2022年高中生物 第4章 第1節(jié) 物質(zhì)跨膜運輸實例典例精析 新人教版必修1

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1、2022年高中生物 第4章 第1節(jié) 物質(zhì)跨膜運輸實例典例精析 新人教版必修1 滲透作用 【例1】　將紅色水蘿卜的塊根切成小塊放入清水中，水的顏色無明顯變化，若進行加熱，隨著水溫的升高，水的顏色逐漸變紅，其原因是(　　) A．細胞壁在加溫中受到破壞 B．水溫升高，花青素的溶解度加大 C．加溫使細胞膜等生物膜失去了選擇透過性 D．加溫使水中化學(xué)物質(zhì)發(fā)生了反應(yīng) 解析：紅色水蘿卜的色素分子存在于液泡中，在膜具有活性的情況下，色素分子不能通過液泡膜和細胞膜。因此，將紅色水蘿卜的塊根切成小塊放入清水中，水的顏色無明顯變化。若進行加溫，隨著水溫的升高，細胞膜、液泡膜將失去選擇透過性，色素分子

2、通過液泡膜、細胞膜進入水中，使水的顏色變紅。 答案：C 點撥：滲透作用的進行需要兩個基本條件——半透膜及膜兩側(cè)的濃度差，本題中活的生物膜具有選擇透過性，大分子物質(zhì)不能通過，但加熱會導(dǎo)致生物膜失去選擇性，滲透系統(tǒng)失去半透膜，大分子物質(zhì)滲出細胞外。 變式拓展1　一個U形管中裝有兩種不同的溶液R和S，并被半透膜(X)隔開。與S相比，R溶液濃度較低，如圖4-1-7中所示陰影的深、淺分別代表濃度的高、低。當(dāng)U形管內(nèi)達到平衡時，溶液表面與濃度的關(guān)系是(　　) A．右側(cè)較高，兩溶液濃度相等 B．右側(cè)較高，且右側(cè)濃度較高 C．左側(cè)較高，且右側(cè)濃度較低 D．兩側(cè)高度相等，濃度相等 變式拓展2　小

3、明用玻璃槽、飽和蔗糖溶液和清水做成如圖4-1-8所示的實驗裝置，進行生物膜透性的模擬實驗。甲、乙兩槽間的隔板的中央圓圈為玻璃紙，玻璃紙是一種半透膜，蔗糖分子不能透過，而水分子能自由通過。幾小時后發(fā)現(xiàn)(　　) A．甲槽內(nèi)水的體積減小 B．乙槽內(nèi)溶液的體積減小 C．甲槽內(nèi)水的體積無變化 D．乙槽內(nèi)溶液的體積無變化 質(zhì)壁分離及其應(yīng)用 【例2】　將新鮮的苔蘚植物葉片放入加有少量紅墨水的質(zhì)量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液中，在顯微鏡下觀察，會看到細胞狀態(tài)如圖4-1-9所示。此時，部位①和②的顏色分別是(　　) A．①無色、②綠色 B．①紅色、②綠色 C．①紅色、②無色 D．①

4、紅色、②紅色 解析：①為原生質(zhì)層和細胞 壁之間的空隙，因細胞壁具有全透性，因此充滿的是外界溶液，即紅墨水，顏色為紅色。②為原生質(zhì)層，具有選擇透過性，紅墨水不能透過；原生質(zhì)層包括細胞膜、液泡膜和兩層膜之間的細胞質(zhì)，細胞質(zhì)中有葉綠體，因此②為綠色。 答案：B 點撥：植物細胞的原生質(zhì)層是半透膜，紅墨水不能透過，葉片的細胞質(zhì)內(nèi)含有很多葉綠體，因此②呈現(xiàn)的顏色是綠色。 變式拓展3　在用洋蔥鱗片葉表皮制備“觀察細胞質(zhì)壁分離實驗”的臨時裝片時，觀察細胞的變化。下列有關(guān)實驗操作和結(jié)果的敘述中，正確的是(　　) A．將裝片在酒精燈上加熱后，再觀察細胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象 B．在蓋玻片一側(cè)滴入清水，細胞

5、吸水膨脹但不會破裂 C．用不同濃度的硝酸鉀溶液處理細胞后，均能觀察到質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象 D．當(dāng)質(zhì)壁分離不能復(fù)原時，細胞仍具正常的生理功能 變式拓展4　假設(shè)三個細胞液濃度不同的細胞，放在某濃度的蔗糖溶液中出現(xiàn)如圖4-1-10所示狀態(tài)，你認為這三個細胞在未發(fā)生上述情況之前，其細胞液濃度的大小關(guān)系是(　　) A．a(chǎn)＞b＞c　　　　　　　　B．a(chǎn)＜b＜c C．b＞a＞c　　　　　　　　D．b＜a＜c 植物細胞吸水與吸收礦質(zhì)元素的關(guān)系 【例3】　用相同的培養(yǎng)液分別培養(yǎng)植物甲和植物乙幼苗，一段時間后分別測定培養(yǎng)液中各種成分的百分含量，并與原培養(yǎng)液(各成分相對含量為100%)中相應(yīng)成分作比

