2022高考生物一輪復(fù)習(xí) 第07講 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例、方式教案 新人教版必修1
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2022高考生物一輪復(fù)習(xí) 第07講 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例、方式教案 新人教版必修1
2022高考生物一輪復(fù)習(xí) 第07講 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例、方式教案 新人教版必修11物質(zhì)出入細(xì)胞的方式()2實(shí)驗(yàn):(1)通過模擬實(shí)驗(yàn)探究膜的透性(2)觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原細(xì)胞的吸水和失水1滲透作用(1)概念:水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜的擴(kuò)散過程。(2)發(fā)生的條件2動(dòng)植物細(xì)胞發(fā)生滲透作用的條件分析(1)動(dòng)物細(xì)胞(2)植物細(xì)胞的吸水和失水成熟植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)原理和現(xiàn)象a外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度時(shí),細(xì)胞失水,發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象;b外界溶液濃度<細(xì)胞液濃度時(shí),細(xì)胞吸水,發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。質(zhì)壁分離的原因a外因:細(xì)胞液濃度<外界溶液濃度,細(xì)胞通過滲透作用失水;b內(nèi)因:細(xì)胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層的伸縮性。1(必修1 P60圖41改編)將人的紅細(xì)胞放入4 蒸餾水中,一段時(shí)間后紅細(xì)胞破裂,主要原因是()A紅細(xì)胞膜具有水溶性B紅細(xì)胞的液泡體積增大C蒸餾水大量進(jìn)入紅細(xì)胞D低溫時(shí)紅細(xì)胞膜流動(dòng)性增大解析:選C。將人的紅細(xì)胞放入4 蒸餾水中,紅細(xì)胞會(huì)因大量蒸餾水進(jìn)入而破裂;紅細(xì)胞膜是脂溶性的;人的紅細(xì)胞沒有液泡;因低溫時(shí)分子運(yùn)動(dòng)減慢而導(dǎo)致細(xì)胞膜的流動(dòng)性降低。2(深入追問)(1)滲透作用中,膜兩側(cè)溶液的濃度指的是質(zhì)量百分比濃度嗎?提示:不是,溶液濃度指物質(zhì)的量的濃度。(2)對(duì)于動(dòng)植物細(xì)胞來說,單位時(shí)間內(nèi),水分子進(jìn)出細(xì)胞的數(shù)量相等時(shí),細(xì)胞內(nèi)外液體的濃度一定相等嗎?提示:不一定。對(duì)動(dòng)物細(xì)胞來說,水分子進(jìn)出細(xì)胞的數(shù)量相等時(shí),細(xì)胞內(nèi)外溶液的濃度相等。但植物細(xì)胞有細(xì)胞壁的支持、保護(hù)作用,當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)水分子進(jìn)出植物細(xì)胞數(shù)量相等時(shí),有可能細(xì)胞液濃度大于細(xì)胞外溶液濃度。1滲透作用模型和植物細(xì)胞與外界溶液形成滲透系統(tǒng)的比較分析滲透作用模型植物細(xì)胞與外界溶液形成滲透系統(tǒng)圖解基本組成或條件半透膜、濃度差原生質(zhì)層選擇透過性膜;濃度差細(xì)胞液與外界溶液之間原理水分子通過半透膜的擴(kuò)散作用細(xì)胞液通過原生質(zhì)層與外界溶液之間發(fā)生滲透水?dāng)U散的方向低濃度溶液高濃度溶液2驗(yàn)證滲透作用發(fā)生的條件(1)需要半透膜(2)半透膜兩側(cè)溶液需要有濃度差【感知考題】成熟植物細(xì)胞的主要吸水方式是滲透吸水。某興趣小組為研究滲透吸水做了一個(gè)實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)的簡易滲透吸水裝置如圖甲所示,圖甲中液面上升的高度與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示,一成熟植物細(xì)胞被放在某外界溶液中處于的一種狀態(tài)(此時(shí)細(xì)胞有活性)如圖丙所示。請(qǐng)判斷下列相關(guān)敘述中錯(cuò)誤的是()A由圖甲中漏斗液面上升可知,實(shí)驗(yàn)開始b側(cè)液體的濃度大于a側(cè)的B由圖乙可知圖甲中漏斗里溶液的吸水速率在下降C圖丙中相當(dāng)于圖甲中c結(jié)構(gòu)的是D把圖丙所示狀態(tài)的細(xì)胞放在清水中,會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離解析圖甲液面上升說明b側(cè)液體濃度高于a側(cè)的,A正確;隨漏斗內(nèi)液面上升,半透膜(c)兩側(cè)的濃度差越來越小,故漏斗內(nèi)溶液的吸水速率在下降,B正確;圖丙中細(xì)胞膜、液泡膜及兩者之間的細(xì)胞質(zhì)相當(dāng)于半透膜,C正確;把圖丙細(xì)胞放在清水中,會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原,D錯(cuò)誤。