必修一 第三单元 细胞的代谢

第三单元细胞的代谢

［知考纲•明考情］

知识内容考试要求知识内容考试要求知识内容考试要求

动、植物细胞吸水

扩散和渗透的过被动转运和主

b和失水的过程及原bb

程动转运

因

活动：观察洋葱表

胞吞和胞吐a皮细胞的质壁分离b酶的发现过程a

及质壁分离复原

酶的本质、特性

活动：探究酶的

及其在细胞代谢b影响酶作用的因素cc

专一性

中的作用

活动：探究pH

细胞内的吸能反应ATP的化学组

对过氧化氢酶的caa

和放能反应成和特点

影响

ATP在能量代谢需氧呼吸与厌氧呼需氧呼吸与厌

bbb

中的作用吸的概念和过程氧呼吸的异同

细胞呼吸在实践光合作用的概念、色素的种类、颜

bba

中的应用阶段、场所和产物色和吸收光谱

活动：探究环境

光反应、碳反应活动：光合色素的

bb因素对光合作c

的过程提取和分离

用的影响

环境因素对光合光合作用与细胞呼

cb

速率的影响吸的异同

第一讲物质出入细胞的方式

素能目标★备考明确

理偿通过归纳记忆常见物质运输方式的〃.布去短,通过观察植物细胞质砒分离与更原和

意?k＞实例和判断方法，建立起生命结构与〈口二郎一索・鲁£O探究物质跨膜运输的方式的实验，掌＜=＞

|院力|功能相统一的观点|现宓养探究1握探究性实验设计的一般程序

|信息通过分析影响渗透作用和物质跨膜科学能4..ZK通过对溶透作用和质壁分离应用等有

获取U＞运输的因素，培养利用逻辑思维分＜=3*-力i关问题分析，养成学以致用、关注生产B

|《力|析问题的能力|思维|2J贡仕|生活实际的习惯_______________

理考点,提素能O.........

重难

深;化考点一扩散与渗透

必备知识自节.区

1.扩散与渗透

(1)扩散

①概念：分子或离子从高浓度处向低浓度处运动的现象。

②结果：使物质分子分布均匀,直到平衡。

⑵渗透

①概念：水分子通过膜的扩散。

②方向：水分子从其分子数相对较多的一侧进入水分子数相对较少的一侧。

2.渗透作用的原理

渗透作用；一发生条件I①具有半透膜;②膜两一存在浓度差

|渗透1置

：(s溶液S|>Sz，单位时间内由Sz~SI的水分子数型由；

:半透膜溶液s’-0的数目，液面上升;反之则液面词：

3.动植物细胞的渗透吸水和失水

，细胞膜：相当于半透膜

细胞质：有一定浓度，和组织液发生渗透作用，

(1)动物细胞

当外界溶液浓度〈细胞质溶液浓度时,

I细胞吸水膨胀；反之，细胞失水皱缩

(2)成熟植物细胞的吸水和失水

(全透性:即水分子和溶解在水

、了一细胞.轴性彳里的物质均能通过

jriiiri伸缩性生

40)卜触螺I原生质层(质膜及其以内部分)

卜触身：(伸缩性大)相当于半透膜

II出细胞质J----

X—细胞液:液泡内的液体

①当外界溶液浓度〉细胞液浓度时,细胞失水，发生质壁分离现象。

②当外界溶液浓度〈细胞液浓度时,细胞吸水，失水的细胞发生质壁分离复原现象。

【基础小题】

1.判断正误

(1)渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量百分比浓度(X)

(2)在渗透作用中，当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子不再通过半透膜(X)

(3)将动物细胞放入一定浓度的外界溶液中，不能发生渗透作用(X)

(4)植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质和细胞核(X)

(5)无机盐离子都是逆浓度梯度跨膜运输的(X)

2.热图导析：如图甲、乙、丙分别是细胞在不同浓度溶液中水分子的跨膜运输示意图

(箭头大小代表水分子数的多少)。请回答下列问题:

