生物第2單元 細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的運(yùn)輸 第7講 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出

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1、第7講PART 07細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出考點(diǎn)互動探究教師備用習(xí)題考試說明 1.物質(zhì)出入細(xì)胞的方式()。2.實(shí)驗:觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原?？键c(diǎn)互動探究知識梳理考點(diǎn)一細(xì)胞的吸水和失水1.滲透作用原理(1)概念:指水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜的擴(kuò)散過程。(2)發(fā)生滲透作用的條件:一是具有,二是半透膜兩側(cè)的溶液具有。半透膜濃度差考點(diǎn)互動探究細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)失水皺縮3.成熟植物細(xì)胞的吸水和失水考點(diǎn)互動探究圖2-7-1全透性小細(xì)胞質(zhì)(1)當(dāng)時,細(xì)胞失水,發(fā)生現(xiàn)象。(2)當(dāng)時,細(xì)胞吸水,失水的細(xì)胞發(fā)生現(xiàn)象?？键c(diǎn)互動探究外界溶液濃度細(xì)胞液濃度質(zhì)壁分離外界溶液濃度細(xì)胞液濃度質(zhì)壁分離復(fù)原考點(diǎn)互動探究圖2-

2、7-2(2)植物細(xì)胞吸收上述離子的方式是,該方式與水分子運(yùn)輸方式的主要區(qū)別是。(3)解釋水稻培養(yǎng)液中Mg2+、Ca2+的濃度升高的原因:。(4)根據(jù)實(shí)驗結(jié)果可知,不同植物對同一種無機(jī)鹽離子的吸收,同一種植物對不同種無機(jī)鹽離子的吸收,說明植物細(xì)胞對無機(jī)鹽離子的吸收具有(特點(diǎn)),這一特性與細(xì)胞膜上直接相關(guān)?？键c(diǎn)互動探究答案(1)SiO44-Mg2+、Ca2+(2)主動運(yùn)輸需要載體,消耗能量 (3)水稻吸收水分的量多于吸收Mg2+、Ca2+的量(4)不同也有差異選擇性載體蛋白科學(xué)探究 通過實(shí)驗發(fā)現(xiàn),細(xì)胞質(zhì)壁分離程度越大,氣孔張開程度越小甚至關(guān)閉。請據(jù)此擬定一個相關(guān)的研究課題:?？键c(diǎn)互動探究答案探究氣

3、孔開閉與細(xì)胞吸水、失水的關(guān)系1.滲透作用的原理分析(1)若S1溶液濃度大于S2,則單位時間內(nèi)S2S1的水分子數(shù)大于S1S2的,外觀上表現(xiàn)為S1液面上升;若S1溶液濃度小于S2,則情況相反,外觀上表現(xiàn)為S1液面下降。(2)在達(dá)到滲透平衡后,若存在液面差h,則S1溶液濃度仍大于S2。因為液面高的一側(cè)形成的壓強(qiáng),會抑制水分子由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)的擴(kuò)散?？键c(diǎn)互動探究核心講解(注:溶質(zhì)分子不能通過半透膜)圖2-7-3 2.滲透作用模型和植物細(xì)胞與外界溶液形成滲透系統(tǒng)分析考點(diǎn)互動探究滲透作用模型植物細(xì)胞與外界溶液形成滲透系統(tǒng)圖解考點(diǎn)互動探究滲透作用模型植物細(xì)胞與外界溶液形成滲透系統(tǒng)基本組成或條件半透膜

4、、濃度差原生質(zhì)層選擇透過性膜、濃度差細(xì)胞液與外界溶液之間原理水分子通過半透膜的擴(kuò)散作用細(xì)胞液通過原生質(zhì)層與外界溶液之間發(fā)生滲透水?dāng)U散的方向低濃度溶液高濃度溶液特別提醒(1)滲透系統(tǒng)的溶液濃度指物質(zhì)的量濃度而非質(zhì)量濃度,如質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的葡萄糖溶液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的蔗糖溶液的質(zhì)量濃度相等,但質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的蔗糖溶液的物質(zhì)的量濃度小。(2)水分子的移動方向是雙向移動,但最終結(jié)果是由低濃度溶液流向高濃度溶液的水分子數(shù)較多。(3)滲透平衡只意味著半透膜兩側(cè)水分子移動達(dá)到平衡狀態(tài),既不可看作沒有水分子移動,也不可看作兩側(cè)溶液濃度絕對相等。考點(diǎn)互動探究角度1滲透系統(tǒng)與滲透作用的分析1.2018江淮十

5、校聯(lián)考 如圖2-7-4為研究滲透作用的實(shí)驗裝置,漏斗內(nèi)溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)為兩種不同濃度的蔗糖溶液,水分子可以透過半透膜,蔗糖分子則不能。當(dāng)滲透達(dá)到平衡時,液面差為m。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.滲透平衡時,燒杯中的水分子仍然能夠進(jìn)入漏斗B.滲透平衡吋,溶液S1的濃度大于溶液S2的濃度C.若吸出漏斗中高出燒杯液面的溶液,再次平衡時m將增大D.若向燒杯中加入適量同現(xiàn)S2濃度相等的蔗糖溶液,再次平衡時m將減小考點(diǎn)互動探究命題角度圖2-7-4 答案 C考點(diǎn)互動探究解析 滲透平衡時,水分子進(jìn)出漏斗的速率相等,A項正確;滲透平衡吋,漏斗內(nèi)液面高于燒杯內(nèi)液面,溶液S1的濃度應(yīng)大于溶液S2的濃度

