2025届高考 一轮复习 浙科版物质通过多种方式出入细胞 学案 浙江

第4课时物质通过多种方式出入细胞课标要求1.举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量；有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白。2.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。3.活动：观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象。考点一物质出入细胞的方式1．扩散和渗透(1)扩散eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(含义：分子或离子从高浓度处向低浓度处运动的现象,结果：使物质分子分布均匀，直到平衡))(2)渗透eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(含义：水分子通过半透膜的扩散,方向：从水分子数相对较多的一侧进入水分子数相对较少的一侧))提醒平衡的实质：渗透平衡是指半透膜两侧的水分子移动到达平衡状态，而不是浓度达到平衡。平衡时，无渗透现象，但仍有水分子通过半透膜。2．渗透装置的分析(1)水分子的流动判断：当溶液浓度S1＞S2时，水分子就通过半透膜由S2流向S1；当溶液浓度S1＜S2时，水分子就通过半透膜由S1流向S2。(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＞S2溶液浓度。因为液面高的一侧形成的静水压，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。(3)渗透作用发生的条件提醒渗透平衡≠浓度相等，若渗透平衡后，半透膜两侧液面仍存在液面差，则半透膜两侧溶液就存在浓度差，液面差越大，浓度差就越大，且液面高的一侧溶液浓度高。3．动、植物细胞的渗透比较细胞内、外水分子相对数结果动物细胞植物细胞细胞内、外水分子的相对数相等细胞无变化细胞无变化细胞外水分子的相对数较多细胞涨大甚至破裂细胞膨胀细胞外水分子的相对数较少细胞皱缩质壁分离4.物质出入细胞的方式提醒同一物质的不同转运方式(1)葡萄糖eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(进入红细胞：易化扩散,\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(进入小肠绒毛上皮细胞,肾小管重吸收葡萄糖))主动转运))(2)Na＋eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(进入神经细胞：易化扩散——靠离子通道,运出神经细胞：主动转运——Na＋－K＋泵))(3)K＋eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(进入神经细胞：主动转运——Na＋－K＋泵,运出神经细胞：易化扩散——靠离子通道))(4)通道蛋白①水分子进出细胞时，既可以直接穿过磷脂双分子层，也可以穿过水通道蛋白，因此渗透作用的实质是水的扩散和易化扩散的叠加，以易化扩散为主。②离子通道是由蛋白质复合物构成的，一种离子通道只允许一种离子通过，并且只有在特定刺激发生时才瞬间开放。(5)协同转运5．影响物质出入细胞的因素的曲线分析(1)物质浓度(在一定的范围内)(2)O2浓度(3)温度对跨膜转运的影响：一方面，温度通过影响分子运动而影响扩散；另一方面，温度直接影响蛋白质的活性从而影响主动转运和易化扩散。1．(2023·杭州高三模拟)下列关于图甲、图乙、图丙的叙述，正确的是()A．成熟的植物细胞能发生质壁分离的原因之一是其细胞膜相当于图甲中的③B．图乙中，只有钠离子进入细胞的方式不是主动转运C．图乙中，转运葡萄糖和钠离子的载体相同，可见载体不具有特异性D．图丙中，限制B点和C点的物质转运速率的因素分别是载体数量和能量答案B解析图乙中尽管葡萄糖和钠离子载体相同，但载体仍具特异性，如其他离子不能由该载体转运，C错误；图丙中B点、C点的限制因素分别为能量和载体数量，D错误。2．某物质在胞吐过程中，分泌泡与细胞膜的融合作用是通过融合蛋白介导的(如图)。