第三章 第三节 物质通过多种方式出入细胞(课件 学案 练习,共6份)浙科版(2019)必修1 分子与细胞

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第三章 第三节 物质通过多种方式出入细胞(课件 学案 练习,共6份)浙科版(2019)必修1 分子与细胞

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第三节 物质通过多种方式出入细胞
第1课时 细胞的吸水与失水
[学习目标] 1.说明扩散和渗透。2.阐明水分子通过渗透作用进出细胞。3.活动:观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象。
一、扩散和渗透
1.扩散
(1)概念:分子或离子从__________向__________运动的现象。
(2)结果:扩散使得该分子或离子__________,直到平衡。此后分子或离子__________,以维持平衡的状态。
(3)举例:氧、二氧化碳等__________通过扩散出入细胞,酒精、甘油等__________物质也以这种方式跨膜运输。
2.渗透
(1)概念:一般来说,水分子通过__________的扩散称为渗透。细胞经常发生渗透作用。
(2)条件:①具有__________;②膜两侧的溶液存在__________。
(3)方向:从水分子数__________的一侧进入水分子数__________的一侧。也就是溶液中的水分子从溶液中溶质的__________的一侧进入__________的一侧。
3.动物细胞的渗透作用
(1)原理:__________相当于一层半透膜;细胞质有一定浓度,与外界溶液能形成一定浓度差,动物细胞通过渗透作用吸水和失水。
(2)渗透作用对动物细胞形态的影响
条件 结果
外界溶液浓度=细胞质浓度 细胞__________
外界溶液浓度<细胞质浓度 细胞__________,甚至__________
外界溶液浓度>细胞质浓度 细胞__________
4.植物细胞的渗透作用
(1)成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及二者之间的细胞质相当于一层半透膜;细胞液有一定浓度,与外界溶液能形成一定浓度差,植物细胞通过渗透作用吸水和失水。
(2)渗透作用对植物细胞形态的影响
条件 结果
外界溶液浓度=细胞液浓度 细胞__________
外界溶液浓度<细胞液浓度 细胞__________,__________限制其过度膨胀
外界溶液浓度>细胞液浓度 细胞__________,发生__________
判断正误
(1)将人的成熟红细胞置于等渗溶液中,几乎无水分子进出细胞(  )
(2)甘油以扩散的方式通过细胞膜(  )
任务一:分析渗透作用
如图是渗透装置示意图,图中半透膜是可以让小分子(如水、离子)通过而较大分子(如蛋白质、淀粉)不能通过的一类薄膜的统称,如透析膜、羊皮纸、玻璃纸等。据图回答下列问题:
(1)当溶液浓度S1>S2时,水分子就通过半透膜由__________进入__________;当溶液浓度S1<S2时,水分子就通过半透膜由__________进入__________。
(2)在达到渗透平衡后,若存在如图所示的液面差Δ h,则溶液浓度S1__________S2。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继续扩散。
1.将不同家兔红细胞置于同一浓度的NaCl溶液中,水分子的跨膜运输如图所示(箭头方向表示水分子的进出,箭头粗细表示水分子进出的多少)。下列叙述正确的是(  )
A.一段时间后,丙细胞吸水能力增强
B.光学显微镜下可观察到水分子出入细胞
C.正在发生渗透作用的是甲细胞和丙细胞
D.实验前细胞内溶液浓度由高到低排序为甲、乙、丙
2.(2023·浙江北仑中学高一期中)如图为常见的两套渗透装置图(图中S1为0.3 mol·L-1的蔗糖溶液、S2为蒸馏水、S3为0.3 mol·L-1的葡萄糖溶液;已知葡萄糖、果糖能通过半透膜,但蔗糖不能通过半透膜),两装置半透膜面积相同,初始时液面高度一致,装置A一段时间后再加入蔗糖酶。下列有关叙述错误的是(  )
A.实验刚刚开始时,装置A和装置B中水分子从S2侧进入另一侧的速度一样
B.装置B的现象是S3溶液液面先上升后下降,最终S3和S2溶液液面持平
C.漏斗中液面先上升,加酶后继续上升,然后开始下降
D.若不加入酶,装置A、B达到渗透平衡时,S1溶液浓度小于S3溶液浓度
二、观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象
1.原理:植物细胞浸泡在不同浓度的溶液中,由于细胞液与外界溶液中溶质的浓度的差异,植物细胞可能因为吸水、失水引起__________的变化,这些变化可以通过显微镜观察到。
2.方法步骤与结果
3.实验结论:成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用,当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水发生__________;当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水发生__________。
判断正误
(1)滴加蔗糖溶液时需将装片取下,以防污染载物台(  )
(2)质壁分离时,细胞膜及其以内部分的体积减小,液泡的体积基本不变(  )
(3)当植物细胞因渗透作用失水时,细胞膜及其以内的部分会因收缩而发生质壁分离(  )
任务二:观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象
1.如图所示是将紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞先放到质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中(甲),再放到清水中(乙)的实验过程的图解,请分析回答下列问题:
(1)甲过程中,⑤的颜色如何变化?其吸水能力又如何变化?
(2)甲过程中,进入①和④的物质分别是什么液体?
(3)有位同学错取了质量浓度为3 g/mL的蔗糖溶液,发现做完甲过程后,再做乙过程几乎没有观察到相关现象,分析原因可能是什么?
2.为什么要以紫色洋葱鳞片叶外表皮为实验材料,换成植物根尖分生区细胞是否可行?并说明理由。
3.实验中共涉及三次显微镜观察,其中第一次观察的目的是什么?
3.(2023·台州高一期中)下列关于“观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象”实验的叙述,正确的是(  )
A.选材必须是活细胞,实验共需观察三次,进行两次自身前后对照
B.视野中不同细胞发生质壁分离的速率不受温度的影响
C.质壁分离复原后的细胞与初始状态一定相同
D.质壁分离复原时,水分子从胞外单向运动到胞内导致液泡变大,紫色变浅
4.将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质a溶液中,发现其细胞膜及其以内部分的体积变化趋势如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.0~4 h内物质a没有通过细胞膜进入细胞内
B.0~1 h内细胞体积与细胞膜及其以内部分体积的变化量相等
C.2~3 h内物质a溶液的浓度小于细胞液的浓度
D.0~1 h内液泡中细胞液的浓度大于细胞溶胶的浓度
    
答案精析
一、梳理教材新知
1.(1)高浓度处 低浓度处 (2)分布均匀 继续运动 (3)气体分子 脂溶性
2.(1)半透膜 (2)①半透膜 ②浓度差 (3)相对较多 相对较少 浓度低 浓度高
3.(1)细胞膜 (2)形态不变 吸水膨胀 涨破 失水皱缩
4.(2)形态不变 吸水膨胀 细胞壁 失水 质壁分离
判断正误
(1)× (2)√
提示 (1)等渗溶液中出入细胞的水分子数相同。
探究核心知识
(1)S2 S1 S1 S2 (2)>
落实思维方法
1.C [丙细胞处于低浓度溶液中,细胞吸水量大于失水量,故细胞质浓度逐渐降低,细胞吸水能力会减弱,A错误;光学显微镜下不能观察到水分子出入细胞,B错误;渗透作用发生的条件是半透膜和浓度差,正在发生渗透作用的是甲细胞和丙细胞,乙细胞两侧没有浓度差,细胞吸水和失水处于动态平衡,不能发生渗透作用,C正确;据图分析可知,实验前细胞内溶液浓度由低到高排序为甲、乙、丙,D错误。]
2.D [由于葡萄糖能通过半透膜,所以装置B的现象是S3溶液液面先上升后下降,最终S3和S2溶液液面持平,B正确;装置A因渗透作用,水分子进入漏斗使液面上升,加酶后,漏斗中溶液浓度继续增大,液面会继续上升,但是由于蔗糖被水解酶水解为葡萄糖和果糖,葡萄糖和果糖能透过半透膜,所以漏斗内溶液浓度减小,而烧杯中溶液浓度增大,故漏斗中液面开始下降,C正确。]
二、梳理教材新知
1.细胞形态
2.紫色 细胞膜及其以内部分 吸水纸 小 加深 细胞膜及其以内部分 细胞壁 清水 大 细胞膜及其以内部分
3.质壁分离 质壁分离复原
判断正误
(1)× (2)× (3)√
提示 (1)本实验属于自身前后对照,为保证实验严密性,装片不宜取下再滴加蔗糖溶液。(2)质壁分离时,液泡的体积变小。
探究核心知识
1.(1)⑤的颜色逐渐变深。吸水能力逐渐增强。
(2)细胞壁是全透性的,进入①的有水和蔗糖,而进入④细胞溶胶的只有水。
(3)蔗糖溶液浓度太高,细胞因过度失水而死亡,不能再发生质壁分离复原。
2.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞有大液泡,且细胞液中有花青素,使液泡中的细胞液呈紫色,有利于观察实验现象。不可行,因为根尖分生区细胞没有中央大液泡,不会发生质壁分离。
3.观察正常洋葱鳞片叶外表皮细胞的状态,以便与处理后的细胞状态形成对照。
落实思维方法
3.A [观察植物细胞质壁分离及质壁分离复原实验中,第一次观察为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蒸馏水中的正常状态,第二次观察为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蔗糖溶液中的质壁分离状态,第三次观察为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蒸馏水中的质壁分离复原状态,并进行两次前后对照,A正确;温度会影响分子的运动,故视野中不同细胞发生质壁分离的速率会受到温度的影响,B错误;质壁分离复原后的细胞与初始状态相比有可能大小不同,C错误;质壁分离复原时,水分子的运输是双向的,水分子运进细胞的速率大于运出细胞的速率,导致液泡变大,紫色变浅,D错误。]
4.C [依据曲线先下降后上升的变化趋势可知,细胞膜及其以内部分的相对体积先减小后增大,即细胞发生质壁分离后自动复原,原因是物质a通过细胞膜进入细胞内,导致细胞液浓度增加,开始吸水,逐渐发生质壁分离复原,A错误;0~1 h内,细胞膜及其以内部分的相对体积减小,即细胞发生质壁分离,此时细胞膜及其以内部分和细胞壁都收缩,但细胞膜及其以内部分收缩得更明显,细胞体积与细胞膜及其以内部分体积的变化量不相等,B错误;2~3 h内,细胞膜及其以内部分的相对体积开始增大,即细胞发生质壁分离复原,物质a溶液的浓度小于细胞液的浓度,C正确;0~1 h内,细胞失水,发生质壁分离,液泡中的水分进入细胞溶胶中进而到达细胞外,这是一个连续的渗透失水过程,所以液泡中细胞液的浓度小于细胞溶胶的浓度,D错误。](共69张PPT)
第1课时
细胞的吸水与失水
第三章 细胞的代谢
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学习目标
1.说明扩散和渗透。
2.阐明水分子通过渗透作用进出细胞。
3.活动:观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象。
内容索引
一、扩散和渗透
二、观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象
课时对点练
扩散和渗透