6、,B項正確;吸出漏斗中高出燒杯液面的溶液,再次平衡時m將減小,C項錯誤;現(xiàn)S2濃度比原S2濃度大,加入適量同現(xiàn)S2濃度相等的蔗糖溶液,再次平衡時m將減小,D項正確。2.如圖2-7-5為滲透作用實(shí)驗,開始時如圖甲所示,A代表清水,B、C代表蔗糖溶液,過一段時間后結(jié)果如圖乙所示,漏斗管內(nèi)液面不再變化,h1、h2表示漏斗內(nèi)液面與清水的液面差。下列說法錯誤的是()A.圖甲中B的濃度一定大于C的濃度B.圖乙中B的濃度一定等于C的濃度C.圖甲A中的水分子擴(kuò)散到B的速度大于A中水分子擴(kuò)散到C的速度D.圖乙A中水分子擴(kuò)散到B的速度等于B中水分子擴(kuò)散到A的速度考點(diǎn)互動探究圖2-7-5 答案 B考點(diǎn)互動探究解析

7、由題圖乙可知,B中吸水比C多,所以圖甲中B的濃度高,A正確。圖乙中達(dá)到平衡時,由于h1比h2高,所以B中的濃度大,B錯誤。圖甲中由于B濃度大于C濃度,所以水分子從A到B的速度比從A到C快,C正確。圖乙中達(dá)到動態(tài)平衡時,水分子由A到B和由B到A的速度相等,D正確。技法提煉滲透方向及濃度大小的判斷(1)判斷溶劑滲透的總方向若半透膜兩側(cè)是同種溶液,根據(jù)質(zhì)量濃度或物質(zhì)的量濃度判定。若半透膜兩側(cè)是不同的溶液,物質(zhì)的量濃度才能體現(xiàn)溶質(zhì)或溶劑分子數(shù)的多少,如半透膜兩側(cè)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的葡萄糖溶液和蔗糖溶液,則葡萄糖溶液一側(cè)單位體積中葡萄糖分子數(shù)多(水分子數(shù)少),水分子由蔗糖溶液一側(cè)通過半透膜向葡萄糖溶液一側(cè)擴(kuò)

8、散?？键c(diǎn)互動探究(2)判斷半透膜兩側(cè)溶液濃度大小若滲透平衡后,半透膜兩側(cè)液面仍存在液面差,則半透膜兩側(cè)溶液就存在濃度差,液面差越大,濃度差就越大,且液面高的一側(cè)溶液濃度高?？键c(diǎn)互動探究角度2細(xì)胞吸水與失水情況的分析3.2014全國卷 將某植物花冠切成大小和形狀相同的細(xì)條,分為a、b、c、d、e和f組(每組的細(xì)條數(shù)相等),取上述6組細(xì)條分別置于不同濃度的蔗糖溶液中,浸泡相同時間后測量各組花冠細(xì)條的長度,結(jié)果如圖2-7-6所示。假如蔗糖溶液與花冠細(xì)胞之間只有水分交換,則()A.實(shí)驗后,a組液泡中的溶質(zhì)濃度比b組的高B.浸泡導(dǎo)致f組細(xì)胞中液泡的失水量小于b組的C.a組細(xì)胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗A

9、TP大于b組D.使細(xì)條在浸泡前后長度不變的蔗糖濃度介于0.40.5 molL-1之間考點(diǎn)互動探究圖2-7-6 答案 D考點(diǎn)互動探究解析 實(shí)驗前長度/實(shí)驗后長度的值為1時,水分進(jìn)出細(xì)胞達(dá)到平衡;比值小于1時,表明細(xì)胞吸水,且比值越小花冠吸水越多;比值大于1時,表明細(xì)胞失水,且比值越大,花冠失水越多。據(jù)圖可推知,a組吸水多于b組,因此實(shí)驗后a組細(xì)胞液中溶質(zhì)濃度低于b組,A項錯誤。f組比值大于b組,因此失水量大于b組,B項錯誤。水分子進(jìn)出細(xì)胞的方式是自由擴(kuò)散,不消耗能量,C項錯誤。由c組吸水,d組失水,細(xì)胞液濃度與外界溶液濃度相等時實(shí)驗前長度/實(shí)驗后長度=1,判斷出細(xì)條的細(xì)胞液濃度介于0.40.5

10、molL-1之間,D項正確。4.如圖2-7-7所示,圖甲是人的紅細(xì)胞長時間處在不同濃度的NaCl溶液中,紅細(xì)胞的體積(V)與初始體積(V0)之比的變化曲線;圖乙是某植物細(xì)胞在一定濃度的NaCl溶液中細(xì)胞失水量的變化情況。下列分析正確的是()A.從圖甲可見250 mmolL-1 NaCl溶液不影響人紅細(xì)胞的代謝B.圖乙中植物細(xì)胞體積會發(fā)生明顯的變化,先減小后增大考點(diǎn)互動探究圖2-7-7 C.圖乙中a點(diǎn)細(xì)胞失水量最大,此時細(xì)胞吸水能力最小D.人的紅細(xì)胞長時間處在300 mmolL-1 NaCl溶液中可能死亡,圖乙中的處理時間內(nèi)細(xì)胞一直有生物活性考點(diǎn)互動探究答案 D解析 由題圖甲可知,250 mmo