以下关于胞吐的说法，正确的是()A．图中融合蛋白为载体，承担转运该物质的作用B．胞吐过程中，需要断裂磷酸二酯键以供应能量C．胞吐依赖于膜的流动性D．被胞吐的是大分子颗粒状的固体物质，而液体物质不能被胞吐答案C解析胞吐过程中，分泌泡与细胞膜的融合作用是通过融合蛋白介导的，融合蛋白不是载体，A错误；胞吐过程中需要ATP水解提供能量，ATP水解断裂的是高能磷酸键，B错误；被胞吐的物质可以是固体也可以是液体，D错误。方法技巧“四看法”快速判断物质运输方式1．实验原理2．实验步骤3．实验相关问题(1)选用紫色洋葱鳞片叶的外表皮作为实验材料的原因是紫色洋葱鳞片叶外表皮具有紫色的大液泡，便于观察；根尖分生区的细胞能否作为该实验的材料？为什么？不能；根尖分生区的细胞无大液泡，不易发生质壁分离，不能作为该实验的材料。(2)选择试剂时，选用0.3g/mL的蔗糖溶液而不用0.5g/mL的蔗糖溶液原因是使用浓度过高的蔗糖溶液(0.5g/mL)观察质壁分离现象明显，但不能复原，因为溶液浓度过高会导致细胞过度失水而死亡。和NOeq\o\al(－,3)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，不适于作为该实验的试剂(尿素、甘油、乙二醇等现象同上)。盐酸、酒精、醋酸等可以吗？不能，原因是盐酸、酒精、醋酸能杀死细胞，不能作为质壁分离实验的试剂。(4)该实验无独立的对照组，为什么还叫对照实验？该实验中，实验组和对照组在同一装片中先后进行，属于自身对照。4．质壁分离和复原实验的拓展应用(1)判断成熟植物细胞死活的方式(2)测定细胞液浓度范围的方式(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度大小的方式(4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)的方式3．(2024·嘉兴高三统考)将洋葱鳞片叶外表皮细胞置于0.3g/mL的蔗糖溶液中，原生质体(细胞膜以及细胞膜以内的部分)开始缩小直至不再变化。下列叙述正确的是()A．原生质体的体积不再变化时，细胞内外的蔗糖浓度相等B．原生质体变小的过程中，细胞膜的厚度逐渐变大C．原生质体变小的过程中，细胞液浓度逐渐变小D．原生质体变小的过程中，细胞失水速率逐渐变大答案B解析蔗糖不能进入植物细胞，原生质体的体积不再变化时，细胞内外的蔗糖浓度不相等，A错误；原生质体变小的过程中，细胞膜变厚，B正确；原生质体开始缩小，植物细胞失水，意味着外界溶液浓度大于细胞液浓度，在原生质体变小的过程中，细胞失水，其细胞液浓度逐渐增大，C错误；在原生质体变小的过程中，细胞失水，其细胞液浓度逐渐增大，细胞液浓度与外界溶液浓度差逐渐减小，故细胞失水速率逐渐变小，D错误。4．图甲是人的红细胞处在不同浓度的NaCl溶液中，红细胞的体积(V)与初始体积(V0)之比的变化曲线；图乙是某植物细胞在一定浓度的KNO3溶液中细胞失水量的变化情况。下列说法正确的是()A．图甲中250mmol·L－1NaCl溶液不影响人红细胞的功能B．图甲中显示可用小于100mmol·L－1NaCl溶液处理人红细胞制备纯净细胞膜C．图乙中OA段，细胞的吸水能力逐渐减弱D．图乙中细胞失水量变化过程中只有水分子渗出和进入细胞答案B解析图甲中，250mmol·L－1NaCl溶液中红细胞体积与初始体积之比小于1，说明红细胞失水皱缩了，会影响红细胞的代谢，进而影响功能，A错误；图乙中OA段细胞的失水量逐渐增大，则细胞浓度会逐渐增大，因此，细胞的吸水能力逐渐增强，C错误；图乙中细胞失水量变化过程中，既有水分子渗出，也有水分子和K＋、NOeq\o\al(－,3)进入细胞，D错误。1．(2023·浙江1月选考，4)缬氨霉素是一种脂溶性抗生素，可结合在微生物的细胞膜上，将K＋运输到细胞外(如图所示)，降低细胞内外的K＋浓度差，使微生物无法维持细胞内离子的正常浓度而死亡。下列叙述正确的是()A．缬氨霉素顺浓度梯度运输K＋到膜外B．缬氨霉素为运输K＋提供ATPC．缬氨霉素运输K＋与细胞膜的结构无关D．缬氨霉素可致噬菌体失去侵染能力答案A解析结合题意“将K＋运输到细胞外，降低细胞内外的K＋浓度差”可推测K＋的运输方式为易化扩散，顺浓度梯度运输，不需要消耗ATP，A正确，B错误；缬氨霉素是一种脂溶性抗生素，能结合在细胞膜上，在磷脂双子层间移动，该过程与细胞膜具有一定的流动性这一结构特点有关，C错误；噬菌体为DNA病毒，病毒没有细胞结构，故缬氨霉素不会影响噬菌体的侵染能力，D错误。