高三生物一轮复习(知识点归纳与总结)2.3 物质跨膜运输的实例与物质跨膜运输的方式

细胞细胞壁：全透性质层⑦失水细胞细胞细胞壁：全透性质层⑦失水细胞液浓度＞外界溶液浓度eq\o\ac(○,→)第物质跨运输的实例与物质跨膜运输的方式知识点一细胞的吸水和失水渗透作用发生的条件两侧的液具有浓度差溶液浓度③细胞质浓度时，细胞吸水膨胀动物溶液浓度④细胞质浓度时，细胞失水皱缩液浓度⑤细胞质浓度时，细胞水分进出平衡，形态不变结构原择过性，当于半透膜植物细胞条件：成熟植物细胞具有中央⑧，是一个渗透系统实验浓＜外界溶液浓度验证吸想一想：细胞吸水时，水分子跨膜运输的状态如何？知识点二物质跨膜运输的其他例物（如番茄、水稻）同一离子的吸收能力对无机盐（1植⑪其他离的吸收物对不同离子的吸收⑫实例（2人体甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘的特点：逆浓度梯度（3不同微生物对各种矿物质的需要量不同，吸收时各自都⑬其他生物膜一样都是选择透过性膜可自由通过结论它具有的特点些要⑮也可以通过其的则能通过议一议半透膜与选择透过性膜有哪些异同点？知识点三物质进入细胞的方式物质跨膜运输的方式

2物质分子从一侧运输⑱自扩散细胞膜两侧存在物质分子度差实例：水、CO、油、乙醇2被动运输方：质分子⑲一运输到⑳两侧存在物质分子浓度差协助扩散原因的协助实：葡萄糖进入红细胞

一侧一侧

方向：物质分子从eq\o\ac(○,22)eq\o\ac(○,)一侧运输到eq\o\ac(○,23)eq\o\ac(○,)上应的eq\o\ac(○,24)eq\o\ac(○,)的助主动运输原陈代谢产生的eq\o\ac(○,25)实例：K、、Ca、基

一侧比一比：自由扩散、协助扩散和主动运输与胞吞、胞吐有何主要区别？细胞吸水和失水哺乳动物成熟的红细胞

成熟的植物细胞．只有成熟的植物细胞才发生质壁分离现象。．动物细胞无细胞壁，会发生吸水涨破现象，但植物细胞有细胞壁不会因吸水而涨。．渗透作用特指水分子等溶剂分子透过半透膜，由低浓度溶液向高浓度溶液的扩散．自由扩散是物质顺浓度梯度进出细胞的方式，包含细胞渗透吸水和失水。．主动运输是细胞按照生命活动需要主动摄取或排出物质的跨膜运输方式，需要载协助并消耗ATP。．胞吞、胞吐的物质通常是大分子物质、颗粒状物质或液体，通过膜泡运输，非跨运输。自我校对：①半透膜②透膜③＜④⑤⑥细胞膜⑦泡膜⑧液泡⑨壁分离eq\o\ac(○,10)壁分离复原⑪不同⑫同⑬择性⑭水分子⑮离子和小分子⑯子子和大分子⑰高浓度⑱低浓⑲浓度⑳低度eq\o\ac(○,21)体蛋白eq\o\ac(○,22)低浓度eq\o\ac(○,23)eq\o\ac(○,)浓度eq\o\ac(○,24)体蛋白eq\o\ac(○,25)能量(ATP)eq\o\ac(○,26)胞膜eq\o\ac(○,27)囊泡eq\o\ac(○,28)泡eq\o\ac(○,29)合想一想水子在细胞膜上总是双向运动的不过在细胞吸水时由外向内扩散的水分子总数多于由内向外扩散的水分子总数。议一议：相同点：某些物质可通过，另一些物质不能通过。②不同点：选择透过性膜一定是半透膜，半透膜不一定是选择透过性膜。比一比前种物质运输方式是小分子和离子的运输方式包括大分子且他们是穿膜运输。胞吞胞吐是大分子或颗粒物质的运输方式，运输是通过膜融合实现转移的，被运输的物质不直接穿过生物膜。渗透系统的组成分析及应高考地位：5年考．对比分析

