备课素材：透过渗透典型试题透彻理解物质出入细胞的方式 高一上学期生物人教版必修1

透过渗透典型试题透彻理解物质出入细胞的方式物质出入细胞的方式常与生物膜的选择透性、细胞呼吸等生理功能相结合来进行命题，常依装置图、曲线图等形式来考查，有时题干给出的信息比较丰富，趋向于对具体实例的分析来考查对相关知识和原理的理解和应用能力，因此需要学会根据题目所创设的新情景(文字、图形、表格等)，辨析探究物质出入细胞的方式和影响因素。1．某同学设计的实验如图所示，实验开始时，U形管两侧液面相等，图中半透膜允许单糖通过。据图分析，下列说法错误的是（）A.若U形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液，则实验现象为高浓度一侧的液面上升B.若U形管中加入两种浓度不等的葡萄糖溶液，则实验现象为高浓度一侧液面先上升，随后另一侧液面上升，最后两侧液面持平C.若U形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液，当液面停止上升时，半透膜两侧水分子移动达到平衡状态D.若U形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液，当液面停止上升时，半透膜两侧溶液浓度一定是相等解析：若U形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液，较多的水分子从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度的溶液中，则实验现象为高浓度一侧的液面上升，A正确；若U形管中加入两种浓度不等的葡萄糖溶液，水分子从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度的溶液中，则实验现象为高浓度一侧液面先上升，随后葡萄糖从高浓度的溶液通过半透膜进入低浓度溶液中，随后低浓度一侧液面上升，最后两侧液面持平，B正确；若U形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液，当液面停止上升时，只是水分子进出处于动态平衡状态，C正确；若U形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液，当液面停止上升时，只是水分子进出处于动态平衡状态，半透膜两侧的高浓度溶液浓度高，形成一段高出的液柱产生静水压等于半透膜两侧产生的渗透压，D错误。故答案为D。上述D答案的解析网络上有些是错误的，即认为两侧浓度“不一定相等”，其实不是这样的结果，液面高的那一侧浓度高，形成一段水柱，产生向下的静水压，和半透膜两侧的渗透压方向相反，力相等，达到平衡。可以通过下图去理解：2．某同学设计的渗透装置实验如图所示（开始时状态），烧杯中盛有蒸馏水。图中猪膀胱膜允许单糖透过，倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液一段时间后再加入蔗糖酶（微量）。有关该实验描述正确的是（

）A.长颈漏斗中液面开始时先上升，加酶后下降B.长颈漏斗中液面先上升，加酶后继续上升；然后下降；最后保持内外液面基本相平C.长颈漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后保持一定的液面差不变D.加酶后在烧杯中可检测出的有机物有葡萄糖、蔗糖酶解析：长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，由于蔗糖不能通过猪膀胱膜，导致漏斗液面上升；长颈漏斗加入蔗糖酶后，发生水解反应，生成很多葡萄糖和果糖，溶液浓度比原蔗糖溶液高，所以烧杯中的水分子继续进入漏斗内，导致长颈漏斗液面继续上升；同时漏斗内的单糖分子透过猪膀胱膜进入烧杯，所以液面下降，最后漏斗内外溶液液面基本相平，AC错误，B正确；蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖，蔗糖酶是蛋白质，不能通过猪膀胱膜，因此烧杯中不能检测出蔗糖酶，可以检测到葡萄糖和果糖，D错误。故答案为B。常见渗透装置图分析①若S1溶液浓度大于S2，则单位时间内由S2→S1的水分子数多于S1→S2，外观上表现为S1液面上升；若S1溶液浓度小于S2，则情况相反，外观上表现为S1液面下降。②在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差Δh，则S1溶液浓度仍大于S2。因为液面高的一侧形成的压强，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。3．图甲表示“洋葱表皮细胞质壁分离及质壁分离复原”实验过程中的某个时刻，图乙表示某个渗透装置（图为开始时的状态），烧杯中盛放有蒸馏水，猪膀胱膜仅允许单糖通过，倒置长颈漏斗内先装入蔗糖溶液，一定时间后再加入蔗糖酶。下列描述错误的是（