答案D 高分點(diǎn)撥類題通法常見滲透裝置圖分析(1)圖1中,若S1溶液濃度大于S2,則單位時(shí)間內(nèi)由S2S1的水分子數(shù)多于S1S2,外觀上表現(xiàn)為S1液面上升;若S1溶液濃度小于S2,則情況相反,外觀上表現(xiàn)為S1液面下降。(2)在達(dá)到滲透平衡后,若存在如圖2所示的液面差h,則S1溶液濃度仍大于S2。因?yàn)橐好娓叩囊粋?cè)形成的壓強(qiáng),會(huì)阻止溶劑由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴(kuò)散?!靖M(jìn)題組】 命題1滲透裝置中溶液濃度及水分子移動(dòng)方向的判斷1(2017·汕頭模擬)如圖所示的U形管中間被半透膜(體積小于或等于單糖的物質(zhì)才能通過)隔開,兩側(cè)分別加入等量的01 mol·L1的蔗糖溶液和麥芽糖溶液。一段時(shí)間后左右兩側(cè)液面高度變化是怎樣的?若向U形管兩側(cè)加入等量某種微量物質(zhì),最終右側(cè)液面上升,那么加入的這種微量物質(zhì)最可能是什么()A右側(cè)液面高度下降;葡萄糖B兩側(cè)液面高度不變;蔗糖酶C兩側(cè)液面高度不變;麥芽糖酶D右側(cè)液面高度下降;蒸餾水解析:選B。半透膜兩側(cè)的溶液物質(zhì)的量濃度相等,因此兩側(cè)液面高度不變;若向U形管兩側(cè)加入的物質(zhì)是等量的蔗糖酶,則左側(cè)的每個(gè)蔗糖分子會(huì)被分解成1分子果糖和1分子葡萄糖,溶液濃度增加,左側(cè)液面上升,但隨著果糖、葡萄糖不斷透過半透膜進(jìn)入右側(cè),而麥芽糖不能透過半透膜,這樣右側(cè)溶液濃度不斷增加,最終右側(cè)液面上升。2(2017·鄭州模擬)如圖中的滲透裝置,漏斗內(nèi)開始時(shí)的液面為a,停止上升時(shí)的液面為b,若每次停止上升后都將漏斗中高出燒杯液面的部分吸出,則吸出蔗糖溶液的次數(shù)與a、b液面間的高度差之間的關(guān)系是()解析:選A。隨著漏斗內(nèi)蔗糖溶液不斷被吸出和漏斗內(nèi)蔗糖溶液不斷吸水,漏斗內(nèi)蔗糖溶液的濃度越來越小,滲透吸水的量越來越少,因而a、b液面的高度差越來越小。(1)水分子的移動(dòng)方向是雙向移動(dòng),但最終結(jié)果是由低濃度溶液流向高濃度溶液的水分子數(shù)較多。(2)滲透平衡只意味著半透膜兩側(cè)水分子移動(dòng)達(dá)到平衡狀態(tài),既不可看作沒有水分子移動(dòng),也不可看作兩側(cè)溶液濃度絕對(duì)相等。 命題2細(xì)胞的吸水和失水狀況分析3(2015·高考海南卷,10改編)取生理狀態(tài)相同的某種植物新鮮葉片若干,去除主脈后剪成大小相同的小塊,隨機(jī)分成三等份,之后分別放入三種濃度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中,一定時(shí)間后測得甲的濃度變小,乙的濃度不變,丙的濃度變大。假設(shè)蔗糖分子不進(jìn)出細(xì)胞,則關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果,下列說法正確的是()A實(shí)驗(yàn)前,丙的濃度>乙的濃度>甲的濃度B乙的濃度不變是因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)蔗糖濃度與乙的濃度相等C實(shí)驗(yàn)中,細(xì)胞與蔗糖溶液間的水分移動(dòng)屬于協(xié)助擴(kuò)散D甲、丙的濃度變化是由水分在細(xì)胞與蔗糖溶液間移動(dòng)引起的解析:選D。根據(jù)題干信息可推斷一定時(shí)間后“甲的濃度變小”是因?yàn)槿~片失水,“乙的濃度不變”說明乙的濃度與葉片細(xì)胞的細(xì)胞液濃度相等,“丙的濃度變大”是因?yàn)榧?xì)胞吸水,由此推斷,實(shí)驗(yàn)前,丙的濃度<乙的濃度<甲的濃度,A、B錯(cuò)誤,D正確;實(shí)驗(yàn)中,細(xì)胞與蔗糖溶液間的水分移動(dòng)屬于自由擴(kuò)散,C錯(cuò)誤。4(課標(biāo)全國卷改編)將某植物花冠切成大小和形狀相同的細(xì)條,分為a、b、c、d、e和f組(每組的細(xì)條數(shù)相等),取上述6組細(xì)條分別置于不同濃度的蔗糖溶液中,浸泡相同時(shí)間后測量各組花冠細(xì)條的長度,結(jié)果如圖所示。假如蔗糖溶液與花冠細(xì)胞之間只有水分交換,則()A實(shí)驗(yàn)后,a組液泡中的溶質(zhì)濃度比b組的高B浸泡導(dǎo)致f組細(xì)胞中液泡的失水量小于b組的Ca組細(xì)胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b組D使細(xì)條在浸泡前后長度不變的蔗糖濃度介于0405 mol·L1之間解析:選D。A項(xiàng),通過圖示可以看出,a組和b組實(shí)驗(yàn)前長度/實(shí)驗(yàn)后長度的值都小于1,表明細(xì)胞吸水導(dǎo)致細(xì)條變長;由于a組實(shí)驗(yàn)前長度/實(shí)驗(yàn)后長度的值小于b組實(shí)驗(yàn)前長度/實(shí)驗(yàn)后長度的值,說明a組細(xì)胞吸水較多,b組細(xì)胞吸水較少,所以實(shí)驗(yàn)后a組細(xì)胞液泡中的溶質(zhì)濃度比b組的低。B項(xiàng),分析柱狀圖可知,f組細(xì)胞失水,而b組細(xì)胞吸水,因此浸泡導(dǎo)致f組細(xì)胞中液泡的失水量大于b組的。C項(xiàng),水分進(jìn)出細(xì)胞的方式是自由擴(kuò)散,不消耗ATP。D項(xiàng),根據(jù)柱狀圖可知,在濃度為04 mol·L1的蔗糖溶液中的c組細(xì)胞吸水,而在濃度為05 mol·L1的蔗糖溶液中的d組細(xì)胞失水,所以使細(xì)條在浸泡前后長度不變的蔗糖濃度介于0405 mol·L1之間。易錯(cuò)點(diǎn)1原生質(zhì)層原生質(zhì)體點(diǎn)撥(1)原生質(zhì)層在成熟的植物細(xì)胞內(nèi)相當(dāng)于半透膜。