（2011全国新课标卷、纲版卷、天津卷浙……

图解基本组成或条件原理

渗透作用模型半透膜两侧的溶液具有浓度差水分子通过半透膜的扩散作用

植物细胞与外界溶液形成渗透系统原生质层—选择透过性膜浓度差细液与外界溶液之间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

低浓度溶液高度溶液两组相概念比较半透膜、选择透过性膜区别①半透膜是无生命的物理薄膜指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜，物质能否通过取决于分子的大小。②选择透过性膜是具有生命的生物膜，载体的存在决定了其对不同物质是否吸收的选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。共性：都允许水分子自由通过，而不允许大分子物质通过。原生质层、原生质体①原生质层在成熟的植物细胞内相当于半透膜的结构细膜泡膜以及两层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的植物细胞中。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括细胞膜胞质、细胞核三部分，常用作植物细胞融合的材料。．渗透系统的应用比较不同溶液浓度大小溶液浓度

漏斗内M

烧杯内N现象及结论验证渗透作用发生的条件①具有半透膜：

①若漏斗内液面上升，则M>N①若斗内液面不变，则M＝③若漏斗内液面下降，则②具有浓度差：探究物质能否通过半透膜以碘和淀粉为)烧杯内盛淀粉溶液

漏斗内盛碘液

结

论

变蓝不变蓝变蓝不变蓝

不变蓝变蓝变蓝不变蓝

碘能通过半透膜，而淀粉不能淀粉能通过半透膜，而碘不能淀粉和碘都能通过半透膜淀粉和碘都不能通过半透膜特别提醒①生渗透平衡只意着半透膜两侧水分子移动达平衡状态可看作没有水分子移动也不可看作两侧溶液浓度相等。②溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度，如10%萄糖溶液和10%糖溶液的质量浓度相等，但10%蔗糖溶液的物质的量浓度小，故可通过半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。★★本考点多以实验分析的形与物质跨膜运输方式相结合进行命题，多为选择题。【典例】新标卷撕去紫色洋葱外表皮，分为两，假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致一份在完全营养液中浸泡一段时间泡后的外表皮称为甲组另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间，浸泡后的外表皮称为乙组。然后，两组外表皮都用浓度为0.3g/mL的糖液里处理一段时间后外表皮细胞中的水分不再减少时乙组细胞水分渗出量的大小，以及水分运出细胞的方式(。A甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，主动运输B甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高，主动运输C．组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低，被动运输D．组胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，被动运输解析0.3g/mLHO答案C【训练1►(2011·上海理综，某同学拟选择一种半透性的膜料，用于自制渗透计。他采用如图所示的装置(示意图，对收集到的四种材料甲、乙、丙和丁进行试验，得到了倒置漏斗中的液面高度随时间变化的曲(如图2)分析学选择的膜材料()。A甲B．乙C丙D．丁解析1答案A

22物质出入细胞的方式及影因素高考地位：5年13考

（2011重庆、江苏年山东、安徽、广东、天……）．自由扩散、协助散和主动运输的比较物质出入细胞的方式运输方向是否需要载体是否消耗能量

自由扩散高浓度→低浓度不需要不消耗

被动运输协助扩散高浓度→低浓度需要不消耗

主动运输低浓度→高浓度需要消耗图例举例

O、CO、O、甘红细胞吸收葡萄糖油乙醇苯出入细胞

小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等

决定决定决定决定表示曲线(一定浓度范围内大分子质出入细胞的方式运输方式胞吞胞吐

运输方向细胞外→细胞内细胞内→细胞外

运输特点需要能量，不需要载体蛋白

实例白细胞吞噬病菌变形虫吞噬食物颗粒胰腺细胞分泌胰岛素生物膜有选择透过性的原因分析内因——遗传因素不同生物载种类选择性不同数不同吸收表现同子的吸能力不同一离子的吸收能不同外因——主要是影响呼吸作用的因素土壤中氧气含量呼作用影主温度→呼吸酶活生成运输．影响跨膜运输的素物质浓度在一定的浓度范围内)氧气浓度

温度温度可影响生物膜的流动性和酶的活性，因而会影响物质跨膜运输的速率。★★此考点是高考的常考点考查各种运输方式的特点时多以选择题形式出现侧重能力考查时往往以图表分析曲分析或实验分析形式进行综合考查大题及选择题均有命题出现。【典例2】(2010·山理综，由图中曲线a表物质跨(穿)膜运输的两种方式，下列表述正确的)A脂溶性小分子物质不能通过方式a运B与方式有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面C．式b的大转运速率与载体蛋白数量有关D．制胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响解析()aAab()答案C知识拓展

