2.3 物质进出细胞的运输方式(课件 学案 练习,共6份)苏教版(2019)必修1 分子与细胞

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2.3 物质进出细胞的运输方式(课件 学案 练习,共6份)苏教版(2019)必修1 分子与细胞

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第三节 物质进出细胞的运输方式
第1课时 细胞质膜具有选择透过性
[学习目标] 1.理解渗透作用的条件及原理。2.结合探究实验,分析理解细胞吸水和失水的过程及原理的应用。
一、植物细胞的质壁分离和复原现象
1.渗透作用
(1)渗透现象的分析
烧杯中是质量分数为5%的蔗糖溶液,溶质分子________(水的相对含量高);漏斗中是质量分数为10%的蔗糖溶液,溶质分子________(水的相对含量低);所以水分子从________向________中扩散。
(2)选择透过性膜:又叫________膜,对物质进出具有____________的膜。
(3)渗透作用:在半透膜的两侧,水分子从___________________向______________________扩散,这一现象称为渗透作用。
2.动物细胞的吸水和失水
(1)动物细胞发生渗透作用的条件:动物细胞的细胞质膜相当于________________。
(2)动物细胞的吸水和失水现象
当细胞质与外界溶液形成________时,通过渗透作用吸水过多时细胞会________,失水过多时细胞会________。
3.植物细胞的吸水或失水
(1)成熟植物细胞的结构
(2)条件
过程 条件
吸水 外界溶液的渗透压____细胞液的渗透压
失水 外界溶液的渗透压____细胞液的渗透压
平衡 外界溶液的渗透压____细胞液的渗透压
判断正误
(1)液面高度不再变化时,即达到渗透平衡状态,此时水分子不再进出半透膜(  )
(2)动物细胞和植物细胞放在蒸馏水中会吸水涨破(  )
(3)植物细胞吸水停止时,细胞液渗透压等于外界溶液渗透压(  )
(4)细胞内的液体统称为细胞液(  )
任务一:分析渗透现象,概括渗透作用的原理
观察教材中P59的渗透示意图,思考下列问题:
(1)长颈漏斗内液面会不会一直升高,为什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(2)当液面不再升高时,长颈漏斗内外液体的浓度相等吗,为什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(3)如果用纱布代替半透膜,漏斗管内的液面会不会升高?为什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(4)如果烧杯中是10%蔗糖溶液,结果会怎样?渗透平衡的实质是什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(5)分析教材中装置出现渗透现象的条件有哪些?
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________________________________________________________________________
任务二:植物细胞的吸水和失水
结合教材原生质层示意图及相关内容,分析高等植物细胞吸水或失水取决于什么条件?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
1.渗透现象中液面变化的判断方法
半透膜两侧分别为渗透压不同的A、B溶液,有以下三种情况:
(1)若A侧溶液溶质(如葡萄糖等)可以通过半透膜,B侧溶液溶质不能通过半透膜,则B侧液面升高。
(2)若A侧和B侧溶质是同种物质且均不能通过半透膜,则渗透压高的一侧液面升高。
(3)若A、B两侧溶液的溶质均能通过半透膜,则两侧不存在高度差。
2.水分子的运动规律
(1)水分子的运输方向:从含水量高的一侧向含水量低的一侧运输。
(2)半透膜两侧的水分子进行双向运动,液面变化是水分子双向运动差异导致的。
(3)当液面高度不再变化时,水分子仍进出半透膜,但进出达到平衡。
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。渗透平衡后,溶液浓度高的一侧液面高(反之亦然,即液面高的一侧溶液浓度也高);浓度差越大,液面高度差也越大。
4.渗透作用模型与成熟植物细胞和外界溶液形成的渗透系统的比较
项目 渗透作用模型 成熟植物细胞与外界 溶液形成的渗透系统
图解
基本 条件 半透膜、浓度差 原生质层——选择透过性膜,浓度差——细胞液与外界溶液之间的渗透压差
原理 水分子通过半透膜的扩散作用 水分子通过原生质层在细胞液与外界溶液之间发生扩散
水扩散 总趋势 低浓度溶液→高浓度溶液
1.如图为研究渗透作用的实验装置,漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液,水分子可以透过半透膜,而蔗糖分子则不能。当渗透达到平衡时,液面差为m。下列有关分析错误的是(  )
A.渗透平衡时,烧杯中的水分子仍然能够进入漏斗
B.渗透平衡时,溶液S1的浓度大于溶液S2的浓度
C.若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,再次平衡时m将增大
D.平衡后若向烧杯中加入适量同初始S2浓度相等的蔗糖溶液,再次平衡时m将减小
2.将动、植物细胞放入清水中会出现如图所示现象。下列有关叙述错误的是(  )
 
A.过程①②都有渗透作用的发生
B.过程①②中水分子运动都是双向的
C.红细胞破裂,说明红细胞质膜没有选择透过性
D.动物细胞与植物细胞形态变化差异的原因与其结构有关
二、观察植物细胞的质壁分离和复原现象
1.材料选择:紫色洋葱鳞片叶____________,其为成熟的植物细胞,且液泡为________,易于观察。
2.实验过程
制作装片:制作紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的临时玻片标本

低倍镜观察:有一个紫色大液泡,____________紧贴细胞壁

滴加蔗糖溶液:在盖玻片的一侧滴加质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液,在另一侧用吸水纸吸引,重复多次

低倍镜和高倍镜观察:观察紫色大液泡的体积以及细胞质膜的变化

滴加清水:在盖玻片的一侧滴加________,在另一侧用吸水纸吸引,重复多次

低倍镜和高倍镜观察:观察______________的体积以及细胞质膜的变化
3.质壁分离和复原现象的原因分析
(1)原生质层具有______________,水分子能自由通过,蔗糖分子不能通过。
(2)细胞液和外界溶液之间存在渗透压差,且原生质层的________大于细胞壁。
①当细胞液渗透压________外界溶液渗透压时,细胞失水,原生质层和细胞壁逐渐分离,发生____________现象。
②发生质壁分离的细胞,当细胞液渗透压__________外界溶液渗透压时,细胞吸水,发生________________现象。
判断正误
(1)洋葱鳞片叶内表皮细胞不能发生质壁分离现象(  )
(2)动物细胞不能发生质壁分离(  )
(3)植物的导管细胞、洋葱根尖分生区细胞也能发生质壁分离现象(  )
(4)质壁分离过程中,细胞失水速率逐渐加快(  )
(5)用0.5 g/mL的蔗糖溶液与用0.3 g/mL的蔗糖溶液进行实验,实验现象可能不同(  )
任务三:植物细胞的质壁分离和复原现象的观察和应用
如图所示为某学生利用紫色洋葱鳞片叶外表皮进行的某实验的基本操作步骤。请据图回答下列问题:
(1)你认为他做该实验的目的是什么?该实验有无设置对照?
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(2)步骤B主要目的是什么?
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(3)步骤C中吸水纸的作用是什么?
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(4)将紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞放在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中,一段时间后,该细胞的颜色如何变化?其吸水能力又如何变化?
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(5)发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是什么物质?
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(6)若某学生在F步骤没有观察到质壁分离复原现象,最可能的原因是什么?
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(7)某同学观察到某细胞处于如图所示状态,能否确定正在发生质壁分离?
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(8)浸泡在一定浓度的KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞,发生质壁分离后又自动复原的原因是什么?
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(9)将同一成熟植物细胞依次浸入蒸馏水、0.3 mol/L的蔗糖溶液和0.4 mol/L的KNO3溶液中,测得液泡的体积随时间的变化曲线如图所示,则曲线A、B、C分别代表哪种溶液?
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任务四:植物细胞的质壁分离和复原的应用
细胞液中物质的浓度对于维持细胞的生命活动非常重要。现提供紫色洋葱鳞片叶表皮细胞,请设计实验,测定该细胞的细胞液的浓度相当于多少质量分数的蔗糖溶液。写出你的实验思路,并分析其中的基本原理。
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1.实验现象
外界 溶液 中央液 泡大小 原生质层 的位置 细胞 大小 液泡 颜色
蔗糖 溶液 变小 与细胞壁分离 基本 不变 变深
清水 恢复原状 与细胞壁紧贴 基本 不变 变浅
2.质壁分离及复原现象发生的条件
(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在一定浓度的溶液(溶质不能透过膜)中只发生质壁分离现象,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在一定浓度的溶液(溶质可透过膜)中发生质壁分离后可自动复原,如甘油、尿素、乙二醇、KNO3溶液等。
③在高浓度溶液中质壁分离现象明显,但溶液浓度过高时不能发生质壁分离复原,因为溶液浓度过高,细胞会因过度失水而死亡。
④盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞,不适于作质壁分离实验的溶液。
3.本实验中的对照设置
本实验存在两组对照实验,均为自身对照。自身对照指对照组和实验组在同一研究对象上进行,是实验前后之间的对照。
4.质壁分离及复原现象的拓展应用
(1)判断细胞的活性
待测细胞+蔗糖溶液
(2)测定细胞液浓度的范围
待测细胞+一系列浓度梯度的蔗糖溶液分别镜检,细胞液浓度介于刚好尚未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的两种外界溶液的浓度之间。
(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度
不同植物细胞+同一浓度的蔗糖溶液镜检,比较刚发生质壁分离时所需时间的长短→判断细胞液浓度的大小(时间越短,细胞液浓度越小)。
(4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)
成熟植物细胞+不同种类溶液
3.(2023·常州高一期中)在“观察植物细胞的质壁分离和复原现象”的实验中,对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时玻片进行了三次观察(如图所示)。下列有关叙述错误的是(  )
A.第二次使用吸水纸的作用是引导清水在盖玻片下流动,使植物细胞完全浸润在清水中
B.若第一次滴加的液体是适宜浓度的KNO3溶液,不用滴加清水也能观察到质壁分离的复原
C.第一次显微镜观察主要是观察紫色液泡的相对大小以及细胞质的分布情况
D.用质量浓度为0.5 g/mL的蔗糖溶液完成该实验,效果更好
4.取一红色牡丹的2个大小相同、生理状态相似的花瓣细胞。将它们分别置于Ⅰ和Ⅱ两种溶液中,测得细胞中液泡直径的变化如图所示。下列相关叙述错误的是(  )
A.前2 min溶液Ⅱ中的花瓣细胞失水速率大于溶液Ⅰ中的
B.溶液Ⅰ中约6 min时液泡的颜色最深,细胞吸水能力最强
C.6 min后溶液Ⅰ中液泡直径逐渐恢复是因为此时才有溶质分子进入细胞
D.若溶液Ⅱ中的花瓣细胞长期处于8 min时的状态,细胞可能会死亡
三、细胞质膜对不同物质的通透性不同
1.一般来说,____________、相对分子质量小的不带电的极性分子、____________等容易通过细胞质膜;________、相对分子质量大的不带电的极性分子和各种带电的极性分子都难以自由通过细胞质膜。
2.细胞内的其他细胞器膜和细胞质膜一样,都是________________。
判断正误
(1)科学家认为,植物细胞在乙醇溶液中不发生质壁分离的主要原因是水和乙醇分子都不能通过细胞质膜(  )
(2)科学家用含有不同物质的溶液重复质壁分离实验,发现细胞质膜对于不同物质有着不同的通透性(  )
(3)气体分子(O2、CO2、N2)、相对分子质量小的不带电的极性分子(如尿素、乙醇)、离子和脂溶性分子等容易通过细胞质膜(  )
(4)相对分子质量大的不带电的极性分子(如葡萄糖)和各种带电的极性分子都可以自由通过细胞质膜(  )
任务五:分析细胞质膜对不同物质的通透性
分析教材P61知识链接“细胞质膜对不同物质有不同的通透性”,回答下列问题:
1.脂溶性越强的物质,越容易通过细胞质膜,这与细胞质膜的结构有何关系?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
2.其他生物膜对不同物质的通透性是否和细胞质膜相似?为什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
 半透膜与选择透过性膜
(1)半透膜:指一些物质可以透过,另一些物质不能透过的多孔性薄膜。从结构上看,生物膜相当于半透膜。但从功能上看,半透膜对物质的通透性取决于它的分子间隙,只要分子直径小于此间隙的物质就可以通过。
(2)选择透过性膜:除一些不带电荷的小分子能够以简单扩散的方式进出细胞外,离子和较小的有机分子(如葡萄糖和氨基酸等)的跨膜运输必须借助于通道蛋白或载体蛋白。细胞质膜上通道蛋白或载体蛋白的种类和数量,或通道蛋白或载体蛋白空间结构的变化,对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用,这是细胞质膜具有选择透过性的结构基础。细胞质膜的选择透过性是细胞质膜的功能特点。
5.(多选)科学家研究了细胞质膜对水、尿素、甲脲和甘油等多种物质的通透性,得到如图所示的实验结果。下列相关叙述正确的是(  )
注:油/水分配系数能反映物质在油水两相中的分配情况。系数越大,说明物质越亲油,即脂溶性强;系数越小,越亲水,即水溶性强。
A.甘油的脂溶性小于甲醇,细胞质膜对乙醇的通透性高于甲脲
B.水分子的油/水分配系数较低,细胞质膜对其通透性也较低
C.一般来说,油/水分配系数越大的物质,越容易通过细胞质膜
D.据图可知,一般情况下脂溶性越强的物质越容易通过细胞质膜
6.用相同的培养液分别培养水稻和番茄,一段时间后测定培养液中各种养分的含量。如图表示实验结束时培养液中各种养分的浓度占实验开始时浓度的百分比,根据测定的结果可推知(  )
A.番茄和水稻对离子的吸收均具有选择性
B.水稻培养液中Mg浓度增加是根细胞分泌的结果
C.植物细胞对离子的吸收和对水的吸收是成正比的
D.番茄吸收Si的量比水稻吸收Si的量多
答案精析
一、
梳理教材新知
1.(1)少 多 烧杯 漏斗 (2)半透 选择作用 (3)溶质分子相对较少的区域 溶质分子相对较多的区域
2.(1)一层半透膜 (2)浓度差 涨破 皱缩
3.(1)细胞质膜 细胞质 液泡膜 细胞液 (2)< > =
判断正误
(1)× (2)× (3)× (4)×
探究核心知识
任务一
(1)不会一直升高;长颈漏斗中的液面升高时,液体产生的静水压也随之变大,当静水压增大到和渗透压相等时(二者的方向相反,静水压向外、渗透压向内),通过半透膜进出长颈漏斗的水分子数相等,因此,液面就不再升高了。
(2)不相等;当水分子进出达到动态平衡时,长颈漏斗中溶液的浓度仍高于烧杯中的液体的浓度。
(3)液面不会升高。原因是纱布是全透性的,水分子和蔗糖分子都能通过。
(4)漏斗中的液面将保持不变;渗透平衡只意味着半透膜两侧的水分子进出达到平衡状态,既不可看作没有水分子进出,也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。
(5)具有半透膜且半透膜两侧溶液的浓度存在浓度差。
任务二
取决于细胞液和外界溶液的浓度差,一般情况下,浓度差越大,细胞吸水或失水越多。
落实思维方法
1.C [渗透平衡时,烧杯中的水分子仍然能够进入漏斗,进入漏斗和流出漏斗的水达到动态平衡,A正确;图中由于漏斗内的溶液浓度高,因此烧杯中的水分子会通过渗透作用进入漏斗,使漏斗内液面升高,渗透平衡时液柱会产生静水压,与漏斗内因溶液浓度差产生的渗透压大小相等,渗透平衡时,两种溶液的浓度是S1溶液浓度>S2溶液浓度,B正确;达到渗透平衡时,漏斗内的溶液(S1)浓度下降,漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)浓度差下降,此时若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,再次平衡时m将减小,C错误;平衡后漏斗外溶液浓度升高,若向烧杯中加入适量同初始S2浓度相等的蔗糖溶液,会导致两侧溶液浓度差降低,再次平衡时m将减小,D正确。]
2.C
二、
梳理教材新知
1.外表皮细胞 紫色
2.原生质层 清水 紫色大液泡
3.(1)选择透过性 (2)伸缩性 ①小于 质壁分离 ②大于 质壁分离复原
判断正误
(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√
探究核心知识
任务三
(1)该实验的目的是观察植物细胞的质壁分离和复原。该实验前后对照。
(2)观察洋葱鳞片叶外表皮细胞中紫色大液泡的相对大小和细胞质的分布情况。
(3)使细胞浸润在蔗糖溶液中。
(4)细胞的颜色逐渐变深。细胞的吸水能力逐渐增强。
(5)因为细胞壁是全透性的,所以发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是蔗糖溶液。
(6)配制的蔗糖溶液浓度过高,细胞因失水过多而死亡。
(7)不能确定正在发生质壁分离。因为此时细胞可能正在发生质壁分离,也可能正在发生质壁分离复原,也可能正处于水分子进出细胞动态平衡状态。
(8)K+和NO会进入细胞内,使细胞外液渗透压低于细胞液渗透压,细胞重新吸水。
(9)A代表蒸馏水、B代表0.4 mol/L的KNO3溶液、C代表0.3 mol/L的蔗糖溶液。
任务四
可以配制出一系列浓度梯度的蔗糖溶液,将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞置于配制好的各种浓度的蔗糖溶液中,适当时间后用显微镜观察细胞质壁分离情况。记录刚好发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度,以及刚好尚未发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度,据此推算出细胞液浓度应介于这两个浓度之间。
落实思维方法
3.D [第二次使用吸水纸的主要作用是吸引清水在盖玻片下流动,使植物细胞完全浸润在清水中,使细胞发生质壁分离复原,A正确;若第一次滴加适宜浓度的KNO3溶液,则细胞发生质壁分离后可自动复原,B正确;第一次显微镜观察植物细胞的正常形态,主要是观察紫色液泡的相对大小以及细胞质的分布情况,C正确;质量浓度为0.5 g/mL的蔗糖溶液很有可能会使细胞因失水过多而死亡,D错误。]
4.C [根据曲线图可知,前2 min溶液 Ⅱ 中的花瓣细胞液泡直径比溶液 Ⅰ 中下降得快,可见,前2 min溶液 Ⅱ 中的花瓣细胞失水速率大于溶液 Ⅰ 中的,A正确;溶液 Ⅰ 中约6 min时,液泡直径达到最小,说明此时失水程度最大,因此,该时刻液泡的颜色最深,细胞吸水能力最强,B正确;6 min后溶液 Ⅰ 中液泡直径逐渐恢复是因为溶液中的溶质分子不断进入细胞的缘故,C错误;若溶液 Ⅱ 中的花瓣细胞长期处于8 min时的质壁分离状态,细胞可能会因为缺水死亡,D正确。]
三、
梳理教材新知
1.气体分子 脂溶性分子 离子
2.选择透过性膜
判断正误
(1)× (2)√ (3)× (4)×
探究核心知识
1.细胞质膜的基本支架是磷脂双分子层,因此脂溶性越强的物质越容易通过细胞质膜。
2.是;因为所有的生物膜都主要由磷脂和蛋白质组成。
落实思维方法
5.ACD [水分子的油/水分配系数较低,但细胞质膜对其通透性却很高,B错误。]
6.A [由题图可以看出,番茄和水稻在实验结束时培养液中各种养分的浓度占实验开始时浓度的百分比不同,说明番茄和水稻对矿质离子的吸收都具有选择性,A符合题意;因为根细胞吸收水和吸收矿质元素是两个相对独立的过程,水稻根细胞吸收水的相对量多于根对Ca、Mg吸收的相对量,因此实验结束时,培养液中Mg浓度增加,B不符合题意;分析题图可知,实验结束时培养液中各种养分的浓度与实验开始时不同,因此植物对离子的吸收和对水的吸收不成比例,C不符合题意;分析题图可知,番茄培养液中Si的浓度高于实验开始时,因此番茄对Si的吸收能力低于对水的吸收能力,番茄吸收Si的量比水稻吸收Si的量少,D不符合题意。](共93张PPT)
细胞质膜具有选择透过性
第二章 细胞的结构和生命活动
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第1课时
学习目标
1.理解渗透作用的条件及原理。
2.结合探究实验,分析理解细胞吸水和失水的过程及原理的应用。
内容索引
一、植物细胞的质壁分离和复原现象
三、细胞质膜对不同物质的通透性不同
二、观察植物细胞的质壁分离和复原现象
课时对点练
植物细胞的质壁分离和复原现象

