溶代替溶液可得到类似的结果；若B溶液浓度稍减小，则曲线中点左C．甲→乙变化的原因之一是结①的伸缩性比②要大，乙→丙的变化是由于外界溶液浓度小于细胞内液浓度D．ab段线表明细胞液浓度在渐增大而细胞吸水能力在逐渐减小解析分题图可知图2细发生明显的质壁分离及质壁分离复原现象洋鳞片叶内表皮细胞几乎没有颜色，无法观察到明显的质壁分离及复原现象项错；将该植物细胞放在一定浓度的KNO溶中也能发生质壁分离和复原；若溶浓度稍减小，细胞的失水量减少，则质壁分离复原所需的时间缩短，因此b左移B项确；甲→乙植物细胞发生质壁分离，其原因之一是结构①(胞壁)的伸缩性小于结构②原生质层)，乙→丙表示该植物细胞发生质壁分离后的复原，其原因是外界溶液浓度小于细胞液浓度C项错；段细胞失水量仍大于0，说明该阶段物细胞液浓度增大，细胞吸水能力也增大D项错。答案B1．答题术语填空(1)原生质层的组成是___________________________(2)成熟植物细胞发生质壁分离原因________________。(3)主动运输的特点是___________________________答案(1)细膜和液泡膜以及膜之间的细胞质(2)界溶液的浓度大于细胞液浓度，且原生质层比细胞壁伸缩性大(3)需载体、需能量，一般逆浓2.(2019·湖南湘东六校联考)水鱼的鳃需要将体内的盐从体液排到海水中，其方式如图所示，以下说法错误的是()

A．该方式为海水鱼在海水中生提供了一定的保障B．该方式中载体蛋白与盐结合，其形态结构会发生变化C．海水中的海藻细胞可通过该式积累溶质，防止质壁分离D．海水鱼消化系统中消化酶的泌就是通过该方式实现的解析据分析该输方式需要载体蛋白和能量可知该方式为主动运输主运输为海水鱼在海水中生存提供了一定的保障A正确；据图可知，主动运输过程中载体蛋白与盐结合后，其形态结构发生了变化项正确；海水中的海藻细胞可通过主动运输积累溶质提高细胞液的浓度止壁分离项确化酶的本质是蛋白质出胞的方式为胞吐，D项误。答案D3．(2018·全国卷Ⅰ)下列有关物根系吸收利用营养元素的叙述，错误的()A．在酸性土壤中，小麦可吸收用土壤中的N和NOB．农田适时松土有利于农作物细胞对矿质元素的吸收C．土壤微生物降解植物秸秆产的无机离子可被根系吸收D．给玉米施肥过多时，会因根水分外流引起“烧苗”现象解析在性土壤中，小麦不能收利用土壤中的NA项错；农田适时松土可以增加土壤中的氧气，增强农作物根系的有氧呼吸，有利于农作物根细胞通过主动运输的方式对矿质元素进行吸收B项正；壤微生物可以将秸秆中的有机物分解成无机离子等，植物的根系能吸收这些无机离子用于生命活动C项确；给玉米施肥过多时，土壤渗透压升高，当其高于玉米根的细胞液渗透压时，玉米会因根系水分外流而出现“烧苗”现象D项正。答案A4．(2019·湖南郴州模)图甲葡萄糖和Na进出肾小管上皮细胞的示意图，图乙和图丙是浓度不同的跨膜运输式运输速率的影响。下列相关叙述错误的()

A．图甲中葡萄糖和Na

的运输都有两种方式B．图甲中钠钾泵具有运输和催作用C．图乙所示的运输方式不一定需要载体D．图丙中所示的运输方式需要耗ATP，都是由有氧呼吸提供的解析图中葡萄糖逆浓度梯度入肾小管上皮细胞膜运输方式为主动运输运出肾小管上皮细胞时的方式是顺浓度梯度的协助扩散Na

进肾小管上皮细胞的方式是助扩散，运出肾小管上皮细胞的方式是主动运输，所以葡萄糖和Na的运输都有两种方式A项正确；图甲中钠钾泵既起到运输NaK的载体的作用，还能催化ATP水，因此具有运输和催化作用B项正；图乙物质的运输速率不随浓的增加而增大，说明不需要能量，可判断为自由扩散或协助扩散，自由扩散不需要载体，而协助扩散需要载体的协助C项确；图丙表示的物质运输方式为主动运输，消耗的可由有氧呼吸或无氧呼吸提供，D项误。答案D5.湖南模)某细胞对基酸、钠离子、葡萄糖和氧气的吸收方式的比较结果，如图所示，其中细胞膜内外浓度情况未标出。已知细胞膜上的“eq\o\ac(○,、)eq\o\ac(○,)eq\o\ac(

,”)eq\o\ac(

,)为体蛋白，氨基酸以主动运输的方式进入该细胞。下列相关描述，不正确的()

A．同一载体蛋白运输的物质可不止一种B．葡萄糖进入该细胞的方式为动运输C．氧气进入该细胞不需要载体也不消耗能量D．氨基酸可逆浓度进入该细胞不消耗能量解析图氨基酸和钠离子共用一载体进入细胞A项正确；葡萄糖进入该细胞需要消耗能量和载体，所以葡萄糖进入该细胞的方式为主动运输项正；氧气跨膜运输的方式为自由扩散，所