由細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)組成。(2)原生質(zhì)體是去除了植物細(xì)胞壁以后所剩下的植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)。易錯(cuò)點(diǎn)2半透膜選擇透過性膜點(diǎn)撥(1)區(qū)別:半透膜是無生物活性的物理性膜,物質(zhì)能否通過取決于分子的大小。選擇透過性膜是具有生物活性的生物膜,載體蛋白的存在決定了其對(duì)不同物質(zhì)是否吸收的選擇性。(2)共性:都允許水分子自由通過,而不允許大分子物質(zhì)通過。 命題3與滲透作用有關(guān)的實(shí)驗(yàn)探究5(2017·安徽臨泉一中一模)如圖1所示,在U形管中部c處裝有半透膜(半透膜允許水分子通過,但不允許糖通過),在a側(cè)加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的葡萄糖水溶液,b側(cè)加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的蔗糖水溶液,并使a、b兩側(cè)液面高度一致。經(jīng)一段時(shí)間后達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。據(jù)此回答下列問題:(1)a側(cè)液面高度變化為_,達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí),兩側(cè)液面不再變化,此時(shí)a側(cè)溶液濃度_(填“大于”“等于”或“小于”)b側(cè)溶液濃度。(2)當(dāng)a、b兩側(cè)液面高度不變時(shí),在b側(cè)加入一定量蔗糖酶,則a側(cè)液面高度變化為_,達(dá)到兩側(cè)液面不再變化時(shí),a側(cè)溶液濃度_(填“大于”“等于”或“小于”)b側(cè)溶液濃度。在此過程中a側(cè)溶液吸水力_。某同學(xué)在缺少實(shí)驗(yàn)儀器的情況下,做了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn):將生雞蛋大頭的蛋殼去掉,保留殼膜完好,將小頭打破,讓蛋清和蛋黃流出,如圖2所示。然后,在蛋內(nèi)灌上清水,把它放在03 g/mL的蔗糖溶液中,并且用鉛筆在雞蛋殼上標(biāo)上最初的吃水線,半小時(shí)后,他發(fā)現(xiàn)雞蛋上浮,原吃水線高出水面。請(qǐng)分析:(3)雞蛋殼上浮的原因是_。(4)如果蛋殼里面是蔗糖溶液,外面是清水,蛋殼將會(huì)_。(5)本實(shí)驗(yàn)中相當(dāng)于滲透裝置中的半透膜的是_,若將正常線粒體放在清水中,會(huì)發(fā)生_(填“外膜后破裂”“內(nèi)膜后破裂”“內(nèi)外膜同時(shí)破裂”或“內(nèi)外膜隨機(jī)破裂”)。解析:(1)葡萄糖是單糖,蔗糖是二糖,因此b側(cè)溶液物質(zhì)的量濃度較低,b側(cè)的水分子透過半透膜流向a側(cè),a側(cè)液面升高,達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí),由于a側(cè)液柱壓強(qiáng)的影響,此時(shí)a側(cè)溶液濃度大于b側(cè)溶液濃度。(2)在b側(cè)加入一定量蔗糖酶,b側(cè)蔗糖水解,濃度變大,a側(cè)的水分子透過半透膜流向b側(cè),則a側(cè)液面高度變化為降低,達(dá)到兩側(cè)液面不再變化時(shí),a側(cè)溶液濃度小于b側(cè)溶液濃度,在此過程中a側(cè)溶液濃度不斷增大,吸水力增強(qiáng)。(3)在03 g/mL蔗糖溶液中,雞蛋殼內(nèi)發(fā)生了滲透失水,重量減輕,所以雞蛋殼上浮。(4)如果蛋殼里面是蔗糖溶液,外面是清水,水分子透過殼膜(半透膜)流向蛋殼內(nèi),蛋殼將會(huì)下沉。(5)本實(shí)驗(yàn)中相當(dāng)于滲透裝置中的半透膜的是殼膜,若將正常線粒體放在清水中,由于內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴,增大了膜面積,故會(huì)發(fā)生內(nèi)膜后破裂。答案:(1)升高大于(2)降低小于增強(qiáng)(3)殼內(nèi)清水通過殼膜滲透進(jìn)入蔗糖溶液,殼內(nèi)水減少,重量減輕(4)下沉(5)殼膜內(nèi)膜后破裂燒杯內(nèi)盛淀粉溶液漏斗內(nèi)盛碘液結(jié)論變藍(lán)不變藍(lán)碘能通過半透膜,而淀粉不能不變藍(lán)變藍(lán)淀粉能通過半透膜,而碘不能變藍(lán)變藍(lán)淀粉和碘都能通過半透膜不變藍(lán)不變藍(lán)淀粉和碘都不能通過半透膜物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例(1)不同物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸特點(diǎn)水分子:順相對(duì)含量梯度(高低)。離子和小分子:依據(jù)細(xì)胞生命活動(dòng)需要進(jìn)行選擇吸收。(2)水稻和番茄吸收不同離子的特點(diǎn)同種生物細(xì)胞對(duì)不同物質(zhì)的吸收具有選擇性,與其含有離子載體的種類和數(shù)量有關(guān)。不同種生物細(xì)胞對(duì)同種物質(zhì)吸收具有差異性。