1.渗透作用
(1)渗透现象的分析
烧杯中是质量分数为5%的蔗糖溶液,溶质分子  (水的相对含量高);漏斗中是质量分数为10%的蔗糖溶液,溶质分子  (水的相对含量低);所以水分子从   向   中扩散。
梳理 教材新知


烧杯
漏斗
(2)选择透过性膜:又叫   膜,对物质进出具有     的膜。
(3)渗透作用:在半透膜的两侧,水分子从            向
            扩散,这一现象称为渗透作用。
半透
选择作用
溶质分子相对较少的区域
溶质分子相对较多的区域
2.动物细胞的吸水和失水
(1)动物细胞发生渗透作用的条件:动物细胞的细胞质膜相当于________
   。
(2)动物细胞的吸水和失水现象
当细胞质与外界溶液形成    时,通过渗透作用吸水过多时细胞会
   ,失水过多时细胞会   。
一层半
透膜
浓度差
涨破
皱缩
3.植物细胞的吸水或失水
(1)成熟植物细胞的结构
细胞质膜
细胞质
液泡膜
细胞液
(2)条件
过程 条件
吸水 外界溶液的渗透压  细胞液的渗透压
失水 外界溶液的渗透压  细胞液的渗透压
平衡 外界溶液的渗透压  细胞液的渗透压



(1)液面高度不再变化时,即达到渗透平衡状态,此时水分子不再进出半透膜(  )
(2)动物细胞和植物细胞放在蒸馏水中会吸水涨破(  )
(3)植物细胞吸水停止时,细胞液渗透压等于外界溶液渗透压(  )
(4)细胞内的液体统称为细胞液(  )
×
×
×
×
任务一:分析渗透现象,概括渗透作用的原理
观察教材中P59的渗透示意图,思考下列问题:
(1)长颈漏斗内液面会不会一直升高,为什么?
探究 核心知识
提示 不会一直升高;长颈漏斗中的液面升高时,液体产生的静水压也随之变大,当静水压增大到和渗透压相等时(二者的方向相反,静水压向外、渗透压向内),通过半透膜进出长颈漏斗的水分子数相等,因此,液面就不再升高了。
(2)当液面不再升高时,长颈漏斗内外液体的浓度相等吗,为什么?
提示 不相等;当水分子进出达到动态平衡时,长颈漏斗中溶液的浓度仍高于烧杯中的液体的浓度。
(3)如果用纱布代替半透膜,漏斗管内的液面会不会升高?为什么?
提示 液面不会升高。原因是纱布是全透性的,水分子和蔗糖分子都能通过。
(4)如果烧杯中是10%蔗糖溶液,结果会怎样?渗透平衡的实质是什么?
提示 漏斗中的液面将保持不变;渗透平衡只意味着半透膜两侧的水分子进出达到平衡状态,既不可看作没有水分子进出,也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。
(5)分析教材中装置出现渗透现象的条件有哪些?
提示 具有半透膜且半透膜两侧溶液的浓度存在浓度差。
任务二:植物细胞的吸水和失水
结合教材原生质层示意图及相关内容,分析高等植物细胞吸水或失水取决于什么条件?
提示 取决于细胞液和外界溶液的浓度差,一般情况下,浓度差越大,细胞吸水或失水越多。
核心归纳
1.渗透现象中液面变化的判断方法
半透膜两侧分别为渗透压不同的A、B溶液,有以下三种情况:
(1)若A侧溶液溶质(如葡萄糖等)可以通过半透膜,B侧溶液溶质不能通过半透膜,则B侧液面升高。
(2)若A侧和B侧溶质是同种物质且均不能通过半透膜,则渗透压高的一侧液面升高。
(3)若A、B两侧溶液的溶质均能通过半透膜,则两侧不存在高度差。
核心归纳
2.水分子的运动规律
(1)水分子的运输方向:从含水量高的一侧向含水量低的一侧运输。
(2)半透膜两侧的水分子进行双向运动,液面变化是水分子双向运动差异导致的。
(3)当液面高度不再变化时,水分子仍进出半透膜,但进出达到平衡。
核心归纳
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。渗透平衡后,溶液浓度高的一侧液面高(反之亦然,即液面高的一侧溶液浓度也高);浓度差越大,液面高度差也越大。
核心归纳
4.渗透作用模型与成熟植物细胞和外界溶液形成的渗透系统的比较
项目 渗透作用模型 成熟植物细胞与外界
溶液形成的渗透系统
图解
核心归纳
项目 渗透作用模型 成熟植物细胞与外界
溶液形成的渗透系统
基本 条件 半透膜、浓度差 原生质层——选择透过性膜,浓度差——细胞液与外界溶液之间的渗透压差
原理 水分子通过半透膜的扩散作用 水分子通过原生质层在细胞液与外界溶液之间发生扩散
水扩散 总趋势 低浓度溶液→高浓度溶液
1.如图为研究渗透作用的实验装置,漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液,水分子可以透过半透膜,而蔗糖分子则不能。当渗透达到平衡时,液面差为m。下列有关分析错误的是
A.渗透平衡时,烧杯中的水分子仍然能够进入漏斗
B.渗透平衡时,溶液S1的浓度大于溶液S2的浓度
C.若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,再次平衡时m
 将增大
D.平衡后若向烧杯中加入适量同初始S2浓度相等的蔗糖溶液,再次平衡
 时m将减小
落实 思维方法

渗透平衡时,烧杯中的水分子仍然能够进入漏
斗,进入漏斗和流出漏斗的水达到动态平衡,
A正确;
图中由于漏斗内的溶液浓度高,因此烧杯中的
水分子会通过渗透作用进入漏斗,使漏斗内液
面升高,渗透平衡时液柱会产生静水压,与漏斗内因溶液浓度差产生的渗透压大小相等,渗透平衡时,两种溶液的浓度是S1溶液浓度>S2溶液浓度,B正确;
达到渗透平衡时,漏斗内的溶液(S1)浓度下降,
漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)浓度差下降,
此时若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,再次
平衡时m将减小,C错误;
平衡后漏斗外溶液浓度升高,若向烧杯中加入
适量同初始S2浓度相等的蔗糖溶液,会导致两侧溶液浓度差降低,再次平衡时m将减小,D正确。
2.将动、植物细胞放入清水中会出现如图所示现象。下列有关叙述错误的是
A.过程①②都有渗透作用的发生
B.过程①②中水分子运动都是双向的
C.红细胞破裂,说明红细胞质膜没有选择透过性
D.动物细胞与植物细胞形态变化差异的原因与其结构
 有关

动物细胞的细胞质膜和植物细胞的原生质层具有
选择透过性,过程①②都有渗透作用的发生,A
正确,C错误;
过程①②中水分子运动都是双向的,只是进入细
胞的水分子数目较多,B正确;
植物细胞的细胞壁具有全透性,不能控制物质进
出细胞,但对植物细胞具有支持和保护作用,所以植物细胞不会吸水涨破,D正确。
观察植物细胞的质壁分离和复原现象

1.材料选择:紫色洋葱鳞片叶      ,其为成熟的植物细胞,且液泡为   ,易于观察。
2.实验过程
制作装片:制作紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的临时玻片标本

低倍镜观察:有一个紫色大液泡,     紧贴细胞壁

滴加蔗糖溶液:在盖玻片的一侧滴加质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液,在另一侧用吸水纸吸引,重复多次
梳理 教材新知
外表皮细胞
紫色
原生质层

低倍镜和高倍镜观察:观察紫色大液泡的体积以及细胞质膜的变化

滴加清水:在盖玻片的一侧滴加   ,在另一侧用吸水纸吸引,重复多次

低倍镜和高倍镜观察:观察      的体积以及细胞质膜的变化
清水
紫色大液泡
3.质壁分离和复原现象的原因分析
(1)原生质层具有      ,水分子能自由通过,蔗糖分子不能通过。
(2)细胞液和外界溶液之间存在渗透压差,且原生质层的    大于细胞壁。
①当细胞液渗透压   外界溶液渗透压时,细胞失水,原生质层和细胞壁逐渐分离,发生     现象。
②发生质壁分离的细胞,当细胞液渗透压   外界溶液渗透压时,细胞吸水,发生       现象。
选择透过性
伸缩性
小于
质壁分离
大于
质壁分离复原
(1)洋葱鳞片叶内表皮细胞不能发生质壁分离现象(  )
(2)动物细胞不能发生质壁分离(  )
(3)植物的导管细胞、洋葱根尖分生区细胞也能发生质壁分离现象
(  )
(4)质壁分离过程中,细胞失水速率逐渐加快(  )
(5)用0.5 g/mL的蔗糖溶液与用0.3 g/mL的蔗糖溶液进行实验,实验现象可能不同(  )
×