）A.图甲中①区域逐渐增大的过程中，细胞的吸水能力不断增强B.若图甲①区域逐渐减小，质膜贴着细胞壁一段时间后，此时膜内外浓度相同C.加酶后在烧杯和长颈漏斗中都有还原性糖D.漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后下降解析：考查对渗透作用原理的理解，并考查利用原理对实验结果进行预测和解释的能力。图甲中①区域逐渐增大的过程中，细胞在失水，细胞液的浓度在增大，因此细胞的吸水能力不断增强，A正确；若图甲①区域逐渐减小，细胞在吸水，由于细胞壁伸缩性差，阻碍细胞吸水，所以当质膜贴着细胞壁一段时间后，此时膜内外浓度不一定相同，很有可能是外界溶液的浓度低于膜内的浓度，因为细胞复原过程中滴加的是清水，B错误；加酶后漏斗中蔗糖被水解成还原糖：葡萄糖和果糖，而单糖可以透过半透膜，因此在烧杯和长颈漏斗中都有还原性糖，C正确；漏斗中液面先上升，加酶后漏斗中浓度迅速上升，液面继续上升，随后单糖透过半透膜进入漏斗，液面然又会下降，D正确。故答案为B。

物质运输的总结

1.如图，在达到渗透平衡时，只要存在液面差Δh，则S1溶液浓度仍大于S2溶液浓度。但若S1溶液中溶质分子能够通过半透膜，则先是S1溶液液面升高，而后S2液面升高，最后二者液面平齐。在渗透平衡时并非没有水分子移动而是半透膜两侧水分子移动达到平衡状态。2.质壁分离与复原过程中水分子移动是双向的，总结果是单向的。在植物细胞失水达到平衡状态时，细胞液浓度和外界溶液浓度相等；而吸水达到平衡状态时，细胞液浓度大于外界溶液浓度。此时，植物细胞处于膨胀状态，细胞壁的伸缩性有限。3.植物细胞是一个渗透系统，相当于上述装置。植物质壁分离与复原的条件：①原生质层相当于半透膜，原生质层指的是细胞膜和液泡膜及两者之间的细胞质；②细胞液与外界溶液存在浓度差。4.质壁分离的外因是细胞液浓度小于外界溶液，内因是由于原生质层和细胞壁的伸缩性不同，原生质层的伸缩性大，细胞壁的伸缩性小。5.水的跨膜转运特称为渗透；红细胞吸收葡萄糖也是易化扩散；Na＋、K＋等无机盐离子一般是主动转运出入细胞，但也可易化扩散(或离子通道)进出细胞。6.由物质移动方向确定转运方式：若物质由低浓度一侧到高浓度一侧，则一定是主动转运；若由高浓度一侧到低浓度一侧，则一般为被动转运（也有观点认为饭后葡萄糖浓度是高浓度到低浓度是主动转运，但观点不统一）。因此，判断主动转运还是被动转运的标准是看是否消耗能量。7.抓住关键点，区分“跨膜转运”与“胞吞和胞吐”①跨膜转运是由物质直接穿过细胞膜完成，动力来自物质浓度差或ATP供能，其与膜的选择透性有关，其不但说明细胞膜具有控制物质出入细胞的功能，也体现了细胞膜具有选择透性。②胞吞和胞吐是借助膜的融合完成，其动力来自ATP供能，与膜的流动性有关，其能说明细胞膜具有控制物质出入细胞的功能，体现了细胞膜具有一定的流动性的结构特点，但也体现了细胞膜具有一定的选择性，因为也需要通过一定的受体识别（也有一说法是没有透性）。8.理解原理，掌握影响因素：氧气浓度是通过影响细胞需氧呼吸速率来