2物質(zhì)跨膜的方式連一連1(必修1 P73技能訓(xùn)練改編)如圖表示的是一個(gè)動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)外不同離子的相對(duì)濃度,根據(jù)圖中提供的信息,判斷下列說法正確的是()細(xì)胞通過主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞脚懦鯪a和Cl細(xì)胞通過主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞轿誎和Mg2細(xì)胞通過協(xié)助擴(kuò)散的方式吸收K和Mg2細(xì)胞通過協(xié)助擴(kuò)散的方式排出Na和ClABC D答案:A2(深入追問)與主動(dòng)運(yùn)輸有關(guān)的細(xì)胞器有哪些?提示:線粒體、核糖體。 突破1結(jié)合圖解判斷物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?突破2結(jié)合表格分析物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞不同方式的特點(diǎn)物質(zhì)類別出入細(xì)胞方式物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)方向載體蛋白耗能離子和小分子物質(zhì)被動(dòng)運(yùn)輸自由擴(kuò)散高濃度低濃度不需要不耗能協(xié)助擴(kuò)散需要主動(dòng)運(yùn)輸?shù)蜐舛雀邼舛阮w粒和大分子物質(zhì)胞吞細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)不需要耗能胞吐細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞外 突破3結(jié)合影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)那€,確定物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式(1)物質(zhì)濃度(2)氧氣濃度(紅細(xì)胞的主動(dòng)運(yùn)輸與O2無關(guān))(3)溫度對(duì)跨膜運(yùn)輸?shù)挠绊懀阂环矫?,溫度通過影響分子運(yùn)動(dòng)而影響圖甲自由擴(kuò)散;另一方面,溫度直接影響蛋白質(zhì)的活性從而影響圖乙主動(dòng)運(yùn)輸和協(xié)助擴(kuò)散。與物質(zhì)出入細(xì)胞相關(guān)的四點(diǎn)提醒(1)需要載體蛋白協(xié)助的運(yùn)輸方式除主動(dòng)運(yùn)輸外,還有協(xié)助擴(kuò)散。(2)消耗能量的運(yùn)輸方式除主動(dòng)運(yùn)輸外,還有胞吞和胞吐。(3)從高濃度到低濃度的運(yùn)輸方式除自由擴(kuò)散外,還有協(xié)助擴(kuò)散,有些主動(dòng)運(yùn)輸也可以從高濃度到低濃度運(yùn)輸。(4)某物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式并非固定一種。如葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞是協(xié)助擴(kuò)散,而葡萄糖通過小腸上皮細(xì)胞細(xì)胞膜的方式要視具體情況而定。如圖也可見氨基酸和Na由腎小管管腔進(jìn)入上皮細(xì)胞和由上皮細(xì)胞進(jìn)入組織液的方式不盡相同。 【感知考題】(2016·高考江蘇卷,6)如圖為一種溶質(zhì)分子跨膜運(yùn)輸?shù)氖疽鈭D。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A載體逆濃度運(yùn)輸溶質(zhì)分子B載體具有ATP酶活性C載體和轉(zhuǎn)運(yùn)方式不同D載體轉(zhuǎn)運(yùn)溶質(zhì)分子的速率比自由擴(kuò)散快解析由題圖可知,載體將溶質(zhì)分子從低濃度向高濃度、由胞外向胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn),故載體逆濃度運(yùn)輸溶質(zhì)分子,A項(xiàng)正確;圖中載體將溶質(zhì)分子從高濃度到低濃度、由胞內(nèi)向胞外轉(zhuǎn)運(yùn),不消耗ATP,故不能判斷載體是否具有ATP酶活性,B項(xiàng)錯(cuò)誤;載體運(yùn)輸溶質(zhì)分子的方式是主動(dòng)運(yùn)輸,載體運(yùn)輸溶質(zhì)分子的方式是協(xié)助擴(kuò)散,C項(xiàng)正確;依賴載體蛋白被動(dòng)運(yùn)輸?shù)乃俾室茸杂蓴U(kuò)散快,D項(xiàng)正確。答案B(1)(高考廣東卷改編)胰蛋白酶不能(填“能”或“不能”)用下圖模式進(jìn)行運(yùn)輸。(2)若某細(xì)胞除細(xì)胞膜外,不具其他膜結(jié)構(gòu)。下圖中曲線能正確表示在一定O2濃度范圍內(nèi),K進(jìn)入該細(xì)胞的速率與O2濃度關(guān)系的是曲線。 高分點(diǎn)撥類題通法“三步法”判斷物質(zhì)出入細(xì)胞的方式【跟進(jìn)題組】 命題1物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方式的判斷1(2016·高考全國卷乙,2)離子泵是一種具有ATP水解酶活性的載體蛋白,能利用水解ATP釋放的能量跨膜運(yùn)輸離子。下列敘述正確的是()A離子通過離子泵的跨膜運(yùn)輸屬于協(xié)助擴(kuò)散B離子通過離子泵的跨膜運(yùn)輸是順著濃度梯度進(jìn)行的C動(dòng)物一氧化碳中毒會(huì)降低離子泵跨膜運(yùn)輸離子的速率D加入蛋白質(zhì)變性劑會(huì)提高離子泵跨膜運(yùn)輸離子的速率解析:選C。