(1)若将人的成熟红细胞放入清水中，会出现如图所示哪种现象？分析原因。

提示：会出现如图甲所示现象。将人的成熟红细胞放入清水中，由于发生渗透作用，

从细胞外进入细胞内的水分子多于从细胞内到细胞外的水分子，因此细胞吸水。

(2)若将洋葱表皮细胞放在质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中，会出现如图所示哪种现

象？达到平衡时，水分子进出细胞的状况是图中哪一种？

提示：将洋葱表皮细胞放在质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中，细胞外界溶液浓度较

大，细胞失水，如图丙所示；达到平衡状态时，水分子进出细胞的速率相等，如图乙所示。

(3)若某叶肉细胞正处于图甲所示状态，一段时间内细胞体积增大，最终会不会涨破？

为什么？

提示：细胞不会涨破，因为植物细胞有细胞壁的保护。

核心素养

理解拓展——融会贯通•探规寻律

1.掌握探究物质能否通过半透膜的方法

(以碘一碘化钾溶液和淀粉为例)

烧杯内盛淀漏斗内盛碘一碘化

结论

粉溶液钾溶液

变蓝不变蓝碘一碘化钾能通过半透膜，而淀粉不能

不变蓝变蓝淀粉能通过半透膜，而碘一碘化钾不能

变蓝变蓝淀粉和碘一碘化钾都能通过半透膜

不变蓝不变蓝淀粉和碘一碘化钾都不能通过半透膜

2.学会对常见流室透装置图分析

(1)若舟溶液浓度大于S2,则单位时间内由S2-S1的水分子数多于S|fS2,外观上表现

为Si液面上升；若Si溶液浓度小于S2,则情况相反，外观上表现为Si液面下降。

（2）在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差则S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。

【对点落实】

1.如图为渗透作用实验，开始时如图1,a代表清水，b、c代表蔗糖溶液（蔗糖不能透

过半透膜），过一段时间后结果如图2,漏斗管内的液面不再发生变化，M、%表示漏斗管

内液面与清水的高度差。下列说法错误的是（

半透膜半透膜

图1图2

A.图1中b的浓度大于c的浓度

B.图2中b的浓度等于c的浓度

C.图1a中水分子扩散到b的速率大于a中水分子扩散到c的速率

D.图2a中水分子扩散到b的速率等于b中水分子扩散到a的速率

解析：选B图2漏斗中的液面不再变化，处于平衡状态，为高于上，所以图2中b

的浓度大于c的浓度。

2.如图1所示的甲、乙、丙三个渗透装置中，三个漏斗颈的内径相等，漏斗内盛有浓

度相同的蔗糖溶液，且漏斗内液面高度相同，漏斗底部均封以半透膜，置于同一个水槽的

清水中。三个渗透装置半透膜的面积和所盛蔗糖溶液的体积如下表所示。图2中曲线①@③

表示漏斗液面高度随时间的变化情况。则曲线①②③与甲、乙、丙三个装置的对应关系应

是（）

A.①一丙；②一甲；③一乙B.①一乙；②一甲；③一丙

C.①一甲；②一乙；③一丙D.①一丙；②一乙；③一甲

解析：选A丙的体积最大，吸水的量最大，漏斗液面高度最高，对应的是图2中曲

线①；甲、乙的体积相等，但是甲漏斗口的半透膜面积比乙的大，吸水的速度快，故甲漏

斗液面高度变化要比乙的快些，对应图2中曲线②。

［规律方法1

两种方法判断细胞的吸水、失水

(1)通过比较细胞外溶液和细胞液的浓度大小来判断：当细胞外溶液浓度大于细胞液浓

度时，细胞失水；当细胞外溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水；当细胞外溶液浓度与

细胞液的浓度相等时，细胞失水量和吸水量相等，处于动态平衡。

(2)根据重量或长度变化(如萝卜条)来判断：若重量增加或长度变长，则吸水；反之则失

水。

|实验探究——领悟方法•提升技能

观察洋葱表皮细胞的质壁分离与质壁分离复原

1.实验原理

(1)成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。

(2)当细胞液浓度〈外界溶液浓度时，细胞失水，发生质壁分离；当细胞液浓度〉外界溶

液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原。

2.实验流程

制作洋葱表皮的临时装片

低倍物镜观察

11a.有一个紫色的大液泡

高倍物镜观察

1b.质膜及其以内部分紧贴着细胞壁

0.3g/mL

蔗糖溶液I»口I»吸水纸吸水

(重复几次)临时装片

高倍物、观察.中央液泡逐渐变小(紫色加深)

lb.质膜及其以内部分与细胞壁逐渐分离

吸备!一^□-——F清水(重复几次)