11、lL-1 NaCl溶液中紅細(xì)胞體積與初始體積之比小于1.0,說明紅細(xì)胞失水皺縮,會影響紅細(xì)胞的代謝,A錯誤;考點(diǎn)互動探究圖乙中植物細(xì)胞失水量先變大后變小,之后表現(xiàn)為吸水,故植物細(xì)胞原生質(zhì)體體積先變小后變大,植物細(xì)胞由于有細(xì)胞壁的保護(hù)作用,細(xì)胞體積幾乎不變,B錯誤;圖乙中,a點(diǎn)植物細(xì)胞失水量最大,此時細(xì)胞吸水能力最大,C錯誤;人的紅細(xì)胞長時間處在300 mmolL-1 NaCl溶液中可能會因失水過多而死亡,而圖乙細(xì)胞在處理時間內(nèi)細(xì)胞先失水后吸水,說明細(xì)胞原生質(zhì)層具有選擇透過性,細(xì)胞一直具有生物活性,D正確?？键c(diǎn)互動探究知識梳理考點(diǎn)二物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式1.物質(zhì)運(yùn)輸?shù)姆绞健⑻攸c(diǎn)和實(shí)例(連線)答案 b

12、cad2.根據(jù)圖2-7-8進(jìn)一步確定物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞胶陀绊懸蛩?1)填寫以下有關(guān)跨膜運(yùn)輸方式及結(jié)構(gòu)的名稱:甲:;乙:;丙:;a:。(2)填寫以下有關(guān)跨膜運(yùn)輸方式的影響因素:甲圖:;乙圖:;丙圖:?？键c(diǎn)互動探究自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散主動運(yùn)輸載體蛋白圖2-7-8 濃度差濃度差和載體蛋白載體蛋白和能量考點(diǎn)互動探究理性思維1.歸納與概括(1)同一種物質(zhì)進(jìn)入不同細(xì)胞的方式相同嗎?舉例說明。(2)同一種物質(zhì)出入同一細(xì)胞的方式相同嗎?舉例說明。答案(1)不一定相同,人的紅細(xì)胞吸收葡萄糖的方式是協(xié)助擴(kuò)散,腎小管細(xì)胞重吸收葡萄糖的方式是主動運(yùn)輸。(2)不一定相同,神經(jīng)元吸收鉀離子的方式是主動運(yùn)輸,而靜息時鉀離子外流

13、的方式是協(xié)助擴(kuò)散?？键c(diǎn)互動探究2.歸納與概括 免疫細(xì)胞行使免疫功能時,會涉及胞吞和胞吐這兩種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式,這兩種方式的共同點(diǎn)有哪些?答案能運(yùn)輸生物大分子等;運(yùn)輸過程中形成囊泡;需要消耗能量?？键c(diǎn)互動探究科學(xué)探究 有人認(rèn)為小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式是協(xié)助擴(kuò)散或ATP驅(qū)動的主動運(yùn)輸。為了證實(shí)這一假設(shè),進(jìn)行了以下實(shí)驗探究:取甲、乙兩組生長狀況相同的小腸上皮細(xì)胞,分別置于適宜濃度的葡萄糖培養(yǎng)液中,甲組進(jìn)行正常呼吸,乙組用細(xì)胞處理。若小腸上皮細(xì)胞是以ATP驅(qū)動的主動運(yùn)輸方式吸收葡萄糖的,則一段時間后兩組溶液中葡萄糖濃度降低的是組。答案 呼吸抑制劑甲1.各種物質(zhì)出入細(xì)胞方式的比較考點(diǎn)互動探究核心講解

14、物質(zhì)出入細(xì)胞的方式被動運(yùn)輸主動運(yùn)輸胞吞胞吐自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散圖例考點(diǎn)互動探究運(yùn)輸方向高濃度低濃度一般為低濃度高濃度胞外胞內(nèi)胞內(nèi)胞外特點(diǎn)不需要載體,不消耗能量需要載體,不消耗能量需要載體,消耗能量不需要載體,消耗能量舉例O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯的跨膜運(yùn)輸人的紅細(xì)胞吸收葡萄糖小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽等吞噬細(xì)胞吞噬抗原胰島素、消化酶、抗體的分泌影響因素細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差;膜載體的種類和數(shù)量膜載體的種類和數(shù)量;能量(溫度、氧濃度)溫度、能量等特別提醒(1)從低濃度向高濃度方向運(yùn)輸一定是主動運(yùn)輸。因為逆濃度梯度運(yùn)輸需要消耗能量。(2)同一種物質(zhì)進(jìn)出不同細(xì)

15、胞時,運(yùn)輸方式可能不同,如紅細(xì)胞吸收葡萄糖的方式為協(xié)助擴(kuò)散,小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式則是主動運(yùn)輸。(3)Na+、K+等無機(jī)鹽離子一般以主動運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)出細(xì)胞,但也可通過協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞。(4)RNA和蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核通過的結(jié)構(gòu)是核孔,而非胞吞、胞吐?？键c(diǎn)互動探究2.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式圖解考點(diǎn)互動探究圖2-7-9 3.影響細(xì)胞物質(zhì)運(yùn)輸?shù)囊蛩?1)物質(zhì)濃度 考點(diǎn)互動探究圖2-7-10 由于自由擴(kuò)散不需要載體蛋白和能量,所以物質(zhì)運(yùn)輸速率與物質(zhì)濃度成正比。由于協(xié)助擴(kuò)散和主動運(yùn)輸需要載體蛋白,所以當(dāng)所有的載體蛋白都被利用了之后,物質(zhì)的運(yùn)輸速率將達(dá)到最大(P點(diǎn)),此時限制物質(zhì)運(yùn)輸速率的因素主