由題干“離子泵能利用水解ATP釋放的能量跨膜運(yùn)輸離子”可知離子通過離子泵的跨膜運(yùn)輸屬于主動(dòng)運(yùn)輸,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由題干信息可知,離子通過離子泵的跨膜運(yùn)輸屬于主動(dòng)運(yùn)輸,主動(dòng)運(yùn)輸可以逆著濃度梯度進(jìn)行,B項(xiàng)錯(cuò)誤;動(dòng)物一氧化碳中毒會(huì)降低其體內(nèi)血紅蛋白運(yùn)輸氧氣的能力,導(dǎo)致動(dòng)物體內(nèi)細(xì)胞有氧呼吸強(qiáng)度降低,供能減少,離子泵跨膜運(yùn)輸離子的速率下降,C項(xiàng)正確;由題干信息可知離子泵是一種載體蛋白,加入蛋白質(zhì)變性劑會(huì)使載體蛋白變性,降低離子泵跨膜運(yùn)輸離子的速率,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2(2017·北京房山一模)受體介導(dǎo)的胞吞是一種特殊類型的胞吞作用,主要用于攝取特殊的生物大分子,其過程如圖所示,下列有關(guān)敘述不正確的是()A該過程以膜的流動(dòng)性為基礎(chǔ)B該過程不能體現(xiàn)細(xì)胞膜的選擇透過性CNa、K等無機(jī)鹽離子也可通過此方式運(yùn)輸D受體介導(dǎo)的胞吞過程存在細(xì)胞識(shí)別并需要內(nèi)部供能解析:選C。胞吞與胞吐均以膜的流動(dòng)性為基礎(chǔ),A正確;胞吞與胞吐過程不能體現(xiàn)細(xì)胞膜的選擇透過性,B正確;Na、K等無機(jī)鹽離子進(jìn)行跨膜運(yùn)輸,C錯(cuò)誤;受體介導(dǎo)的胞吞過程消耗能量,且依賴細(xì)胞識(shí)別來實(shí)現(xiàn),D正確。 命題2以表格、柱狀圖、信息等形式考查影響跨膜運(yùn)輸?shù)囊蛩?用相同的培養(yǎng)液培養(yǎng)水稻和番茄幼苗,一段時(shí)間后,測定培養(yǎng)液中各種離子的濃度,結(jié)果如圖1所示。圖2表示植物根細(xì)胞對(duì)離子的吸收速率與氧氣濃度之間的關(guān)系。據(jù)圖不能體現(xiàn)的信息是()A由圖2可知,植物根細(xì)胞吸收離子的方式為主動(dòng)運(yùn)輸B由圖1可知,水稻對(duì)SiO需求量最大,番茄對(duì)SiO需求量最小C圖2中B點(diǎn),離子吸收速率受載體數(shù)量的限制D圖1水稻培養(yǎng)液里的Ca2濃度高于初始濃度,說明水稻不吸收Ca2解析:選D。從圖2中可以看出,隨著氧氣濃度的增大,根細(xì)胞吸收離子的速率增大,說明吸收離子的過程消耗能量,因此植物根細(xì)胞吸收離子的方式為主動(dòng)運(yùn)輸。從圖1中可以看出,培養(yǎng)水稻的培養(yǎng)液中一段時(shí)間后SiO濃度比初始濃度低,而Mg2和Ca2濃度比初始濃度高,說明水稻吸收Mg2和Ca2的速率慢于吸收水的速率,而吸收SiO的速率快于吸收水的速率,因此D說法錯(cuò)誤。4(2015·高考全國卷,1)將三組生理狀態(tài)相同的某植物幼根分別培養(yǎng)在含有相同培養(yǎng)液的密閉培養(yǎng)瓶中,一段時(shí)間后,測定根吸收某一礦質(zhì)元素離子的量。培養(yǎng)條件及實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表:培養(yǎng)瓶中氣體溫度()離子相對(duì)吸收量(%)空氣17100氮?dú)?710空氣328下列分析正確的是()A有氧條件有利于該植物幼根對(duì)該離子的吸收B該植物幼根對(duì)該離子的吸收與溫度的變化無關(guān)C氮?dú)猸h(huán)境中該植物幼根細(xì)胞吸收該離子不消耗ATPD與空氣相比,氮?dú)猸h(huán)境有利于該植物幼根對(duì)該離子的吸收解析:選A。A項(xiàng),溫度為17 時(shí),在空氣環(huán)境中,根對(duì)該離子的相對(duì)吸收量高于在氮?dú)猸h(huán)境中的,說明有氧條件有利于該植物幼根吸收該離子,同時(shí)說明幼根對(duì)該離子的相對(duì)吸收量與氧氣有關(guān),為主動(dòng)運(yùn)輸。B項(xiàng),在空氣環(huán)境中,低溫下幼根對(duì)該離子的相對(duì)吸收量較低,說明溫度能夠影響根對(duì)該離子的吸收。C項(xiàng),幼根對(duì)該離子的吸收方式為主動(dòng)運(yùn)輸,需要消耗ATP,在氮?dú)猸h(huán)境中,植物可通過無氧呼吸產(chǎn)生ATP。D項(xiàng),溫度為17 時(shí),與空氣環(huán)境中相比,氮?dú)猸h(huán)境中該植物幼根對(duì)該離子的相對(duì)吸收量較低,說明氮?dú)猸h(huán)境不利于該植物幼根對(duì)該離子的吸收。影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)乃狞c(diǎn)提醒(1)運(yùn)輸速率與O2濃度無關(guān)的運(yùn)輸方式除自由擴(kuò)散外,還有協(xié)助擴(kuò)散。(2)影響協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸速率的因素除載體蛋白數(shù)量外,還有濃度差。(3)抑制某載體蛋白的活性,只會(huì)導(dǎo)致以該載體蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)運(yùn)輸受到影響,對(duì)其他物質(zhì)運(yùn)輸不影響。(4)抑制細(xì)胞呼吸,所有以主動(dòng)運(yùn)輸方式跨膜的物質(zhì)運(yùn)輸都會(huì)受到影響。 命題3物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式的實(shí)驗(yàn)探究5有人認(rèn)為小腸上皮細(xì)胞是以主動(dòng)運(yùn)輸而不是協(xié)助擴(kuò)散的方式吸收葡萄糖,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以研究確定。