高考生物一轮基础总复习《第5讲 物质出入细胞的方式》

第5讲物质出入细胞的方式高考生物一轮基础总复习知识内容展示核心素养对接（1）扩散和渗透的过程（2）动、植物细胞吸水和失水的过程及原因（3）被动转运和主动转运（4）胞吞和胞吐（5）活动：观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原生命观念通过归纳比较常见物质运输的方式，建立起生命结构与功能相统一的观点科学思维通过分析影响渗透作用和物质跨膜运输的因素，培养利用逻辑思维分析问题的能力科学探究通过“观察洋葱表皮细胞的质壁分离与复原”活动，掌握探究性实验设计程序并能够对实验结果进行分析和解释考点一动、植物细胞的吸水和失水1.

在观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。下列叙述正确的是（）A.甲状态时不存在水分子跨膜运输进出细胞的现象B.甲→乙变化的原因之一是结构①的伸缩性比②要大C.乙→丙的变化是由于外界溶液浓度小于细胞液浓度所致D.细胞发生渗透作用至丙状态，一段时间后该细胞会破裂解析本题考查的是植物细胞渗透作用及质壁分离的相关知识点。甲维持细胞正常形态，进入细胞的水分子和从细胞中出去的水分子一样多，处于动态平衡状态，A错误；甲→乙发生了渗透失水，细胞质壁分离，原因之一是结构①细胞壁的伸缩性比结构②细胞膜的伸缩性要小，B错误；乙→丙发生了渗透吸水，此时外界溶液浓度比细胞液浓度小，C正确；丙细胞可能发生渗透吸水，但植物细胞渗透吸水只会膨胀不会胀破，D错误。答案

C2.

将家兔红细胞置于不同浓度的溶液中，水分子的跨膜运输示意图如下（箭头方向表示水分子的进出，箭头粗细表示水分子出入的多少）。下列叙述正确的是（）

A.一段时间后，甲细胞会发生质壁分离 B.能发生渗透作用的是甲细胞和丙细胞

C.光学显微镜下可观察到乙细胞有水分子的进出

D.若将甲、乙和丙细胞同时分别置于蒸馏水中，甲细胞先破裂解析实验用的是家兔红细胞，动物细胞不存在细胞壁，不能发生质壁分离，A错误；渗透作用发生的条件之一是存在浓度差，B正确；光学显微镜看不到水分子，C错误；甲、乙、丙同时放入蒸馏水中，丙由于开始时吸水膨胀先破裂，D错误。答案

B3.

下列关于“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”活动的叙述，判断正误。

①质壁分离过程中，水分子从胞内单向运动到胞外导致液泡变小（）

②质壁分离复原过程中，细胞吸水速度逐步减慢（）答案①×

②√

本题组对应必修一P53～55动、植物细胞的吸水、失水的过程：观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原。主要考察渗透作用的概念和质壁分离实验的材料选择、原理、程序。1.扩散和渗透

方向结果特点扩散分子或离子从

向_________运动物质分子分布

，直到平衡不用通过半透膜，一般描述溶质分子从高浓度到低浓度的方向运动渗透双向，水分子主要从

浓度溶液一侧进入

浓度溶液一侧渗透平衡描述的是溶剂分子从低浓度到高浓度的运动高浓度处低浓度处均匀低高2.动植物细胞的吸水和失水（1）动物细胞的吸水和失水（以哺乳动物成熟红细胞为例）项目吸水水分子进出平衡失水条件外界溶液浓度

细胞内液浓度外界溶液浓度

细胞内液浓度外界溶液浓度

细胞内液浓度现象细胞_______________细胞形态基本不变细胞_______图示小于等于大于膨胀甚至胀破皱缩（2）植物细胞的吸水和失水（以成熟植物细胞为例）项目吸水水分子进出平衡失水条件外界溶液浓度_______细胞液浓度外界溶液浓度_______细胞液浓度外界溶液浓度_______细胞液浓度现象细胞形态__________、稍有增大或__________________的复原细胞形态基本不变细胞发生__________小于等于大于基本不变发生质壁发生质壁分离后质壁分离3.活动：观察洋葱表皮细胞的质壁分离与复原（1）质壁分离的条件和原理①条件：___________________。红细胞没有

不能发生质壁分离。②原理：a.原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性b.细胞液的浓度小于外界溶液的浓度。细胞质全透性小原生质层（伸缩性大）细胞液大液泡、细胞壁细胞壁（2）实验步骤0.3g/mL的蔗糖溶液紧贴细胞壁逐渐变小变深清水逐渐变大变浅（3）实验分析①本实验存在两组对照实验②质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间的是浓度降低的外界溶液。这是由于细胞壁是全透性的且有水分子通过原生质层渗出来。4.细胞结构判断用质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液浸润紫色洋葱鳞片叶外表皮，在显微镜下观察到如图所示的结果。请填写下列序号代表的结构或物质：①：