1.扩散
(1)概念:分子或离子从 向 运动的现象。
(2)结果:扩散使得该分子或离子 ,直到平衡。此后分子或离子
,以维持平衡的状态。
(3)举例:氧、二氧化碳等 通过扩散出入细胞,酒精、甘油等
物质也以这种方式跨膜运输。
梳理 教材新知
高浓度处
低浓度处
分布均匀
继续运动
气体分子
脂溶性
2.渗透
(1)概念:一般来说,水分子通过 的扩散称为渗透。细胞经常发生渗透作用。
(2)条件:①具有 ;②膜两侧的溶液存在 。
(3)方向:从水分子数 的一侧进入水分子数 的一侧。也就是溶液中的水分子从溶液中溶质的 的一侧进入 的一侧。
半透膜
半透膜
浓度差
相对较多
相对较少
浓度低
浓度高
3.动物细胞的渗透作用
(1)原理: 相当于一层半透膜;细胞质有一定浓度,与外界溶液能形成一定浓度差,动物细胞通过渗透作用吸水和失水。
(2)渗透作用对动物细胞形态的影响
细胞膜
条件 结果
外界溶液浓度=细胞质浓度 细胞_________
外界溶液浓度<细胞质浓度 细胞 ,甚至______
外界溶液浓度>细胞质浓度 细胞__________
形态不变
吸水膨胀
涨破
失水皱缩
4.植物细胞的渗透作用
(1)成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及二者之间的细胞质相当于一层半透膜;细胞液有一定浓度,与外界溶液能形成一定浓度差,植物细胞通过渗透作用吸水和失水。
(2)渗透作用对植物细胞形态的影响
条件 结果
外界溶液浓度=细胞液浓度 细胞__________
外界溶液浓度<细胞液浓度 细胞 , 限制其过度膨胀
外界溶液浓度>细胞液浓度 细胞 ,发生__________
形态不变
吸水膨胀
细胞壁
失水
质壁分离
(1)将人的成熟红细胞置于等渗溶液中,几乎无水分子进出细胞
(  )
提示 等渗溶液中出入细胞的水分子数相同。
(2)甘油以扩散的方式通过细胞膜(  )
×

任务一:分析渗透作用
如图是渗透装置示意图,图中半透膜是可以让小分子(如水、离子)通过而较大分子(如蛋白质、淀粉)不能通过的一类薄膜的统称,如透析膜、羊皮纸、玻璃纸等。据图回答下列问题:
(1)当溶液浓度S1>S2时,水分子就通过半透膜由
进入 ;当溶液浓度S1<S2时,水分子就
通过半透膜由 进入 。
探究 核心知识
S2
S1
S1
S2
(2)在达到渗透平衡后,若存在如图所示的液面差Δh,则溶液浓度S1 S2。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继续扩散。

1.将不同家兔红细胞置于同一浓度的NaCl溶液中,水分子的跨膜运输如图所示(箭头方向表示水分子的进出,箭头粗细表示水分子进出的多少)。下列叙述正确的是
A.一段时间后,丙细胞吸水
能力增强
B.光学显微镜下可观察到水分子出入细胞
C.正在发生渗透作用的是甲细胞和丙细胞
D.实验前细胞内溶液浓度由高到低排序为甲、乙、丙
落实 思维方法

丙细胞处于低浓度溶液中,细
胞吸水量大于失水量,故细胞
质浓度逐渐降低,细胞吸水能
力会减弱,A错误;
光学显微镜下不能观察到水分子出入细胞,B错误;
渗透作用发生的条件是半透膜和浓度差,正在发生渗透作用的是甲细胞和丙细胞,乙细胞两侧没有浓度差,细胞吸水和失水处于动态平衡,不能发生渗透作用,C正确;
据图分析可知,实验前细胞内溶液浓度由低到高排序为甲、乙、丙,D错误。
2.(2023·浙江北仑中学高一期中)如图为常见的两套渗透装置图(图中S1为0.3 mol·
L-1的蔗糖溶液、S2为蒸馏水、S3为0.3 mol·L-1的葡萄糖溶液;已知葡萄糖、果糖能通过半透膜,但蔗糖不能通过半透膜),两装置半透膜面积相同,初始时液面高度一致,
装置A一段时间后再加入蔗糖酶。下
列有关叙述错误的是
A.实验刚刚开始时,装置A和装置B
中水分子从S2侧进入另一侧的速度一样
B.装置B的现象是S3溶液液面先上升后下降,最终S3和S2溶液液面持平
C.漏斗中液面先上升,加酶后继续上升,然后开始下降
D.若不加入酶,装置A、B达到渗透平衡时,S1溶液浓度小于S3溶液浓度

由于葡萄糖能通过半透膜,所
以装置B的现象是S3溶液液面先
上升后下降,最终S3和S2溶液液
面持平,B正确;
装置A因渗透作用,水分子进入漏斗使液面上升,加酶后,漏斗中溶液浓度继续增大,液面会继续上升,但是由于蔗糖被水解酶水解为葡萄糖和果糖,葡萄糖和果糖能透过半透膜,所以漏斗内溶液浓度减小,而烧杯中溶液浓度增大,故漏斗中液面开始下降,C正确。
观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象

1.原理:植物细胞浸泡在不同浓度的溶液中,由于细胞液与外界溶液中溶质的浓度的差异,植物细胞可能因为吸水、失水引起 的变化,这些变化可以通过显微镜观察到。
梳理 教材新知
细胞形态
2.方法步骤
与结果
紫色
细胞膜及其以内部分
吸水纸
加深

细胞膜及其以内部分
细胞壁
清水

细胞膜及其以内部分
3.实验结论:成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用,当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水发生 ;当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水发生 。
质壁分离
质壁分离复原
(1)滴加蔗糖溶液时需将装片取下,以防污染载物台(  )
提示 本实验属于自身前后对照,为保证实验严密性,装片不宜取下再滴加蔗糖溶液。
(2)质壁分离时,细胞膜及其以内部分的体积减小,液泡的体积基本不变(  )
提示 质壁分离时,液泡的体积变小。
(3)当植物细胞因渗透作用失水时,细胞膜及其以内的部分会因收缩而发生质壁分离(  )
×
×

任务二:观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象
1.如图所示是将紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞先放到质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中(甲),再放到清水中(乙)的实验过程的图解,请分析回答下列问题:
探究 核心知识
(1)甲过程中,⑤的颜色如何变化?其吸水能力又如何变化?
提示 ⑤的颜色逐渐变深。吸水能力逐渐增强。
(2)甲过程中,进入①和④的物质分别是什么液体?
提示 细胞壁是全透性的,进入①的有水和蔗糖,而进入④细胞溶胶的只有水。
(3)有位同学错取了质量浓度为3 g/mL的蔗糖溶液,发现做完甲过程后,再做乙过程几乎没有观察到相关现象,分析原因可能是什么?
提示 蔗糖溶液浓度太高,细胞因过度失水而死亡,不能再发生质壁分离复原。
2.为什么要以紫色洋葱鳞片叶外表皮为实验材料,换成植物根尖分生区细胞是否可行?并说明理由。
提示 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞有大液泡,且细胞液中有花青素,使液泡中的细胞液呈紫色,有利于观察实验现象。不可行,因为根尖分生区细胞没有中央大液泡,不会发生质壁分离。
3.实验中共涉及三次显微镜观察,其中第一次观察的目的是什么?
提示 观察正常洋葱鳞片叶外表皮细胞的状态,以便与处理后的细胞状态形成对照。
3.(2023·台州高一期中)下列关于“观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象”实验的叙述,正确的是
A.选材必须是活细胞,实验共需观察三次,进行两次自身前后对照
B.视野中不同细胞发生质壁分离的速率不受温度的影响
C.质壁分离复原后的细胞与初始状态一定相同
D.质壁分离复原时,水分子从胞外单向运动到胞内导致液泡变大,紫色
变浅
落实 思维方法

观察植物细胞质壁分离及质壁分离复原实验中,第一次观察为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蒸馏水中的正常状态,第二次观察为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蔗糖溶液中的质壁分离状态,第三次观察为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蒸馏水中的质壁分离复原状态,并进行两次前后对照,A正确;
温度会影响分子的运动,故视野中不同细胞发生质壁分离的速率会受到温度的影响,B错误;
质壁分离复原后的细胞与初始状态相比有可能大小不同,C错误;
质壁分离复原时,水分子的运输是双向的,水分子运进细胞的速率大于运出细胞的速率,导致液泡变大,紫色变浅,D错误。
4.将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质a溶液中,发现其细胞膜及其以内部分的体积变化趋势如图所示。下列叙述正确的是
A.0~4 h内物质a没有通过细胞膜进入细胞内
B.0~1 h内细胞体积与细胞膜及其以内部分体积
的变化量相等
C.2~3 h内物质a溶液的浓度小于细胞液的浓度
D.0~1 h内液泡中细胞液的浓度大于细胞溶胶的
浓度

依据曲线先下降后上升的变化趋势可知,细胞膜及其以内部分的相对体积先减小后增大,即细胞发生质壁分离后自动复原,原因是物质a通过细胞膜进入细胞内,导致细胞液浓度增加,开始吸水,逐渐发生质壁分离复原,A错误;
0~1 h内,细胞膜及其以内部分的相对体积减小,即细胞发生质壁分离,此时细胞膜及其以内部分和细胞壁都收缩,但细胞膜及其以内部分收缩得更明显,细胞体积与细胞膜及其以内部分体积的变化量不相等,B错误;
2~3 h内,细胞膜及其以内部分的相对体积开始增大,即细胞发生质壁分离复原,物质a溶液的浓度小于细胞液的浓度,C正确;
0~1 h内,细胞失水,发生质壁分离,液泡中的水分进入细胞溶胶中进而到达细胞外,这是一个连续的渗透失水过程,所以液泡中细胞液的浓度小于细胞溶胶的浓度,D错误。
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课时对点练

题组一 扩散和渗透
1.透析袋通常是由半透膜制成的袋状容器。现将质量分数为3%的淀粉溶液装入透析袋,再放于清水中,实验装置如图所示。
30 min后,会发现
A.透析袋涨大 B.试管内液体浓度减小
C.透析袋缩小 D.试管内液体浓度增大

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由题意可知,透析袋是由半透膜制成的袋状容器,并且在半透膜的两侧有浓度差,水分子从低浓度一侧向高浓度一侧渗透,所以水分子会进入透析袋内,导致袋内水分子增多,透析袋涨大,而淀粉不会从袋内出来,所以试管内依然是清水,浓度不变,A符合题意。
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2.(2024·杭州高一期中)如图是研究渗透作用的常用装置,实验前膀胱膜两侧的液面处于同一水平(零液面),达到平衡状态时膀胱膜两侧液面存在一定的高度差。下列相关叙述正确的是
A.实验前膀胱膜两侧溶液的浓度差小于平衡状态后膀胱
膜两侧溶液的浓度差
B.达到平衡状态时,漏斗内的溶液浓度和外界浓度相等
C.达到平衡状态时,水分子不再出入膀胱膜的两侧
D.达到平衡状态时,从漏斗中吸走部分蔗糖溶液,则达到新的平衡状态时高度
差减小