×
×

探究 核心知识
任务三:植物细胞的质壁分离和复原现象的观察和应用
如图所示为某学生利用紫色洋葱鳞片叶外表皮进行的某实验的基本操作步骤。请据图回答下列问题:
(1)你认为他做该实验的目的是什么?该实验有无设置对照?
提示 该实验的目的是观察植物细胞的质壁分离和复原。该实验前后对照。
(2)步骤B主要目的是什么?
提示 观察洋葱鳞片叶外表皮细胞中紫色大液泡的相对大小和细胞质的分布情况。
(3)步骤C中吸水纸的作用是什么?
提示 使细胞浸润在蔗糖溶液中。
(4)将紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞放在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中,一段时间后,该细胞的颜色如何变化?其吸水能力又如何变化?
提示 细胞的颜色逐渐变深。细胞的吸水能力逐渐增强。
(5)发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是什么物质?
提示 因为细胞壁是全透性的,所以发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是蔗糖溶液。
(6)若某学生在F步骤没有观察到质壁分离复原现象,最可能的原因是什么?
提示 配制的蔗糖溶液浓度过高,细胞因失水过多而死亡。
(7)某同学观察到某细胞处于如图所示状态,能否确定正在发生质壁分离?
提示 不能确定正在发生质壁分离。因为此时细胞可能正在发生质壁分离,也可能正在发生质壁分离复原,也可能正处于水分子进出细胞动态平衡状态。
(8)浸泡在一定浓度的KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞,发生质壁分离后又自动复原的原因是什么?
提示 K+和  会进入细胞内,使细胞外液渗透压低于细胞液渗透压,细胞重新吸水。
(9)将同一成熟植物细胞依次浸入蒸馏水、0.3 mol/L的蔗糖溶液和0.4 mol/L的KNO3溶液中,测得液泡的体积随时间的变化曲线如图所示,则曲线A、B、C分别代表哪种溶液?
提示 A代表蒸馏水、B代表0.4 mol/L的KNO3溶液、C代表0.3 mol/L的蔗糖溶液。
任务四:植物细胞的质壁分离和复原的应用
细胞液中物质的浓度对于维持细胞的生命活动非常重要。现提供紫色洋葱鳞片叶表皮细胞,请设计实验,测定该细胞的细胞液的浓度相当于多少质量分数的蔗糖溶液。写出你的实验思路,并分析其中的基本原理。
提示 可以配制出一系列浓度梯度的蔗糖溶液,将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞置于配制好的各种浓度的蔗糖溶液中,适当时间后用显微镜观察细胞质壁分离情况。记录刚好发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度,以及刚好尚未发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度,据此推算出细胞液浓度应介于这两个浓度之间。
核心归纳
1.实验现象
外界 溶液 中央液 泡大小 原生质层 的位置 细胞 大小 液泡
颜色
蔗糖 溶液 变小 与细胞壁分离 基本 不变 变深
清水 恢复原状 与细胞壁紧贴 基本 不变 变浅
核心归纳
2.质壁分离及复原现象发生的条件
(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在一定浓度的溶液(溶质不能透过膜)中只发生质壁分离现象,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)。
核心归纳
②在一定浓度的溶液(溶质可透过膜)中发生质壁分离后可自动复原,如甘油、尿素、乙二醇、KNO3溶液等。
③在高浓度溶液中质壁分离现象明显,但溶液浓度过高时不能发生质壁分离复原,因为溶液浓度过高,细胞会因过度失水而死亡。
④盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞,不适于作质壁分离实验的溶液。
核心归纳
3.本实验中的对照设置
本实验存在两组对照实验,均为自身对照。自身对照指对照组和实验组在同一研究对象上进行,是实验前后之间的对照。
核心归纳
4.质壁分离及复原现象的拓展应用
(1)判断细胞的活性
待测细胞+蔗糖溶液
发生质壁分离和复原→活细胞
不发生质壁分离→死细胞
(2)测定细胞液浓度的范围
待测细胞+一系列浓度梯度的蔗糖溶液分别镜检,细胞液浓度介于刚好尚未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的两种外界溶液的浓度之间。
核心归纳
(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度
不同植物细胞+同一浓度的蔗糖溶液镜检,比较刚发生质壁分离时所需时间的长短→判断细胞液浓度的大小(时间越短,细胞液浓度越小)。
(4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)
成熟植物细胞+不同种类溶液
待测细胞+蔗糖溶液
只发生质壁分离→蔗糖溶液
质壁分离后自动复原→KNO3溶液
落实 思维方法
3.(2023·常州高一期中)在“观察植物细胞的质壁分离和复原现象”的实验中,对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时玻片进行了三次观察(如图所示)。下列有关叙述错误的是
A.第二次使用吸水纸的作用是引导
 清水在盖玻片下流动,使植物细
 胞完全浸润在清水中
B.若第一次滴加的液体是适宜浓度的KNO3溶液,不用滴加清水也能观察
 到质壁分离的复原
C.第一次显微镜观察主要是观察紫色液泡的相对大小以及细胞质的分布情况
D.用质量浓度为0.5 g/mL的蔗糖溶液完成该实验,效果更好

第二次使用吸水纸的主要
作用是吸引清水在盖玻片
下流动,使植物细胞完全
浸润在清水中,使细胞发生质壁分离复原,A正确;
若第一次滴加适宜浓度的KNO3溶液,则细胞发生质壁分离后可自动复原,B正确;
第一次显微镜观察植物细胞的正常形态,主要是观察紫色液泡的相对大小以及细胞质的分布情况,C正确;
质量浓度为0.5 g/mL的蔗糖溶液很有可能会使细胞因失水过多而死亡,D错误。
4.取一红色牡丹的2个大小相同、生理状态相似的花瓣细胞。将它们分别置于Ⅰ和Ⅱ两种溶液中,测得细胞中液泡直径的变化如图所示。下列相关叙述错误的是
A.前2 min溶液Ⅱ中的花瓣细胞失水速率大于溶液Ⅰ中的
B.溶液Ⅰ中约6 min时液泡的颜色最深,细胞吸水能力最强
C.6 min后溶液Ⅰ中液泡直径逐渐恢复是因为此时才有溶质
 分子进入细胞
D.若溶液Ⅱ中的花瓣细胞长期处于8 min时的状态,细胞可能会死亡

根据曲线图可知,前2 min溶液Ⅱ中的花瓣细胞液泡直径
比溶液Ⅰ中下降得快,可见,前2 min溶液Ⅱ中的花瓣细
胞失水速率大于溶液Ⅰ中的,A正确;
溶液Ⅰ中约6 min时,液泡直径达到最小,说明此时失水程度最大,因此,该时刻液泡的颜色最深,细胞吸水能力最强,B正确;
6 min后溶液Ⅰ中液泡直径逐渐恢复是因为溶液中的溶质分子不断进入细胞的缘故,C错误;
若溶液Ⅱ中的花瓣细胞长期处于8 min时的质壁分离状态,细胞可能会因为缺水死亡,D正确。
细胞质膜对不同物质的通透性不同

1.一般来说,     、相对分子质量小的不带电的极性分子、_____
    等容易通过细胞质膜;   、相对分子质量大的不带电的极性分子和各种带电的极性分子都难以自由通过细胞质膜。
2.细胞内的其他细胞器膜和细胞质膜一样,都是       。
气体分子
梳理 教材新知
脂溶
性分子
离子
选择透过性膜
(1)科学家认为,植物细胞在乙醇溶液中不发生质壁分离的主要原因是水和乙醇分子都不能通过细胞质膜(  )
(2)科学家用含有不同物质的溶液重复质壁分离实验,发现细胞质膜对于不同物质有着不同的通透性(  )
(3)气体分子(O2、CO2、N2)、相对分子质量小的不带电的极性分子(如尿素、乙醇)、离子和脂溶性分子等容易通过细胞质膜(  )
(4)相对分子质量大的不带电的极性分子(如葡萄糖)和各种带电的极性分子都可以自由通过细胞质膜(  )
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任务五:分析细胞质膜对不同物质的通透性
分析教材P61知识链接“细胞质膜对不同物质有不同的通透性”,回答下列问题:
1.脂溶性越强的物质,越容易通过细胞质膜,这与细胞质膜的结构有何关系?
探究 核心知识
提示 细胞质膜的基本支架是磷脂双分子层,因此脂溶性越强的物质越容易通过细胞质膜。
2.其他生物膜对不同物质的通透性是否和细胞质膜相似?为什么?
提示 是;因为所有的生物膜都主要由磷脂和蛋白质组成。
核心归纳
(1)半透膜:指一些物质可以透过,另一些物质不能透过的多孔性薄膜。从结构上看,生物膜相当于半透膜。但从功能上看,半透膜对物质的通透性取决于它的分子间隙,只要分子直径小于此间隙的物质就可以通过。
(2)选择透过性膜:除一些不带电荷的小分子能够以简单扩散的方式进出细胞外,离子和较小的有机分子(如葡萄糖和氨基酸等)的跨膜运输必须借助于通道蛋白或载体蛋白。细胞质膜上通道蛋白或载体蛋白的种类和数量,或通道蛋白或载体蛋白空间结构的变化,对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用,这是细胞质膜具有选择透过性的结构基础。细胞质膜的选择透过性是细胞质膜的功能特点。
半透膜与选择透过性膜
落实 思维方法
5.(多选)科学家研究了细胞质膜对水、尿素、甲脲和甘油等多种物质的通透性,得到如图所示的实验结果。
注:油/水分配系数能反映物质在油水两相中的分配情况。系数越大,说明物质越亲油,即脂溶性强;系数越小,越亲水,即水溶性强。
下列相关叙述正确的是
A.甘油的脂溶性小于甲醇,细胞质
 膜对乙醇的通透性高于甲脲
B.水分子的油/水分配系数较低,细
 胞质膜对其通透性也较低
C.一般来说,油/水分配系数越大的
 物质,越容易通过细胞质膜
D.据图可知,一般情况下脂溶性越
 强的物质越容易通过细胞质膜



水分子的油/水分配系数较低,但细胞质膜对其通透性却很高,B错误。
6.用相同的培养液分别培养水稻和番茄,一段时间后测定培养液中各种养分的含量。如图表示实验结束时培养液中各种养分的浓度占实验开始时浓度的百分比,根据测定的结果可推知
A.番茄和水稻对离子的吸收均具有选择性
B.水稻培养液中Mg浓度增加是根细胞分泌的结果
C.植物细胞对离子的吸收和对水的吸收是成正比的
D.番茄吸收Si的量比水稻吸收Si的量多

由题图可以看出,番茄和水稻在实验结束时培
养液中各种养分的浓度占实验开始时浓度的百
分比不同,说明番茄和水稻对矿质离子的吸收
都具有选择性,A符合题意;
因为根细胞吸收水和吸收矿质元素是两个相对独立的过程,水稻根细胞吸收水的相对量多于根对Ca、Mg吸收的相对量,因此实验结束时,培养液中Mg浓度增加,B不符合题意;
分析题图可知,实验结束时培养液中各种养分
的浓度与实验开始时不同,因此植物对离子的
吸收和对水的吸收不成比例,C不符合题意;
分析题图可知,番茄培养液中Si的浓度高于实
验开始时,因此番茄对Si的吸收能力低于对水的吸收能力,番茄吸收Si的量比水稻吸收Si的量少,D不符合题意。
网络构建
课时对点练

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题组一 渗透作用
1.(2023·南京金陵中学高一期中)渗透是水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。下列现象属于渗透作用的是
A.蔗糖在水中溶解后使水变甜
B.暴露在空气中的氯化钠潮解
C.钾离子通过原生质层
D.萎蔫的菜叶放在清水中变坚挺

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蔗糖在水中溶解后使水变甜,暴露在空气中的氯化钠吸水潮解,这两种现象都没有通过半透膜,不属于渗透作用,A、B不符合题意;
钾离子不是水分子或其他溶剂分子,钾离子通过原生质层不属于渗透作用,C不符合题意;
萎蔫的菜叶放在清水中变坚挺,细胞发生了渗透吸水,D符合题意。
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2.(2024·宿迁实验中学高一期末)如图是研究渗透作用的装置。甲是发生渗透作用时的初始状态,乙是较长时间之后达到动态平衡的状态。下列有关叙述错误的是
A.若③为一层纱布,则不会发生此现象
B.甲中溶液②的浓度大于溶液①的浓度
C.乙中溶液①和②之间没有水分子运动
D.甲到乙过程中水柱上升速度逐渐减慢

纱布没有选择透过性,溶质和溶剂分子都能
透过纱布,因此不会发生此现象,A正确;
从甲到乙,漏斗液面上升,根据渗透原理,
说明甲中溶液②的浓度大于溶液①的浓度,
B正确;
乙中达到渗透平衡后,溶液①和②之间水分子进出达到了平衡,C错误;
甲到乙过程中,半透膜两侧溶液浓度差逐渐变小,水分子由溶液①进入②的速率减小,因此甲到乙过程中水柱上升速度逐渐减慢,D正确。
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题组二 植物细胞的质壁分离和复原现象
3.(2023·江苏姜堰中学高一检测)下列关于细胞质壁分离的叙述,正确的是
A.植物细胞在一定条件下都能观察到明显的质壁分离现象
B.动物细胞不能发生质壁分离的根本原因是不具有半透膜
C.一定浓度的甘油溶液可以使紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离
D.质壁分离过程中,细胞液的浓度逐渐减小

只有具有大液泡的成熟植物细胞才能发生质壁分离,A错误;
质壁分离指的是细胞壁与原生质层的分离,而动物细胞没有细胞壁,B错误;
紫色洋葱表皮细胞在一定浓度的甘油溶液中先发生质壁分离现象后又自动复原,C正确;
质壁分离过程中,细胞液的浓度逐渐增大,D错误。
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4.切取形态、质量相同,生理状态相近的马铃薯三块,分别放入甲、乙、丙三种不同浓度的蔗糖溶液中,一小时后称量马铃薯块的质量,其质量改变的百分率如表所示。由表可知三种溶液在浓度上的关系是
A.甲>乙>丙
B.丙>乙>甲
C.乙>甲>丙
D.丙>甲>乙

溶液 马铃薯质量改变的百分率
甲 减少5%
乙 没有变化
丙 增加4%
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成熟植物细胞可看作一个渗透系统,
它可发生渗透吸水或失水。根据渗
透作用的原理可知,甲溶液中马铃
薯质量减少,说明马铃薯块失水,
甲溶液浓度大于马铃薯细胞液的浓
度;乙溶液中马铃薯质量没有变化,说明乙溶液浓度等于马铃薯细胞液的浓度;丙溶液中马铃薯质量增加,说明马铃薯块吸水,丙溶液浓度小于马铃薯细胞液的浓度。
溶液 马铃薯质量改变的百分率
甲 减少5%
乙 没有变化
丙 增加4%
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5.(2024·盐城第一中学高一期末)如图是某同学用洋葱紫色鳞片叶的外表皮做“植物细胞的吸水与失水”实验中所观察到的细胞图,下列叙述正确的是
A.图中①②⑥组成了细胞的原生质层
B.图中细胞处于质壁分离状态,此时⑥处的浓度一定大
 于⑦处的浓度
C.图中①是细胞壁,⑥中充满了外界溶液
D.图中⑦是细胞液,在细胞发生质壁分离过程中,其颜色逐渐变浅

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图中②(细胞质膜)、④(液泡膜)、细胞质膜和液泡膜之间
的⑤(细胞质)构成了原生质层,相当于半透膜,A错误;
由于无法确定图中细胞是处于质壁分离还是处于质壁
复原或者动态平衡中,因此无法确定⑥⑦处的浓度大小,B错误;
图中①是细胞壁,具有全透性,因此⑥中充满了外界溶液,C正确;
图中⑦是细胞液,在细胞发生质壁分离过程中,细胞失水,其颜色逐渐加深,D错误。
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6.某生物兴趣小组利用紫色洋葱鳞片叶为实验材料,探究植物细胞的吸水和失水,下列有关叙述正确的是
A.该实验观察了植物细胞的质壁分离和复原现象,没有对照实验
B.发生质壁分离的细胞,滴加清水后不一定都能复原
C.质壁分离中的“质”“壁”分别是指细胞质、细胞壁
D.用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位,观察到的质壁分离程度完全相同