(1)载体是细胞膜上的一类蛋白质它具有特异性，不同物质的载体不同，不同生物细胞膜上的载体的种类和数量也不同载体具有饱和现象，当细胞膜上的载体达到饱和时，细胞吸收该载体运载的物质的速率不再随物质的浓度的增大而增大。【训练2►菏泽统考图甲表示四种不同的物质在一个动物细胞内外的相对浓度差异。通过图乙所示的过程来维持细胞内外浓度差异的物质(。

分离分离A．

B．C胰岛素

D2解析2答案B观察植物细胞的质壁分离及复原高考地位：5年12考

（2011年全国卷、天津卷，全国卷、江苏卷江苏卷……．实验原理：成熟植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。．质壁分离与复原验流程．质壁分离的原因（1外因：外界溶液浓度＞细胞液浓度于一层半透膜（2内性小于原生质层宏观：坚挺→萎蔫：大→小．表现微观颜：浅→深原生质层：与细胞壁分离

质壁渗透失水提醒

(1)在实验中，当质壁分离现象出后，观察时间不宜过长，以免细胞因长期处于失水状态而死亡，影响质壁分离复原现象的观察。(不选动物细胞做实验材料是因为动物细胞无细胞壁，不会在失水时发生质壁分离现象。

待测细胞＋蔗糖溶液待测细胞＋蔗糖溶液分别镜检镜检镜检镜检本实验所用的方法为引流法，采用了自身对(前测和后测)。当可收的物质做溶质时(如甘油、尿素、KNO乙二醇等)，可出现质壁分离和自动3复原现象。质壁分离时，原生质层的外界面是细胞膜。质壁分离实验的拓展应用及方法．判断细胞的死活镜检和复原→活胞离死细胞．测定细胞液浓度围待测细胞＋一系列浓度梯度的蔗糖溶液细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的蔗糖溶液的浓度之间。．比较不同植物细的细胞液浓度大小不同植物细胞＋同一浓度的蔗糖溶液刚刚发生质壁分离时所需时间的比较→判断细胞液浓度大(时间越短，细胞液浓度越)。．比较一系列溶液浓度的大小同一植物的相同成熟细胞＋未知浓度的溶液记录刚刚发生质壁分离所需时间→较所用时间长短→判断溶液浓度大(时间越短，未知溶液的浓越)。．鉴别不同种类的(如KNO溶和蔗糖溶)3相同成熟植物细胞＋不同种类溶液只发生质壁分离现象→溶质不能通过原生质层的溶液（如蔗糖溶液）质壁分离后自动复原→溶质能通过原生质层的溶液（如KNO溶液）3★★本考点的命题规律为一通过联系水的渗透作用全面考查对该实验所用试剂原理操作步骤结果等的掌握情是以实验操作过程图的形式查对操作步骤的理解，或考查该实验的拓展应用。【典例】江苏高考试题改编将浸润在0.3g/L蔗糖溶液中的紫洋葱表皮制成装片，放在显微镜下观察，结果如图所示。请据图回答下列问题。

洋表细胞通过渗透作用失水，导致细胞发生质壁分离，原生质层在该过程中充当了。以下结构或物质属于原生质层的_______。A液泡膜B线粒体C液泡色素D．胞．细胞壁请在坐标系中绘出细胞吸水力随质壁分离程度变化曲线。若将装片放在80℃条件下处理一段时(装片中的溶液仍保持g/L)后放在显微镜下观察，在清晰看到细胞结构后为了更准确判断A处色，应该如何操作显微镜？________________________________________________________________________。藓类小叶是否是观察线粒体的想实验材料？，？___________________。解析(1)(2)(3)”，(4)答案(1)透膜AB(2)如调光、反光镜以改变视野亮度

(4)不是

细胞中有叶绿体，影响染色后的线粒体的观察【训练1】天津理综卷)将紫色洋葱鳞片叶表皮胞浸润在0.3g/mL的糖溶液中分钟后进行显微观察，结果见右图。下列叙述错误的(。