6、較，結(jié)果如圖4-1-11所示。下列有關(guān)敘述中，錯誤的是(注：離子運輸需要細胞膜上的載體蛋白)(　　) A．不同種植物對同種離子的吸收量不同 B．同一種植物對不同離子的吸收量不同 C．植物甲對水分和Mg2＋的吸收量不成比例，吸收水的量大于吸收Mg2＋的量 D．植物乙根細胞膜上SiO的載體比植物甲根細胞膜上Mg2＋的載體多 錯解 C　錯誤的原因是將離子成分變化柱形圖認為是兩種植物對不同離子的不同吸收量，認為甲植物吸收的Mg2＋比乙植物多，SiO的吸收量比乙少，認為吸收的成分越多，則相應(yīng)的蛋白載體越多，從而作出錯誤的判斷。 正解 D　用培養(yǎng)液培養(yǎng)植物一段時間后，培養(yǎng)液與原培養(yǎng)液相

7、應(yīng)成分百分含量的變化，甲植物培養(yǎng)液中Mg2＋大于100%，說明甲植物細胞對培養(yǎng)液中水的吸收量大于對Mg2＋的吸收量。 悟區(qū)：植物吸收水分和吸收礦質(zhì)元素是兩個相對獨立的過程，雖然離子溶解在水中被吸收，但二者吸收的原理、過程、動力等都是不相同的。 變式拓展5　下列關(guān)于物質(zhì)跨膜運輸實例的說法中，不正確的是(　　) A．細胞膜、核膜等生物膜都是選擇透過性膜 B．水分子進出細胞，取決于細胞內(nèi)外液體的濃度差 C．小分子物質(zhì)都能通過細胞膜，大分子物質(zhì)則不能 D．細胞的吸水和失水是水分子順相對含量的梯度跨膜運輸?shù)倪^程 【變式拓展】 1．B　解析：“與S相比，R溶液濃度較低”，則可導(dǎo)致水分子更多

8、地由R側(cè)經(jīng)半透膜滲透進入S側(cè)，從而造成S側(cè)液面升高，但達到滲透平衡時，濃度原本較高的S側(cè)，其濃度仍舊高于R側(cè)，故B項符合題意。 2．A　解析：水分子可以通過半透膜，而蔗糖分子不能透過，通過滲透作用，甲槽內(nèi)水的體積減小。故選A項。 3．B　解析：觀察植物細胞質(zhì)壁分離實驗時，植物細胞始終處于生活狀態(tài)，若將裝片在酒精燈上加熱后，細胞會死亡，細胞原生質(zhì)層因此而喪失選擇透過性功能，將無法觀察到質(zhì)壁分離現(xiàn)象；用不同濃度的硝酸鉀溶液處理細胞后，只有大于細胞液濃度的溶液才有可能使細胞失水，出現(xiàn)質(zhì)壁分離及自動復(fù)原現(xiàn)象，而等于或小于細胞液濃度的溶液則不能使其發(fā)生質(zhì)壁分離；若細胞發(fā)生質(zhì)壁分離不能復(fù)原時，說明細胞

9、過度失水已死亡，細胞的正常生理功能已完全喪失。A、C、D項錯誤。由于植物細胞外面有細胞壁的保護，所以當(dāng)植物細胞浸在清水中時，不會像動物細胞一樣由于吸水過多而膨脹破裂。故選B項。 4．A　解析：當(dāng)細胞液濃度等于外界溶液濃度時，通過滲透作用進出細胞的水分達到動態(tài)平衡，細胞形態(tài)基本不變(題圖a)；當(dāng)細胞液濃度低于外界溶液濃度時，細胞通過滲透作用失水，液泡和原生質(zhì)層逐漸縮小，出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象(題圖b、c)。細胞失水越多，液泡和原生質(zhì)層的體積越小，其實驗前細胞液濃度越小。所以實驗前細胞液濃度的大小關(guān)系為a＞b＞c。 5．C　解析：生物膜都主要由脂質(zhì)、蛋白質(zhì)構(gòu)成，都具有選擇透過性。水分子可以自由通過，被選擇的一些離子、小分子也可以通過，其他離子、小分子和大分子則不能通過。對于細胞需要吸收和排出的大分子物質(zhì)則是依靠胞吞和胞吐的方式進出細胞。細胞的吸水和失水是水分子順相對含量的梯度跨膜運輸?shù)倪^程，水分子進出細胞，主要取決于細胞內(nèi)外液體的濃度差。