临时装片

在旧杨彻ra.中央液泡逐渐变大

高倍物镜观察\

Ib.质膜及其以内部分逐渐贴近细胞壁

［特别提醒］

有关质壁分离及复原实验的四点说明

①将发生质壁分离的植物细胞置于低浓度的溶液或蒸储水中植物细胞会发生质壁分离

复原，但如果所用溶液为葡萄糖、KNO3、NaCk尿素、乙二醇等，发生质壁分离后因细胞

主动或被动吸收溶质而使细胞液浓度增大，植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。

②质壁分离过程中，外界溶液浓度大于细胞液浓度，质壁分离程度越大，植物细胞吸

水能力越强；质壁分离复原过程中，外界溶液浓度小于细胞液浓度。

③质壁分离与质壁分离复原过程中水分子的移动是双向的，总趋势是单向的。

④本实验用显微镜观察了三次，第一次与第二次形成对照，第三次与第二次形成对照,

该对照方法为自身对照。

【对点落实】

3.（2018•浙江4月选号）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f乙变化的原因之一是结构①的伸缩性比②的要大

C.乙一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：选C甲维持细胞正常形态，进入细胞的水分子和从细胞出去的水分子一样多，

处于动态平衡状态；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）的要小；乙丙发生了渗透吸水，此时外界溶液浓度比细胞液浓