16、要是載體蛋白的數(shù)量。由于主動運(yùn)輸可以逆濃度梯度運(yùn)輸物質(zhì),所以當(dāng)細(xì)胞內(nèi)濃度大于細(xì)胞外濃度時,物質(zhì)仍可以被吸收進(jìn)入細(xì)胞?？键c(diǎn)互動探究(2)O2濃度由于自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散的動力來自物質(zhì)的濃度差造成的勢能,不需要細(xì)胞產(chǎn)生的ATP,所以O(shè)2濃度不影響它們的運(yùn)輸速率。由于主動運(yùn)輸需要消耗ATP,而ATP主要來自有氧呼吸,所以O(shè)2濃度可以影響主動運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸速率。(3)溫度考點(diǎn)互動探究圖2-7-11圖2-7-12 角度1物質(zhì)出入細(xì)胞方式的判斷1.2018山西五校聯(lián)考 下列關(guān)于細(xì)胞的物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)臄⑹?錯誤的是()A.某些小分子物質(zhì)可以通過胞吐的方式從細(xì)胞中運(yùn)出B.抑制細(xì)胞膜上載體的作用不會阻礙性激素進(jìn)入細(xì)胞C

17、.葡萄糖進(jìn)入人體細(xì)胞的方式有主動運(yùn)輸和協(xié)助擴(kuò)散兩種D.細(xì)胞主動運(yùn)輸物質(zhì)的結(jié)果是使該物質(zhì)在細(xì)胞膜內(nèi)外的濃度趨于平衡考點(diǎn)互動探究命題角度考點(diǎn)互動探究答案 D解析 某些小分子物質(zhì)(如氨基酸類神經(jīng)遞質(zhì))也可以通過胞吐的方式從細(xì)胞中運(yùn)出,A項正確;性激素的化學(xué)本質(zhì)為脂質(zhì)中的固醇,它是以自由擴(kuò)散的方式跨膜運(yùn)輸?shù)?自由擴(kuò)散不需要載體的協(xié)助,所以抑制細(xì)胞膜上載體的作用不會阻礙性激素進(jìn)入細(xì)胞,B項正確;葡萄糖進(jìn)入人體小腸絨毛上皮細(xì)胞的方式是主動運(yùn)輸,進(jìn)入人體紅細(xì)胞的方式是協(xié)助擴(kuò)散,即葡萄糖進(jìn)入人體細(xì)胞的方式有主動運(yùn)輸和協(xié)助擴(kuò)散兩種,C項正確;主動運(yùn)輸是逆濃度梯度進(jìn)行的,因此細(xì)胞主動運(yùn)輸物質(zhì)的結(jié)果不會使該物質(zhì)在細(xì)

18、胞膜內(nèi)外的濃度趨于平衡,D項錯誤。2.2014安徽卷 如圖2-7-13為氨基酸和Na+進(jìn)出腎小管上皮細(xì)胞的示意圖。下表選項中正確的是()考點(diǎn)互動探究圖2-7-13 選項管腔中氨基酸上皮細(xì)胞管腔中Na+上皮細(xì)胞上皮細(xì)胞中氨基酸組織液A主動運(yùn)輸被動運(yùn)輸主動運(yùn)輸B被動運(yùn)輸被動運(yùn)輸被動運(yùn)輸C被動運(yùn)輸主動運(yùn)輸被動運(yùn)輸D主動運(yùn)輸被動運(yùn)輸被動運(yùn)輸考點(diǎn)互動探究答案 D解析 由題圖可知,氨基酸從腎小管管腔進(jìn)入上皮細(xì)胞中是從低濃度一側(cè)到高濃度一側(cè),運(yùn)輸方式是主動運(yùn)輸;而鈉離子通過腎小管管腔進(jìn)入上皮細(xì)胞是從高濃度一側(cè)運(yùn)輸?shù)降蜐舛纫粋?cè),運(yùn)輸方式屬于被動運(yùn)輸;上皮細(xì)胞中的氨基酸進(jìn)入組織液是從高濃度一側(cè)運(yùn)輸?shù)降蜐舛纫粋?cè),

19、只需要載體、不需要能量,運(yùn)輸方式為被動運(yùn)輸。技法提煉“兩步法”判斷物質(zhì)出入細(xì)胞的方式(1)根據(jù)分子的大小、是否需要能量和載體蛋白進(jìn)行判斷:(2)根據(jù)運(yùn)輸方向判斷:順濃度梯度的跨膜運(yùn)輸方式是自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散,逆濃度梯度的跨膜運(yùn)輸方式一定是主動運(yùn)輸。考點(diǎn)互動探究圖2-7-14 角度2物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)挠绊懸蛩丶皩?shí)驗分析3.2017海南卷 將生長狀態(tài)一致的某種植物幼苗分成甲、乙兩組,分別移入適宜的營養(yǎng)液中在光下培養(yǎng),并給甲組的營養(yǎng)液適時通入空氣,乙組不進(jìn)行通氣處理。一定時間后測得甲組的根對a離子的吸收速率遠(yuǎn)大于乙組的。關(guān)于這一實(shí)驗現(xiàn)象,下列說法錯誤的是()A.給營養(yǎng)液通入空氣有利于該植物的生長B.根細(xì)