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实验开始后,水分子因渗透作用进入漏斗内,
使蔗糖溶液的浓度下降,实验前膀胱膜两侧
溶液的浓度差大于达到平衡状态后膀胱膜两
侧溶液的浓度差,A错误;
达到平衡状态时,漏斗内的溶液浓度大于外界浓度(外界是蒸馏水),B错误;
达到平衡状态时,出入膀胱膜的水分子量相等,C错误;
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达到平衡状态后,膀胱膜两侧溶液的浓度差变小,若达到平衡状态时从漏斗中吸走部分蔗糖溶液,则达到新的平衡状态时高度差减小,D正确。
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3.(2024·嘉兴高一期中)人体正常成熟红细胞是两面凹陷的圆饼状,现将人的成熟红细胞分别浸入下列装有 a、b、c 三种不同浓度溶液的烧杯内,一段时间后,实验结果如图所示。则 a、b、c 溶液浓度大小的比较,正确的是
A.a>b>c B.a>c>b C.a
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红细胞浸入a溶液中吸水膨
胀,a溶液浓度小于红细胞
细胞质浓度,红细胞浸入b
溶液中失水皱缩,b溶液浓
度大于红细胞细胞质浓度,红细胞浸入c溶液中保持正常形态,c溶液浓度等于红细胞细胞质浓度,所以a、b、c溶液浓度大小是a1
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题组二 观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象
4.紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离后,在显微镜下观察到的正确图示应为
发生质壁分离后其液泡紫色应加深(细胞核应位于液泡外、细胞膜内),C正确。

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5.(2024·浙江余姚中学高一期中)物质可以通过多种方式进出细胞。下列说法正确的是
A.氧、二氧化碳等气体分子和酒精、葡萄糖等物质都通过扩散的方式出
入细胞
B.将人的红细胞放在0.9%NaCl溶液中,水分子既不会进入红细胞,也不
会从红细胞内出来
C.动物细胞不会发生质壁分离现象
D.质壁分离过程中,植物细胞的失水速率逐渐加快

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葡萄糖进入红细胞不是扩散,A错误;
将人的红细胞置于0.9%NaCl溶液中,细胞内外渗透压相等,水分子进出细胞的数量相等,B错误;
质壁分离过程中,植物细胞中的水分越来越少,细胞的失水速率逐渐减慢,D错误。
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6.如图为观察植物细胞质壁分离
和质壁分离复原实验的示意图,
下列有关叙述正确的是
A.步骤b中,低倍镜下不能观察
到液泡,需用高倍镜才能观
察到
B.步骤c和e中滴加的溶液,前者为清水,后者为质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液
C.若步骤f中看到的细胞仍处于质壁分离状态,则说明原表皮细胞是死细胞
D.步骤b与步骤f所观察到的表皮细胞应比正常生理状态下的略大

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步骤b中,低倍镜下能观察到液
泡,A错误;
步骤c和e中滴加的溶液,前者为
质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液,
后者为清水,B错误;
若步骤f中看到的细胞仍处于质壁分离状态,不能说明原表皮细胞是死细胞,C错误;
步骤b与步骤f所观察到的表皮细胞都是在清水中的细胞,应比正常生理状态下的略大,D正确。
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7.(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

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能发生质壁分离的细胞应为活的
植物细胞,据图分析,从甲到乙
发生了质壁分离现象,说明甲图
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,丙图细胞的体积不会持续增大,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。
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8.(2024·宁波高一期末)动物细胞和植物细胞在不同浓度的蔗糖溶液中的形态有所不同。下列叙述错误的是
A.正常体积的动物细胞内的蔗糖浓度与外界溶液中的蔗糖浓度相等
B.在蔗糖溶液中的动物细胞形态,可由细胞内外溶液的浓度差决定
C.植物细胞的原生质层(细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原
生质层)相当于一层半透膜,其伸缩性比细胞壁的大
D.在低于细胞液浓度的蔗糖溶液中,植物细胞形态会有一定程度的膨胀

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蔗糖是植物细胞内的二糖,动物细胞内无蔗糖,不存在细胞内蔗糖浓度与外界溶液中蔗糖浓度相等的情形,A错误。
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9.如图所示,容器甲中含0.02 mol·L-1蔗糖、0.03 mol·L-1尿素;容器乙中含0.01 mol ·L-1蔗糖、0.05 mol ·L-1尿素。甲、乙间隔一层半透膜。第一种情况:半透膜只允许水分子通过;第二种情况:半透膜允许水分子和尿素分子通过。当达到动态平衡时,这两种情况下的液面高度分别是
A.一样高,甲高于乙
B.乙高于甲,不能确定
C.乙高于甲,甲高于乙
D.一样高,不能确定

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第一种情况:半透膜只允许水分子通过,则甲
溶液中总的物质的量浓度为0.05 mol ·L-1,乙
溶液中总的物质的量浓度为0.06 mol ·L-1,乙
溶液的渗透压高于甲溶液,故最终动态平衡时
液面乙高于甲;第二种情况:半透膜允许水分
子和尿素分子通过,那么最终半透膜两侧的尿素浓度相等,但是甲溶液中的蔗糖浓度大于乙溶液,故最终动态平衡时液面甲高于乙,C符合题意。
阅读下列材料,完成第10、11小题。
萝卜在中国民间素有“小人参”的美称。现代营养学研究表明,萝卜含有丰富的碳水化合物和多种维生素,炖萝卜、腌萝卜、清炒萝卜菜苗等都是餐桌上常见的美味菜肴。
10.糖醋萝卜条是用萝卜条加糖、盐、醋等腌制而成的,酸甜可口。腌制一段时间,会发现萝卜条变软,并有大量水分渗出。对该现象的分析,下列叙述正确的是
A.萝卜条渗出的水分主要来自细胞溶胶
B.萝卜条变软是细胞壁结构被破坏导致的
C.该现象可以说明生物膜具有选择透过性
D.糖醋萝卜条酸甜可口,是细胞主动吸收糖和醋的结果

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萝卜条渗出的水分主要来自液泡,A错误;
萝卜条上撒食盐,会导致萝卜细胞失水,从而导致萝卜条皱缩变短、变软,所以,萝卜条变软不是细胞壁结构被破坏导致的,B错误;
糖醋萝卜在腌制过程中,在前期只有水分子进出细胞,而后期醋酸导致细胞死亡,细胞膜等变为全透性,糖分子和醋酸分子直接进入细胞,说明具有活性的生物膜具有选择透过性,C正确,D错误。
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11.某同学在“探究植物细胞的吸水与失水”的实验过程中,将若干生理状况基本相同、长度为3 cm的鲜萝卜条均分为四组,分别置于三种浓度相同的溶液和清水中,测量每组萝卜条的平均长度,结果如图所示。据图分析,下列叙述错误的是
A.萝卜细胞可以吸收葡萄糖
B.清水组中萝卜条长度不再增加是
因为细胞壁的伸缩性较小
C.3个实验组的初始溶液浓度都大于萝卜细胞的初始细胞液浓度
D.实验结束后,甘油组萝卜细胞的细胞液浓度与初始细胞液浓度相同

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因为在葡萄糖、甘油溶液中萝卜条长度先减少后增加,说明萝卜细胞先发生质壁分离(失水)后自动复原(吸水),说明这段时
间萝卜细胞吸收了葡萄糖、甘油,A正确;
清水组中萝卜条细胞吸水,但由于细胞壁的伸缩性相对较小,所以细胞体积后期不再增加,B正确;
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3个实验组萝卜细胞开始都失水,体积有所减小,因此3个实验组的初始溶液浓度都大于萝卜细胞的初始细胞液浓度,C正确;
因为这段时间萝卜细胞吸收了甘油,实验结束后,甘油组萝卜条长度与初始长度相等,所以萝卜细胞的细胞液浓度大于初始细胞液浓度,D错误。
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12.在“观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象”的实验中,观察到某个细胞的a、b、c三种状态,如图所示。下列叙述正确的是
A.a、b、c在实验中出现的先后
顺序为a→b→c
B.b状态时,该细胞正在发生渗
透吸水
C.若以黑藻叶肉细胞为材料,则观察不到图示三种状态
D.质壁分离至a状态时,细胞液中蔗糖浓度小于细胞外液

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图中细胞可能处于质壁分离、
质壁分离复原或动态平衡中,
所以只能描述为:当质壁分离
复原时,a、b、c在实验中出现的先后顺序为a→b→c,A错误;
b状态时,该细胞可能正在发生渗透吸水,也可能正在发生渗透失水,B错误;
若以黑藻叶肉细胞为材料,可以发生质壁分离和质壁分离复原,可观察到图中三种状态,C错误;
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质壁分离至a状态时,细胞液浓度小于或等于细胞外液的浓度,但细胞液中蔗糖浓度小于细胞外液,D正确。
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13.(2023·湖州高一期中)下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述,错误的是
A.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素,有利于实验现象的观察
B.用黑藻叶片进行实验时,叶绿体的存在有助于实验现象的观察
C.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可能不同
D.当发生质壁分离的细胞放入清水中不能复原时,细胞仍具正常生理功能