(1)實(shí)驗(yàn)步驟:第一步:取甲、乙兩組生長狀況相同的小腸上皮細(xì)胞,放入適宜濃度的含有葡萄糖的培養(yǎng)液中。第二步:甲組細(xì)胞給予正常的呼吸條件,_。第三步:_。(2)預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果并分析:若甲、乙兩組細(xì)胞對(duì)葡萄糖的吸收速率基本相同,則_。_。解析:(1)協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸?shù)牟顒e在于是否需要消耗細(xì)胞呼吸所釋放的能量,因此設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)的自變量為有無正常呼吸條件,因變量為細(xì)胞對(duì)葡萄糖的吸收速率。第一步:取甲、乙兩組生長狀況相同的小腸上皮細(xì)胞,放入適宜濃度的含有葡萄糖的培養(yǎng)液中;第二步:甲組細(xì)胞給予正常的呼吸條件,乙組細(xì)胞抑制細(xì)胞呼吸,其他條件都相同;第三步:一段時(shí)間后測定兩組細(xì)胞對(duì)葡萄糖的吸收速率。(2)若甲、乙兩組細(xì)胞對(duì)葡萄糖的吸收速率基本相同,則說明小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式不需要能量,不是主動(dòng)運(yùn)輸;若乙組細(xì)胞的吸收速率明顯小于甲組細(xì)胞,或者完全不吸收,說明小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式需要能量,是主動(dòng)運(yùn)輸。答案:(1)第二步:乙組細(xì)胞抑制細(xì)胞呼吸,其他條件都相同第三步:一段時(shí)間后測定兩組細(xì)胞對(duì)葡萄糖的吸收速率(2)說明小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式不是主動(dòng)運(yùn)輸若甲組細(xì)胞對(duì)葡萄糖的吸收速率高于乙組,則說明小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式是主動(dòng)運(yùn)輸實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?1)探究是主動(dòng)運(yùn)輸還是被動(dòng)運(yùn)輸(2)探究是自由擴(kuò)散還是協(xié)助擴(kuò)散(實(shí)驗(yàn)5)觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原1實(shí)驗(yàn)原理(1)成熟的植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。(2)細(xì)胞液具有一定的濃度,能滲透吸水和失水。(3)原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大得多。2實(shí)驗(yàn)步驟3質(zhì)壁分離的表現(xiàn)(1)宏觀:堅(jiān)挺萎蔫。(2)微觀液泡:大小。細(xì)胞液顏色:淺深。原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離。(1)本實(shí)驗(yàn)存在兩組對(duì)照實(shí)驗(yàn)(2)引發(fā)質(zhì)壁分離的兩種原因(3)本實(shí)驗(yàn)是教材中涉及“顯微觀察”實(shí)驗(yàn)中唯一的一個(gè)“只在低倍鏡下”觀察(不用“高倍鏡”)的實(shí)驗(yàn)。【感知考題】(2016·高考天津卷,1)在紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的失水和吸水實(shí)驗(yàn)中,顯微鏡下可依次觀察到甲、乙、丙三種細(xì)胞狀態(tài)。下列敘述正確的是()A由觀察甲到觀察乙須將5倍目鏡更換為10倍目鏡B甲、乙、丙可在同一個(gè)細(xì)胞內(nèi)依次發(fā)生C與甲相比,乙所示細(xì)胞的細(xì)胞液濃度較低D由乙轉(zhuǎn)變?yōu)楸倪^程中,沒有水分子從胞內(nèi)擴(kuò)散到胞外解析圖甲、乙、丙分別表示細(xì)胞的正常形態(tài)、質(zhì)壁分離狀態(tài)、質(zhì)壁分離復(fù)原狀態(tài),實(shí)驗(yàn)全過程都在低倍顯微鏡下觀察,不需要更換目鏡,這些狀態(tài)可以在同一個(gè)細(xì)胞中依次發(fā)生,A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;與甲相比,乙所示細(xì)胞由于失水發(fā)生了質(zhì)壁分離,細(xì)胞液濃度較高,C項(xiàng)錯(cuò)誤;在質(zhì)壁分離復(fù)原的過程中,從細(xì)胞內(nèi)擴(kuò)散到細(xì)胞外的水分子少于從細(xì)胞外擴(kuò)散到細(xì)胞內(nèi)的水分子,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B 高分點(diǎn)撥類題通法巧判細(xì)胞能否發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原(1)從圖像角度分析若液泡的體積明顯變小,則細(xì)胞發(fā)生了質(zhì)壁分離(如上題中甲乙);若液泡的體積又恢復(fù)原來大小,則發(fā)生了質(zhì)壁分離復(fù)原(如上題中乙丙)。(2)從細(xì)胞角度分析死細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞及未成熟的植物細(xì)胞(如根尖分生區(qū)細(xì)胞)不發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。具有中央大液泡的成熟植物細(xì)胞可發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。