度小；植物细胞渗透吸水只会膨胀不会破裂。

4.为研究植物细胞质壁分离现象，某同学将某植物的叶表皮放入一定浓度的甲物质溶

液中，一段时间后观察到叶表皮细胞发生了质壁分离现象。下列说法错误的是（）

A.该植物的叶表皮细胞是具有液泡的活细胞

B.细胞内甲物质的浓度高于细胞外甲物质的浓度

C.细胞液中的H2O可以经扩散进入甲物质溶液中

D.甲物质和H2O能自由通过该叶表皮细胞的细胞壁

解析：选B具有大液泡的活细胞才能发生质壁分离；质壁分离过程中，细胞失水，

此时，细胞外甲物质的浓度高于细胞内细胞液的浓度；水分子跨膜的方式是扩散；细胞壁

是全透的，甲物质和H2O能自由通过。

5.下图为某同学利用紫色洋葱鳞片叶作为实验材料，观察植物细胞质壁分离与复原的

基本操作步骤。下列相关叙述错误的是（）

低

倍

倍

低

显

微

显

微

镜

镜下

下

观

观

察

察

f

A.第二次观察（d）和第一次观察（b）形成对照，第三次观察⑴和第二次观察（d）形成对照

B.该实验用显微镜主要观察原生质层和细胞壁的位置关系、液泡的颜色和大小等

C.如果将蔗糖溶液换成浓度适宜的KNO3溶液，则可以省略e过程

D.增大蔗糖溶液的浓度，实验效果会更明显且不影响细胞的活性

解析：选D题图中共有三次显微镜观察，观察的指标主要是原生质层和细胞壁的位

置关系以及液泡的大小和颜色；第二次观察与第一次观察形成对照，第三次观察与第二次

观察形成对照；如果将蔗糖溶液换成浓度适宜的KNO3溶液，由于在细胞失水的同时，不

断以主动转运的方式获得K+和NOJ,导致细胞液浓度升高，当其大于外界溶液浓度时，细

胞开始吸水，从而出现质壁分离自动复原的现象；如果蔗糖溶液的浓度过高，会导致细胞

过度失水而死亡。

6.将若干生理状况基本相同，长度为3cm的鲜萝卜条分为四组，分别置于三种浓度

相同的溶液（实验组）和清水（对照组）中，测量每组萝卜条的平均长度，结果如图。据图分析,

下列叙述错误的是（）

《萝卜条长度（cm）.清水

3日工什油溶液

，葡萄糖溶液

2'■-蔗糖溶液

V51015202530354045时间（min）

A.对照组中萝卜条长度增加较少的原因是细胞壁的伸缩性较小

B.实验说明萝卜细胞膜上运载甘油的载体比葡萄糖载体数量多

C.蔗糖溶液中的萝卜条不能恢复原长度是因为细胞不吸收蔗糖

D.实验结束后，实验组中的萝卜条的细胞液浓度都比实验前大

解析：选B植物细胞壁的伸缩性较小，导致对照组中萝卜条吸水后增加的长度较小；

甘油进入植物细胞的方式为扩散，不需要载体；由于蔗糖是二糖，不能进入植物细胞，因

此当细胞失水达到平衡后，萝卜条的长度不再发生变化；甘油通过扩散进入细胞，葡萄糖

通过主动转运方式进入细胞，而实验前后细胞大小几乎不变，故这两组细胞液浓度比实验

前增大，而蔗糖溶液中植物细胞通过渗透作用失水从而导致细胞液浓度增大。

［归纳拓展］

1.质壁分离发生的条件

（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活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（溶质不能透过膜）的溶液中只会发生质壁分离现象，不能发生自动复原现

象（只有用清水或低渗溶液处理，方可复原）。

②在一定浓度（溶质可透过膜）的溶液（如KNO3、甘油等）中可发生质壁分离后自动复原

现象。

③在高浓度溶液中可发生质壁分离现象，但不会发生质壁分离复原现象。

2.植物细胞质壁分离及质壁分离复原的四项拓展应用

(1)判断成熟植物细胞是否是活细胞

(2)测定细胞液浓度范围

待测成熟植物细胞细胞液浓度介于未发生质壁分离

］镜检r

一系列浓度梯度的和刚发生质壁分高的蔗糖溶液浓

蔗糖溶液度之间

(3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度

不同成熟植物细胞发生质壁分离所需时间越短,

-----------------------1镜检

r细胞液浓度越小：反之，细胞

同一浓度的蔗糖溶液卜液浓度越大

(4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)

必备知识自学区

1.物质出入细胞方式的比较

方式特点实例

①扩散——&不需我体蛋、,1.红细胞吸收

白和能量葡萄糖

b.需能曷，不、)、甘

②易化扩散、n.O2cc2

需载体蛋白'油、乙醉、苯

需领体蛋白,大分子和颗粒

③主动转运、c

不需能量物质

需载体蛋白小肠上皮细胞

④胞吞、胞吐dW.

和能量吸收葡萄糖、

械基酸、离子

2.据表探究胞吞与胞吐

胞吞胞吐

发生细胞摄取或排出大分壬和颗粒物质的方式

原理生物膜的流动性

特点物质通过小泡转移，需要消耗ATP,不需要载体蛋白,需要受体蛋白

方向细胞外f细胞内细胞内f细胞外

实例变形虫吞食食物颗粒，白细胞吞噬病菌等胰岛B细胞分泌胰岛素

【基础小题】

1.判断正误

(1)细胞质中的氢离子可以通过扩散作用进入液泡内(X)

(2)Na+与有关载体蛋白结合排出神经细胞属于主动转运(V)

(3)细胞外液中的K+进入神经细胞属于扩散(X)

(4)人红细胞吸收胆固醇与吸收葡萄糖的相同点是需要载体蛋白的协助(X)

⑸新生儿从乳汁中获得抗体需要消耗能量(J)

2.热图导析：分析物质进出细胞的有关图像

细

胞

内

浓

度

(1)图甲、乙所示物质进出细胞的方式一样吗？为什么？

提示：不一样。图甲中a点以后物质是逆浓度梯度运输，为主动转运；图乙中物质顺

浓度梯度运输，需要载体蛋白，但不消耗能量，为易化扩散。

(2)图乙所示的运输方式也可以逆浓度梯度进行吗？

提示：不能，逆浓度梯度运输一定消耗能量。

(3)只要是消耗能量的运输方式就一定是主动转运吗？

提示：不一定，消耗能量的运输方式除了主动转运，还有胞吞和胞吐以及穿越核孔的

运输方式。

核心素养

理解拓展——融会贯通•探规寻律

1.明确离子、小分子物质转运方式

被动转运

运输方式主动转运

扩散易化扩散

运输方向高浓度f低浓度高浓度低浓度一般为低浓度一高浓度

需要载体蛋白、不需要

运输特点不需要载体蛋白和能量需要载体蛋白和能量

能量

外1细胞叫内外细胞膜内夕林卜1细胞膜1内

::。墨.