在“观察植物细胞的质壁分离和复原现象”的实验中,质壁分离的前后可以形成对照,质壁分离过程和质壁分离的复原过程也可以对照,所以本实验有对照,A错误;
使用高浓度的蔗糖溶液进行质壁分离实验时,会使细胞由于大量失水而死亡,不会再出现质壁分离复原现象,B正确;
质壁分离中的“质”“壁”分别是指原生质层、细胞壁,C错误;
紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位的细胞,其细胞液浓度不一定都相同,用相同浓度的外界溶液进行质壁分离实验时,观察到的质壁分离程度可能不同,D错误。
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题组三 细胞质膜对不同物质的通透性不同
7.根据物质“相似相溶”的原理,脂溶性物质能优先通过细胞质膜进入细胞,这与细胞质膜中的哪种成分有关
A.磷脂 B.蛋白质
C.脂肪 D.糖类

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8.(2024·南京高一检测)在处理污水时,人们设计了一种膜结构,有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧,以降低有毒重金属离子对水的污染,这是模拟了细胞质膜的
A.识别功能 B.流动性特点
C.保护性功能 D.选择透过性

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人工膜有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧,降低有毒重金属离子对水的污染,模拟的是细胞质膜控制物质进出细胞的功能,体现了生物膜选择透过性的功能特点,D符合题意。
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9.将五个大小相同的马铃薯幼根与物种A的幼根分别放入甲~戊五种不同浓度的蔗糖溶液中,数小时后,取出称重,重量变化如图所示。下列关于该实验结果的说法,错误的是
A.与马铃薯幼根细胞液浓度相等的溶液
 是甲溶液
B.马铃薯比物种A更耐旱
C.物种A幼根的细胞在甲溶液中不一定
 会发生明显的质壁分离
D.在这五种蔗糖溶液中,浓度最大的是丙溶液

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在甲溶液中,马铃薯幼根细胞的重量
不变,说明马铃薯吸水和失水处于动
态平衡,甲溶液是与马铃薯幼根细胞
液等渗的溶液,A正确;
由题图可知,马铃薯的吸水能力要比
物种A强,所以马铃薯更耐干旱,B
正确;
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质壁分离的条件之一是外界溶液浓度
大于细胞液的浓度,在甲溶液中,物
种A幼根会失去水分,说明外界溶液
浓度大于细胞液的浓度,但浓度差较
小的情况下对于一个细胞来说不一定
发生明显的质壁分离,C正确;
在这五种蔗糖溶液中,在乙溶液中,马铃薯幼根细胞的重量减少最大,说明乙溶液的浓度是最大的,D错误。
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10.(多选)某同学利用绿色植物叶肉细胞进行质壁分离及复原实验(如图),下列相关叙述正确的是
A.在细胞的缓慢失水过程中,细胞的吸水能力逐渐减弱
B.若a处为高浓度KNO3溶液,该细胞质壁分离后一定能自
 动复原
C.若该细胞刚好处于相对平衡状态,则a、c溶液的浓度基本相等
D.若该细胞置于有红墨水的蔗糖溶液中,则a处为红色


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在细胞的缓慢失水过程中,细胞液浓度逐渐升高,细胞
渗透压升高,吸水能力逐渐增加,A错误;
若a处为高浓度KNO3溶液,则该细胞可能会因为过多失
水而死亡,因此,质壁分离后的细胞未必能自动复原,
B错误;
若该细胞刚好处于相对平衡状态,此时水分子进出细胞的速率相等,则a、b、c三种溶液的浓度基本相等,C正确;
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若该细胞置于有红墨水的蔗糖溶液中,则细胞发生质壁分离后,a处为外界溶液,即蔗糖溶液,应为红色,D正确。
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9
10
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12
13
11.(多选)如图为某种植物幼苗(大小、长势相同)均分为甲、乙两组后,在两种不同浓度的KNO3溶液中培养时鲜重的变化情况(其他条件相同且不变)。下列有关叙述正确的是
A.实验表明,外界溶液的浓度对植物生命活动的
 正常进行非常重要
B.3 h后一段时间,两组幼苗均已出现萎蔫现象,
 直接原因是蒸腾作用和根细胞失水
C.6 h时,甲组幼苗因根系开始吸收K+、 ,吸水能力增强,使鲜重逐渐提高
D.若把甲组的KNO3溶液改为等浓度的蔗糖溶液,12 h后的实验结果与甲组不同



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12.(2023·连云港高一月考)现有两瓶质量分数均是30%的葡萄糖溶液和蔗糖溶液。已知水分子可以透过半透膜,葡萄糖、蔗糖分子均不能透过。请回答下列问题:
1
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(1)A同学把体积相同的葡萄糖溶液与蔗糖溶液用半透膜隔开(如图1所示),在一段时间内,甲液面的变化情况是________(填“升高”“降低”或“不变”),渗透平衡状态时水分子扩散速率________(填“相等”或“不相等”),甲溶液浓度________(填“>”“<”或“=”)乙溶液浓度。现分别往甲、乙溶液中加入等量的蔗糖酶,最后甲液面________(填“高于”“低于”或“等于”)乙液面。
升高
相等

低于
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
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12
13
由题意可知,甲、乙两侧分别是葡萄糖溶液与蔗糖
溶液,且质量浓度相同,由于蔗糖是二糖,葡萄糖
是单糖,因此甲的物质的量浓度大于乙的物质的量
浓度,甲的渗透压大于乙的渗透压,因此甲液面升
高,渗透平衡状态时水分子扩散速率是相等的,此时甲溶液浓度>乙溶液浓度。
1
2
3
4
5
6
7
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12
13
如果向蔗糖溶液中加入适量的蔗糖酶,蔗糖将水解
为葡萄糖和果糖,相同质量的蔗糖水解后产生的葡
萄糖和果糖分子数大于相同质量的葡萄糖的分子数,
因此形成的乙溶液浓度大于甲溶液浓度,导致甲侧
液面低于乙侧。
1
2
3
4
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6
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13
(2)B同学以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料,利用细胞质壁分离原理进行了鉴定葡萄糖和蔗糖溶液的实验。请在图2中绘出可能的实验结果。
答案 如图所示
1
2
3
4
5
6
7
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10
11
12
13
以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料,利用细胞质壁
分离原理进行鉴定蔗糖溶液和葡萄糖溶液的实验,
由于蔗糖分子不能透过原生质层,故细胞失水后,
液泡体积不断减小,最后保持稳定。而由于葡萄
糖分子能透过原生质层,故细胞先发生质壁分离后自动复原,液泡体积先减小后增大,最后保持稳定。具体曲线图见答案。
1
2
3
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6
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13
13.黑藻是一种常见的沉水植物,其叶肉细胞中的液泡无色,而叶绿体大而清晰。某同学观察黑藻叶肉细胞的质壁分离现象,实验步骤和观察结果如图1。请回答下列问题:
1
2
3
4
5
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7
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12
13
(1)在制作黑藻叶片临时玻片标本时,先在载玻片上滴加______________,把黑藻叶片放入并展平,然后加上_______,进行观察。若观察细胞质的流动,可通过观察________的运动作为标志。
(2)黑藻叶片的叶肉细胞能发生质壁分离的外因是蔗糖溶液浓度___
(填“>”“<”或“=”)细胞液浓度,质壁分离是指细胞壁和_____
_____发生分离。
清水(或蒸馏水)
盖玻片
叶绿体
>
原生
质层
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
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13
(3)若步骤②中,从一侧滴加的是加有伊红(植物细胞不吸收的红色染料)的0.3 g/mL蔗糖溶液,则在显微镜下观察到P、Q处颜色分别是______、______。若进行后续的实验,滴加清水后发现细胞并未质壁分离复原,可能的原因是____________________。
绿色
红色
细胞失水过多而死亡
1
2
3
4
5
6
7
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10
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13
(4)图2中A、B、C为处于不同生理状态的三个洋葱鳞片叶表皮细胞,请回答下列问题:
通常利用紫色洋葱鳞片叶的_____(填“内”或“外”)表皮制作临时玻片标本,以便观察到较为明显的实验现象。图2是显微镜下观察到的处于不同浓度的溶液中的细胞,则A、B、C细胞所处的外界溶液浓度大小关系是_________(用字母加“>”表示)。

C>A>B第2课时 被动运输、主动运输及细胞的胞吞和胞吐
[学习目标] 1.建构被动运输的概念,比较简单扩散和协助扩散的异同点。2.掌握主动运输的特点及其与被动运输的区别。3.掌握胞吞、胞吐的过程和特点。
一、被动运输不需要细胞供能
1.简单扩散:物质通过细胞质膜进出细胞时,会________浓度梯度从________浓度一侧向__________浓度一侧移动的过程,如O2、部分水分子。
2.协助扩散
(1)依赖通道蛋白的协助扩散
①概念:一些物质借助于细胞质膜上的____________,不需要细胞代谢供能,________________进出细胞质膜的被动运输方式。
②实例:神经细胞的细胞质膜上有________通道蛋白,它们在神经细胞兴奋的产生和传导中起重要作用。
(2)依赖载体蛋白的协助扩散
①概念:一些物质依赖细胞质膜上的______________进出细胞,也__________细胞代谢供能,________________通过细胞质膜。
②与通道蛋白的不同:载体蛋白先与被运输的离子或分子结合,然后通过________________________________________完成物质运输。
③实例:红细胞质膜运输葡萄糖分子:载体蛋白与葡萄糖分子结合→载体蛋白____________→葡萄糖分子被转运到红细胞质膜的内侧→葡萄糖分子被释放。
④载体蛋白的特点:具有高度________。
3.被动运输的影响因素
(1)细胞质膜两侧物质的________大小。
(2)简单扩散的限制因素是物质的______、____________________及其____________的种类和数量。
(3)协助扩散的限制因素是________________________的数量。
判断正误
(1)简单扩散不需要消耗细胞代谢产生的能量(  )
(2)细胞质膜可以让水分子自由通过(  )
(3)小分子、离子通过细胞质膜的方式可能不同(  )
(4)甘油是极性分子,所以不能以简单扩散的方式通过细胞质膜(  )
任务一:构建被动运输的概念,比较简单扩散和协助扩散
人工膜(特定条件下人工合成的磷脂双分子层,如图)常被用于膜通透性的研究。科学家用人工膜进行实验发现:K+不能透过,如果在人工膜上加少量的缬氨霉素(一种短肽),K+便可通过膜由高浓度向低浓度扩散。思考回答下列问题:
(1)该实验中K+通过人工膜的运输方向是什么?缬氨霉素分子在K+的跨膜运输中起什么作用?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(2)请比较一下氧气等气体分子和以上实验中K+通过细胞质膜的相同点和不同点。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
1.简单扩散和协助扩散的比较
项目 简单扩散 协助扩散
不同点 不需要通道蛋白或载体蛋白协助;运输速率取决于膜内外物质的浓度差 需要通道蛋白或载体蛋白协助;运输速率取决于膜内外物质的浓度差和通道蛋白或载体蛋白数量
相同点 都是顺浓度梯度的跨膜运输;都不需要细胞代谢供能
2.被动运输速率和浓度差及细胞能量供应的关系曲线
(1)简单扩散的影响因素:物质运输速率主要取决于膜内外物质浓度差的大小,也与物质相对分子质量大小和脂溶性有关(如图1)。
(2)协助扩散的影响因素:除了膜内外物质浓度差的大小外,还与膜上通道蛋白或载体蛋白的数量有关。当通道蛋白或载体蛋白达到饱和时,物质浓度再增加,物质运输速率也不再增大(如图2)。
(3)被动运输不消耗能量,所以物质运输速率和细胞能量供应无关(如图3)。
  
3.载体蛋白的特性
(1)特异性:载体蛋白上的结合位点只与某种或某类溶质进行暂时性、可逆性的结合和分离,完成物质的被动运输。
(2)饱和性:细胞膜上的载体蛋白数量有限,在运输过程中当所有载体蛋白都已承担相应的运输任务时,运输的速度不再因其他条件而加快。
4.通道蛋白的特性
(1)具有专一性和极高的转运速率。
(2)没有饱和值。
(3)并非连续性开放。
5.载体蛋白与通道蛋白的区别
载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,每次转运时都会发生自身构象的改变;通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,且不需要与其结合。
1.(2024·南通高一期末)图甲、图乙分别表示载体蛋白和通道蛋白介导的两种物质被动运输方式,其中通道蛋白介导的运输速率比载体蛋白介导的运输速率快1 000倍以上。下列叙述错误的是(  )
A.载体蛋白可转运离子而通道蛋白只能转运分子
B.载体蛋白在运输物质的过程中其空间结构会发生改变
C.图甲载体蛋白介导的运输速率通常会受到载体蛋白数量的限制
D.图乙通道蛋白介导的运输速率快是因为溶质分子不需要与通道蛋白结合
2.(多选)(2023·南通中学高一期末)如图表示与简单扩散、协助扩散有关的图例或曲线。下列选项中对应正确的是(  )
A.肺泡上皮细胞吸收氧气——①④
B.人的成熟红细胞吸收葡萄糖——②④
C.甘油进出细胞——①③
D.肌肉细胞吸收水——②④
二、主动运输需要细胞供能
主动运输
(1)物质运输的方向:物质________梯度进行跨膜运输。
(2)所需条件:需要细胞质膜上相应____________的参与;需要细胞代谢________。
(3)实例:植物根尖细胞吸收____________;__________、______________进入小肠绒毛上皮细胞。
(4)意义:保证细胞按照生命活动的需要,主动地选择吸收营养物质,排出____________和对细胞有害的物质,对于活细胞完成各项生命活动具有重要意义。
判断正误
(1)性激素通过主动运输分泌到细胞外(  )
(2)主动运输过程中载体蛋白的空间结构不发生改变(  )
(3)相对分子质量小的物质或离子都可以通过简单扩散进入细胞内(  )
(4)葡萄糖都以协助扩散的方式进入细胞(  )
(5)细胞主动运输物质的结果是使物质在细胞质膜内外的浓度趋于相等(  )
任务二:分析主动运输的过程
结合材料与教材相关内容,讨论下列问题:
材料 与细胞外液相比,动物细胞内K+浓度高、Na+浓度低,这对于细胞生命活动的正常进行是至关重要的。Na+-K+泵在维持这种溶质浓度差的过程中发挥着重要的作用。细胞内的ATP和Na+与Na+-K+泵上相应位点结合后,ATP水解导致Na+-K+泵的构象发生改变,将Na+运出细胞(如图1、2);之后,细胞外K+与Na+-K+泵上相应位点结合,磷酸基团与Na+-K+泵脱离,Na+-K+泵构象恢复,将K+运入细胞(如图3、4)。
(1)分析Na+和K+运输过程中,Na+-K+泵和ATP的作用分别是什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(2)图示属于什么运输方式,需要哪些条件?有什么意义?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(3)Na+-K+泵既能与K+结合也能和Na+结合,是否说明载体蛋白不具有特异性?
________________________________________________________________________
1.影响主动运输的因素及其曲线
(1)载体蛋白的种类和数量:决定所运输的物质的种类和数量。载体蛋白的数量有限,当细胞质膜上的载体蛋白达到饱和时,细胞吸收相应物质的速率不再随物质浓度的增大而增加(如图甲)。
  