质壁分离的细胞放入清水中不能复原时,说明该细胞已死亡,D错误。
14.用物质的量浓度为2 mol/L的乙二醇溶液和2 mol/L的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞,观察细胞的质壁分离现象,得到其原生质体(细胞壁以内部分)体积变化情况如图所示。回答下列
问题:
(1)原生质体体积A→B段的变化说明:在
该段时间内水从原生质体渗出,细胞液
的浓度__________。
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增大(升高)
(2)在1 min后,处于2 mol/L蔗糖溶液中细胞的细胞液浓度将_________________,此时,在细胞壁与原生质层之间充满了_____溶液。
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先增大后保持不变
蔗糖
2 mol/L的蔗糖溶液的坐标曲线,在1 min后,先下降后保持不变,且一直小于初始状态时的体积,说明细胞液浓度先增大后保持不变。此时由于细胞壁是全透性,则在细胞壁与原生质层之间充满了蔗糖溶液。
(3)在2 min后,处于2 mol/L乙二醇溶液中细胞的原生质体体积的变化是由于_______
______逐渐进入细胞内,该物质进入细胞的运输方式是______。
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乙二醇
扩散
2 mol/L的乙二醇溶液的坐标曲线,在2 min以后的变化为:原生质体体积不断增大,最后恢复原状,说明由于乙二醇分子通过扩散逐渐进入细胞,细胞液浓度变大,细胞开始吸水,发生质壁分离复原。
分子
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15.某生物兴趣小组选择了“海洋动物和淡水动物对环境的适应性”的研究性课题,欲探究海洋动物和淡水动物血浆浓度的高低。现已得到了海鳗(海洋动物)和河鳗(淡水动物)的血液,并已离心分离出海鳗与河鳗的血浆各50 mL,请完成设计实验并预测实验结果。
(1)本实验的原理是_________。
分析题意可知,本实验的目的是“探究海洋动物和淡水动物血浆浓度的高低”,因此实验的设计需要依据渗透作用的原理。
渗透作用
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(2)实验仪器:烧杯、长颈漏斗、半透膜、细线。
(3)实验步骤:
①先将___________倒入烧杯中。
②用半透膜封住长颈漏斗的口,用细线将半透膜扎紧。
③将海鳗的血浆倒入长颈漏斗中,将长颈漏斗浸入烧杯中,使_________
_______________。
④一段时间后观察_________________的变化。
河鳗的血浆
两者液面
在同一个高度上
长颈漏斗管中液面
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①半透膜两侧,一侧加入淡水动物血浆,另一侧加入海洋动物的血浆,因为步骤③将海鳗的血浆倒入长颈漏斗中,故步骤①为将河鳗的血浆倒入烧杯中。
③实验开始时使半透膜两侧的液面齐平,便于实验后液面的观察。
④一段时间后观察漏斗内液面的变化。
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(4)本实验最可能的实验结果是_____________________,最可能的实验结论是_________________。
长颈漏斗管中液面上升
海水浓度高于淡水
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结果可能有三种情况:若长颈漏斗内的液面高于烧杯液面,则海洋动物的血浆浓度高于淡水动物血浆浓度;若长颈漏斗内的液面低于烧杯液面,则海洋动物的血浆浓度低于淡水动物血浆浓度;若长颈漏斗内的液面和烧杯液面齐平,则海洋动物的血浆浓度等于淡水动物血浆浓度。由于海洋动物生活在海水中,海水的浓度比较高,因此根据生物的适应性可以推测,最可能的实验结果和结论是长颈漏斗管中液面上升,海水浓度高于淡水。
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(5)分析与讨论:上述实验中,液面上升到一定高度之后不再上升,此时内外液体的浓度________(填“相等”或“不相等”)。
不相等
液面上升到一定高度之后不再上升,由于内外液面存在高度差,所以内外液体存在浓度差,故此时内外液体的浓度不相等。第2课时 物质出入细胞的方式及影响因素
[学习目标] 1.举例说明有些物质通过被动转运进出细胞,有些物质通过主动转运进出细胞。2.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。
一、被动转运与主动转运
1.被动转运
(1)概念:物质由浓度__________的一侧转运至浓度__________的一侧,称为被动转运。
(2)类型:扩散和__________。
(3)扩散
①特点:a.顺浓度梯度运输;b.不借助__________;c.__________消耗能量。
②举例:氧、二氧化碳、甘油、酒精等。
(4)易化扩散
①特点:a.顺浓度梯度运输;b.必须借助__________;c.__________消耗能量。
②举例:红细胞吸收葡萄糖。
③载体蛋白:载体蛋白分子与被转运的分子或离子结合后__________,把分子或离子转运至膜的另一侧。将分子或离子释放后,载体蛋白又__________。
2.主动转运
(1)概念:由于生命活动所需,细胞__________的转运称为主动转运。
(2)特点:
①__________转运;
②必须有__________参与;
③需要消耗__________,消耗的能量来自细胞中的__________。
(3)举例
①海水鱼的鳃将体内的盐排到盐浓度较__________的海水中。
②植物的根从土壤溶液中吸收离子。
(4)载体蛋白:主动转运与易化扩散都需要载体蛋白的参与,在转运过程中载体蛋白都会发生形状变化。它们的最大区别是主动转运需要__________,而易化扩散__________能量。
(5)意义:主动转运能够根据__________转运分子或离子,是细胞最重要的吸收或排出物质的方式,可以保持细胞内部某些物质的浓度与周围环境相比有__________的差别。
判断正误
(1)磷脂双分子层对物质的进出不具有选择性(  )
(2)易化扩散中载体蛋白的形状改变是可以恢复的(  )
(3)一般易化扩散比扩散具有更快的转运速率(  )
(4)细胞通过主动转运使得分子或离子在细胞内外分布均匀(  )
任务一:分析被动转运、主动转运的区别及其影响因素
事实1 肾小球滤过量180 L/d,尿量1.5 L/d,其中原尿中的水分子通过渗透或易化扩散进出肾小管上皮细胞。
事实2 肾小球每天滤过钠约500 g,每天尿液中排出钠3~5 g。
1.探究Na+进出肾小管上皮细胞的方式。
肾小管上皮细胞内Na+浓度仅为10 mmol·L-1,远低于细胞外。
(1)肾小管管腔的原尿中大量的Na+以何种方式进入肾小管上皮细胞?请说出判断依据。
(2)Na+以何种方式运出肾小管上皮细胞?请说出判断依据。
事实3 原尿中的葡萄糖在肾小管几乎全部被重吸收。
2.探究葡萄糖进出肾小管上皮细胞的方式。
肾小管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的Na+-K+泵,而Na+-K+泵需要消耗ATP。
(1)图中葡萄糖进出肾小管上皮细胞分别是何种方式?
(2)Na+-K+泵对葡萄糖的运输有无影响?
(3)图中同一种物质进出细胞的方式是否相同?并举例说明。
3.分析下列曲线所代表的物质转运方式及物质转运速率的影响因素。
(1)①的转运方式是__________,影响物质转运速率的因素有__________。
(2)②的转运方式是__________。 影响a点转运速率的因素是__________;b点之后转运速率不再改变的原因是__________。
(3)③的转运方式是__________。
(4)④的转运方式是__________。a点所需能量来自__________,影响b点转运速率的因素是__________;c点之后转运速率不再改变的原因是__________。
1.影响主动转运的因素
(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加而增大。
(2)能量:凡是影响细胞产生能量的因素都能影响主动转运,如O2浓度、温度等。
2.主动转运的类型
(1)直接型:直接消耗ATP的主动转运,通常称为泵(ATP驱动泵),如Na+-K+泵(如图1)。
(2)间接型:利用依赖ATP的Na+-K+泵活动建立的细胞膜两侧Na+的跨膜浓度梯度主动转运,如肾小管对氨基酸、葡萄糖等的重吸收(如图2)。
3.列表比较主动转运和被动转运
物质种类 运输方式 方向 载体蛋白 能量 实例
离子、小分子物质 被动 转运 扩散、渗透 顺浓度梯度 不需要 不需要 O2、CO2、乙醇、甘油、苯等
易化扩散 顺浓度梯度 需要 不需要 水、某些离子等
主动转运 逆浓度梯度 需要 需要 小肠吸收葡萄糖、氨基酸及红细胞吸收K+等
1.如图为葡萄糖进入某细胞的示意图,下列叙述错误的是(  )
A.①与葡萄糖结合后,其形状会发生改变
B.②构成细胞膜的基本骨架,其中的两层完全相同
C.葡萄糖通过图示方式进入细胞不需要消耗能量
D.葡萄糖进入细胞膜内侧后,①的形状会恢复
答案 B
解析 ②是磷脂双分子层,构成细胞膜的基本骨架,细胞膜具有不对称性,构成膜的两层磷脂分子并不完全相同,B错误。
2.(2023·宁波高一期中)一种金属离子能够通过细胞膜进入细胞内部。将活细胞放入不同浓度的含该金属离子的溶液中,1 h后,测量细胞内该金属离子的浓度,得到如图的曲线。分析图中曲线的变化,回答下列问题:
(1)该金属离子通过细胞膜的方式是______________,判断的依据是___________________。
(2)从A点开始,细胞内该金属离子的浓度不再增加,原因是细胞膜上运输该金属离子的________________________________________________________________________
____________________。
(3)研究发现,除了该金属离子的转运方式外,生物还存在多种其他物质转运方式。如图所示:
图中转运方式的特点是___________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(4)人体吸收下列物质时,加入呼吸抑制剂后运输速率不会发生变化的是________。
A.钙离子 B.核苷酸
C.氨基酸 D.酒精
二、有些物质通过胞吞、胞吐进出细胞
1.过程
(1)某些生物大分子,首先会被一部分__________包起来。
(2)然后这一部分细胞膜与整个细胞膜__________,裹着该物质运到细胞的__________或__________。
(3)如果把这一部分物质运送到__________,就称为胞吞。
(4)如果把这一部分物质运送到__________,就称为胞吐。
2.特点:发生细胞膜的__________与__________,需要__________的供应。
3.举例:被胞吞或胞吐的物质可以是某些生物大分子如__________、多糖等,也可以是小分子;可以是__________,也可以是__________,如变形虫的摄食、人体消化系统中消化酶的分泌等。
判断正误
(1)胞吞和胞吐过程均不需要与膜上的蛋白质结合,但离不开膜上磷脂双分子层的流动(  )
(2)变形虫的摄食过程是胞吞作用,该过程体现了细胞膜的选择透过性(  )
(3)通过胞吞、胞吐进出细胞的一定是大分子物质(  )
任务二:胞吞、胞吐
事实 原尿中每天滤出的蛋白质可达1.8 g左右,但尿液中几乎无蛋白质。
1.请据图文资料辨析大分子物质进出肾小管上皮细胞的方式。
资料 一些大分子物质会与细胞膜上的特定蛋白质相互识别并被“拽住”,细胞膜内陷形成小囊泡,在能量的作用下,最终小囊泡被“剪切”下来离开细胞膜进入细胞中。
2.结合生物大分子进出细胞的方式,请回答下列问题:
(1)胞吞、胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有什么关系?
(2)物质通过胞吞、胞吐进出细胞的方式有何特点?
3.如图表示某种物质排出细胞的过程(下方表示细胞内部),下列说法正确的是(  )
A.该物质排出细胞的过程依赖于细胞膜的功能特点
B.囊泡中包裹的物质只能是大分子,不能是小分子
C.囊泡包裹的物质在排出细胞时,穿过0层磷脂分子
D.此时该细胞中靠近细胞膜的区域,线粒体的数量很少
4.(2024·嘉兴高一期中)如图表示某些大分子物质进出细胞的过程。下列相关叙述错误的是(  )
A.a与b过程需要消耗能量
B.a与b过程不需要借助载体蛋白
C.a与b过程运输的物质可以是固体也可以是液体
D.a与b过程均不依赖膜蛋白
    
答案精析
一、梳理教材新知
1.(1)较高 较低 (2)易化扩散 (3)①b.载体蛋白 c.不需要 (4)①b.载体蛋白 c.不需要 ③改变形状 恢复至原来的形状
2.(1)逆浓度梯度 (2)①逆浓度梯度 ②载体蛋白 ③能量 ATP (3)①高 (4)ATP提供能量 不需要 (5)细胞的需要 较大
判断正误
(1)× (2)√ (3)√ (4)×
提示 (1)脂溶性物质更容易通过细胞膜,磷脂双分子层对于物质的进出具有选择性。(4)主动转运可以保持细胞内部某些物质的浓度与周围环境相比有较大的差别。
探究核心知识
1.(1)易化扩散;Na+顺浓度梯度且借助通道蛋白进入肾小管上皮细胞。
(2)主动转运;该过程逆浓度梯度进行,需要载体蛋白协助,且消耗能量(ATP)。
2.(1)进:主动转运;出:易化扩散。
(2)有影响。
(3)不相同;如葡萄糖、Na+。
3.(1)扩散 物质浓度 (2)易化扩散或主动转运 物质浓度 膜上载体蛋白的数量有限或能量有限 (3)扩散或易化扩散或哺乳动物成熟红细胞的主动转运 (4)主动转运 厌氧呼吸 氧气浓度 膜上载体蛋白的数量有限
落实思维方法
1.B [②是磷脂双分子层,构成细胞膜的基本骨架,细胞膜具有不对称性,构成膜的两层磷脂分子并不完全相同,B错误。]
2.(1)主动转运 逆浓度梯度运输(或由低浓度向高浓度方向运输) (2)载体蛋白数量有限 (3)顺浓度梯度运输、不消耗细胞代谢所产生的能量 (4)D
二、梳理教材新知
1.(1)细胞膜 (2)脱离 内侧 外侧 (3)细胞内侧 (4)细胞外侧
2.融合 断裂 能量
3.蛋白质 固体 液体
判断正误
(1)× (2)× (3)×
探究核心知识
1.生物大分子进出肾小管上皮细胞的方式是胞吞和胞吐。
2.(1)生物膜的流动性是胞吞、胞吐的基础。
(2)需要消耗能量和特定蛋白质的识别。
落实思维方法
3.C [该物质排出细胞的方式是胞吐,该过程依赖于膜的流动性,这是膜的结构特点,A错误;囊泡中包裹的物质一般是大分子物质,也可以是小分子物质,B错误;囊泡中包裹的物质排出细胞依赖的是膜融合,不穿过膜结构,因此穿过0层磷脂分子,C正确;囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子物质排出细胞,此过程需要线粒体供能,所以此时细胞膜附近聚集的线粒体数量较多,D错误。]
4.D [a为胞吞过程,b为胞吐过程,两个过程均利用了细胞膜的流动性,二者均需要膜蛋白的参与,但不需要载体蛋白的协助,D错误。](共70张PPT)
第2课时
物质出入细胞的方式及影响因素
第三章 细胞的代谢
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学习目标
1.举例说明有些物质通过被动转运进出细胞,有些物质通过主动转运进出细胞。
2.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。
内容索引
一、被动转运与主动转运
二、有些物质通过胞吞、胞吐进出细胞
课时对点练
被动转运与主动转运