20、胞對a離子的吸收過程屬于自由擴(kuò)散C.根細(xì)胞對a離子的吸收過程有能量的消耗D.根細(xì)胞的有氧呼吸有利于根對a離子的吸收考點(diǎn)互動探究考點(diǎn)互動探究答案 B解析 由實(shí)驗現(xiàn)象可知,氧氣含量影響根對a離子的吸收,說明根細(xì)胞吸收a離子的方式是主動運(yùn)輸,B項錯誤。4.氰化物是一種劇毒物質(zhì),其通過抑制H與O2的結(jié)合,使得組織細(xì)胞不能利用氧氣而陷入內(nèi)窒息。如圖2-7-15為研究植物根尖吸收鉀離子的相關(guān)實(shí)驗。下列分析不正確的是()A.通過實(shí)驗甲可以判斷植物根尖細(xì)胞吸收K+屬于主動運(yùn)輸B.實(shí)驗甲中,4 h后氧氣消耗速率下降是因為細(xì)胞外K+濃度降低C.實(shí)驗乙中,4 h后吸收K+的能量可能來自無氧呼吸D.實(shí)驗乙加入氰化物后

21、,細(xì)胞對氧氣的吸收速率不變考點(diǎn)互動探究圖2-7-15 考點(diǎn)互動探究答案 D解析 由實(shí)驗甲可知,加入KCl后,氧氣的消耗速率增加,說明植物根尖細(xì)胞吸收K+需要消耗能量,屬于主動運(yùn)輸,A正確;實(shí)驗甲中,4 h后氧氣消耗速率下降是因為細(xì)胞外K+濃度降低,細(xì)胞吸收K+的量減少,B正確;實(shí)驗乙中,4 h后組織細(xì)胞吸收K+的速率不再降低,說明此時細(xì)胞已經(jīng)不能利用氧氣,其吸收K+的能量可能來自無氧呼吸,C正確;由題意可知,氰化物能抑制H與O2的結(jié)合,因此實(shí)驗乙加入氰化物后,細(xì)胞對氧氣的吸收速率減慢,D錯誤。考點(diǎn)互動探究考點(diǎn)三觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原1.實(shí)驗原理(1)成熟的植物細(xì)胞構(gòu)成滲透系統(tǒng),可發(fā)生滲透

22、作用。(2)當(dāng)細(xì)胞液濃度外界溶液濃度時,細(xì)胞吸水,發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。實(shí)驗梳理2.實(shí)驗流程考點(diǎn)互動探究圖2-7-16 3.實(shí)驗結(jié)論4.實(shí)驗分析(1)用紫色洋蔥鱗片葉外表皮作實(shí)驗材料的原因:紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的細(xì)胞液中有花青素,使液泡中的細(xì)胞液呈紫色,有利于觀察。(2)發(fā)生質(zhì)壁分離的洋蔥表皮細(xì)胞的原生質(zhì)層與細(xì)胞壁之間的物質(zhì)分析:因為細(xì)胞壁是全透性的,所以洋蔥表皮細(xì)胞的原生質(zhì)層與細(xì)胞壁之間是蔗糖溶液。考點(diǎn)互動探究圖2-7-17(3)本實(shí)驗存在兩組對照實(shí)驗考點(diǎn)互動探究(4)引發(fā)質(zhì)壁分離的兩種原因考點(diǎn)互動探究(5)在一定濃度的蔗糖溶液中發(fā)生質(zhì)壁分離后,在清水中卻不能觀察到質(zhì)壁分離復(fù)原的原因是細(xì)胞失

23、水過多或失水時間過長導(dǎo)致細(xì)胞死亡。(6)本實(shí)驗是教材中涉及“顯微觀察”的實(shí)驗中唯一的一個“只在低倍鏡下”觀察(不曾換“高倍鏡”)的實(shí)驗?？键c(diǎn)互動探究1.2017海南卷 為研究植物細(xì)胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象,某同學(xué)將某植物的葉表皮放入一定濃度的甲物質(zhì)溶液中,一段時間后觀察到葉表皮細(xì)胞發(fā)生了質(zhì)壁分離現(xiàn)象。下列說法錯誤的是()A.該植物的葉表皮細(xì)胞是具有液泡的活細(xì)胞B.細(xì)胞內(nèi)甲物質(zhì)的濃度高于細(xì)胞外甲物質(zhì)的濃度C.細(xì)胞液中的H2O可以經(jīng)擴(kuò)散進(jìn)入甲物質(zhì)溶液中D.甲物質(zhì)和H2O能自由通過該葉表皮細(xì)胞的細(xì)胞壁考點(diǎn)互動探究命題角度考點(diǎn)互動探究解析 能發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象,說明該植物葉表皮細(xì)胞是具有大液泡的活細(xì)胞,A項正確。

24、發(fā)生質(zhì)壁分離是由于細(xì)胞滲透失水,故細(xì)胞外甲物質(zhì)溶液的濃度高于細(xì)胞內(nèi),B項錯誤。H2O在細(xì)胞液和甲物質(zhì)溶液間雙向擴(kuò)散,只是從細(xì)胞液擴(kuò)散到細(xì)胞外的水分子數(shù)多,C項正確。植物細(xì)胞壁具有全透性,甲物質(zhì)和H2O能自由通過,D項正確。答案 B2.2017湖南重點(diǎn)名校聯(lián)考 以紫色洋蔥鱗片葉為材料進(jìn)行細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的實(shí)驗,原生質(zhì)體長度和細(xì)胞長度分別用X和Y表示(如圖2-7-18所示),在處理時間相同的前提下()A.同一細(xì)胞用不同濃度蔗糖溶液處理,X/Y值越小,B.則紫色越淺B.同一細(xì)胞用不同濃度蔗糖溶液處理,X/Y值越大,則所用蔗糖溶液濃度越高C.不同細(xì)胞用相同濃度蔗糖溶液處理,X/Y值越小,則越易復(fù)原D