(2)能量:凡是影响细胞产生能量的因素都能影响主动运输,如O2浓度(如图乙)、温度等。
特别注意 温度也会影响物质运输速率
2.被动运输与主动运输的比较
物质跨 膜运输 的方式 被动运输 主动运输
简单扩散 协助扩散
物质运 输方向 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度
是否需要 载体蛋白 或通道蛋白 不需要 需要 需要
是否消 耗能量 不消耗 不消耗 消耗
图例
举例 O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等 H2O、某些离子、红细胞吸收葡萄糖等 小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸,植物根尖细胞吸收无机盐等
3.(2024·盐城高一期末)协同转运是一种常见的跨膜运输方式,例如,葡萄糖利用储存在Na+浓度梯度中的能量进入细胞(如图所示)。下列相关叙述错误的是(  )
A.图中K+以主动运输的方式进入细胞
B.Na+进出细胞的过程都需要消耗ATP
C.转运葡萄糖的载体也可以转运Na+
D.葡萄糖可以逆浓度梯度进入细胞
4.如图为物质出入细胞质膜的示意图,其中离子通道是一种通道蛋白。通道蛋白是横跨细胞质膜的亲水性通道,允许适当大小的离子顺浓度梯度通过,①②③④代表不同的运输方式。下列相关叙述错误的是(  )
A.细胞吸水膨胀时,细胞质膜的厚度就会变小,说明细胞质膜具有一定的流动性
B.细胞质膜上载体蛋白结合葡萄糖后,其构象不会发生改变
C.可能代表CO2转运过程的是方式①
D.海洋鱼类体内盐分过高时需要快速排出,且不消耗能量,其跨膜运输的方式是②
三、细胞的胞吞和胞吐
1.胞吞(如图a)
通过质膜的变形运动将细胞外物质转运进细胞的过程。根据物质的大小及其入胞机制的不同,可将胞吞分为两种主要类型。细胞以大囊泡内吞较大固体颗粒的过程叫________;细胞通过小囊泡将细胞周围的微滴状液体摄入细胞的过程叫________。
2.胞吐(如图b)
细胞将要外排的大分子形成________,囊泡移动到____________处并与之结合,再将大分子排出细胞的过程。
3.胞吞和胞吐涉及细胞内多种膜的破裂与________,是一个需要细胞代谢__________的过程。
判断正误
(1)胞吞、胞吐过程中会导致膜成分的更新(  )
(2)物质运输和释放过程中的囊泡只能来自内质网和高尔基体(  )
(3)大分子有机物要通过载体蛋白的作用才能进入细胞内,并且要消耗能量(  )
任务三:分析细胞的胞吞和胞吐过程
LDL是一种低密度脂蛋白,进入细胞后会被水解,释放出胆固醇和脂肪酸,一旦体内的胆固醇过多就会导致细胞功能障碍,最严重的就是导致血管内皮细胞受损,从而发生动脉粥样硬化,这是造成心脑血管病的最主要原因之一。如图是胆固醇进入细胞的方式:
回答下列问题:
(1)上述LDL进入细胞的方式是什么?需要哪些条件?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(2)该过程依赖于细胞质膜的什么特点?体现了细胞质膜的什么功能?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(3)结合上述材料内容分析:如何预防胆固醇过高?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(4)通过胞吞和胞吐方式运输的物质一定是大分子吗?并说明理由。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(5)RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核属于胞吞、胞吐吗?为什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(6)据报道,一种称作“瘦素穿肠蛋白”的药物治疗肥胖,可口服使用,以减轻肥胖症患者肌肉注射的痛苦。小肠上皮细胞吸收该药物最可能的方式是什么?判断的依据是什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
1.胞吞和胞吐的比较
项目 胞吞 胞吐
条件 细胞摄取或排出大分子和部分颗粒性物质
原理 生物膜具有一定的流动性
特点 物质不穿过细胞质膜,而是通过囊泡转移,需要消耗能量,不需要载体蛋白协助
物质类型 可以是固体,也可以是液体
运输方式 生物膜将运输物包裹成囊泡
运输方向 细胞外→细胞内 细胞内→细胞外
模型
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
2.快速判定物质进出细胞的运输方式
5.下列有关胞吞和胞吐的叙述,错误的是(  )
A.胞吞可以分为吞噬和胞饮两种主要类型
B.胞吞要有内部供能才能完成
C.胞吐释放内含物后,会使细胞质膜表面积增加
D.二者运输物质时需要载体蛋白的协助
6.受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用,主要用于摄取特殊的生物大分子,其过程如图所示。下列有关叙述不正确的是(  )
A.该过程以膜的流动性为基础
B.该过程不能体现细胞质膜的选择透过性
C.Na+、K+等无机盐离子也可通过此方式跨膜运输
D.受体介导的胞吞过程存在细胞识别并需要内部供能
答案精析
一、
梳理教材新知
1.顺着 高 低
2.(1)①通道蛋白 顺浓度梯度 ②离子 (2)①载体蛋白 不需要 顺浓度梯度 ②自身构象的变化或移动 ③构象改变 ④特异性
3.(1)浓度差 (2)脂溶性 相对分子质量大小 所带电荷 (3)通道蛋白或载体蛋白
判断正误
(1)√ (2)√ (3)√ (4)×
探究核心知识
(1)运输方向是由高浓度向低浓度;缬氨霉素分子起到运输K+的作用。
(2)相同点:都是由高浓度向低浓度的扩散,不需要细胞代谢供能;不同点:后者需要缬氨霉素的协助,前者不需要。
落实思维方法
1.A [通道蛋白也能转运离子,A错误;图甲介导的物质运输需要载体蛋白的协助,其运输速率通常会受到载体蛋白数量的限制,C正确。]
2.BC [①②表示两种跨膜运输方式,分别是简单扩散、协助扩散,③④表示两种影响因素曲线,分别对应简单扩散、协助扩散。肺泡上皮细胞吸收氧气的方式是简单扩散,对应①③;人的成熟红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散,对应②④;甘油进出细胞的方式是简单扩散,对应①③;肌肉细胞吸收水的方式是简单扩散和协助扩散,对应①②③④。]
二、
梳理教材新知
(1)逆浓度 (2)载体蛋白 供能 (3)无机盐 氨基酸 葡萄糖 (4)代谢废物
判断正误
(1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
探究核心知识
(1)Na+-K+泵作为载体蛋白起到运输Na+和K+的作用;ATP为离子运输提供能量。
(2)图示属于主动运输,需要载体蛋白协助且消耗能量。主动运输保证细胞按照生命活动的需要,主动地选择吸收营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质。
(3)不是。
落实思维方法
3.B
4.B [细胞吸水膨胀时,细胞质膜的厚度就会变小,面积增大,说明细胞质膜具有一定的流动性,A正确;细胞质膜上载体蛋白结合葡萄糖后,其自身构象会发生改变,进而改变细胞质膜的通透性,达到运输葡萄糖的目的,B错误;细胞代谢产生的CO2以方式①即简单扩散运出胞外,C正确。]
三、
梳理教材新知
1.吞噬 胞饮
2.囊泡 细胞质膜
3.融合 供能
判断正误
(1)√ (2)× (3)×
探究核心知识
(1)LDL进入细胞的方式是胞吞;需要受体蛋白的参与且消耗能量。
(2)该过程依赖细胞质膜的流动性;体现了细胞质膜进行物质运输和细胞间信息交流的功能。
(3)形成健康的饮食习惯,减少胆固醇的摄入;适当进行运动锻炼,增强代谢能力。
(4)不一定是大分子物质。通过胞吞和胞吐方式运输的物质可以是固体,也可以是液体,一般是一些颗粒性物质、蛋白质等大分子,某些小分子物质也可通过胞吞和胞吐方式运输。
(5)不属于胞吞、胞吐。RNA和蛋白质等大分子物质通过核孔进出细胞核。
(6)胞吞。瘦素穿肠蛋白是一种蛋白质,属于生物大分子。
落实思维方法
5.D [通过胞吞和胞吐方式运输物质时不需要载体蛋白协助,D错误。]
6.C [该过程细胞质膜向内凹陷,以膜的流动性为基础,A正确;该过程体现了细胞质膜的流动性,不能体现选择透过性,B正确;Na+、K+等无机盐离子是通过主动运输的方式进行跨膜运输的,C错误。](共87张PPT)
被动运输、主动运输及细胞的胞吞和胞吐
第二章 细胞的结构和生命活动
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第2课时
学习目标
1.建构被动运输的概念,比较简单扩散和协助扩散的异同点。
2.掌握主动运输的特点及其与被动运输的区别。
3.掌握胞吞、胞吐的过程和特点。
内容索引
一、被动运输不需要细胞供能
三、细胞的胞吞和胞吐
二、主动运输需要细胞供能
课时对点练
被动运输不需要细胞供能

1.简单扩散:物质通过细胞质膜进出细胞时,会   浓度梯度从  浓度一侧向  浓度一侧移动的过程,如O2、部分水分子。
2.协助扩散
(1)依赖通道蛋白的协助扩散
①概念:一些物质借助于细胞质膜上的     ,不需要细胞代谢供能,      进出细胞质膜的被动运输方式。
②实例:神经细胞的细胞质膜上有   通道蛋白,它们在神经细胞兴奋的产生和传导中起重要作用。
梳理 教材新知
顺着


通道蛋白
顺浓度梯度
离子
(2)依赖载体蛋白的协助扩散
①概念:一些物质依赖细胞质膜上的     进出细胞,也    细
胞代谢供能,      通过细胞质膜。
②与通道蛋白的不同:载体蛋白先与被运输的离子或分子结合,然后通过           完成物质运输。
③实例:红细胞质膜运输葡萄糖分子:载体蛋白与葡萄糖分子结合→载体蛋白     →葡萄糖分子被转运到红细胞质膜的内侧→葡萄糖分子被释放。
④载体蛋白的特点:具有高度    。
载体蛋白
不需要
顺浓度梯度
自身构象的变化或移动
构象改变
特异性
3.被动运输的影响因素
(1)细胞质膜两侧物质的    大小。
(2)简单扩散的限制因素是物质的    、         及其____
   的种类和数量。
(3)协助扩散的限制因素是          的数量。
浓度差
脂溶性
相对分子质量大小
所带
电荷
通道蛋白或载体蛋白
(1)简单扩散不需要消耗细胞代谢产生的能量(  )
(2)细胞质膜可以让水分子自由通过(  )
(3)小分子、离子通过细胞质膜的方式可能不同(  )
(4)甘油是极性分子,所以不能以简单扩散的方式通过细胞质膜
(  )



×
任务一:构建被动运输的概念,比较简单扩散和协助扩散
人工膜(特定条件下人工合成的磷脂双分子层,如图)常被用于膜通透性的研究。科学家用人工膜进行实验发现:K+不能透过,如果在人工膜上加少量的缬氨霉素(一种短肽),K+便可通过膜由高浓度向低浓度扩散。思考回答下列问题:
探究 核心知识
(1)该实验中K+通过人工膜的运输方向是什么?缬氨霉素分子在K+的跨膜运输中起什么作用?
提示 运输方向是由高浓度向低浓度;缬氨霉素分子起到运输K+的作用。
(2)请比较一下氧气等气体分子和以上实验中K+通过细胞质膜的相同点和不同点。
提示 相同点:都是由高浓度向低浓度的扩散,不需要细胞代谢供能;不同点:后者需要缬氨霉素的协助,前者不需要。
核心归纳
1.简单扩散和协助扩散的比较
项目 简单扩散 协助扩散
不同点 不需要通道蛋白或载体蛋白协助;运输速率取决于膜内外物质的浓度差 需要通道蛋白或载体蛋白协助;运输速率取决于膜内外物质的浓度差和通道蛋白或载体蛋白数量
相同点 都是顺浓度梯度的跨膜运输;都不需要细胞代谢供能
核心归纳
2.被动运输速率和浓度差及细胞能量供应的关系曲线
(1)简单扩散的影响因素:物质运输速率主要取决于膜内
外物质浓度差的大小,也与物质相对分子质量大小和脂
溶性有关(如图1)。
(2)协助扩散的影响因素:除了膜内外物质浓度差的大小
外,还与膜上通道蛋白或载体蛋白的数量有关。当通道蛋
白或载体蛋白达到饱和时,物质浓度再增加,物质运输速
率也不再增大(如图2)。
核心归纳
(3)被动运输不消耗能量,所以物质运输速率和细胞能量供应无关(如图3)。
核心归纳
3.载体蛋白的特性
(1)特异性:载体蛋白上的结合位点只与某种或某类溶质进行暂时性、可逆性的结合和分离,完成物质的被动运输。
(2)饱和性:细胞膜上的载体蛋白数量有限,在运输过程中当所有载体蛋白都已承担相应的运输任务时,运输的速度不再因其他条件而加快。
4.通道蛋白的特性
(1)具有专一性和极高的转运速率。
(2)没有饱和值。
(3)并非连续性开放。
核心归纳
5.载体蛋白与通道蛋白的区别
载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,每次转运时都会发生自身构象的改变;通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,且不需要与其结合。
1.(2024·南通高一期末)图甲、图乙分别表示载体蛋白和通道蛋白介导的两种物质被动运输方式,其中通道蛋白介导的运输速率比载体蛋白介导的运输速率快1 000倍以上。下列叙述错误的是
A.载体蛋白可转运离子而通道蛋白
 只能转运分子
B.载体蛋白在运输物质的过程中其
 空间结构会发生改变
C.图甲载体蛋白介导的运输速率通常会受到载体蛋白数量的限制
D.图乙通道蛋白介导的运输速率快是因为溶质分子不需要与通道蛋白结合
落实 思维方法

通道蛋白也能转运离子,A错误;
图甲介导的物质运输需要载体蛋白的协助,其运输速率通常会受到载体蛋白数量的限制,C正确。
2.(多选)(2023·南通中学高一期末)如图表示与
简单扩散、协助扩散有关的图例或曲线。下
列选项中对应正确的是
A.肺泡上皮细胞吸收氧气——①④
B.人的成熟红细胞吸收葡萄糖——②④
C.甘油进出细胞——①③
D.肌肉细胞吸收水——②④


①②表示两种跨膜运输方式,分别是简
单扩散、协助扩散,③④表示两种影响
因素曲线,分别对应简单扩散、协助扩
散。肺泡上皮细胞吸收氧气的方式是简
单扩散,对应①③;人的成熟红细胞吸
收葡萄糖的方式是协助扩散,对应②④;
甘油进出细胞的方式是简单扩散,对应
①③;肌肉细胞吸收水的方式是简单扩散和协助扩散,对应①②③④。
主动运输需要细胞供能

