第1讲物质运输-2022年高考一轮生物单元复习

第1讲物质运输(1)现象分析①漏斗内液面上升的原因：单位时间内由清水进入蔗糖溶液中的水分子数________由蔗糖溶液进入清水中的水分子数。②漏斗内液面停止上升的原因：随着液面的不断上升，漏斗内液体的压强越来越大，从而使水分子从漏斗内移向烧杯的速度加快，水分子进出漏斗的速率越来越接近，直至完全相等，漏斗内液面不再升高，此时水分子的进出达到__________。多于相对平衡考点一物质跨膜运输的实例考点一物质跨膜运输的实例1.渗透作用(2)概念：指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散过程，是自由扩散的一种形式。(3)发生条件半透膜注意若渗透平衡后，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。(1)动物细胞的吸水和失水②现象细胞膜细胞质与外界溶液小于大于等于2.动、植物细胞的吸水和失水①条件：成熟植物细胞具有中央液泡。②原理：(2)植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)③现象：大于小于等于3.物质跨膜运输的特点提醒水稻吸收水分子的量多于吸收Mg2＋、Ca2＋的量。①实验结果不同植物对

的吸收有差异。同种植物对

的吸收也有差异。②实验结论：植物细胞对无机盐离子的吸收具有

。(2)人体甲状腺滤泡上皮细胞对碘的吸收是____(填“逆”或“顺”)浓度梯度进行的。(3)不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异性。同种无机盐离子不同无机盐离子选择性逆1.(必修1P60)渗透与扩散有何区别？提示

渗透作用必须有选择透过性膜(半透膜)，扩散则不一定需要；扩散适用于各种物质，渗透仅指溶剂分子；因此，渗透是一种特殊的扩散。[深挖教材·长句溯源]2.(必修1P61)请说出原生质层与原生质体的区别。提示

原生质层由细胞膜、液泡膜以及两膜间的细胞质组成，原生质体是指去除植物细胞壁以后所剩下的植物细胞结构。3.(必修1P63)成熟植物细胞发生质壁分离的原因是

。外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4.(必修1P61“与生活联系”)为什么吃比较咸的食物口唇感觉比较干？提示这是因为与细胞内液相比，外界溶液浓度高，口腔上皮细胞失水导致的。5.(必修1P64“与社会的联系”)浓度低的饮料可以用来

,浓度高的饮料不能很好地起到补充体内水分的作用，因为

。补充体内水分过高浓度的饮料反而会导致细胞失水6.(必修1P76“技能应用”改编)温度的高低会提高或降低水分通过半透膜的扩散速率吗？请你提出假设，并设计检验该假设的实验方案。材料及用具：有如图所示相同的渗透装置三个，酒精灯(或水浴锅)、冰块及用具若干。(1)你的假设是________________________________。(2)实验方法步骤：①取上述三个相同的渗透装置编号分别为甲、乙、丙。②________________________________________。③经过相同一段时间后，观察______________________。(3)预期结果：如果出现________的现象，则你的假设是正确的。解析(1)该实验是一个探究性实验，实验的目的是探究温度的高低会不会提高或降低水分通过半透膜的扩散速率，因此我们可以假设一定温度范围内，随温度的升高水分子扩散速率加快。(2)②实验设计要遵循对照原则和单一变量原则，因此三个装置的处理方式为：对甲装置进行加热，乙装置的烧杯外加适量的冰块，丙装置不作处理作为对照。③过相同一段时间后，观察移液管中液面上升的高度，进而判断温度的高低与水分通过半透膜的扩散速率的关系。(3)预期结果：如果出现各装置的移液管中的液面高度大小关系为：甲>丙>乙的现象，则假设是正确的。答案(1)一定温度范围内，随温度的升高水分子扩散速率加快(2)②甲装置烧杯外用酒精灯或水浴锅加热升温，乙装置的烧杯外加适量的冰块降温，丙装置不作处理作为对照③长颈漏斗中液面上升的高度(3)各装置的长颈漏斗中的液面高度大小关系为：甲>丙>乙(1)红细胞的细胞膜相当于半透膜(P61思考与讨论)：习惯上说的半透膜是无生命的物理性薄膜，物质能否通过取决于微粒的大小；选择透过性膜是具有活性的生物膜，其对不同物质的通过性不仅取决于分子大小，还与细胞的需求有关。因此细胞膜和半透膜类似，又有所不同。(2)细胞壁是全透性的，水分子和溶解在水里的物质都能够自由通过。(P63)(3)轮作的意义：防止长期在同一块田里种植同种作物导致土壤肥力下降。(P64练习拓展题)半透膜和选择透过性膜选择透过性(1)验证渗透作用发生的条件2.渗透作用原理的应用(2)比较不同溶液浓度的大小漏斗内溶液浓度为M，烧杯内溶液浓度为N，以下为各种现象及对应的结论：(3)探究物质能否通过半透膜的方法(以碘和淀粉为例)烧杯内盛淀粉溶液漏斗内盛碘液结论变蓝不变蓝碘能通过半透膜，而淀粉不能不变蓝变蓝淀粉能通过半透膜，而碘不能变蓝变蓝淀粉和碘都能通过半透膜不变蓝不变蓝淀粉和碘都不能通过半透膜考向1结合细胞吸水和失水分析，考查科学思维能力1.(2017·全国卷Ⅱ，4)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]答案