25、.不同細(xì)胞用相同濃度蔗糖溶液處理,X/Y值越大,則細(xì)胞的正常細(xì)胞液濃度越高考點(diǎn)互動探究圖2-7-18考點(diǎn)互動探究解析 同一細(xì)胞用不同濃度蔗糖溶液處理,X/Y值越小,說明質(zhì)壁分離程度越大,細(xì)胞失水越多,則紫色越深,A錯誤;同一細(xì)胞用不同濃度蔗糖溶液處理,X/Y值越大,說明質(zhì)壁分離程度越小,細(xì)胞失水越少,則所用蔗糖溶液濃度越低,B錯誤;不同細(xì)胞用相同濃度蔗糖溶液處理,X/Y值越小,說明質(zhì)壁分離程度越大,越難以復(fù)原,C錯誤;不同細(xì)胞用相同濃度蔗糖溶液處理,X/Y值越大,說明質(zhì)壁分離程度越小,細(xì)胞失水越少,則細(xì)胞的正常細(xì)胞液濃度越高,D正確。答案 D3.將若干生理狀況基本相同,長度為4 cm的鮮蘿卜條

26、分為四組,分別置于清水(對照組)和濃度相同的三種溶液中(實(shí)驗組),尿素溶液、KNO3溶液和蔗糖溶液分別編號為1、2、3組。測量每組蘿卜條的平均長度,結(jié)果如圖2-7-19所示。據(jù)圖分析,下列敘述正確的是()A.實(shí)驗組中都發(fā)生了質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象B.對照組中水分子在前15 min進(jìn)入了細(xì)胞,15 min之后不再進(jìn)入C.1組中的尿素分子和2組中的K+、N都進(jìn)入了細(xì)胞,但進(jìn)入的方式不同D.3組中,如果一直增大蔗糖溶液濃度,蘿卜條就會一直縮短考點(diǎn)互動探究圖2-7-19 考點(diǎn)互動探究解析 蔗糖溶液中,細(xì)胞只能發(fā)生質(zhì)壁分離,A錯誤;對照組中在前15 min水分子進(jìn)入細(xì)胞的數(shù)多于出細(xì)胞的數(shù),15 min之后水

27、分子進(jìn)出細(xì)胞處于動態(tài)平衡,B錯誤;1組中的尿素分子和2組中的K+、N都進(jìn)入了細(xì)胞,尿素的運(yùn)輸方式是自由擴(kuò)散,而K+、N進(jìn)入細(xì)胞的方式是主動運(yùn)輸,C正確;3組中,如果一直增大蔗糖溶液濃度,蘿卜條就會縮短,但由于細(xì)胞壁的支持作用,蘿卜條不可能無限縮短,D錯誤。答案 C歸納提升植物細(xì)胞質(zhì)壁分離及復(fù)原的拓展應(yīng)用(1)判斷成熟植物細(xì)胞是否是活細(xì)胞考點(diǎn)互動探究考點(diǎn)互動探究考點(diǎn)互動探究1.2017全國卷 將某種植物的成熟細(xì)胞放入一定濃度的物質(zhì)A溶液中,發(fā)現(xiàn)其原生質(zhì)體(即植物細(xì)胞中細(xì)胞壁以內(nèi)的部分)的體積變化趨勢如圖2-7-20所示。下列敘述正確的是()A.04 h內(nèi)物質(zhì)A沒有通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)B.01 h

28、內(nèi)細(xì)胞體積與原生質(zhì)體體積的變化量相等C.23 h內(nèi)物質(zhì)A溶液的滲透壓小于細(xì)胞液的滲透壓D.01 h內(nèi)液泡中液體的滲透壓大于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的滲透壓歷年真題明考向圖2-7-20 考點(diǎn)互動探究解析 由圖示可知,04 h內(nèi)原生質(zhì)體的相對體積先減小再增大,說明發(fā)生了質(zhì)壁分離自動復(fù)原現(xiàn)象,物質(zhì)A可以進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),A項錯誤。細(xì)胞壁的伸縮性比原生質(zhì)體的伸縮性小,01 h內(nèi)細(xì)胞體積與原生質(zhì)體體積的變化量不相等,B項錯誤。23 h內(nèi)細(xì)胞吸水,物質(zhì)A溶液的滲透壓小于細(xì)胞液的滲透壓,C項正確。01 h內(nèi)細(xì)胞失水,液泡中液體的滲透壓小于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的滲透壓,D項錯誤。答案 C考點(diǎn)互動探究2.2016全國卷 離子泵是一種具有AT