主动运输
(1)物质运输的方向:物质    梯度进行跨膜运输。
(2)所需条件:需要细胞质膜上相应    的参与;需要细胞代谢  。
(3)实例:植物根尖细胞吸收    ;    、    进入小肠绒毛上皮细胞。
(4)意义:保证细胞按照生命活动的需要,主动地选择吸收营养物质,排出     和对细胞有害的物质,对于活细胞完成各项生命活动具有重要意义。
梳理 教材新知
逆浓度
载体蛋白
供能
无机盐
氨基酸
葡萄糖
代谢废物
(1)性激素通过主动运输分泌到细胞外(  )
(2)主动运输过程中载体蛋白的空间结构不发生改变(  )
(3)相对分子质量小的物质或离子都可以通过简单扩散进入细胞内
(  )
(4)葡萄糖都以协助扩散的方式进入细胞(  )
(5)细胞主动运输物质的结果是使物质在细胞质膜内外的浓度趋于相等(  )
×
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探究 核心知识
任务二:分析主动运输的过程
结合材料与教材相关内容,讨论下列问题:
材料 与细胞外液相比,动物细胞内K+浓度高、Na+浓度低,这对于细胞生命活动的正常进行是至关重要的。Na+-K+泵在维持这种溶质浓度差的过程中发挥着重要的作用。细胞内的ATP和Na+与Na+-K+泵上相应位点结合后,ATP水解导致Na+-K+泵的构象发生改变,将Na+运出细胞(如图1、2);之后,细胞外K+与Na+-K+泵上相应位点结
合,磷酸基团与Na+-K+泵脱离,Na+-K+
泵构象恢复,将K+运入细胞(如图3、4)。
(1)分析Na+和K+运输过程中,Na+-K+泵和ATP的作用分别是什么?
提示 Na+-K+泵作为载体蛋白起到运输Na+和K+的作用;ATP为离子运输提供能量。
(2)图示属于什么运输方式,需要哪些条件?有什么意义?
提示 图示属于主动运输,需要载体蛋白协助且消耗能量。主动运输保证细胞按照生命活动的需要,主动地选择吸收营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质。
(3)Na+-K+泵既能与K+结合也能和Na+结合,是否说明载体蛋白不具有特异性?
提示 不是。
核心归纳
1.影响主动运输的因素及其曲线
(1)载体蛋白的种类和数量:决定所运输的物质的种类和数量。载体蛋白的数量有限,当细胞质膜上的载体蛋白达到饱和时,细胞吸收相应物质的速率不再随物质浓度的增大而增加(如图甲)。
(2)能量:凡是影响细胞产生能量的因素都能影响主动运输,如O2浓度(如图乙)、温度等。
特别注意
温度也会影响物质运输速率
核心归纳
2.被动运输与主动运输的比较
物质跨膜 运输的方式 被动运输 主动运输
简单扩散 协助扩散
物质运输方向 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度
是否需要载体 蛋白或通道蛋白 不需要 需要 需要
是否消耗能量 不消耗 不消耗 消耗
核心归纳
物质跨膜 运输的方式 被动运输 主动运输
简单扩散 协助扩散
图例
举例 O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等 H2O、某些离子、红细胞吸收葡萄糖等 小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸,植物根尖细胞吸收无机盐等
落实 思维方法
3.(2024·盐城高一期末)协同转运是一种常见的跨膜运输方式,例如,葡萄糖利用储存在Na+浓度梯度中的能量进入细胞(如图所示)。下列相关叙述错误的是
A.图中K+以主动运输的方式进入细胞
B.Na+进出细胞的过程都需要消耗ATP
C.转运葡萄糖的载体也可以转运Na+
D.葡萄糖可以逆浓度梯度进入细胞

图中K+进入细胞是逆浓度梯度运输,需要载
体蛋白和能量,属于主动运输,A正确;
Na+出细胞的过程是逆浓度梯度运输,需要载
体蛋白和ATP,属于主动运输,但Na+进细胞
是顺浓度梯度的协助扩散,不消耗ATP,B错误;
据题图分析可知,细胞的载体蛋白同时与Na+和葡萄糖结合后,在膜两侧Na+浓度梯度驱动下吸收葡萄糖,即转运葡萄糖的载体也可转运Na+,C正确;
据题图分析可知,葡萄糖可以通过主动运输,逆浓度梯度进入细胞,D正确。
4.如图为物质出入细胞质膜的示意图,其中离子通道是一种通道蛋白。通道蛋白是横跨细胞质膜的亲水性通道,允许适当大小的离子顺浓度梯度通过,①②③④代表不同的运输方式。下列相关叙述错误的是
A.细胞吸水膨胀时,细胞质膜的厚度
 就会变小,说明细胞质膜具有一定
 的流动性
B.细胞质膜上载体蛋白结合葡萄糖后,
 其构象不会发生改变
C.可能代表CO2转运过程的是方式①
D.海洋鱼类体内盐分过高时需要快速排出,且不消耗能量,其跨膜运输
 的方式是②

细胞吸水膨胀时,细胞质膜的厚度
就会变小,面积增大,说明细胞质
膜具有一定的流动性,A正确;
细胞质膜上载体蛋白结合葡萄糖后,
其自身构象会发生改变,进而改变细胞质膜的通透性,达到运输葡萄糖的目的,B错误;
细胞代谢产生的CO2以方式①即简单扩散运出胞外,C正确。
细胞的胞吞和胞吐

1.胞吞(如图a)
通过质膜的变形运动将细胞外物质转运进细胞的过程。根据物质的大小及其入胞机制的不同,可将胞吞分为两种主要类型。细胞以大囊泡内吞较大固体颗粒的过程叫   ;细胞通过小囊泡将细胞周围的微滴状液体摄入细胞的过程叫   。
梳理 教材新知
吞噬
胞饮
2.胞吐(如图b)
细胞将要外排的大分子形成   ,囊泡移动到     处并与之结合,再将大分子排出细胞的过程。
3.胞吞和胞吐涉及细胞内多种膜的破裂与   ,是一个需要细胞代谢
   的过程。
囊泡
细胞质膜
融合
供能
(1)胞吞、胞吐过程中会导致膜成分的更新(  )
(2)物质运输和释放过程中的囊泡只能来自内质网和高尔基体(  )
(3)大分子有机物要通过载体蛋白的作用才能进入细胞内,并且要消耗能量(  )

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任务三:分析细胞的胞吞和胞吐过程
LDL是一种低密度脂蛋白,进入
细胞后会被水解,释放出胆固醇
和脂肪酸,一旦体内的胆固醇过
多就会导致细胞功能障碍,最严
重的就是导致血管内皮细胞受损,
从而发生动脉粥样硬化,这是造
成心脑血管病的最主要原因之一。如图是胆固醇进入细胞的方式:
探究 核心知识
回答下列问题:
(1)上述LDL进入细胞的方式是什么?需要哪些条件?
提示 该过程依赖细胞质膜的流动性;体现了细胞质膜进行物质运输和细胞间信息交流的功能。
提示 LDL进入细胞的方式是胞吞;需要受体蛋白的参与且消耗能量。
(2)该过程依赖于细胞质膜的什么特点?体现了细胞质膜的什么功能?
(3)结合上述材料内容分析:如何预防胆固醇过高?
提示 不一定是大分子物质。通过胞吞和胞吐方式运输的物质可以是固体,也可以是液体,一般是一些颗粒性物质、蛋白质等大分子,某些小分子物质也可通过胞吞和胞吐方式运输。
提示 形成健康的饮食习惯,减少胆固醇的摄入;适当进行运动锻炼,增强代谢能力。
(4)通过胞吞和胞吐方式运输的物质一定是大分子吗?并说明理由。
(5)RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核属于胞吞、胞吐吗?为什么?
提示 胞吞。瘦素穿肠蛋白是一种蛋白质,属于生物大分子。
提示 不属于胞吞、胞吐。RNA和蛋白质等大分子物质通过核孔进出细胞核。
(6)据报道,一种称作“瘦素穿肠蛋白”的药物治疗肥胖,可口服使用,以减轻肥胖症患者肌肉注射的痛苦。小肠上皮细胞吸收该药物最可能的方式是什么?判断的依据是什么?
核心归纳
1.胞吞和胞吐的比较
项目 胞吞 胞吐
条件 细胞摄取或排出大分子和部分颗粒性物质
原理 生物膜具有一定的流动性
特点 物质不穿过细胞质膜,而是通过囊泡转移,需要消耗能量,不需要载体蛋白协助
物质类型 可以是固体,也可以是液体
核心归纳
项目 胞吞 胞吐
运输方式 生物膜将运输物包裹成囊泡
运输方向 细胞外→细胞内 细胞内→细胞外
模型
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
核心归纳
2.快速判定物质进出细胞的运输方式
落实 思维方法
5.下列有关胞吞和胞吐的叙述,错误的是
A.胞吞可以分为吞噬和胞饮两种主要类型
B.胞吞要有内部供能才能完成
C.胞吐释放内含物后,会使细胞质膜表面积增加
D.二者运输物质时需要载体蛋白的协助

通过胞吞和胞吐方式运输物质时不需要载体蛋白协助,D错误。
6.受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用,主要用于摄取特殊的生物大分子,其过程如图所示。下列有关叙述不正确的是
A.该过程以膜的流动性为基础
B.该过程不能体现细胞质膜的选择透过性
C.Na+、K+等无机盐离子也可通过此方式
 跨膜运输
D.受体介导的胞吞过程存在细胞识别并需要内部供能

该过程细胞质膜向内凹陷,以膜的流动性
为基础,A正确;
该过程体现了细胞质膜的流动性,不能体
现选择透过性,B正确;
Na+、K+等无机盐离子是通过主动运输的方式进行跨膜运输的,C错误。
网络构建
课时对点练

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题组一 被动运输
1.甲、乙两种物质分别依赖简单扩散和协助扩散进入细胞,如果以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞质膜,并维持其他条件不变,则
A.甲运输被促进 B.乙运输被促进
C.甲运输被抑制 D.乙运输被抑制

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2.细胞质膜的选择透过性保证了细胞内相对稳定的微环境。下列物质中以简单扩散方式通过细胞质膜的是
A.Na+ B.二氧化碳
C.RNA D.胰岛素

一般Na+内流时属于协助扩散,Na+外流时属于主动运输,A不符合题意;
二氧化碳的运输属于简单扩散,B符合题意;
RNA通过核孔进入细胞质,需要消耗能量,不是简单扩散,C不符合题意;
胰岛素是通过胞吐被分泌出细胞的,D不符合题意。
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3.如图表示某细胞质膜受到外界环境的刺激被激活时,膜上发生的一系列变化,已知未受刺激时膜外Na+浓度远高于膜内。根据图示分析,下列有关叙述错误的是
A.物质①的合成场所为内质网,物质②
 的合成场所为核糖体
B.物质②被激活时空间结构发生了变化,其功能也会发生变化
C.图示Na+进入细胞的方式为协助扩散,属于被动运输
D.图示过程主要体现了细胞质膜具有进行细胞间的信息交流的功能

物质①是磷脂分子,属于脂质,合
成场所是内质网,物质②是蛋白质,
合成场所是核糖体,A正确;
据题图可知,物质②未被激活时不能运输Na+,被激活后,空间结构发生变化,功能也发生变化,能够运输Na+,B正确;
据题图可知,Na+运输时需要通道蛋白的协助,属于协助扩散,协助扩散属于被动运输,C正确;
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图中显示的是Na+的运输,主要体现了细胞质膜具有控制物质进出细胞的功能,图示过程是发生在同一个细胞的细胞质膜上的,不能体现细胞质膜具有进行细胞间的信息交流的功能,D错误。
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题组二 主动运输
4.(2023·江苏沭阳高级中学高一检测)如图为某种离子跨膜运输的示意图,下列判断正确的是
A.图中离子跨膜的正确顺序是乙→丙→甲
B.离子跨膜不需要消耗ATP中的能量
C.磷脂的运动使离子跨膜的通道自动开闭
D.图示的离子跨膜方式为协助扩散

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题图显示,载体蛋白的开口朝下打开,某
种离子与之结合后,载体蛋白朝下的开口
关闭,在ATP水解释放的能量驱动下,载
体蛋白的开口朝上打开,将物质释放出来,据此可知,离子跨膜的正确顺序是乙→丙→甲,A正确;
该离子跨膜需要消耗ATP中的能量,其方式是主动运输,B、D错误;
仅依靠磷脂的运动不能实现离子跨膜通道的自动开闭,C错误。
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5.如表是正常生理条件下人体红细胞和血浆中K+和Na+浓度的测定值(单位:mmol/L)。下列分析正确的是
A.Na+以协助扩散的方式从红细胞进入血浆
B.K+从红细胞进入血浆需要消耗能量
C.K+以主动运输的方式从血浆进入红细胞
D.Na+以简单扩散的方式从血浆进入红细胞
项目 K+ Na+
红细胞 150 26
血浆 5 144

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正常生理条件下,红细胞内Na+浓度远低于血
浆,Na+以主动运输的方式从红细胞逆浓度梯
度进入血浆,A错误;
K+以协助扩散的方式从红细胞顺浓度梯度进
入血浆,不需要消耗能量,B错误;
红细胞内K+浓度远高于血浆,表明K+以主动运输的方式从血浆逆浓度梯度进入红细胞,C正确;
Na+以协助扩散的方式从血浆顺浓度梯度进入红细胞,D错误。
项目 K+ Na+
红细胞 150 26
血浆 5 144
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6.如图甲、乙分别是洋葱根尖在不同O2浓度及不同底物浓度情况下(其他条件适宜),从含硝酸钾的全营养液中吸收  的速率曲线图。下列相关叙述错误的是
A.a点时影响离子吸收速率的主要因素是能量
B.b点之后离子吸收速率不再增大是因为能量
 不足
C.c点时影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度
D.若底物浓度太高,可能会导致细胞对物质的吸收速率在d点下降

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洋葱根尖吸收  的方式是主动运输,吸收速率受能量、载体蛋白和底物浓度的影响。b点之后离子吸收速率不再增大的原因是载体蛋白的数量有限,B错误。
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题组三 细胞的胞吞和胞吐
7.如图所示为细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列有关叙述错误的是
A.a与b过程的实现与生物膜的流动性有关
B.a与b是普遍存在的物质跨膜运输的方式
C.a过程形成的囊泡,在细胞内可以被溶酶体降解
D.细胞通过a过程摄取大分子时不需要膜上的蛋白质识别

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胞吞与胞吐过程的实现与生物膜的流动性有关,A正确;
胞吞与胞吐是普遍存在的物质跨膜运输的方式,大分子
物质进出细胞通常是以这两种方式进行,B正确;
胞吞过程形成的囊泡,在细胞内可以被溶酶体降解,C正确;
大分子有机物通过胞吞进入细胞时,利用了细胞质膜的流动性,不需要载体蛋白的协助,但需要与膜上的蛋白质识别与结合,D错误。
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8.下列关于物质通过“胞吞”和“胞吐”进出细胞的叙述,正确的是
A.胞吞和胞吐过程不需细胞代谢供能
B.胞吞和胞吐涉及多种膜的破裂与融合
C.胞吐运输物质都是从高浓度到低浓度
D.生物大分子的胞吞作用需要载体蛋白的参与