1.被动转运
(1)概念:物质由浓度 的一侧转运至浓度 的一侧,称为被动转运。
(2)类型:扩散和 。
(3)扩散
①特点:a.顺浓度梯度运输;b.不借助 ;c. 消耗能量。
②举例:氧、二氧化碳、甘油、酒精等。
梳理 教材新知
较高
较低
易化扩散
载体蛋白
不需要
(4)易化扩散
①特点:a.顺浓度梯度运输;b.必须借助 ;c. 消耗能量。
②举例:红细胞吸收葡萄糖。
③载体蛋白:载体蛋白分子与被转运的分子或离子结合后 ,把分子或离子转运至膜的另一侧。将分子或离子释放后,载体蛋白又

载体蛋白
不需要
改变形状
恢复至原来的形状
2.主动转运
(1)概念:由于生命活动所需,细胞 的转运称为主动转运。
(2)特点:
① 转运;
②必须有 参与;
③需要消耗 ,消耗的能量来自细胞中的 。
逆浓度梯度
逆浓度梯度
载体蛋白
能量
ATP
(3)举例
①海水鱼的鳃将体内的盐排到盐浓度较 的海水中。
②植物的根从土壤溶液中吸收离子。
(4)载体蛋白:主动转运与易化扩散都需要载体蛋白的参与,在转运过程中载体蛋白都会发生形状变化。它们的最大区别是主动转运需要_______
,而易化扩散 能量。
(5)意义:主动转运能够根据 转运分子或离子,是细胞最重要的吸收或排出物质的方式,可以保持细胞内部某些物质的浓度与周围环境相比有 的差别。

ATP提
供能量
不需要
细胞的需要
较大
(1)磷脂双分子层对物质的进出不具有选择性(  )
提示 脂溶性物质更容易通过细胞膜,磷脂双分子层对于物质的进出具有选择性。
(2)易化扩散中载体蛋白的形状改变是可以恢复的(  )
(3)一般易化扩散比扩散具有更快的转运速率(  )
(4)细胞通过主动转运使得分子或离子在细胞内外分布均匀(  )
提示 主动转运可以保持细胞内部某些物质的浓度与周围环境相比有较大的差别。
×


×
任务一:分析被动转运、主动转运的区别及其影响因素
事实1 肾小球滤过量180 L/d,尿量1.5 L/d,其中原尿中的水分子通过渗透或易化扩散进出肾小管上皮细胞。
探究 核心知识
事实2 肾小球每天滤过钠约500 g,每天尿液中排出钠3~5 g。
1.探究Na+进出肾小管上皮细胞的方式。
肾小管上皮细胞内Na+浓度仅为10 mmol·L-1,远低于细胞外。
(1)肾小管管腔的原尿中大量的Na+以何种方式进入肾小管上皮细胞?请说出判断依据。
提示 易化扩散;Na+顺浓度梯度且借助通道蛋白进入肾小管上皮细胞。
(2)Na+以何种方式运出肾小管上皮细胞?请说出判断依据。
提示 主动转运;该过程逆浓度梯度进行,需要载体蛋白协助,且消耗能量(ATP)。
事实3 原尿中的葡萄糖在肾小管几乎全部被重吸收。
2.探究葡萄糖进出肾小管上皮细胞的方式。
肾小管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
立是依靠的Na+-K+泵,而Na+-
K+泵需要消耗ATP。
(1)图中葡萄糖进出肾小管上皮细胞分
别是何种方式?
提示 进:主动转运;出:易化扩散。
(2)Na+-K+泵对葡萄糖的运输有无影响?
提示 有影响。
(3)图中同一种物质进出细胞的方式是否
相同?并举例说明。
提示 不相同;如葡萄糖、Na+。
3.分析下列曲线所代表的物质转运方式及物质转运速率的影响因素。
(1)①的转运方式是 ,影响物质转运速率的因素有 。
(2)②的转运方式是 。影响a点转运速率的因素是
;b点之后转运速率不再改变的原因是____________________

扩散
物质浓度
易化扩散或主动转运
物质浓度
膜上载体蛋白的数量
有限或能量有限
(3)③的转运方式是 。
(4)④的转运方式是 。a点所需能量来自 ,影响b点转运速率的因素是 ;c点之后转运速率不再改变的原因是______

扩散或易化扩散或哺乳动物成熟红细胞的主动转运
主动转运
厌氧呼吸
氧气浓度
膜上
载体蛋白的数量有限
核心归纳
1.影响主动转运的因素
(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加而增大。
(2)能量:凡是影响细胞产生能量的因素都能影响主动转运,如O2浓度、温度等。
核心归纳
2.主动转运的类型
(1)直接型:直接消耗ATP的主动转运,通常称为泵(ATP驱动泵),如Na+-K+泵(如图1)。
核心归纳
(2)间接型:利用依赖ATP的Na+-K+泵活动建立的细胞膜两侧Na+的跨膜浓度梯度主动转运,如肾小管对氨基酸、葡萄糖等的重吸收(如图2)。
核心归纳
3.列表比较主动转运和被动转运
物质种类 运输方式 方向 载体蛋白 能量 实例
离子、小分子物质 被动 转运 扩散、渗透 顺浓度梯度 不需要 不需要 O2、CO2、乙醇、甘油、苯等
易化扩散 顺浓度梯度 需要 不需要 水、某些离子等
主动转运 逆浓度梯度 需要 需要 小肠吸收葡萄糖、氨基酸及红细胞吸收K+等
1.如图为葡萄糖进入某细胞的示意图,下列叙述错误的是
A.①与葡萄糖结合后,其形状
会发生改变
B.②构成细胞膜的基本骨架,
其中的两层完全相同
C.葡萄糖通过图示方式进入细胞不需要消耗能量
D.葡萄糖进入细胞膜内侧后,①的形状会恢复
落实 思维方法

②是磷脂双分子层,构成细胞膜的基本骨架,细胞膜具有不对称性,构成膜的两层磷脂分子并不完全相同,B错误。
2.(2023·宁波高一期中)一种金属离子能够通过细胞膜进入细胞内部。将活细胞放入不同浓度的含该金属离子的溶液中,1 h后,测量细胞内该金属离子的浓度,得到如图的曲线。分析图中曲线的变化,回答下列问题:
(1)该金属离子通过细胞膜的方式是______
______,判断的依据是________________
____________________________。
(2)从A点开始,细胞内该金属离子的浓度
不再增加,原因是细胞膜上运输该金属离
子的_________________。
主动
转运
逆浓度梯度运输
(或由低浓度向高浓度方向运输)
载体蛋白数量有限
(3)研究发现,除了该金属离子的转运方式外,生物还存在多种其他物质转运方式。如图所示:
图中转运方式的特点是__________
______________________________
________。
(4)人体吸收下列物质时,加入呼吸抑制剂后运输速率不会发生变化的是______。
A.钙离子 B.核苷酸
C.氨基酸 D.酒精
顺浓度梯
度运输、不消耗细胞代谢所产生
的能量
D
有些物质通过胞吞、胞吐进出细胞

1.过程
(1)某些生物大分子,首先会被一部分 包起来。
(2)然后这一部分细胞膜与整个细胞膜 ,裹着该物质运到细胞的_____
或 。
(3)如果把这一部分物质运送到 ,就称为胞吞。
(4)如果把这一部分物质运送到 ,就称为胞吐。
梳理 教材新知
细胞膜
脱离
内侧
外侧
细胞内侧
细胞外侧
2.特点:发生细胞膜的 与 ,需要 的供应。
3.举例:被胞吞或胞吐的物质可以是某些生物大分子如 、多糖等,也可以是小分子;可以是 ,也可以是 ,如变形虫的摄食、人体消化系统中消化酶的分泌等。
融合
断裂
能量
蛋白质
固体
液体
(1)胞吞和胞吐过程均不需要与膜上的蛋白质结合,但离不开膜上磷脂双分子层的流动(  )
(2)变形虫的摄食过程是胞吞作用,该过程体现了细胞膜的选择透过性(  )
(3)通过胞吞、胞吐进出细胞的一定是大分子物质(  )
×
×
×
任务二:胞吞、胞吐
事实 原尿中每天滤出的蛋白质可达1.8 g左右,但尿液中几乎无蛋白质。
1.请据图文资料辨析大分子物质进出肾小管上皮细胞的方式。
资料 一些大分子物质会与细胞膜上的特定蛋白
质相互识别并被“拽住”,细胞膜内陷形成小囊
泡,在能量的作用下,最终小囊泡被“剪切”下
来离开细胞膜进入细胞中。
提示 生物大分子进出肾小管上皮细胞的方式是胞吞和胞吐。
探究 核心知识
2.结合生物大分子进出细胞的方式,请回答下列问题:
(1)胞吞、胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有什么关系?
提示 生物膜的流动性是胞吞、胞吐的基础。
(2)物质通过胞吞、胞吐进出细胞的方式有何特点?
提示 需要消耗能量和特定蛋白质的识别。
3.如图表示某种物质排出细胞的过程(下方表示细胞内部),下列说法正确的是
A.该物质排出细胞的过程依赖于细胞膜的功能
特点
B.囊泡中包裹的物质只能是大分子,不能是小分子
C.囊泡包裹的物质在排出细胞时,穿过0层磷脂分子
D.此时该细胞中靠近细胞膜的区域,线粒体的数量很少
落实 思维方法

该物质排出细胞的方式是胞吐,该过程依赖于
膜的流动性,这是膜的结构特点,A错误;
囊泡中包裹的物质一般是大分子物质,也可以
是小分子物质,B错误;
囊泡中包裹的物质排出细胞依赖的是膜融合,不穿过膜结构,因此穿过0层磷脂分子,C正确;
囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子物质排出细胞,此过程需要线粒体供能,所以此时细胞膜附近聚集的线粒体数量较多,D错误。
4.(2024·嘉兴高一期中)如图表示某些大分子物质进出细胞的过程。下列相关叙述错误的是
A.a与b过程需要消耗能量
B.a与b过程不需要借助载体蛋白
C.a与b过程运输的物质可以是固体也可以是液体
D.a与b过程均不依赖膜蛋白

a为胞吞过程,b为胞吐过程,两个过程均利用了细胞膜的流动性,二者均需要膜蛋白的参与,但不需要载体蛋白的协助,D错误。
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课时对点练