29、P水解酶活性的載體蛋白,能利用水解ATP釋放的能量跨膜運(yùn)輸離子。下列敘述正確的是()A.離子通過離子泵的跨膜運(yùn)輸屬于協(xié)助擴(kuò)散B.離子通過離子泵的跨膜運(yùn)輸是順著濃度梯度進(jìn)行的C.動物一氧化碳中毒會降低離子泵跨膜運(yùn)輸離子的速率D.加入蛋白質(zhì)變性劑會提高離子泵跨膜運(yùn)輸離子的速率解析 本題考查物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸與環(huán)境因素對物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)挠绊?主要考查學(xué)生的分析與應(yīng)用能力。依題意,離子泵運(yùn)輸離子是一種消耗ATP的跨膜運(yùn)輸方式,屬于主動運(yùn)輸,A項錯誤。答案 C考點(diǎn)互動探究2.2016全國卷 離子泵是一種具有ATP水解酶活性的載體蛋白,能利用水解ATP釋放的能量跨膜運(yùn)輸離子。下列敘述正確的是()A.離子通過離子

30、泵的跨膜運(yùn)輸屬于協(xié)助擴(kuò)散B.離子通過離子泵的跨膜運(yùn)輸是順著濃度梯度進(jìn)行的C.動物一氧化碳中毒會降低離子泵跨膜運(yùn)輸離子的速率D.加入蛋白質(zhì)變性劑會提高離子泵跨膜運(yùn)輸離子的速率主動運(yùn)輸可逆濃度梯度運(yùn)輸物質(zhì),B項錯誤。動物一氧化碳中毒會影響細(xì)胞呼吸,從而降低離子泵跨膜運(yùn)輸離子的速率,C項正確。蛋白質(zhì)變性劑會使離子泵變性,從而降低離子泵跨膜運(yùn)輸離子的速率,D項錯誤?？键c(diǎn)互動探究3.2016江蘇卷 圖2-7-21為一種溶質(zhì)分子跨膜運(yùn)輸?shù)氖疽鈭D。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.載體逆濃度運(yùn)輸溶質(zhì)分子B.載體具有ATP酶活性C.載體和轉(zhuǎn)運(yùn)方式不同D.載體轉(zhuǎn)運(yùn)溶質(zhì)分子的速率比自由擴(kuò)散快圖2-7-21 考點(diǎn)互動探究

31、解析 從題圖中可以看出,載體是將溶質(zhì)分子從濃度低的一側(cè)運(yùn)輸至濃度高的一側(cè),屬于逆濃度梯度運(yùn)輸,A項正確。載體是順濃度梯度運(yùn)輸溶質(zhì)分子,不需要消耗ATP,B項錯誤。圖中載體運(yùn)輸溶質(zhì)分子的方式是主動運(yùn)輸,載體運(yùn)輸溶質(zhì)分子的方式是協(xié)助擴(kuò)散,C項正確。由于載體對溶質(zhì)分子的轉(zhuǎn)運(yùn)不僅是順濃度梯度進(jìn)行而且有載體的協(xié)助,所以其轉(zhuǎn)運(yùn)速率大于自由擴(kuò)散速率,D項正確。答案 B考點(diǎn)互動探究4.2015全國卷 將三組生理狀態(tài)相同的某植物幼根分別培養(yǎng)在含有相同培養(yǎng)液的密閉培養(yǎng)瓶中,一段時間后,測定根吸收某一礦質(zhì)元素離子的量。培養(yǎng)條件及實(shí)驗結(jié)果見下表:下列分析正確的是()A.有氧條件有利于該植物幼根對該離子的吸收B.該植物

32、幼根對該離子的吸收與溫度的變化無關(guān)C.氮?dú)猸h(huán)境中該植物幼根細(xì)胞吸收該離子不消耗ATPD.與空氣相比,氮?dú)猸h(huán)境有利于該植物幼根對該離子的吸收培養(yǎng)瓶中氣體 溫度()離子相對吸收量(%)空氣17100氮?dú)?710空氣328考點(diǎn)互動探究解析 本題考查根細(xì)胞呼吸與物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)年P(guān)系。通過表中數(shù)據(jù)可以看出,培養(yǎng)瓶中的氣體由空氣變?yōu)榈獨(dú)鈺r,離子的相對吸收量減少,說明該植物幼根對該離子的吸收需要細(xì)胞有氧呼吸提供能量,即主動運(yùn)輸過程,A項正確。溫度會影響酶的活性,從而影響根細(xì)胞的呼吸作用,進(jìn)而影響根對該離子的吸收,B項錯誤。氮?dú)猸h(huán)境中根細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸,吸收該離子消耗的ATP來自于無氧呼吸,C項錯誤。氮?dú)猸h(huán)境中

33、細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸釋放的能量少于有氧條件下,所以氮?dú)猸h(huán)境不利于該植物幼根對該離子的吸收,D項錯誤。答案 A考點(diǎn)互動探究5.2015海南卷 取生理狀態(tài)相同的某種植物新鮮葉片若干,去除主脈后剪成大小相同的小塊,隨機(jī)分成三等份,之后分別放入三種濃度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中,一定時間后測得甲的濃度變小,乙的濃度不變,丙的濃度變大。假設(shè)蔗糖分子不進(jìn)出細(xì)胞,則關(guān)于這一實(shí)驗結(jié)果,下列說法正確的是()A.實(shí)驗前,丙的濃度乙的濃度甲的濃度B.乙的濃度不變是因為細(xì)胞內(nèi)蔗糖濃度與乙的濃度相等C.實(shí)驗中,細(xì)胞與蔗糖溶液間的水分移動屬于協(xié)助擴(kuò)散D.甲、丙的濃度變化是由水分在細(xì)胞與蔗糖溶液間移動引起的考點(diǎn)互動探究解析 本