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胞吞和胞吐过程需要细胞代谢供能,A错误;
胞吞和胞吐涉及细胞内多种膜的破裂与融合,如分泌蛋白的运输和释放过程,涉及内质网、高尔基体、细胞质膜的破裂与融合,B正确;
胞吐运输物质,对浓度高低没有要求,C错误;
生物大分子的胞吞作用不需要载体蛋白的参与,D错误。
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9.研究发现,在小肠绒毛的微绒毛面上存在着两种运输葡萄糖的载体蛋白——SGLT1和GLUT2,前者是主动运输的载体蛋白,后者是协助扩散的载体蛋白。科学家根据不同葡萄糖浓度下的运输速率绘制了如图所示曲线。
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下列说法错误的是
A.细胞运输葡萄糖时,协助扩散最高速率
 约为主动运输最高速率的3倍
B.在较低浓度下,主动运输的载体先达到
 饱和状态
C.小肠绒毛细胞对葡萄糖的两种运输方式
 在同时进行
D.在较高浓度下,细胞主要依赖主动运输
 来增大吸收速率

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10.阿米巴痢疾是一种消化道传染病,病因是感染了在人体肠道内寄生的痢疾内变形虫。该虫能分泌蛋白分解酶,溶解人的肠壁组织,再通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞,引发阿米巴痢疾。以下分析错误的是
A.饭前便后洗手是预防阿米巴痢疾的有效措施之一
B.该虫分泌蛋白分解酶的过程促进了其生物膜成分的更新
C.人体组织直接为痢疾内变形虫合成蛋白分解酶提供能量
D.痢疾内变形虫“吃掉”肠壁组织细胞的过程需要消耗能量

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在分泌蛋白分解酶的过程中,高尔基体膜、内质网膜、细胞质膜之间存在膜成分的转移,促进了其生物膜成分的更新,B正确;
人体组织并不直接为痢疾内变形虫合成蛋白分解酶提供能量,C错误;
痢疾内变形虫通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞,胞吞作用需要消耗能量,D正确。
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11.(多选)(2024·泰州中学高一期末)如图为某植物细胞膜部分结构与功能示意图。据图分析,下列叙述正确的是
A.该细胞吸收果糖的方式是协助扩散
B.图中载体蛋白对物质运输不具有选择性
C.图中同种物质可通过不同方式出入细胞
D.图中细胞内外H+浓度梯度依靠质子泵
 维持


果糖进入细胞利用H+顺浓度梯度运输产
生的势能,属于主动运输,A错误;
转运蛋白对物质运输具有选择性,B错误;
图中同种物质可通过不同方式出入细胞,
如H+出细胞属于主动运输,进入细胞属于协助扩散,C正确;
由图示可知,质子泵能使H+从低浓度运输到高浓度,可维持细胞内外H+浓度梯度,D正确。
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12.(多选)通道蛋白主要根据物质的大小和电荷等进行辨别,不需要与物质结合;载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的溶质分子通过,而且每次转运都发生自身构象的改变。下列说法正确的是
A.通道蛋白参与主动运输过程时会消耗ATP
B.通道蛋白运输物质的效率远低于载体蛋白
C.载体蛋白与被转运物质的结合具有特异性
D.载体蛋白与通道蛋白都可以参与协助扩散


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载体蛋白和通道蛋白都属于膜转运蛋白。载体蛋白可以参与主动运输,也可以参与被动运输,通道蛋白往往只参与选择性的被动运输,A错误。
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13.(2024·徐州高一期末)图甲表示物质跨膜运输的方式,图乙所示为小肠上皮细胞吸收转移营养物质的过程。已知主动运输消耗的能量可来自ATP或离子电化学梯度。请回答下列问题:
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(1)图甲中B代表_____________________。属于被动运输方式的有______
____(填图中字母);可表示水分子进出细胞的是______(填图中字母);跨膜运输方式会受到低温影响的是_______________(填图中字母)。
磷脂(或磷脂双分子层)
b、c、
d
b、c
a、b、c、d、e
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低温会影响膜的流动性以及通道蛋白和载体蛋白的活性,从而可影响简单扩散、主动运输和协助扩散,故图甲中跨膜运输方式会受到低温影响的是a、b、c、d、e。
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(2)图乙中Na+从肠腔运输到小肠上皮细胞和从小肠上皮细胞运输到组织细胞间隙的方式分别是__________、__________。蛋白质D运输葡萄糖是____(填“逆”或“顺”)浓度梯度进行的,运输方式是__________,能量来自_________________。
协助扩散
主动运输

主动运输
Na+电化学梯度
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图乙中Na+从肠腔运输到小肠上皮细胞的过
程为顺浓度梯度运输,需要载体蛋白,不需
要能量,运输方式为协助扩散。Na+从小肠
上皮细胞运输到组织细胞间隙的方式为主动
运输。蛋白质D运输葡萄糖是从肠腔运输到小肠上皮细胞,为逆浓度梯度运输,需要消耗能量,所需能量来自Na+顺浓度梯度运输形成的电化学势能,这种运输方式为主动运输。
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(3)小肠是食物消化吸收的主要场所,但酒精除了在小肠中被吸收以外,还能在胃中被吸收,这是因为细胞质膜的主要成分中有____________分子,使酒精或其他脂溶性物质能够以_________的运输方式进入细胞,所以空腹饮酒,酒精吸收快,易醉。
磷脂(或脂质)
简单扩散
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小肠是食物消化吸收的主要场所,但酒精除了在小肠中被吸收以外,还能在胃中被吸收,这是因为细胞质膜的主要成分中有磷脂(或脂质)分子,使酒精或其他脂溶性物质能够以简单扩散的运输方式进入细胞,所以空腹饮酒,酒精吸收快,易醉。
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14.(2024·宿迁高一期末)图甲是物质A通过细胞膜被细胞吸收的示意图,请回答下列问题:
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(1)物质A跨膜运输的方式是_________,判断理由是__________________
_____。其中B代表_________,其运输方式也可用图乙中的曲线____(填序号)表示。如果物质A释放到细胞外,则转运方向是_______(填“Ⅰ→
Ⅱ”或“Ⅱ→Ⅰ”)。
主动运输
物质A为逆浓度梯度
运输
载体蛋白