图示

动力浓度差浓度差能量（由ATP直接提供）

海水鱼的鲤将体内的盐

实例水、气体、脂溶性物质红细胞吸收葡萄糖排到海水中是逆浓度梯

度进行的

2.“三看法”快速判定物质出入细胞的方式

低浓度到高浓度为主动转运

浓度一

看不需我体,扩散

1f高浓度到低浓度一需栽体

f易化扩散

需我体

华也被动转运易化扩散

不需栽

扩散

能量一大分子

看受更+据分子大小,胞吞、胞吐

空空工■主动转运

水、脂溶性物质、气体

扩散

物质氨基酸、矿质元素

一般为主动转运

i种类大分子、颗粒物质

胞吞、胞吐

【对点落实】

1.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：选C巨噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞；固醇类激素如性激素以扩散的方

式进入靶细胞；静息状态时，神经细胞膜外的Na+浓度高于膜内，受到刺激时产生的Na+

内流是由通道蛋白协助的被动转运；甘油属于小分子脂溶性物质，以扩散的方式进入皮肤

细胞。

2.主动转运消耗的能量可来自ATP或离子电化学梯度等。如图为Na+、葡萄糖进出

小肠上皮细胞的示意图。下列关于图中物质跨膜运输过程的分析，错误的是（）

小肠1:皮细胞

A.葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞是不需耗能的主动转运

B.Na+从小肠上皮细胞进入组织液是需要消耗ATP的主动转运

C.葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞与Na+从肠腔进入小肠上皮细胞共用一个载体

D.Na+从肠腔到小肠上皮细胞以及葡萄糖从小肠上皮细胞到组织液均为被动转运

解析：选A由图可知，葡萄糖从肠腔逆浓度梯度进入小肠上皮细胞，属于主动转动,

需消耗能量，A错误；Na+从小肠上皮细胞进入组织液是逆浓度梯度进行的，需要载体蛋白

协助并需要消耗ATP,属于主动转运，B正确；从图示可看出，葡萄糖从肠腔进入小肠上

皮细胞与Na+从肠腔进入小肠上皮细胞共用一个载体，C正确；Na+从肠腔进入小肠上皮细

胞的方式是易化扩散，葡萄糖从小肠上皮细胞进入组织液的方式也是易化扩散，均为被动

转运，D正确。

［归纳拓展］

归纳概括同一物质的不同运输方式

物质相应过程运输方式

进入红细胞易化扩散

葡萄糖

进入小肠绒毛上皮细胞、肾小管重吸收葡萄糖主动转运

进入神经细胞易化扩散（靠离子通道）

Na+

运出神经细胞主动转运（钠-钾泵）

进入神经细胞主动转运（钠-钾泵）

K+

运出神经细胞易化扩散（靠离子通道）

信息获取一信息蕴含•图文转换

影响物质跨膜运输曲线的分析及判断

［典型图示］

物质浓度物质浓度

图1图2

除

落

族

嘴

Q

（Q点由无氧呼吸提供能量）

O。Oz浓座

图3图4

［问题设计］

（1）图1、2表示物质浓度对跨膜运输速率的影响，其中图1表示的运输方式为正散，图

2表示的运输方式是易化扩散或主动转运。图2中P点之后运输速率不变的原因是膜上载体

蛋白的数量有限或能量供应不足。

（2）图3、4表示02浓度对跨膜运输速率的影响，其中图3表示的运输方式为扩散或易

化扩散,图4表示的运输方式为主动转运。图4中P点之后运输速率不变的限制因素是载

体蛋白的数量。

（3）若图3表示哺乳动物成熟红细胞的物质运输，还可表示主动转运。

【对点落实】

3.将水稻幼苗培养在含MgSO〈的培养液中，一段时间后，发现营养液中Mg?+和SOT

的含量下降，下列叙述不合理的是（）

A.Mg2+通过扩散进入根细胞

B.MgSCh必须溶解在水中才能被根吸收

C.根吸收的Mg?+可以参与叶绿素的形成

D.降低温度会影响水稻根系对Mg2+的吸收

解析：选AMg2+通过主动转运的方式进入根细胞；MgSCh必须溶解在水中形成离子

后，才能被根吸收；根吸收的Mg2+可以参与叶绿素的形成；降低温度会降低膜的流动性和

细胞呼吸，进而影响水稻根系对Mg?+的吸收。

4.如图表示给某种细胞施予呼吸抑制剂后，细胞对某物质的吸收

吸收速率