C2.(2019·4月浙江选考，9)哺乳动物细胞在0.9%NaCl溶液中仍能保持其正常形态。将兔红细胞置于不同浓度NaCl溶液中，一段时间后制作临时装片，用显微镜观察并比较其形态变化。下列叙述正确的是(

) A.在高于0.9%NaCl溶液中，红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离 B.在0.9%NaCl溶液中，红细胞形态未变是由于此时没有水分子进出细胞 C.在低于0.9%NaCl溶液中，红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂 D.渗透作用是指水分子从溶液浓度较高处向溶液浓度较低处进行的扩散解析兔红细胞没有细胞壁，不会发生质壁分离，A错误；在0.9%NaCl溶液中，红细胞形态未变是由于水分子进出达到平衡，B错误；在低于0.9%NaCl溶液中，进入红细胞的水分子多于出红细胞的水分子，红细胞会因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂，C正确；渗透作用是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散，其中水分子是从其分子数相对较多处向相对较少处扩散，即从溶液浓度较低处向溶液浓度较高处进行扩散，D错误。答案C考向2与矿质元素离子吸收有关的实验探究3.(2019·全国卷Ⅲ，29)氮元素是植物生长的必需元素，合理施用氮肥可提高农作物的产量。回答下列问题： (1)植物细胞内，在核糖体上合成的含氮有机物是________，在细胞核中合成的含氮有机物是________，叶绿体中含氮的光合色素是________。氧气，二氧化碳氮气，苯水，甘油，乙醇氨基酸，葡萄糖核苷酸氢离子，钠离子钾离子，钙离子氯离子，镁离子碳酸氢根考点二物质运输的方式各种物质出入细胞方式的比较物质出入细胞的方式被动运输主动运输胞吞胞吐自由扩散协助扩散图例

运输方向高浓度→低浓度低浓度→高浓度胞外→胞内__________是否需要载体否_________是否消耗能量否_________胞内→胞外是是否否是是主动运输物质逆浓度梯度跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应释放所释放的能量。①植物根部细胞吸收无机盐离子②甲状腺细胞吸收碘离子③动物细胞吸收钾离子和排出钠离子(Na-K泵)④小肠上皮细胞和肾小管上皮细胞吸收葡萄糖。逆浓度运输知识拓展主动运输分为两类第一类：直接消耗ATP的主动运输。通常称为泵（ATP驱动泵）。Na+-K+泵H+泵ATP驱动泵既是载体同时也是催化ATP水解的酶。H+泵和ATP合酶H+泵:利用ATP逆浓度运输H+ATP合酶:利用H+的浓度差合成ATP主要分布在叶绿体内囊体膜上和线粒体内膜上。知识拓展主动运输分为两类第二类：间接消耗ATP的主动运输。如图：小肠上皮细胞逆浓度吸收葡萄糖时，没有直接消耗ATP，而是利用Na+浓度差的能量。但是Na+浓度差的建立是依靠Na+-K+泵的，而Na+-K+需要消耗ATP。肾小管上皮细胞吸收葡萄糖同上。与生活的联系娃哈哈AD钙奶，A,D各指什么？维生素A，维生素D维生素D是以什么方式被细胞吸收的？自由扩散（维生素D属于脂质）Ca2+是以什么方式被细胞吸收的？主动运输与生活的联系绝大部分保湿防冻产品中都有油脂类物质（如：甘油），想一想，这是为什么呢？油脂类物质通过自由扩散的方式被细胞吸收，能吸收一部分空气的水分，同时它可以使一部分自由水转化为结合水，减少水分的散失，降低结冰点；从而可以防干燥，还能一定程度上防冻。润肤霜

某同学买了“XX牌胶原蛋白面膜”送给妈妈，因为产品说明中介绍胶原蛋白能被细胞吸收从而增强肌肤的弹性，减少皱纹。

没有效果，因为蛋白质是大分子物质。

根据我们所学的知识，大家想想这种面膜会有效果吗？为什么？控制物质进出细胞流动性体现选择透过性体现2.模式图中判断物质跨膜运输方式的方法方法便笺根据分子大小与对载体、能量的需求判断物质出入细胞的方式小积累一些常见的物质进出细胞的方式3.影响物质出入细胞的因素的曲线分析2.影响物质跨膜运输因素的分析(1)浓度差对物质跨膜运输的影响浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。自由扩散中，浓度差越