A图中L是胞壁，M是泡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．验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在显著差异D．葱尖分生区细胞不宜作为该实验的实验材料解析g/mLLMNN答案A【训练2】引50%右细胞发生初始质壁分离的浓度，我们称之为细胞液的等渗浓度。为了测定洋葱表皮细胞的细胞液的等渗浓度人把剪成小块的洋葱表皮细胞分等量)依次放入下面各组溶液中，并记录结果如下表：培

养皿

蔗糖溶液(mol·L发生初始质壁分离细胞占观察细胞数目的百分比

0.2无

0.3无

0.415%

0.540%

0.680%

0.799%

0.8100%该洋葱表皮细胞的细胞液的等渗浓度。如果再给你4实验材料，请设计可以更精确地测定出细胞液的等渗浓度的方法。________________________________________________________________________。解析0.5mol/L答案～0.6mol/L间可分别配制浓度为0.52mol/L0.54mol/L、mol/L、mol/L的4蔗糖溶液进行类似的实验物质跨膜运输的实例考查．大纲版全国卷将紫色洋葱在完全营养液中浸泡一段时间，撕取外表皮，先用质量浓度为g/mL的糖液处理，细胞发生质壁分离后，立即将外表皮放入蒸馏水中，直到细胞中的水分不再增加在该实验中蔗溶液处理前外表皮细胞液的浓度为甲细胞中的水分不再增加时外表皮细胞液的浓度为乙甲乙关系以实验过程中水分进出细胞的方式为()。A<，被动运输B甲乙被动运输C．甲乙，主动运输D．甲＝乙，主动运输解析0.3

答案B．重庆卷下图为某种植物幼苗大小长势相同均为甲、乙两组后，在两种不同浓度的KNO溶中培养时鲜重的变化情况(其他条件相同且不)。下列有关叙述，错误的3是。两组幼苗在KNO溶液中的鲜重变化3A．3h时两组幼苗均已出现萎蔫现象，直接原因是蒸腾作用和根细胞失水B．6h，甲组幼苗因根系开始吸收K、NO，吸水能力增强，使鲜重逐渐提高3C．12h后若继续培养，甲组幼苗的鲜重可能超过处理前，乙组幼苗将死亡D．验明，该植物幼苗对水分和矿质元素的吸收是两个相对独立的过程解析3hKNO3K6h3612hKNO3

KNO3答案B物质跨膜运输的方式3.(2010·广东卷下图是植物从土壤中吸收某矿物质离子示意图。据图判断，该离子跨膜进入根毛细胞的方式(。自由扩散B.协扩散C.主运输D.被运输解析ATP答案C．(2010·天津卷下列关于物质跨膜运输的叙述，错误的()

A主动运输过程中，需要载体蛋白协助和提供能量B在静息状态下，神经细胞不再进行葡萄糖的跨膜运输C．壁分离过程中水分子外流导致细胞内渗透压升高D．体泌过程中，囊泡膜经融合成为细胞膜的一部分解析K答案B．海南单科27)原尿中葡萄糖、氨基酸等物质的浓度与血浆中的基本相同。原尿经肾小管上皮细胞的选择性重吸收和分泌作用后形成尿液常情况下尿液中不含葡萄糖小管上皮细胞中的葡萄糖通过被动运输的方式进入组织液为肾小管壁及相关结构示意图。回答问题。肾小管上皮细胞中的葡萄糖浓_______(高、低于、等)组织液中的。原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞的运输方式________，要________参与。肾管皮细胞重吸收水分的原理是，尿中葡萄糖未能被完全重吸收而导致尿量增加的原因是________________________________________________________________________。解析(1)“”可(2)””(3)答案(1)于主动运输载蛋白和ATP渗透吸水肾小管腔中液体的浓度高于正常水平，渗透压高，水分重吸收减弱，造成尿量增加综合实验探究浙江卷，，)为研究兔红细胞在不同度溶中的形态变化，请根据以下提供的实验材料与用具写实思路设记录实验结果及原因分析的表格并填入相应内容。材料与用具：兔红细胞稀释液、质量分数为1.5%的NaCl溶液、蒸馏水、试管、显微镜等。(要求：答题时对NaCl溶的具体配制待观察装片的具体制作不作要)实验思路：①_________________________________________________________________