Ⅱ→Ⅰ
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物质A为逆浓度梯度运输,运输方式是主动运输,其中B可以协助物质A跨膜运输,表示载体蛋白;图乙中,曲线②反映出物质进入细胞可以逆浓度梯度进行,说明物质运输方式与物质A相同;Ⅰ侧含有糖蛋白,代表膜外,如果物质A释放到细胞外,则转运方向是Ⅱ→Ⅰ。
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(2)图甲中细胞膜是在____________(填“光学显微镜”或“电子显微镜”)下放大的结果。该膜的模型被称为______________,科学家用该模型很好地解释了生物膜的结构及特点。
电子显微镜
流动镶嵌模型
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(3)图乙中曲线①反映出物质运输速率与_______________有关。
膜内外浓度差
图乙中曲线①反映的是简单扩散,而影响简单扩散的因素主要是膜两侧的浓度差。
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(4)参与图甲所示运输方式的细胞器通常是________________。
核糖体、线粒体
图甲所示的方式是主动运输,该过程需要载体蛋白的协助,蛋白质的合成场所是核糖体,此外还需要消耗能量,主要由线粒体提供。作业12 细胞质膜具有选择透过性
第1~9题,每题6分;第10~11题,每题7分,共68分。
题组一 渗透作用
1.(2023·南京金陵中学高一期中)渗透是水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。下列现象属于渗透作用的是(  )
A.蔗糖在水中溶解后使水变甜
B.暴露在空气中的氯化钠潮解
C.钾离子通过原生质层
D.萎蔫的菜叶放在清水中变坚挺
2.(2024·宿迁实验中学高一期末)如图是研究渗透作用的装置。甲是发生渗透作用时的初始状态,乙是较长时间之后达到动态平衡的状态。下列有关叙述错误的是(  )
A.若③为一层纱布,则不会发生此现象
B.甲中溶液②的浓度大于溶液①的浓度
C.乙中溶液①和②之间没有水分子运动
D.甲到乙过程中水柱上升速度逐渐减慢
题组二 植物细胞的质壁分离和复原现象
3.(2023·江苏姜堰中学高一检测)下列关于细胞质壁分离的叙述,正确的是(  )
A.植物细胞在一定条件下都能观察到明显的质壁分离现象
B.动物细胞不能发生质壁分离的根本原因是不具有半透膜
C.一定浓度的甘油溶液可以使紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离
D.质壁分离过程中,细胞液的浓度逐渐减小
4.切取形态、质量相同,生理状态相近的马铃薯三块,分别放入甲、乙、丙三种不同浓度的蔗糖溶液中,一小时后称量马铃薯块的质量,其质量改变的百分率如表所示。由表可知三种溶液在浓度上的关系是(  )
溶液 马铃薯质量改变的百分率
甲 减少5%
乙 没有变化
丙 增加4%
A.甲>乙>丙 B.丙>乙>甲
C.乙>甲>丙 D.丙>甲>乙
5.(2024·盐城第一中学高一期末)如图是某同学用洋葱紫色鳞片叶的外表皮做“植物细胞的吸水与失水”实验中所观察到的细胞图,下列叙述正确的是(  )
A.图中①②⑥组成了细胞的原生质层
B.图中细胞处于质壁分离状态,此时⑥处的浓度一定大于⑦处的浓度
C.图中①是细胞壁,⑥中充满了外界溶液
D.图中⑦是细胞液,在细胞发生质壁分离过程中,其颜色逐渐变浅
6.某生物兴趣小组利用紫色洋葱鳞片叶为实验材料,探究植物细胞的吸水和失水,下列有关叙述正确的是(  )
A.该实验观察了植物细胞的质壁分离和复原现象,没有对照实验
B.发生质壁分离的细胞,滴加清水后不一定都能复原
C.质壁分离中的“质”“壁”分别是指细胞质、细胞壁
D.用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位,观察到的质壁分离程度完全相同
题组三 细胞质膜对不同物质的通透性不同
7.根据物质“相似相溶”的原理,脂溶性物质能优先通过细胞质膜进入细胞,这与细胞质膜中的哪种成分有关(  )
A.磷脂 B.蛋白质 C.脂肪 D.糖类
8.(2024·南京高一检测)在处理污水时,人们设计了一种膜结构,有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧,以降低有毒重金属离子对水的污染,这是模拟了细胞质膜的(  )
A.识别功能 B.流动性特点
C.保护性功能 D.选择透过性
9.将五个大小相同的马铃薯幼根与物种A的幼根分别放入甲~戊五种不同浓度的蔗糖溶液中,数小时后,取出称重,重量变化如图所示。下列关于该实验结果的说法,错误的是(  )
A.与马铃薯幼根细胞液浓度相等的溶液是甲溶液
B.马铃薯比物种A更耐旱
C.物种A幼根的细胞在甲溶液中不一定会发生明显的质壁分离
D.在这五种蔗糖溶液中,浓度最大的是丙溶液
10.(多选)某同学利用绿色植物叶肉细胞进行质壁分离及复原实验(如图),下列相关叙述正确的是(  )
A.在细胞的缓慢失水过程中,细胞的吸水能力逐渐减弱
B.若a处为高浓度KNO3溶液,该细胞质壁分离后一定能自动复原
C.若该细胞刚好处于相对平衡状态,则a、c溶液的浓度基本相等
D.若该细胞置于有红墨水的蔗糖溶液中,则a处为红色
11.(多选)如图为某种植物幼苗(大小、长势相同)均分为甲、乙两组后,在两种不同浓度的KNO3溶液中培养时鲜重的变化情况(其他条件相同且不变)。下列有关叙述正确的是(  )
A.实验表明,外界溶液的浓度对植物生命活动的正常进行非常重要
B.3 h后一段时间,两组幼苗均已出现萎蔫现象,直接原因是蒸腾作用和根细胞失水
C.6 h时,甲组幼苗因根系开始吸收K+、NO,吸水能力增强,使鲜重逐渐提高
D.若把甲组的KNO3溶液改为等浓度的蔗糖溶液,12 h后的实验结果与甲组不同
12.(12分)(2023·连云港高一月考)现有两瓶质量分数均是30%的葡萄糖溶液和蔗糖溶液。已知水分子可以透过半透膜,葡萄糖、蔗糖分子均不能透过。请回答下列问题:
(1)A同学把体积相同的葡萄糖溶液与蔗糖溶液用半透膜隔开(如图1所示),在一段时间内,甲液面的变化情况是________(填“升高”“降低”或“不变”),渗透平衡状态时水分子扩散速率________(填“相等”或“不相等”),甲溶液浓度________(填“>”“<”或“=”)乙溶液浓度。现分别往甲、乙溶液中加入等量的蔗糖酶,最后甲液面________(填“高于”“低于”或“等于”)乙液面。
(2)B同学以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料,利用细胞质壁分离原理进行了鉴定葡萄糖和蔗糖溶液的实验。请在图2中绘出可能的实验结果。
13.(20分)黑藻是一种常见的沉水植物,其叶肉细胞中的液泡无色,而叶绿体大而清晰。某同学观察黑藻叶肉细胞的质壁分离现象,实验步骤和观察结果如图1。请回答下列问题:
(1)在制作黑藻叶片临时玻片标本时,先在载玻片上滴加______________,把黑藻叶片放入并展平,然后加上______________,进行观察。若观察细胞质的流动,可通过观察____________的运动作为标志。
(2)黑藻叶片的叶肉细胞能发生质壁分离的外因是蔗糖溶液浓度______(填“>”“<”或“=”)细胞液浓度,质壁分离是指细胞壁和______________________________发生分离。
(3)若步骤②中,从一侧滴加的是加有伊红(植物细胞不吸收的红色染料)的0.3 g/mL蔗糖溶液,则在显微镜下观察到P、Q处颜色分别是____________________、____________。若进行后续的实验,滴加清水后发现细胞并未质壁分离复原,可能的原因是___________________
________________________________________________________________________。
(4)图2中A、B、C为处于不同生理状态的三个洋葱鳞片叶表皮细胞,请回答下列问题:
通常利用紫色洋葱鳞片叶的________(填“内”或“外”)表皮制作临时玻片标本,以便观察到较为明显的实验现象。图2是显微镜下观察到的处于不同浓度的溶液中的细胞,则A、B、C细胞所处的外界溶液浓度大小关系是________(用字母加“>”表示)。
答案精析
1.D
2.C [纱布没有选择透过性,溶质和溶剂分子都能透过纱布,因此不会发生此现象,A正确;从甲到乙,漏斗液面上升,根据渗透原理,说明甲中溶液②的浓度大于溶液①的浓度,B正确;乙中达到渗透平衡后,溶液①和②之间水分子进出达到了平衡,C错误;甲到乙过程中,半透膜两侧溶液浓度差逐渐变小,水分子由溶液①进入②的速率减小,因此甲到乙过程中水柱上升速度逐渐减慢,D正确。]
3.C
4.A [成熟植物细胞可看作一个渗透系统,它可发生渗透吸水或失水。根据渗透作用的原理可知,甲溶液中马铃薯质量减少,说明马铃薯块失水,甲溶液浓度大于马铃薯细胞液的浓度;乙溶液中马铃薯质量没有变化,说明乙溶液浓度等于马铃薯细胞液的浓度;丙溶液中马铃薯质量增加,说明马铃薯块吸水,丙溶液浓度小于马铃薯细胞液的浓度。]
5.C
6.B [在“观察植物细胞的质壁分离和复原现象”的实验中,质壁分离的前后可以形成对照,质壁分离过程和质壁分离的复原过程也可以对照,所以本实验有对照,A错误;使用高浓度的蔗糖溶液进行质壁分离实验时,会使细胞由于大量失水而死亡,不会再出现质壁分离复原现象,B正确;质壁分离中的“质”“壁”分别是指原生质层、细胞壁,C错误;紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位的细胞,其细胞液浓度不一定都相同,用相同浓度的外界溶液进行质壁分离实验时,观察到的质壁分离程度可能不同,D错误。]
7.A 8.D
9.D [在甲溶液中,马铃薯幼根细胞的重量不变,说明马铃薯吸水和失水处于动态平衡,甲溶液是与马铃薯幼根细胞液等渗的溶液,A正确;由题图可知,马铃薯的吸水能力要比物种A强,所以马铃薯更耐干旱,B正确;质壁分离的条件之一是外界溶液浓度大于细胞液的浓度,在甲溶液中,物种A幼根会失去水分,说明外界溶液浓度大于细胞液的浓度,但浓度差较小的情况下对于一个细胞来说不一定发生明显的质壁分离,C正确;在这五种蔗糖溶液中,在乙溶液中,马铃薯幼根细胞的重量减少最大,说明乙溶液的浓度是最大的,D错误。]
10.CD [在细胞的缓慢失水过程中,细胞液浓度逐渐升高,细胞渗透压升高,吸水能力逐渐增加,A错误;若a处为高浓度KNO3溶液,则该细胞可能会因为过多失水而死亡,因此,质壁分离后的细胞未必能自动复原,B错误;若该细胞刚好处于相对平衡状态,此时水分子进出细胞的速率相等,则a、b、c三种溶液的浓度基本相等,C正确;若该细胞置于有红墨水的蔗糖溶液中,则细胞发生质壁分离后,a处为外界溶液,即蔗糖溶液,应为红色,D正确。]
11.ABD
12.(1)升高 相等 > 低于 (2)如图所示
解析 (1)由题意可知,甲、乙两侧分别是葡萄糖溶液与蔗糖溶液,且质量浓度相同,由于蔗糖是二糖,葡萄糖是单糖,因此甲的物质的量浓度大于乙的物质的量浓度,甲的渗透压大于乙的渗透压,因此甲液面升高,渗透平衡状态时水分子扩散速率是相等的,此时甲溶液浓度>乙溶液浓度。如果向蔗糖溶液中加入适量的蔗糖酶,蔗糖将水解为葡萄糖和果糖,相同质量的蔗糖水解后产生的葡萄糖和果糖分子数大于相同质量的葡萄糖的分子数,因此形成的乙溶液浓度大于甲溶液浓度,导致甲侧液面低于乙侧。(2)以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料,利用细胞质壁分离原理进行鉴定蔗糖溶液和葡萄糖溶液的实验,由于蔗糖分子不能透过原生质层,故细胞失水后,液泡体积不断减小,最后保持稳定。而由于葡萄糖分子能透过原生质层,故细胞先发生质壁分离后自动复原,液泡体积先减小后增大,最后保持稳定。具体曲线图见答案。
13.(1)清水(或蒸馏水) 盖玻片 叶绿体 (2)> 原生质层
(3)绿色 红色 细胞失水过多而死亡 (4)外 C>A>B作业13 被动运输、主动运输及细胞的胞吞和胞吐
第1~12题,每题5分,共60分。
题组一 被动运输
1.甲、乙两种物质分别依赖简单扩散和协助扩散进入细胞,如果以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞质膜,并维持其他条件不变,则(  )
A.甲运输被促进 B.乙运输被促进
C.甲运输被抑制 D.乙运输被抑制
2.细胞质膜的选择透过性保证了细胞内相对稳定的微环境。下列物质中以简单扩散方式通过细胞质膜的是(  )
A.Na+ B.二氧化碳
C.RNA D.胰岛素
3.如图表示某细胞质膜受到外界环境的刺激被激活时,膜上发生的一系列变化,已知未受刺激时膜外Na+浓度远高于膜内。根据图示分析,下列有关叙述错误的是(  )
A.物质①的合成场所为内质网,物质②的合成场所为核糖体
B.物质②被激活时空间结构发生了变化,其功能也会发生变化
C.图示Na+进入细胞的方式为协助扩散,属于被动运输
D.图示过程主要体现了细胞质膜具有进行细胞间的信息交流的功能
题组二 主动运输
4.(2023·江苏沭阳高级中学高一检测)如图为某种离子跨膜运输的示意图,下列判断正确的是(  )
A.图中离子跨膜的正确顺序是乙→丙→甲
B.离子跨膜不需要消耗ATP中的能量
C.磷脂的运动使离子跨膜的通道自动开闭
D.图示的离子跨膜方式为协助扩散
5.如表是正常生理条件下人体红细胞和血浆中K+和Na+浓度的测定值(单位:mmol/L)。下列分析正确的是(  )
项目 K+ Na+
红细胞 150 26
血浆 5 144
A.Na+以协助扩散的方式从红细胞进入血浆
B.K+从红细胞进入血浆需要消耗能量
C.K+以主动运输的方式从血浆进入红细胞
D.Na+以简单扩散的方式从血浆进入红细胞
6.如图甲、乙分别是洋葱根尖在不同O2浓度及不同底物浓度情况下(其他条件适宜),从含硝酸钾的全营养液中吸收NO的速率曲线图。下列相关叙述错误的是(  )
A.a点时影响离子吸收速率的主要因素是能量
B.b点之后离子吸收速率不再增大是因为能量不足
C.c点时影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度
D.若底物浓度太高,可能会导致细胞对物质的吸收速率在d点下降
题组三 细胞的胞吞和胞吐
7.如图所示为细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列有关叙述错误的是(  )
A.a与b过程的实现与生物膜的流动性有关
B.a与b是普遍存在的物质跨膜运输的方式
C.a过程形成的囊泡,在细胞内可以被溶酶体降解
D.细胞通过a过程摄取大分子时不需要膜上的蛋白质识别
8.下列关于物质通过“胞吞”和“胞吐”进出细胞的叙述,正确的是(  )
A.胞吞和胞吐过程不需细胞代谢供能
B.胞吞和胞吐涉及多种膜的破裂与融合
C.胞吐运输物质都是从高浓度到低浓度
D.生物大分子的胞吞作用需要载体蛋白的参与
9.研究发现,在小肠绒毛的微绒毛面上存在着两种运输葡萄糖的载体蛋白——SGLT1和GLUT2,前者是主动运输的载体蛋白,后者是协助扩散的载体蛋白。科学家根据不同葡萄糖浓度下的运输速率绘制了如图所示曲线。下列说法错误的是(  )
A.细胞运输葡萄糖时,协助扩散最高速率约为主动运输最高速率的3倍
B.在较低浓度下,主动运输的载体先达到饱和状态
C.小肠绒毛细胞对葡萄糖的两种运输方式在同时进行
D.在较高浓度下,细胞主要依赖主动运输来增大吸收速率
10.阿米巴痢疾是一种消化道传染病,病因是感染了在人体肠道内寄生的痢疾内变形虫。该虫能分泌蛋白分解酶,溶解人的肠壁组织,再通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞,引发阿米巴痢疾。以下分析错误的是(  )
A.饭前便后洗手是预防阿米巴痢疾的有效措施之一
B.该虫分泌蛋白分解酶的过程促进了其生物膜成分的更新
C.人体组织直接为痢疾内变形虫合成蛋白分解酶提供能量
D.痢疾内变形虫“吃掉”肠壁组织细胞的过程需要消耗能量
11.(多选)(2024·泰州中学高一期末)如图为某植物细胞膜部分结构与功能示意图。据图分析,下列叙述正确的是(  )
A.该细胞吸收果糖的方式是协助扩散
B.图中载体蛋白对物质运输不具有选择性
C.图中同种物质可通过不同方式出入细胞
D.图中细胞内外H+浓度梯度依靠质子泵维持
12.(多选)通道蛋白主要根据物质的大小和电荷等进行辨别,不需要与物质结合;载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的溶质分子通过,而且每次转运都发生自身构象的改变。下列说法正确的是(  )
A.通道蛋白参与主动运输过程时会消耗ATP
B.通道蛋白运输物质的效率远低于载体蛋白
C.载体蛋白与被转运物质的结合具有特异性
D.载体蛋白与通道蛋白都可以参与协助扩散
13.(22分)(2024·徐州高一期末)图甲表示物质跨膜运输的方式,图乙所示为小肠上皮细胞吸收转移营养物质的过程。已知主动运输消耗的能量可来自ATP或离子电化学梯度。请回答下列问题:
(1)图甲中B代表____________________。属于被动运输方式的有____________(填图中字母);可表示水分子进出细胞的是____________(填图中字母);跨膜运输方式会受到低温影响的是_________________________________________________________________(填图中字母)。
(2)图乙中Na+从肠腔运输到小肠上皮细胞和从小肠上皮细胞运输到组织细胞间隙的方式分别是____________、____________。蛋白质D运输葡萄糖是____________(填“逆”或“顺”)浓度梯度进行的,运输方式是________,能量来自___________________________________。
(3)小肠是食物消化吸收的主要场所,但酒精除了在小肠中被吸收以外,还能在胃中被吸收,这是因为细胞质膜的主要成分中有____________分子,使酒精或其他脂溶性物质能够以____________的运输方式进入细胞,所以空腹饮酒,酒精吸收快,易醉。
14.(18分)(2024·宿迁高一期末)图甲是物质A通过细胞膜被细胞吸收的示意图,请回答下列问题:
(1)物质A跨膜运输的方式是______________,判断理由是_________________________。
其中B代表____________________,其运输方式也可用图乙中的曲线____________(填序号)表示。如果物质A释放到细胞外,则转运方向是__________(填“Ⅰ→Ⅱ”或“Ⅱ→Ⅰ”)。
(2)图甲中细胞膜是在________________________(填“光学显微镜”或“电子显微镜”)下放大的结果。该膜的模型被称为____________________________________________,科学家用该模型很好地解释了生物膜的结构及特点。
(3)图乙中曲线①反映出物质运输速率与__________________________有关。
(4)参与图甲所示运输方式的细胞器通常是______________________。
答案精析
1.D
2.B [一般Na+内流时属于协助扩散,Na+外流时属于主动运输,A不符合题意;二氧化碳的运输属于简单扩散,B符合题意;RNA通过核孔进入细胞质,需要消耗能量,不是简单扩散,C不符合题意;胰岛素是通过胞吐被分泌出细胞的,D不符合题意。]
3.D
4.A [题图显示,载体蛋白的开口朝下打开,某种离子与之结合后,载体蛋白朝下的开口关闭,在ATP水解释放的能量驱动下,载体蛋白的开口朝上打开,将物质释放出来,据此可知,离子跨膜的正确顺序是乙→丙→甲,A正确;该离子跨膜需要消耗ATP中的能量,其方式是主动运输,B、D错误;仅依靠磷脂的运动不能实现离子跨膜通道的自动开闭,C错误。]
5.C [正常生理条件下,红细胞内Na+浓度远低于血浆,Na+以主动运输的方式从红细胞逆浓度梯度进入血浆,A错误;K+以协助扩散的方式从红细胞顺浓度梯度进入血浆,不需要消耗能量,B错误;红细胞内K+浓度远高于血浆,表明K+以主动运输的方式从血浆逆浓度梯度进入红细胞,C正确;Na+以协助扩散的方式从血浆顺浓度梯度进入红细胞,D错误。]
6.B
7.D [胞吞与胞吐过程的实现与生物膜的流动性有关,A正确;胞吞与胞吐是普遍存在的物质跨膜运输的方式,大分子物质进出细胞通常是以这两种方式进行,B正确;胞吞过程形成的囊泡,在细胞内可以被溶酶体降解,C正确;大分子有机物通过胞吞进入细胞时,利用了细胞质膜的流动性,不需要载体蛋白的协助,但需要与膜上的蛋白质识别与结合,D错误。]
8.B 9.D
10.C [在分泌蛋白分解酶的过程中,高尔基体膜、内质网膜、细胞质膜之间存在膜成分的转移,促进了其生物膜成分的更新,B正确;人体组织并不直接为痢疾内变形虫合成蛋白分解酶提供能量,C错误;痢疾内变形虫通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞,胞吞作用需要消耗能量,D正确。]
11.CD [果糖进入细胞利用H+顺浓度梯度运输产生的势能,属于主动运输,A错误;转运蛋白对物质运输具有选择性,B错误;图中同种物质可通过不同方式出入细胞,如H+出细胞属于主动运输,进入细胞属于协助扩散,C正确;由图示可知,质子泵能使H+从低浓度运输到高浓度,可维持细胞内外H+浓度梯度,D正确。]
12.CD [载体蛋白和通道蛋白都属于膜转运蛋白。载体蛋白可以参与主动运输,也可以参与被动运输,通道蛋白往往只参与选择性的被动运输,A错误。]
13.(1)磷脂(或磷脂双分子层) b、c、d b、c a、b、c、d、e (2)协助扩散 主动运输 逆 主动运输 Na+电化学梯度
(3)磷脂(或脂质) 简单扩散
解析 (1)低温会影响膜的流动性以及通道蛋白和载体蛋白的活性,从而可影响简单扩散、主动运输和协助扩散,故图甲中跨膜运输方式会受到低温影响的是a、b、c、d、e。(2)图乙中Na+从肠腔运输到小肠上皮细胞的过程为顺浓度梯度运输,需要载体蛋白,不需要能量,运输方式为协助扩散。Na+从小肠上皮细胞运输到组织细胞间隙的方式为主动运输。蛋白质D运输葡萄糖是从肠腔运输到小肠上皮细胞,为逆浓度梯度运输,需要消耗能量,所需能量来自Na+顺浓度梯度运输形成的电化学势能,这种运输方式为主动运输。(3)小肠是食物消化吸收的主要场所,但酒精除了在小肠中被吸收以外,还能在胃中被吸收,这是因为细胞质膜的主要成分中有磷脂(或脂质)分子,使酒精或其他脂溶性物质能够以简单扩散的运输方式进入细胞,所以空腹饮酒,酒精吸收快,易醉。
14.(1)主动运输 物质A为逆浓度梯度运输 载体蛋白 ② Ⅱ→Ⅰ (2)电子显微镜 流动镶嵌模型 (3)膜内外浓度差 (4)核糖体、线粒体
解析 (1)物质A为逆浓度梯度运输,运输方式是主动运输,其中B可以协助物质A跨膜运输,表示载体蛋白;图乙中,曲线②反映出物质进入细胞可以逆浓度梯度进行,说明物质运输方式与物质A相同;Ⅰ侧含有糖蛋白,代表膜外,如果物质A释放到细胞外,则转运方向是Ⅱ→Ⅰ。(3)图乙中曲线①反映的是简单扩散,而影响简单扩散的因素主要是膜两侧的浓度差。(4)图甲所示的方式是主动运输,该过程需要载体蛋白的协助,蛋白质的合成场所是核糖体,此外还需要消耗能量,主要由线粒体提供。

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