2．(2022·浙江6月选考，11)“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验中，用显微镜观察到的结果如图所示。下列叙述正确的是()A．由实验结果推知，甲图细胞是有活性的B．与甲图细胞相比，乙图细胞的细胞液浓度较低C．丙图细胞的体积将持续增大，最终涨破D．若选用根尖分生区细胞为材料，质壁分离现象更明显答案A解析能发生质壁分离细胞应为活的植物细胞，据图分析，从甲到乙发生了质壁分离现象，说明甲细胞是活细胞，A正确；乙图所示细胞发生质壁分离，该过程中细胞失水，故与甲图相比，乙图细胞的细胞液浓度较高，B错误；由于有细胞壁的限制，丙图细胞体积不会持续增大，且不会涨破，C错误；根尖分生区细胞无中央大液泡，不能发生质壁分离现象，D错误。3．(2021·浙江1月选考，12)如图为植物细胞细胞膜中H＋－ATP酶将细胞质中的H＋转运到膜外的示意图。下列叙述正确的是()A．H＋转运过程中H＋－ATP酶不发生形变B．该转运可使膜两侧H＋维持一定的浓度差C．抑制细胞呼吸不影响H＋的转运速率D．线粒体内膜上的电子传递链也会发生图示过程答案B解析H＋转运过程是由低浓度处运输到高浓度处，在转运过程中H＋－ATP酶充当载体蛋白的作用，其在协助H＋转运时要发生形变，A错误，B正确；H＋转运过程中需要细胞呼吸产生的ATP，抑制细胞呼吸将直接影响ATP的产生，进而影响H＋的转运速率，C错误；线粒体内膜上的电子传递链是最终产生ATP的过程，不同于该图示的过程，D错误。4．(2022·湖南，10)原生质体(细胞除细胞壁以外的部分)表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌，其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是()A．甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，表明细胞中NaCl浓度≥0.3mol·L－1B．乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原C．该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加D．若将该菌先65℃水浴灭活后，再用NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化答案A解析分析甲组结果可知，随着培养时间的延长，与0时(原生质体表面积大约为0.5μm2)相比，原生质体表面积逐渐增大，说明细胞吸水，甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，表明细胞中浓度>0.3mol·L－1NaCl，但不一定是细胞内NaCl浓度≥0.3mol·L－1，A错误；分析乙、丙组结果可知，与0时(原生质体表面积大约分别为0.6μm2、0.75μm2)相比，乙、丙组原生质体表面积均有下降，说明乙、丙组NaCl处理皆使细胞发生质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原，B正确；该菌的正常生长，细胞由小变大可导致原生质体表面积增加，该菌吸水也会导致原生质体表面积增加，C正确；若将该菌先65℃水浴灭活，细胞死亡，原生质层失去选择透过性，再用NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化，D正确。5．(2021·河北，4)人体成熟红细胞能够运输O2和CO2，其部分结构和功能如图，①～⑤表示相关过程。下列叙述错误的是()A．血液流经肌肉组织时，气体A和B分别是CO2和O2B．①和②是扩散，④和⑤是易化扩散C．成熟红细胞通过厌氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量D．成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中答案D解析根据题意可知，红细胞能运输O2和CO2，肌肉细胞进行需氧呼吸时，消耗O2，产生CO2，可以判断气体A和B分别是CO2和O2，A