速率与细胞内外该物质浓度差的关系。下列有关叙述错误的是（）

A.这种物质进入该细胞的方式与进入该细胞的方式相同N;.上从,后主

B.该细胞吸收这种物质与ATP的水解无直接关系

C.该物质不能直接穿过细胞膜上的磷脂分子间隙

D.该细胞对这种物质的吸收速率与核糖体的功能有关

解析：选A对细胞施予呼吸抑制剂后，不影响该物质的吸收速率，说明不消耗能量,

但当物质在细胞外达到一定浓度时，吸收速率不再增加，说明受载体数量的限制，应是易

化扩散，细胞吸收Ch的方式是扩散，与这种物质进入该细胞的方式不同；易化扩散运输不

消耗ATP,与ATP的水解无直接关系；易化扩散需要载体才能进入细胞，不能直接穿过细

胞膜上的磷脂分子间隙；易化扩散需要载体，而载体的化学本质是蛋白质，在核糖体上合

成，则该细胞对这种物质的吸收速率与核糖体的功能有关。

5.将某活组织放入适宜的完全营养液中，置于适宜的条件下

培养。培养液中甲、乙两种离子的浓度保持相等且恒定，定期测

定细胞中两种离子的含量，得到如图所示曲线。下列叙述正确的

是（）

A.该组织细胞吸收甲、乙两种离子的方式分别是扩散和主动转运

B.该组织细胞运输离子甲的载体蛋白数量比运输离子乙的载体蛋白数量多

C.两种离子均只能从高浓度的一侧运输到低浓度的一侧

D.曲线mn段和ab段说明细胞呼吸产生的能量不足，抑制了细胞的吸收

解析：选B根据虚线上方的曲线分析可知，当细胞内浓度大于细胞外浓度时，甲、

乙两种离子均可逆浓度梯度进行，所以均为主动转运；mn段和ab段不再上升，说明离子

的吸收速率与排出速率平衡。

［类题通法］

物质出入细胞曲线题的解题关键

(1)分析此类曲线题时，要注意区分横坐标表示的意义，曲线横坐标不同，表示的物质

运输方式不完全相同。

(2)解答此类问题时，要明确扩散、易化扩散和主动转运三种跨膜运输方式的区别和联

系，主要从是否需要能量和载体蛋白两个方面考虑。

!实验探究一领悟方法•提升技能

探究物质跨膜运输的方式

1.探究是主动转运还是被动转运的方法

植株

+

培养液被动转运

2.探究是扩散还是易化扩散的方法

植株易化扩散

+

培养液扩散

【对点落实】

6.科学家在研究Na+通过细胞膜的运输方式时，做了下述实验：先向枪乌贼神经纤维

里注入微量的放射性同位素24Na+,不久可测得神经纤维周围溶液中存在24Na+,如果在神

经纤维膜外溶液中先后加入某药物和ATP,测得周围溶液中24Na+的量如图所示。据图作出

的下列推断，错误的是()

®

^

-a2-

4

N

a

3即:

A.加入某药物后，溶液中24Na+的量不再增加

B.加入ATP后，细胞中24Na+的量减少

C.“某药物”的作用机理是抑制ATP水解

D.“某药物”的作用机理是抑制细胞呼吸

解析：选C由题图知，在神经纤维膜外溶液中先加入某药物后，测得周围溶液中“Na

+的量停止增加；加入ATP后，周围溶液中2〈Na+的量迅速增加，说明Na卡从神经细胞排出

需要消耗能量，属于主动转运，而该药物的作用是抑制呼吸作用的进行。

7.红树林分布于热带亚热带海岸潮间带，通常受到盐胁迫。红树林植物为抵抗盐胁迫,

通过叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的盐分排出，是强耐盐植物。为探究红树林从海水

及土壤中吸收无机盐的方式是主动转运还是被动转运，设计以下实验进行探究。

（1）实验步骤：

①取生长发育相同的红树林植物，分成A、B两组，放入适宜浓度的含有K+、Ca2+的

溶液中；

②A组给予正常的呼吸条件，B组；

③«

（2）实验结论：

①若两组植株对K+、Ca2+的吸收速率相同，说明

②,说明红树林从海水及土壤中吸收无机盐的方

式是主动转运。

解析：主动转运和被动转运最主要的区别在于是否需要能量，而能量主要是通过细胞

的呼吸作用提供的，因此实验组和对照组的自变量应为是否进行呼吸作用，因变量是无机

盐离子的吸收速率。

答案：（1）②加入呼吸抑制剂③一段时间后测定两组植株根系对K+、Ca2+等无机盐的

吸收速率

（2）①红树林从海水及土壤中吸收无机盐的方式是被动转运②若B组吸收速率明显小

于A组吸收速率

.......。研真题•扣选考o.........