②（④）：

③：

（蔗糖溶液）细胞壁液泡外界溶液5.吸水能力大小判断细胞液浓度越大，吸水能力越

，吸水速率越快。B的吸水能力

A的吸水能力。强＞6.常见渗透装置图形分析（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。你如何利用上述简易的渗透系统验证渗透作用发生必须具备“半透膜”？又如何验证必须具备“浓度差”？是否需设置对照实验？写出实验思路即可。提示验证渗透作用发生的条件实验思路如下：细胞能否发生质壁分离及复原的判断（1）从细胞角度分析①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞（如根尖分生区细胞）不发生质壁分离及复原现象。②具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离及复原现象。（2）从溶液角度分析①在一定浓度（溶质不能透膜）的溶液中只会发生质壁分离现象，不能自动复原。②在一定浓度（溶质可透膜）的溶液（如KNO3、甘油等）中可发生质壁分离后自动复原现象。③在高浓度溶液（可导致细胞失水死亡）中可发生质壁分离现象，但不会发生质壁分离复原现象。④盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于做质壁分离实验的外界溶液。角度1结合渗透现象的分析考查科学思维能力1.

将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中，发现其原生质体（即植物细胞中细胞壁以内的部分）的体积变化趋势如图所示，下列叙述正确的是（）A.0～4h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内B.0～1h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等C.2～3h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压D.0～1h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压[慧眼识图获取信息]注：因细胞壁的伸缩性较小，而原生质体的伸缩性较大，故0～1h内细胞体积的变化量小于原生质体体积的变化量。答案

C2.

如图所示，甲是渗透作用装置示意图，乙、丙两曲线图中的横坐标代表时间。下列叙述正确的是（）

A.玻璃管内的液面与烧杯的液面高度的差的变化可用乙表示 B.水分子由半透膜外进入半透膜内的速率变化可用曲线丙表示 C.达到渗透平衡时，半透膜两侧溶液浓度、渗透压都相等 D.达到渗透平衡时，玻璃管内的液面高度一定大于烧杯的液面高度解析图甲中半透膜内是蔗糖溶液，烧杯内为蒸馏水，存在浓度差，发生渗透作用，则玻璃管内的液面与烧杯的液面高度的差越来越大，最后进出半透膜的水分子数达到平衡，高度差不在变化，可以用图丙表示，A错误；由于半透膜内外存在浓度差，所以烧杯内的水分通过半透膜进入半透膜内，则半透膜内溶液A的浓度越来越低，水分子进入半透膜的速度也越来越低，直至平衡，可用曲线乙表示，B错误；初始状态半透膜一侧是蔗糖，一侧是清水，膜两侧溶液水分子进出的速率相等即渗透平衡时，半透膜两侧浓度不可能相等，渗透压也不可能相等，仍然是蔗糖一侧的浓度较大、渗透压较大，C错误；达到渗透平衡时，玻璃管内的液面高度—定大于烧杯的液面高度，D正确。答案

D有关渗透作用的“3”个易错点（1）渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度，实质是指渗透压，如质量分数为10%葡萄糖溶液和质量分数为10%蔗糖溶液的质量浓度相等，但质量分数为10%蔗糖溶液的渗透压小，故水可通过半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。

（2）水分子的移动方向是双向移动，但最终结果是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数较多。（3）渗透平衡≠浓度相等。渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，既不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。角度2围绕植物细胞的质壁分离与复原考查科学探究能力3.在紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水和吸水实验中，显微镜下可依次观察到甲、乙、丙三种细胞状态。下列叙述正确的是（）A.由甲到乙的变化中，细胞壁与原生质层之间逐渐充满了外界溶液B.甲、乙、丙不可能在同一个细胞内依次发生C.与甲相比，乙所示细胞的细胞液浓度较低D.由乙转变为丙的过程中，没有水分子从胞内扩散到胞外解析看图可知：由甲到乙的变化中，细胞壁与原生质层发生了质壁分离现象，由于细胞壁具有全透性，因此细胞壁与原生质层之间逐渐充满了外界溶液，A正确；在细胞失水发生质壁分离和复原过程中，甲→乙（逐步发生质壁分离）、乙→丙（发生质壁分离的复原）可在同一个细胞内依次发生，B错误；甲细胞失水较少，乙细胞失水较多，与甲相比，乙所示细胞的细胞液浓度较高，C错误；由乙转变为丙的过程中，细胞发生质壁分离的复原，此时水分子从胞外扩散到胞内的多于从胞内扩散到胞外的，D错误。答案A4.