题组一 被动转运与主动转运
1.(2024·浙江余姚中学高一期中)物质分子跨膜运输的条件,取决于物质的浓度梯度、分子大小等。下列说法正确的是
A.被动转运均需要载体蛋白的参与
B.物质逆浓度梯度跨膜运输时可以不需要载体蛋白协助
C.物质逆浓度梯度跨膜运输时,均需要消耗能量
D.物质易化扩散的速率与氧气浓度呈正相关

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被动转运中的扩散不需要载体蛋白的参与,A错误;
主动转运逆浓度梯度进行,需要载体蛋白协助,需要消耗能量,B错误,C正确;
易化扩散的速率除了取决于膜两侧被转运分子的浓度差外,还与载体蛋白数量有关,易化扩散不需要消耗能量,其速率与氧气浓度无关,D错误。
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2.(2023·台州高一期中)如图表示物质出入细胞的一种方式,下列据图分析正确的是
A.该转运方式会出现饱和现象
B.该物质的转运速率与其在细胞外的浓度无关
C.若使用呼吸酶抑制剂,该物质的转运速率将下降
D.转运过程中载体蛋白会发生不可逆的形变

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该转运方式需要载体蛋白的协助,从高浓度向
低浓度转运,属于易化扩散,由于载体蛋白数
量有限,所以该方式会出现饱和现象,A正确;
载体蛋白未饱和前,该物质的转运速率与其在细胞外的浓度有关,内外浓度差越大,运输速率越快,B错误;
该过程是易化扩散,不消耗能量,使用呼吸酶抑制剂,该物质的转运速率不变,C错误;
转运过程中载体蛋白形态的改变是可逆的,D错误。
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3.海水鱼的鳃需要将体内多余的盐排出到海水中,下列因素中对这一过程影响最小的是
A.水温 B.海水盐度
C.含氧量 D.载体蛋白的数量

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水温影响细胞膜的流动性和酶的活性,进而影响主动转运速率,A不符合题意;
主动转运能从低浓度转运到高浓度,则海水盐度对主动转运影响最小,B符合题意;
含氧量影响细胞呼吸进而影响能量供应,故能影响主动转运速率,C不符合题意;
主动转运需要载体蛋白,则载体蛋白的数量会影响主动转运速率,D不符合题意。
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4.Na+、K+和葡萄糖等物质出
入人体成熟红细胞的方式如图
所示,①②表示相关过程。其
中过程①和②的方式分别为
A.易化扩散、扩散 B.扩散、易化扩散
C.易化扩散、主动转运 D.主动转运、易化扩散

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由题图可知,过程①中借助了载体蛋白,也存在ATP水解为其提供能量,故过程①的方式为主动转运;过程②中葡萄糖顺浓度梯度转运,借助了载体蛋白,故过程②的方式为易化扩散,D符合题意。
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5.如图所示是胡萝卜在含氧量不同的情况下从KNO3溶液中吸收K+和NO的曲线图,则影响a、b两点和b、c两点吸收量不同的因素分别是
A.载体蛋白数量、能量
B.能量、载体蛋白数量
C.载体蛋白数量、离子浓度
D.能量、离子浓度

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题组二 胞吞与胞吐
6.(2024·宁波高一期中)如图表示变形虫摄食和排出废物的过程,下列关于该过程的叙述,错误的是
A.该过程与细胞膜上蛋白质有关
B.该过程中囊泡定向运输过程需要多种信号
分子和细胞骨架的参与
C.抑制细胞呼吸不会影响上述过程
D.该过程既有胞吞又有胞吐

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变形虫摄食和排出废物的过程既有胞吞又有胞吐,胞吞时大分子或颗粒与膜上的蛋白质结合,A、D正确;
胞吞和胞吐需要消耗能量,若抑制细胞呼吸,会对该过程产生抑制作用,C错误。
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7.由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.由受体介导的胞吞过程存在细胞识
别并需要内部供能
C.Na+、K+等无机盐离子也可通过
此方式转运
D.该过程中大分子穿过0层磷脂分子

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由图示及题干信息可知,受体介导的胞吞作用是生物大分子的转运过程,以膜的流动性为基础,存在细胞识别并需要内部供能,Na+、K+不能通过此种方式转运,C错误。
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8.(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ATP
C.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

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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,在磷脂双分子层间移动,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;
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噬菌体为病毒,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。
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(2024·浙江台金七校联盟高一期中)阅读下列材料,完成第9、10小题。
囊性纤维病是一种遗传性疾病,
患者细胞中氯离子浓度升高,支气
管被异常黏液堵塞,这一疾病发生
的主要原因是细胞膜上CFTR蛋白
功能异常。如图表示正常人和患者
的氯离子跨膜运输的示意图。
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9.CFTR蛋白是细胞中氯离子的转运
蛋白。下列叙述错误的是
A.CFTR蛋白逆浓度梯度转运氯离子
B.患者的CFTR蛋白数量与转运氯离
子的速率呈正相关
C.CFTR蛋白转运氯离子时,要和氯
离子发生特异性结合
D.CFTR蛋白在内质网、高尔基体中加工,并通过囊泡运输到细胞膜上

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CFTR蛋白是细胞膜上主动转
运氯离子的蛋白质,即逆浓度
梯度转运氯离子,A正确;
转运氯离子的速率除了与患者
的CFTR蛋白数量有关,还与
能量的供应有关,B错误;
CFTR蛋白为载体蛋白,转运氯离子时要和氯离子特异性结合,C正确;
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CFTR蛋白为细胞膜上的载体蛋白,需要在内质网和高尔基体中加工,通过囊泡运输到细胞膜上,D正确。
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10.根据囊性纤维病的病因分析,下列叙述错误的是
A.正常人的CFTR蛋白在行使功能时需要能量供应
B.患者的CFTR蛋白异常关闭,导致细胞外氯离子浓度降低
C.患者的CFTR蛋白异常关闭,导致水分子向膜外渗透的速度加快
D.囊性纤维病可通过修复异常关闭的CFTR蛋白来治疗

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人体的CFTR蛋白是细胞膜上主动转运氯离子的蛋白质,在行使功能时需要能量供应,A正确;
CFTR蛋白是细胞膜上主动转运氯离子出细胞膜的蛋白质,患者的CFTR蛋白异常关闭,导致细胞外氯离子浓度降低,氯离子在细胞中累积,细胞内渗透压升高,进而导致水分子向膜外渗透的速度减慢,B正确,C错误;
囊性纤维病是细胞膜上CFTR蛋白功能异常引起的,可通过修复异常关闭的CFTR蛋白来治疗,D正确。
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A.在细胞溶胶、细胞液、细胞外环境中,
细胞溶胶的pH最大
B.主动转运是H+跨膜进出植物细胞的唯一方式
C.H+-ATP酶是一种膜蛋白,发挥作用时需改变自身的空间结构
D.植物细胞呼吸受到抑制,会影响植物细胞转运H+
11.植物细胞的细胞膜、液泡膜上含有一种H+-ATP酶,可以转运H+,有利于细胞对细胞外溶质分子的吸收和维持液泡内的酸性环境。如图是植物细胞对H+的运输示意图,下列叙述错误的是