一'形成生命观念

1.（2020•浙江1月选考）物质X通过质膜从浓度高的一侧转运到浓度低的一侧，须载体

蛋白参与且不消耗能量。这种转运方式属于（）

A.易化扩散B.主动转运

C.扩散D.渗透

解析：选A分析题意可知，物质X的运输需要载体不消耗能量，因此可确定为易化

扩散，A正确。

2.（2018•全国卷I）下列有关植物根系吸收利用营养元素的叙述，错误的是（）

A.在酸性土壤中，小麦可吸收利用土壤中的N2和NO]

B.农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收

C.土壤微生物降解植物秸秆产生的无机离子可被根系吸收

D.给玉米施肥过多时，会因根系水分外流引起“烧苗”现象

解析：选A小麦不能直接吸收土壤中的N2,N2必须被固定后才能被植物吸收利用；

农田松土可增强农作物根的需氧呼吸，为矿质元素的吸收供能，有利于对矿质元素的吸收;

土壤微生物降解植物秸秆产生的无机离子可溶解在土壤溶液中，从而被根系吸收利用；施

肥过多会使土壤溶液浓度大于根细胞液浓度，从而导致根细胞因失水过多而死亡，造成“烧

苗”现象。

二'培养科学思维

3.（2017•浙江11月选考）下列物质出入细胞过程中，需消耗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

解析：选C甘油进入细胞、水分子进出细胞及易化扩散都是被动转运，不消耗ATP。

4.（2019•浙江4月选考）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NaCI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：选C在高于0.9%NaCl溶液中，红细胞因渗透作用失水皱缩，但红细胞无细

胞壁结构，故不会发生质壁分离；在0.9%NaCI溶液中，红细胞形态未变是由于水分子进

出细胞膜达到动态平衡，而不是没有水分子进出细胞；在低于

0.9%NaCl溶液中，红细胞会吸水甚至导致涨破；渗透是指水分子或其它溶剂分子从

低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的扩散。

5.（2019•全国卷H改编）某种H+-ATPase是一种位于膜上的载体蛋白，具有ATP水解

酶活性，能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H\①将某植物气孔的保卫

细胞悬浮在一定pH的溶液中（假设细胞内的pH高于细胞外），置于暗中一段时间后，溶液

的pH不变。②再将含有保卫细胞的该溶液分成两组，一组照射蓝光后溶液的pH明显降低；

另一组先在溶液中加入H+-ATPase的抑制剂（抑制ATP水解），再用蓝光照射，溶液的pH

不变。根据上述实验结果，下列推测不合理的是（）

A.H+-ATPase位于保卫细胞质膜上，蓝光能够引起细胞内的H+转运到细胞外

B.蓝光通过保卫细胞质膜上的H+-ATPase发挥作用导致iT逆浓度梯度跨膜运输

C.H+-ATPase逆浓度梯度跨膜转运H卡所需的能量可由蓝光直接提供

D.溶液中的H+不能通过扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞

解析：选C由题干可知，用蓝光照射保卫细胞的悬浮液，溶液的pH明显降低，说明

细胞内的H+被转运到细胞外，A项正确。H+运出保卫细胞是逆浓度梯度的跨膜运输，需要

能量，因H+-ATPase具有水解酶活性，故运榆所需能量由H*-ATPase水解ATP提供，不

由蓝光直接提供，B项正确、C项错误。由题干可知，H+的运输需要载体蛋白和能量，说

明H+是通过主动转运的方式透过细胞质膜进入保卫细胞的，D项正确。

6.（2017•全国卷II）将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物氐

R

J

质溶液中，发现其原生质体（即植物细胞中细胞壁以内的部分）SOo

A科

目

的体积变化趋势如图所示。下列叙述正确的是（）花5o