(3)從溶液角度分析在一定濃度(溶質(zhì)不能透膜)的溶液中只會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象,不能自動(dòng)復(fù)原(只有用清水或低滲溶液處理,方可復(fù)原)。在一定濃度(溶質(zhì)可透膜)的溶液(如KNO3、甘油等)中可發(fā)生質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原現(xiàn)象。在高濃度溶液中可發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象,但不會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象?!靖M(jìn)題組】 命題1實(shí)驗(yàn)材料的選取、操作及實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)1(高考江蘇卷改編)在“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”實(shí)驗(yàn)中,對(duì)紫色洋蔥鱗片葉外表皮臨時(shí)裝片進(jìn)行了三次觀察(如圖所示)。下列有關(guān)敘述正確的是()A第一次觀察時(shí)容易看到紫色大液泡和較大的無色細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)區(qū)域B第二次觀察時(shí)可以發(fā)現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)壁分離首先發(fā)生在細(xì)胞的角隅處C吸水紙的主要作用是吸除滴管滴加的多余液體,以免污染鏡頭D為了節(jié)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間,通??梢允÷缘谝淮物@微觀察步驟解析:選B。A項(xiàng),第一次觀察時(shí)由于未滴加蔗糖溶液,細(xì)胞還沒有發(fā)生質(zhì)壁分離,較易觀察到的是紫色的大液泡,由于此時(shí)液泡占整個(gè)細(xì)胞體積的比例較大,因此觀察到的無色的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)區(qū)域應(yīng)較小。B項(xiàng),第二次觀察時(shí)已經(jīng)通過引流法使紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞浸潤在蔗糖溶液中,可以發(fā)現(xiàn)首先從細(xì)胞的角隅處開始發(fā)生質(zhì)壁分離。C項(xiàng),吸水紙的主要作用是吸引蔗糖溶液或清水,使溶液浸潤整個(gè)標(biāo)本。D項(xiàng),第一次顯微觀察是為了獲得實(shí)驗(yàn)前的現(xiàn)象,以便于和實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象變化進(jìn)行前后對(duì)照,因此不能省略。2(新課標(biāo)全國卷改編)下列關(guān)于植物細(xì)胞質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的敘述,錯(cuò)誤的是()A與白色花瓣相比,采用紅色花瓣有利于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察B用黑藻葉片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),葉綠體的存在會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察C用紫色洋蔥鱗片葉外表皮不同部位觀察到的質(zhì)壁分離程度可能不同D紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的液泡中有色素,有利于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察解析:選B。植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜,原生質(zhì)層包括細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì),植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離指的是原生質(zhì)層與細(xì)胞壁的分離?;ò昙t色是由細(xì)胞液泡內(nèi)花青素的顏色呈紅色導(dǎo)致的,所以用紅色花瓣作為實(shí)驗(yàn)材料有利于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察,A項(xiàng)正確;黑藻葉片中的葉綠體顯綠色,液泡中細(xì)胞液的顏色接近無色,兩者之間有顏色差異,因此葉綠體的存在不會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察,B項(xiàng)錯(cuò)誤;紫色洋蔥鱗片葉外表皮不同部位的細(xì)胞細(xì)胞液濃度可能不同,觀察到的質(zhì)壁分離程度可能不同,C項(xiàng)正確;通常做植物細(xì)胞質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)時(shí)用紫色洋蔥的鱗片葉外表皮,因外表皮細(xì)胞的液泡中有色素,發(fā)生質(zhì)壁分離時(shí)容易觀察,D項(xiàng)正確。 命題2質(zhì)壁分離與復(fù)原的應(yīng)用3某同學(xué)探究“不同濃度蔗糖溶液對(duì)紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞形態(tài)的影響”,得到如圖所示結(jié)果。