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H+运出细胞的方式是主动转运,而细胞外 H+进入细胞需要载体蛋白的协助,但不需要细胞代谢提供能量,说明细胞外 H+进入细胞的方式是易化扩散,B错误。
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12.如图甲是物质A通过细胞膜进入细胞的示意图,图乙表示最适温度下,物质A在细胞内的浓度变化。回答下列问题:
(1)物质A进入细胞的方式是_____
_____,除图示条件外,该过程还需要提供__________。
主动
转运
能量(ATP)
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(2)物质B的化学本质是________,其发挥作用时____________,与物质A结合,使物质A进入细胞。
(3)图示过程中,物质A运输的方向是________(用Ⅰ和Ⅱ表示),判断依据是_____________________
__________。
蛋白质
空间结构改变
Ⅰ→Ⅱ
Ⅰ侧含有糖蛋白,是
细胞外侧
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13.(2024·浙江平阳中学高一期中)吸收不良综合征是一种由小肠对营养物质吸收受到障碍所引起的综合征。小肠是食物消化吸收的主要场所,如图1为营养物质进出小肠上皮细胞的示意图,图中字母a~e表示相关物质进出的方式;图2表示小肠上皮细胞转运葡萄糖等物质的过程。请回答下列有关问题:
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(1)小肠上皮细胞面向肠腔的一侧形成很多突起即微绒毛,不仅可以增加膜面积,还可以增加细胞膜上________的数量,从而高效地吸收肠腔中的葡萄糖、氨基酸等物质。在a~e的五种过程中,代表被动转运的是______(填字母)。
载体蛋白
b、d
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小肠上皮细胞面向肠腔的一侧形成很多突起即微绒毛,可以增加细胞膜上载体蛋白的数量。根据物质跨膜运输的特点判断,d为扩散,a、c为主动转运,b为易化扩散,e为胞吞,代表被动转运的是b、d。
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(2)新生儿小肠上皮细胞可以直接吸收母乳中免疫球蛋白。免疫球蛋白在新生儿小肠中最可能通过图1中的_____方式被小肠上皮细胞吸收,进入细胞需要穿过____层磷脂分子,该过程______(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。
e
0
需要
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免疫球蛋白为大分子物质,大分子物质在小肠中被吸收的方式最可能为e胞吞,胞吞需要消耗ATP,胞吞过程依赖于膜的流动性,不需要穿过磷脂双分子层。
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(3)图2中转运时膜蛋白A、B、C均会发生形状变化,但膜蛋白B形状改变与膜蛋白A、C相比,最大的区别是____________
______。微绒毛表面的膜蛋白D能水解二糖,该二糖为______(填字母)。
A.蔗糖 B.麦芽糖
C.淀粉 D.果糖
不需要消耗
能量
B
膜蛋白B参与葡萄糖的易化扩散,不需要消耗能量;膜蛋白A参与葡萄糖的主动转运,需要消耗能量;膜蛋白C参与Na+的主动转运,需要消耗能量,故膜蛋白B与膜蛋白A、C相比,最大的区别是不需要消耗能量。微绒毛表面的膜蛋白D能水解二糖,该二糖由2个葡萄糖组成,因此该二糖为B麦芽糖。
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(4)结合图2信息判断,膜蛋白C除了可以转运Na+外,也是一种____________,可以将ATP水解为ADP。膜蛋白A是一种同向转运蛋白,Na+通过膜蛋白A进入小肠上皮细胞的方式为_________,葡萄糖通过膜蛋白A进入小肠上皮细胞的方式为_________,后者的判断依据是________
ATP水解酶
易化扩散
主动转运
葡萄糖
从肠腔进入小肠上皮细胞为逆浓度梯度的运输
_________________________________________。
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图2表示小肠上皮细胞转运葡萄糖等物质的过程,Na+通过膜蛋白A顺浓度梯度从肠腔进入小肠上皮细胞,需要载体蛋白协助,为易化扩散。葡萄糖通过膜蛋白A逆浓度梯度从肠腔进入小肠上皮细胞,为主动转运。作业16 细胞的吸水与失水
 [分值:100分]
第1~7题,每题5分;第8~13题,每题6分,共71分。
题组一 扩散和渗透
1.透析袋通常是由半透膜制成的袋状容器。现将质量分数为3%的淀粉溶液装入透析袋,再放于清水中,实验装置如图所示。30 min后,会发现(  )
A.透析袋涨大 B.试管内液体浓度减小
C.透析袋缩小 D.试管内液体浓度增大
2.(2024·杭州高一期中)如图是研究渗透作用的常用装置,实验前膀胱膜两侧的液面处于同一水平(零液面),达到平衡状态时膀胱膜两侧液面存在一定的高度差。下列相关叙述正确的是(  )
A.实验前膀胱膜两侧溶液的浓度差小于平衡状态后膀胱膜两侧溶液的浓度差
B.达到平衡状态时,漏斗内的溶液浓度和外界浓度相等
C.达到平衡状态时,水分子不再出入膀胱膜的两侧
D.达到平衡状态时,从漏斗中吸走部分蔗糖溶液,则达到新的平衡状态时高度差减小
3.(2024·嘉兴高一期中)人体正常成熟红细胞是两面凹陷的圆饼状,现将人的成熟红细胞分别浸入下列装有 a、b、c 三种不同浓度溶液的烧杯内,一段时间后,实验结果如图所示。则 a、b、c 溶液浓度大小的比较,正确的是(  )
A.a>b>c B.a>c>b
C.a题组二 观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象
4.紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离后,在显微镜下观察到的正确图示应为(  )
5.(2024·浙江余姚中学高一期中)物质可以通过多种方式进出细胞。下列说法正确的是(  )
A.氧、二氧化碳等气体分子和酒精、葡萄糖等物质都通过扩散的方式出入细胞
B.将人的红细胞放在0.9%NaCl溶液中,水分子既不会进入红细胞,也不会从红细胞内出来
C.动物细胞不会发生质壁分离现象
D.质壁分离过程中,植物细胞的失水速率逐渐加快
6.如图为观察植物细胞质壁分离和质壁分离复原实验的示意图,下列有关叙述正确的是(  )
A.步骤b中,低倍镜下不能观察到液泡,需用高倍镜才能观察到
B.步骤c和e中滴加的溶液,前者为清水,后者为质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液
C.若步骤f中看到的细胞仍处于质壁分离状态,则说明原表皮细胞是死细胞
D.步骤b与步骤f所观察到的表皮细胞应比正常生理状态下的略大
7.(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
8.(2024·宁波高一期末)动物细胞和植物细胞在不同浓度的蔗糖溶液中的形态有所不同。下列叙述错误的是(  )
A.正常体积的动物细胞内的蔗糖浓度与外界溶液中的蔗糖浓度相等
B.在蔗糖溶液中的动物细胞形态,可由细胞内外溶液的浓度差决定
C.植物细胞的原生质层(细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层)相当于一层半透膜,其伸缩性比细胞壁的大
D.在低于细胞液浓度的蔗糖溶液中,植物细胞形态会有一定程度的膨胀
9.如图所示,容器甲中含0.02 mol·L-1蔗糖、0.03 mol·L-1尿素;容器乙中含0.01 mol ·L-1蔗糖、0.05 mol ·L-1尿素。甲、乙间隔一层半透膜。第一种情况:半透膜只允许水分子通过;第二种情况:半透膜允许水分子和尿素分子通过。当达到动态平衡时,这两种情况下的液面高度分别是(  )
A.一样高,甲高于乙 B.乙高于甲,不能确定
C.乙高于甲,甲高于乙 D.一样高,不能确定
阅读下列材料,完成第10、11小题。
萝卜在中国民间素有“小人参”的美称。现代营养学研究表明,萝卜含有丰富的碳水化合物和多种维生素,炖萝卜、腌萝卜、清炒萝卜菜苗等都是餐桌上常见的美味菜肴。
10.糖醋萝卜条是用萝卜条加糖、盐、醋等腌制而成的,酸甜可口。腌制一段时间,会发现萝卜条变软,并有大量水分渗出。对该现象的分析,下列叙述正确的是(  )
A.萝卜条渗出的水分主要来自细胞溶胶
B.萝卜条变软是细胞壁结构被破坏导致的
C.该现象可以说明生物膜具有选择透过性
D.糖醋萝卜条酸甜可口,是细胞主动吸收糖和醋的结果
11.某同学在“探究植物细胞的吸水与失水”的实验过程中,将若干生理状况基本相同、长度为3 cm的鲜萝卜条均分为四组,分别置于三种浓度相同的溶液和清水中,测量每组萝卜条的平均长度,结果如图所示。据图分析,下列叙述错误的是(  )
A.萝卜细胞可以吸收葡萄糖
B.清水组中萝卜条长度不再增加是因为细胞壁的伸缩性较小
C.3个实验组的初始溶液浓度都大于萝卜细胞的初始细胞液浓度
D.实验结束后,甘油组萝卜细胞的细胞液浓度与初始细胞液浓度相同
12.在“观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象”的实验中,观察到某个细胞的a、b、c三种状态,如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.a、b、c在实验中出现的先后顺序为a→b→c
B.b状态时,该细胞正在发生渗透吸水
C.若以黑藻叶肉细胞为材料,则观察不到图示三种状态
D.质壁分离至a状态时,细胞液中蔗糖浓度小于细胞外液
13.(2023·湖州高一期中)下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述,错误的是(  )
A.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素,有利于实验现象的观察
B.用黑藻叶片进行实验时,叶绿体的存在有助于实验现象的观察
C.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可能不同
D.当发生质壁分离的细胞放入清水中不能复原时,细胞仍具正常生理功能
14.(每空3分,共15分)用物质的量浓度为2 mol/L的乙二醇溶液和2 mol/L的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞,观察细胞的质壁分离现象,得到其原生质体(细胞壁以内部分)体积变化情况如图所示。回答下列问题:
(1)原生质体体积A→B段的变化说明:在该段时间内水从原生质体渗出,细胞液的浓度________________________________________________________________________。
(2)在1 min后,处于2 mol/L蔗糖溶液中细胞的细胞液浓度将________________________,此时,在细胞壁与原生质层之间充满了__________溶液。
(3)在2 min后,处于2 mol/L乙二醇溶液中细胞的原生质体体积的变化是由于__________________逐渐进入细胞内,该物质进入细胞的运输方式是________________。
15.(14分)某生物兴趣小组选择了“海洋动物和淡水动物对环境的适应性”的研究性课题,欲探究海洋动物和淡水动物血浆浓度的高低。现已得到了海鳗(海洋动物)和河鳗(淡水动物)的血液,并已离心分离出海鳗与河鳗的血浆各50 mL,请完成设计实验并预测实验结果。
(1)本实验的原理是________________。
(2)实验仪器:烧杯、长颈漏斗、半透膜、细线。
(3)实验步骤:
①先将______________倒入烧杯中。
②用半透膜封住长颈漏斗的口,用细线将半透膜扎紧。
③将海鳗的血浆倒入长颈漏斗中,将长颈漏斗浸入烧杯中,使__________________________。
④一段时间后观察_______________________________________________________的变化。
(4)本实验最可能的实验结果是___________________________________________________,
最可能的实验结论是___________________________________________________________。
(5)分析与讨论:上述实验中,液面上升到一定高度之后不再上升,此时内外液体的浓度____________(填“相等”或“不相等”)。
答案精析
1.A
2.D [实验开始后,水分子因渗透作用进入漏斗内,使蔗糖溶液的浓度下降,实验前膀胱膜两侧溶液的浓度差大于达到平衡状态后膀胱膜两侧溶液的浓度差,A错误;达到平衡状态时,漏斗内的溶液浓度大于外界浓度(外界是蒸馏水),B错误;达到平衡状态时,出入膀胱膜的水分子量相等,C错误;达到平衡状态后,膀胱膜两侧溶液的浓度差变小,若达到平衡状态时从漏斗中吸走部分蔗糖溶液,则达到新的平衡状态时高度差减小,D正确。]