，运输速率越

；协助扩散中，浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加，原因是受

的限制。大大载体蛋白数量(2)载体蛋白数量对跨膜运输的影响载体蛋白主要影响

和

。其他条件适宜的情况下，协助扩散中载体蛋白数量越多，运输速率越大；主动运输中载体蛋白数量达到一定程度后运输速率不再增加，可能原因是受能量供应限制。自由扩散不受载体蛋白数量的影响。协助扩散主动运输(3)氧气含量对跨膜运输的影响通过影响细胞呼吸进而影响主动运输的速率。①P点时：

为物质的运输提供能量。②PQ段：随着氧气含量的增加，有氧呼吸产生的能量越

，主动运输的速率越大。③Q点以后：当氧气含量达到一定程度后，受载体蛋白数量以及其他限制因素的影响，运输速率不再增加。无氧呼吸多(4)温度1.(必修1P71)主动运输的意义：

。主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质[深挖教材·长句溯源]2.(必修1P72)免疫细胞行使免疫功能时，会涉及胞吞和胞吐这两种物质跨膜运输方式，这两种方式的共同点有哪些？

提示

能运输生物大分子等；运输过程中形成囊泡；需要消耗能量。3.举例说明同一种物质进出，同一细胞的方式相同吗？提示

不一定相同，人的红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，肾小管细胞重吸收葡萄糖的方式是主动运输。神经元吸收钾离子的方式是主动运输，而静息时钾离子外流的方式是协助扩散。4.(必修1P73“与社会联系”)囊性纤维病是细胞中某种蛋白质结构异常，影响了Na＋和Cl－的跨膜运输，这一事例说明这种结构蛋白属于细胞膜上的____________，也反映了细胞膜对离子的吸收具有选择性是通过细胞膜上_________________________来实现的。5.(必修1P74科学前沿)通道蛋白是一类跨越细胞膜磷脂双分子层的蛋白质。它包含两大类：___________________________________。载体蛋白载体蛋白的种类和数量水通道蛋白和离子通道蛋白考向1结合物质出入细胞方式的判断，考查科学思维能力1.(2018·全国卷Ⅱ，2)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协助扩散B.固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输C.神经细胞受到刺激时产生的Na＋内流属于被动运输D.护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输2.(2019·福建厦门检测)下列说法中错误的是(

)A.果脯在腌制中慢慢变甜，是细胞主动吸收糖分的结果B.水分子进出细胞的方式是被动运输C.葡萄糖进入人的红细胞需要载体蛋白的帮助，但不消耗能量，属于协助扩散D.大肠杆菌吸收K＋属于主动运输，既消耗能量，又需要膜上的载体蛋白协助3.(2019·海南卷，8)植物细胞中水和矿质元素离子会表现出某些特点。下列叙述错误的是(

) A.根细胞中的K＋不能以自由扩散的方式进入土壤溶液中 B.矿质元素离子在细胞内积累可引起外界溶液中的水进入细胞 C.根细胞吸收的矿质元素能够以离子的形式贮存在液泡中 D.叶肉细胞中参与光合作用光反应阶段的水分子属于结合水

“三看法”快速判定物质出入细胞的方式考向2结合影响物质跨膜运输的因素，考查科学思维能力4.(2016·全国卷Ⅰ，2)离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。下列叙述正确的是(

) A.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散 B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度梯度进行的 C.动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率 D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率A.A点时影响离子吸收速率的主要因素是能量B.B点时离子吸收速率不再增大是因为载体的数量有限C.C点时影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度D.D点时离子吸收速率不再增大是因为底物浓度太高，细胞发生质壁分离考向3巧借跨膜运输相关的实验，考查科学探究能力6.(2019·海南卷，27)在适宜条件下，测得的某植物根细胞对a、b两种物质的吸收速率与外界溶液中这两种物质浓度的关系如图所示(a、b两条曲线分别代表植物根细胞对不同浓度a、b两种物质的吸收速率)。回答下列问题。(1)根据实验结果发现a是通过自由扩散方式跨膜运输的。自由扩散的含义是______________________________________________________________。(2)实验结果表明：当外界溶液中b的浓度达到一定数值时，再增加b的浓度，根细胞对b的吸收速率不再增加。可能的原因是__________________________________。(3)王同学据图认为b的跨膜运输方式是主动运输，李同学认为是协助扩散。请设计实验确定王同学的判断是否正确。要求简要写出实验思路、预期结果和结论。答案(1)物质通过简单的扩散方式