相關(guān)敘述正確的是()A實(shí)驗(yàn)的主要原理是活的植物細(xì)胞能夠發(fā)生滲透作用B實(shí)驗(yàn)中需要使用顯微鏡、載玻片等儀器以及蘇丹、重鉻酸鉀溶液等藥品C紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞浸潤在蒸餾水中時(shí),細(xì)胞會(huì)略微膨脹D結(jié)果表明大多數(shù)細(xì)胞的細(xì)胞液濃度介于02503 mmol/L之間解析:選C。實(shí)驗(yàn)的主要原理為活的成熟(具大液泡)的植物細(xì)胞能夠發(fā)生滲透作用,A錯(cuò)誤;蘇丹檢測脂肪,重鉻酸鉀檢測酒精,B錯(cuò)誤;細(xì)胞浸潤在蒸餾水中,會(huì)進(jìn)行滲透吸水,由于細(xì)胞壁的伸縮性差,所以會(huì)略微膨脹,C正確;由題圖可以看出大多數(shù)細(xì)胞的細(xì)胞液濃度介于02025 mmol/L之間,D錯(cuò)誤。4(2017·南昌模擬)為研究甲地某植物能不能移植到乙地生長,某生物學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一個(gè)測定該植物細(xì)胞液濃度的實(shí)驗(yàn)方案,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表:濃度/mol·L1a2a3a4a質(zhì)壁分離狀況不分離剛分離顯著顯著他們又測定了乙地土壤溶液濃度,發(fā)現(xiàn)乙地土壤溶液的濃度適合該植物生長,則乙地土壤溶液濃度最可能是()A2a mol/LB2a mol/LC2a mol/LDa mol/L乙3a mol/L解析:選C。由表格信息知:該植物細(xì)胞液濃度接近2a mol/L,該植物要能在乙地生長,則必須保證能正常吸水,即土壤溶液濃度小于細(xì)胞液濃度。植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)拓展應(yīng)用(1)判斷成熟植物細(xì)胞是否是活細(xì)胞(2)測定細(xì)胞液濃度范圍細(xì)胞液濃度介于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛發(fā)生質(zhì)壁分離的蔗糖溶液濃度之間。 命題3不同試劑對(duì)質(zhì)壁分離和復(fù)原的影響分析5(2017·江西南昌三校聯(lián)考)用物質(zhì)的量濃度為2 mol·L1的乙二醇溶液和2 mol·L1的蔗糖溶液分別浸泡某種植物細(xì)胞,觀察質(zhì)壁分離現(xiàn)象,得到其原生質(zhì)體體積變化情況如圖所示。下列表述中正確的是()A該細(xì)胞可能是某種植物根尖分生區(qū)的細(xì)胞BAB段曲線表明細(xì)胞液濃度在逐漸增大CCE段表明該細(xì)胞開始因失水過多而逐漸死亡D用一定濃度的KNO3溶液,可得到類似蔗糖溶液的結(jié)果解析:選B。植物根尖分生區(qū)的細(xì)胞無大液泡,不能發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象,A錯(cuò)誤;AB段原生質(zhì)體的相對(duì)體積減小,說明細(xì)胞失水,細(xì)胞液濃度在逐漸增大,B正確;在2 mol·L1的乙二醇溶液中,細(xì)胞會(huì)失水發(fā)生質(zhì)壁分離,隨著細(xì)胞失水,細(xì)胞液濃度增大,乙二醇進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),細(xì)胞液濃度增大,細(xì)胞會(huì)吸水發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原,CE段是吸水的過程,C錯(cuò)誤;KNO3溶液中的離子可以進(jìn)入細(xì)胞液,發(fā)生的現(xiàn)象是先質(zhì)壁分離再復(fù)原,而蔗糖溶液中細(xì)胞質(zhì)壁分離后不能復(fù)原,D錯(cuò)誤。核心體系構(gòu)建填空選擇透過性胞吞、胞吐自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸外界溶液濃度不同于細(xì)胞液濃度細(xì)胞壁伸縮性小于原生質(zhì)層原生質(zhì)層濃度差規(guī)范答題必備1一個(gè)原理:細(xì)胞吸水和失水的原理是滲透作用。(1)發(fā)生條件:半透膜、濃度差。(2)發(fā)生現(xiàn)象2一個(gè)實(shí)驗(yàn):質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)。(1)材料:活的成熟的植物細(xì)胞。(2)條件:原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜;細(xì)胞液和外界溶液存在濃度差。(3)現(xiàn)象:外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度,細(xì)胞壁與原生質(zhì)層分離;外界溶液濃度<細(xì)胞液濃度,原生質(zhì)層逐漸貼近細(xì)胞壁。3物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)娜N方式(1)自由擴(kuò)散:高濃度低濃度;不需載體蛋白;不需能量。(2)協(xié)助擴(kuò)散:高濃度低濃度;需載體蛋白;不需能量。(3)主動(dòng)運(yùn)輸:低濃度高濃度;需載體蛋白;需能量。4大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的兩種方式:胞吞、胞吐。5物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)挠绊懸蛩?1)物質(zhì)濃度;(2)氧濃度;(3)載體種類和數(shù)量;(4)溫度。