3.C [红细胞浸入a溶液中吸水膨胀,a溶液浓度小于红细胞细胞质浓度,红细胞浸入b溶液中失水皱缩,b溶液浓度大于红细胞细胞质浓度,红细胞浸入c溶液中保持正常形态,c溶液浓度等于红细胞细胞质浓度,所以a、b、c溶液浓度大小是a4.C [发生质壁分离后其液泡紫色应加深(细胞核应位于液泡外、细胞膜内),C正确。]
5.C [葡萄糖进入红细胞不是扩散,A错误;将人的红细胞置于0.9%NaCl溶液中,细胞内外渗透压相等,水分子进出细胞的数量相等,B错误;质壁分离过程中,植物细胞中的水分越来越少,细胞的失水速率逐渐减慢,D错误。]
6.D [步骤b中,低倍镜下能观察到液泡,A错误;步骤c和e中滴加的溶液,前者为质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液,后者为清水,B错误;若步骤f中看到的细胞仍处于质壁分离状态,不能说明原表皮细胞是死细胞,C错误;步骤b与步骤f所观察到的表皮细胞都是在清水中的细胞,应比正常生理状态下的略大,D正确。]
7.A
8.A [蔗糖是植物细胞内的二糖,动物细胞内无蔗糖,不存在细胞内蔗糖浓度与外界溶液中蔗糖浓度相等的情形,A错误。]
9.C [第一种情况:半透膜只允许水分子通过,则甲溶液中总的物质的量浓度为0.05 mol ·L-1,乙溶液中总的物质的量浓度为0.06 mol ·L-1,乙溶液的渗透压高于甲溶液,故最终动态平衡时液面乙高于甲;第二种情况:半透膜允许水分子和尿素分子通过,那么最终半透膜两侧的尿素浓度相等,但是甲溶液中的蔗糖浓度大于乙溶液,故最终动态平衡时液面甲高于乙,C符合题意。]
10.C
11.D [因为在葡萄糖、甘油溶液中萝卜条长度先减少后增加,说明萝卜细胞先发生质壁分离(失水)后自动复原(吸水),说明这段时间萝卜细胞吸收了葡萄糖、甘油,A正确;清水组中萝卜条细胞吸水,但由于细胞壁的伸缩性相对较小,所以细胞体积后期不再增加,B正确;3个实验组萝卜细胞开始都失水,体积有所减小,因此3个实验组的初始溶液浓度都大于萝卜细胞的初始细胞液浓度,C正确;因为这段时间萝卜细胞吸收了甘油,实验结束后,甘油组萝卜条长度与初始长度相等,所以萝卜细胞的细胞液浓度大于初始细胞液浓度,D错误。]
12.D [图中细胞可能处于质壁分离、质壁分离复原或动态平衡中,所以只能描述为:当质壁分离复原时,a、b、c在实验中出现的先后顺序为a→b→c,A错误;b状态时,该细胞可能正在发生渗透吸水,也可能正在发生渗透失水,B错误;若以黑藻叶肉细胞为材料,可以发生质壁分离和质壁分离复原,可观察到图中三种状态,C错误;质壁分离至a状态时,细胞液浓度小于或等于细胞外液的浓度,但细胞液中蔗糖浓度小于细胞外液,D正确。]
13.D [质壁分离的细胞放入清水中不能复原时,说明该细胞已死亡,D错误。]
14.(1)增大(升高) (2)先增大后保持不变 蔗糖 (3)乙二醇分子 扩散
15.(1)渗透作用 (3)①河鳗的血浆 ③两者液面在同一个高度上 ④长颈漏斗管中液面 (4)长颈漏斗管中液面上升 海水浓度高于淡水 (5)不相等
解析 (1)分析题意可知,本实验的目的是“探究海洋动物和淡水动物血浆浓度的高低”,因此实验的设计需要依据渗透作用的原理。(3)①半透膜两侧,一侧加入淡水动物血浆,另一侧加入海洋动物的血浆,因为步骤③将海鳗的血浆倒入长颈漏斗中,故步骤①为将河鳗的血浆倒入烧杯中。③实验开始时使半透膜两侧的液面齐平,便于实验后液面的观察。④一段时间后观察漏斗内液面的变化。(4)结果可能有三种情况:若长颈漏斗内的液面高于烧杯液面,则海洋动物的血浆浓度高于淡水动物血浆浓度;若长颈漏斗内的液面低于烧杯液面,则海洋动物的血浆浓度低于淡水动物血浆浓度;若长颈漏斗内的液面和烧杯液面齐平,则海洋动物的血浆浓度等于淡水动物血浆浓度。由于海洋动物生活在海水中,海水的浓度比较高,因此根据生物的适应性可以推测,最可能的实验结果和结论是长颈漏斗管中液面上升,海水浓度高于淡水。(5)液面上升到一定高度之后不再上升,由于内外液面存在高度差,所以内外液体存在浓度差,故此时内外液体的浓度不相等。作业17 物质出入细胞的方式及影响因素
[分值:100分]
第1~6题,每题5分;第7~11题,每题6分,共60分。
题组一 被动转运与主动转运
1.(2024·浙江余姚中学高一期中)物质分子跨膜运输的条件,取决于物质的浓度梯度、分子大小等。下列说法正确的是(  )
A.被动转运均需要载体蛋白的参与
B.物质逆浓度梯度跨膜运输时可以不需要载体蛋白协助
C.物质逆浓度梯度跨膜运输时,均需要消耗能量
D.物质易化扩散的速率与氧气浓度呈正相关
2.(2023·台州高一期中)如图表示物质出入细胞的一种方式,下列据图分析正确的是(  )
A.该转运方式会出现饱和现象
B.该物质的转运速率与其在细胞外的浓度无关
C.若使用呼吸酶抑制剂,该物质的转运速率将下降
D.转运过程中载体蛋白会发生不可逆的形变
3.海水鱼的鳃需要将体内多余的盐排出到海水中,下列因素中对这一过程影响最小的是(  )
A.水温 B.海水盐度
C.含氧量 D.载体蛋白的数量
4.Na+、K+和葡萄糖等物质出入人体成熟红细胞的方式如图所示,①②表示相关过程。其中过程①和②的方式分别为(  )
A.易化扩散、扩散 B.扩散、易化扩散
C.易化扩散、主动转运 D.主动转运、易化扩散
5.如图所示是胡萝卜在含氧量不同的情况下从KNO3溶液中吸收K+和NO的曲线图,则影响a、b两点和b、c两点吸收量不同的因素分别是(  )
A.载体蛋白数量、能量
B.能量、载体蛋白数量
C.载体蛋白数量、离子浓度
D.能量、离子浓度
题组二 胞吞与胞吐
6.(2024·宁波高一期中)如图表示变形虫摄食和排出废物的过程,下列关于该过程的叙述,错误的是(  )
A.该过程与细胞膜上蛋白质有关
B.该过程中囊泡定向运输过程需要多种信号分子和细胞骨架的参与
C.抑制细胞呼吸不会影响上述过程
D.该过程既有胞吞又有胞吐
7.由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.由受体介导的胞吞过程存在细胞识别并需要内部供能
C.Na+、K+等无机盐离子也可通过此方式转运
D.该过程中大分子穿过0层磷脂分子
8.(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ATP
C.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
(2024·浙江台金七校联盟高一期中)阅读下列材料,完成第9、10小题。
囊性纤维病是一种遗传性疾病,患者细胞中氯离子浓度升高,支气管被异常黏液堵塞,这一疾病发生的主要原因是细胞膜上CFTR蛋白功能异常。如图表示正常人和患者的氯离子跨膜运输的示意图。
9.CFTR蛋白是细胞中氯离子的转运蛋白。下列叙述错误的是(  )
A.CFTR蛋白逆浓度梯度转运氯离子
B.患者的CFTR蛋白数量与转运氯离子的速率呈正相关
C.CFTR蛋白转运氯离子时,要和氯离子发生特异性结合
D.CFTR蛋白在内质网、高尔基体中加工,并通过囊泡运输到细胞膜上
10.根据囊性纤维病的病因分析,下列叙述错误的是(  )
A.正常人的CFTR蛋白在行使功能时需要能量供应
B.患者的CFTR蛋白异常关闭,导致细胞外氯离子浓度降低
C.患者的CFTR蛋白异常关闭,导致水分子向膜外渗透的速度加快
D.囊性纤维病可通过修复异常关闭的CFTR蛋白来治疗
11.植物细胞的细胞膜、液泡膜上含有一种H+-ATP酶,可以转运H+,有利于细胞对细胞外溶质分子的吸收和维持液泡内的酸性环境。如图是植物细胞对H+的运输示意图,下列叙述错误的是(  )
A.在细胞溶胶、细胞液、细胞外环境中,细胞溶胶的pH最大
B.主动转运是H+跨膜进出植物细胞的唯一方式
C.H+-ATP酶是一种膜蛋白,发挥作用时需改变自身的空间结构
D.植物细胞呼吸受到抑制,会影响植物细胞转运H+
12.(每空3分,共18分)如图甲是物质A通过细胞膜进入细胞的示意图,图乙表示最适温度下,物质A在细胞内的浓度变化。回答下列问题:
(1)物质A进入细胞的方式是__________,除图示条件外,该过程还需要提供________。
(2)物质B的化学本质是________,其发挥作用时____________,与物质A结合,使物质A进入细胞。
(3)图示过程中,物质A运输的方向是________(用Ⅰ和Ⅱ表示),判断依据是________________________。
13.(22分)(2024·浙江平阳中学高一期中)吸收不良综合征是一种由小肠对营养物质吸收受到障碍所引起的综合征。小肠是食物消化吸收的主要场所,如图1为营养物质进出小肠上皮细胞的示意图,图中字母a~e表示相关物质进出的方式;图2表示小肠上皮细胞转运葡萄糖等物质的过程。请回答下列有关问题:
(1)小肠上皮细胞面向肠腔的一侧形成很多突起即微绒毛,不仅可以增加膜面积,还可以增加细胞膜上________的数量,从而高效地吸收肠腔中的葡萄糖、氨基酸等物质。在a~e的五种过程中,代表被动转运的是________(填字母)。
(2)新生儿小肠上皮细胞可以直接吸收母乳中免疫球蛋白。免疫球蛋白在新生儿小肠中最可能通过图1中的________方式被小肠上皮细胞吸收,进入细胞需要穿过________层磷脂分子,该过程__________(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。
(3)图2中转运时膜蛋白A、B、C均会发生形状变化,但膜蛋白B形状改变与膜蛋白A、C相比,最大的区别是__________________。微绒毛表面的膜蛋白D能水解二糖,该二糖为________(填字母)。
A.蔗糖 B.麦芽糖 C.淀粉 D.果糖
(4)结合图2信息判断,膜蛋白C除了可以转运Na+外,也是一种____________,可以将ATP水解为ADP。膜蛋白A是一种同向转运蛋白,Na+通过膜蛋白A进入小肠上皮细胞的方式为____________,葡萄糖通过膜蛋白A进入小肠上皮细胞的方式为____________,后者的判断依据是____________________________________________。
答案精析
1.C [被动转运中的扩散不需要载体蛋白的参与,A错误;主动转运逆浓度梯度进行,需要载体蛋白协助,需要消耗能量,B错误,C正确;易化扩散的速率除了取决于膜两侧被转运分子的浓度差外,还与载体蛋白数量有关,易化扩散不需要消耗能量,其速率与氧气浓度无关,D错误。]
2.A
3.B [水温影响细胞膜的流动性和酶的活性,进而影响主动转运速率,A不符合题意;主动转运能从低浓度转运到高浓度,则海水盐度对主动转运影响最小,B符合题意;含氧量影响细胞呼吸进而影响能量供应,故能影响主动转运速率,C不符合题意;主动转运需要载体蛋白,则载体蛋白的数量会影响主动转运速率,D不符合题意。]
4.D [由题图可知,过程①中借助了载体蛋白,也存在ATP水解为其提供能量,故过程①的方式为主动转运;过程②中葡萄糖顺浓度梯度转运,借助了载体蛋白,故过程②的方式为易化扩散,D符合题意。]
5.B [胡萝卜对K+和NO的吸收方式都是主动转运,主动转运需要载体蛋白和能量。a、b两点对应的氧浓度不同,a点高于b点,且a点时吸收NO多,可见能量是影响因素;b点与c点是在同一氧浓度下,而b点吸收量高于c点,说明能量供应相同的条件下,转运K+和转运NO的载体蛋白数量不同。]
6.C [变形虫摄食和排出废物的过程既有胞吞又有胞吐,胞吞时大分子或颗粒与膜上的蛋白质结合,A、D正确;胞吞和胞吐需要消耗能量,若抑制细胞呼吸,会对该过程产生抑制作用,C错误。]
7.C [由图示及题干信息可知,受体介导的胞吞作用是生物大分子的转运过程,以膜的流动性为基础,存在细胞识别并需要内部供能,Na+、K+不能通过此种方式转运,C错误。]
8.A [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,在磷脂双分子层间移动,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。]
9.B 10.C
11.B [H+运出细胞的方式是主动转运,而细胞外 H+进入细胞需要载体蛋白的协助,但不需要细胞代谢提供能量,说明细胞外 H+进入细胞的方式是易化扩散,B错误。]
12.(1)主动转运 能量(ATP) (2)蛋白质 空间结构改变 (3)Ⅰ→Ⅱ Ⅰ侧含有糖蛋白,是细胞外侧
13.(1)载体蛋白 b、d (2)e 0 需要 (3)不需要消耗能量 B (4)ATP水解酶 易化扩散 主动转运 葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞为逆浓度梯度的运输
解析 (1)小肠上皮细胞面向肠腔的一侧形成很多突起即微绒毛,可以增加细胞膜上载体蛋白的数量。根据物质跨膜运输的特点判断,d为扩散,a、c为主动转运,b为易化扩散,e为胞吞,代表被动转运的是b、d。(2)免疫球蛋白为大分子物质,大分子物质在小肠中被吸收的方式最可能为e胞吞,胞吞需要消耗ATP,胞吞过程依赖于膜的流动性,不需要穿过磷脂双分子层。(3)膜蛋白B参与葡萄糖的易化扩散,不需要消耗能量;膜蛋白A参与葡萄糖的主动转运,需要消耗能量;膜蛋白C参与Na+的主动转运,需要消耗能量,故膜蛋白B与膜蛋白A、C相比,最大的区别是不需要消耗能量。微绒毛表面的膜蛋白D能水解二糖,该二糖由2个葡萄糖组成,因此该二糖为B麦芽糖。(4)图2表示小肠上皮细胞转运葡萄糖等物质的过程,Na+通过膜蛋白A顺浓度梯度从肠腔进入小肠上皮细胞,需要载体蛋白协助,为易化扩散。葡萄糖通过膜蛋白A逆浓度梯度从肠腔进入小肠上皮细胞,为主动转运。

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