用紫色洋葱鳞片叶外表皮制备“观察细胞质壁分离和复原实验”的临时装片，观察细胞的变化。下列有关实验操作和结果的叙述，错误的是（） A.可以用低倍镜观察细胞质壁分离和质壁分离复原现象 B.黑藻叶片不能作为“观察细胞质壁分离和复原实验”的材料 C.该实验所使用的蔗糖溶液浓度为0.3g/mL D.在光学显微镜下可以看到紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞核

解析可以直接使用低倍镜观察细胞质壁分离和质壁分离后的复原现象，A正确；黑藻叶片含有大液泡，能作为“观察细胞质壁分离和复原实验”的材料，B错误；在观察质壁分离时使用的蔗糖溶液浓度是0.3g/mL，C正确；在光学显微镜下可以看到紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞核，D正确。

答案

B质壁分离及质壁分离复原实验的关键点注意事项原因说明①制片时应选用紫色洋葱鳞片叶的外表皮紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞的液泡是深色的，实验过程中便于观察液泡的变化②蔗糖溶液浓度不能过高细胞会因失水过多而死亡，不能发生质壁分离复原现象③滴加蔗糖溶液时，一次滴液不要太多避免糖液溢至盖玻片上，污染物镜镜头④质壁分离现象出现后，观察时间不宜过长质壁分离时间过长，细胞会因失水时间过长而死亡考点二物质出入细胞的方式1.

下列关于物质出入细胞方式的叙述，错误的是（） A.O2和酒精以扩散方式进入细胞 B.胰蛋白酶以胞吐方式分泌到细胞外 C.细菌和病毒被巨噬细胞吞噬时须穿过质膜 D.红细胞在蒸馏水中会因渗透作用吸水而破裂

解析细菌和病毒被巨噬细胞吞噬时是通过胞吞的方式进入细胞，未穿过质膜，C错误。

答案

C2.

下列物质出入细胞过程中，需要消耗ATP的是（） A.甘油进入人体皮肤细胞 B.葡萄糖通过易化扩散进入红细胞 C.矿质离子逆浓度梯度转运至根细胞内 D.质壁分离过程中水分子进出洋葱表皮细胞

答案

C本题组对应教材P58主动转运，主要考查不同运输方式特点和判断。高浓度→低浓度需要膜的流动性（1）只有主动转运消耗ATP吗？提示否，除主动转运外，囊泡转运、核孔转运等也都消耗ATP。（2）在顺浓度梯度的情况下，葡萄糖、氨基酸等分子主要以何种方式进入细胞？提示在顺浓度梯度的情况下，葡萄糖、氨基酸等分子主要以易化扩散的方式进入细胞。（3）通过核孔运输物质的过程是自由进出的吗？提示核孔具有选择透性，通过核孔运输物质的过程不是自由进出的。大分子和颗粒性物质进出细胞的方式方式胞吞胞吐图例运输方向胞外→胞内胞内→胞外特点不需载体、需耗能量举例巨噬细胞吞噬抗原胰岛素、消化酶、抗体的分泌影响因素细胞膜流动性、能量等角度1围绕物质运输方式考查科学思维能力1.如图为一种溶质分子跨膜转运的示意图。下列相关叙述错误的是（） A.载体①逆浓度运输溶质分子 B.载体②具有ATP酶活性 C.载体①和②转运方式不同 D.载体②转运溶质分子的速率比简单扩散快[慧眼识图]答案

B2.

下列有关物质跨膜运输的叙述，正确的是（） A.巨噬细胞摄入病原体的过程属于易化扩散 B.固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动转运 C.神经细胞受到刺激时产生的Na＋内流属于被动转运 D.护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动转运

解析巨噬细胞依赖细胞膜的流动性以胞吞的方式摄入病原体，A错误；固醇类激素属于脂质，以简单扩散的方式进入靶细胞，B错误；神经细胞受到刺激时，Na＋顺浓度梯度内流，属于被动转运，C正确；甘油以简单扩散的方式进入细胞，D错误。

答案

C3.甲、乙所示过程叙述正确的是（）

A.转运的都是大分子物质

B.都需要消耗ATP C.都是从低浓度向高浓度输送的

D.都能体现膜的选择透性

解析胞吞、胞吐转运的是大分子或颗粒物，但也可能是小分子物质，如突触中乙酰胆碱的释放，A错误；胞吞和胞吐过程都需要消耗能量，B正确；胞吞胞吐的运输方向与浓度无关，C错误；都能体现膜的流动性，D错误。

答案B（1）胞吞和胞吐是借助于膜的融合完成的，与膜的流动性有关，是大分子和颗粒性物质进出细胞的物质运输方式，消耗能量。（2）物质进出细胞核并非都通过核孔复合体。核孔复合体是RNA和蛋白质等大分子进出细胞核的通道；小分子物质进出细胞核是通过核被膜或核孔复合体。（3）Na＋、K＋等无机盐离子一般以主动转运进出细胞，但也可通过易化扩散（离子通道）进出细胞，如神经细胞维持静息电位时的K＋外流和形成动作电位时的Na＋内流。（4）载体蛋白具有特异性，协助运输不同物质的载体蛋白不同，不同生物细胞膜上的载体蛋白的种类和数量也不同。角度2结合影响物质运输的因素考查科学思维能力4.下图为植物光合作用同化物蔗糖在不同细胞间运输、转化过程的示意图。下列相关叙述正确的是（）A.