34、題考查植物細(xì)胞的失水與吸水。水分進(jìn)出細(xì)胞的方式為自由擴(kuò)散,C項錯誤。當(dāng)細(xì)胞液濃度與細(xì)胞外溶液濃度相等時,水分進(jìn)出細(xì)胞的速率相等,外界溶液濃度不變,若細(xì)胞液濃度低于細(xì)胞外溶液濃度,則細(xì)胞失水,外界溶液濃度變小,反之細(xì)胞吸水,外界溶液濃度變大,根據(jù)題干可知,實(shí)驗前丙的濃度乙的濃度甲的濃度,A項錯誤。乙的濃度與細(xì)胞液的濃度相等,但細(xì)胞液濃度并非是細(xì)胞內(nèi)蔗糖濃度,B項錯誤。水分可以通過原生質(zhì)層在細(xì)胞與蔗糖溶液間擴(kuò)散,從而導(dǎo)致細(xì)胞液與外界溶液的濃度發(fā)生變化,D項正確。答案 D考點(diǎn)互動探究知識小體系1.下圖表示與自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散和主動運(yùn)輸有關(guān)的圖例及曲線。下列選項對應(yīng)正確的是()A.肺泡上皮細(xì)胞吸收氧氣

35、 B.紅細(xì)胞吸收葡萄糖C.根尖細(xì)胞吸收礦質(zhì)離子 D.肌肉細(xì)胞吸收水教師備用習(xí)題教師備用習(xí)題解析 表示三種跨膜運(yùn)輸方式,分別是自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散和主動運(yùn)輸,表示三種影響因素曲線,分別對應(yīng)自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散或主動運(yùn)輸、主動運(yùn)輸。肺泡上皮細(xì)胞吸收氧氣和肌肉細(xì)胞吸收水的方式均是自由擴(kuò)散,都對應(yīng);紅細(xì)胞吸收葡萄糖屬于協(xié)助擴(kuò)散,對應(yīng);根尖細(xì)胞吸收礦質(zhì)離子屬于主動運(yùn)輸,對應(yīng)。答案 C2.將一新鮮馬鈴薯塊莖切成4根粗細(xì)相同且長度為5.0 cm的小條,再將這4根馬鈴薯小條分別放在不同濃度的KNO3溶液中,分兩次(浸入30 min和4 h)測量每一根的長度,結(jié)果如圖所示。下列結(jié)論錯誤的是()A.a中馬鈴薯細(xì)胞通過

36、滲透作用吸水B.b中馬鈴薯細(xì)胞質(zhì)壁分離后逐漸復(fù)原C.c中馬鈴薯細(xì)胞質(zhì)壁分離D.d中馬鈴薯細(xì)胞外KNO3溶液的濃度增加教師備用習(xí)題教師備用習(xí)題解析由題圖可以看出,a中馬鈴薯小條的長度增加,說明細(xì)胞通過滲透作用吸水,A項正確;b中馬鈴薯小條的長度先縮短后復(fù)原,說明細(xì)胞失水后又吸水,即發(fā)生質(zhì)壁分離后逐漸復(fù)原,B項正確;c中馬鈴薯小條的長度變短,說明細(xì)胞失水,細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離,C項正確;d中馬鈴薯小條的長度變短,說明細(xì)胞失水,細(xì)胞外KNO3溶液的濃度降低,D項錯誤。答案 D3.如圖中曲線a、b表示物質(zhì)跨膜運(yùn)輸(不包括胞吞和胞吐)的方式,下列表述錯誤的是()A.只有在氧氣存在時才會發(fā)生方式b所示的物質(zhì)運(yùn)

37、輸B.質(zhì)壁分離過程中,水分子通過方式a進(jìn)出細(xì)胞C.方式b的最大轉(zhuǎn)運(yùn)速率與載體蛋白數(shù)量有關(guān)D.b運(yùn)輸方式能體現(xiàn)細(xì)胞膜的選擇透過性教師備用習(xí)題教師備用習(xí)題解析由題圖可知,曲線a表示物質(zhì)的運(yùn)輸速率與被轉(zhuǎn)運(yùn)分子的濃度成正比,因此曲線a表示的是自由擴(kuò)散;曲線b表示在一定范圍內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸速率與被轉(zhuǎn)運(yùn)分子的濃度呈正相關(guān),而超過一定的范圍,物質(zhì)的運(yùn)輸速率不隨被轉(zhuǎn)運(yùn)分子濃度的增大而增大,因此曲線b表示的是主動運(yùn)輸或協(xié)助擴(kuò)散。協(xié)助擴(kuò)散不消耗能量,而主動運(yùn)輸亦可由無氧呼吸供能,A項錯誤;水分子通過自由擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞,B項正確;方式b的最大運(yùn)輸速率與載體蛋白的種類和數(shù)量有關(guān),C項正確;主動運(yùn)輸和協(xié)助擴(kuò)散都需要載體蛋

38、白,體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有選擇透過性,D項正確。答案 A4.2017遼寧鞍山二模 如圖為細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)示意圖,A、B、D表示膜中的組成成分,a、b、c、d表示物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式。下列說法錯誤的是()A.若該圖表示癌細(xì)胞膜,則膜上含量較正常細(xì)胞減少的是物質(zhì)DB.若該圖表示肌細(xì)胞膜,則b和c過程運(yùn)輸?shù)臍怏w可分別是O2和CO2C.若該圖表示下丘腦細(xì)胞膜,則抗利尿激素分泌時共穿過0層磷脂分子D.若該圖表示人體紅細(xì)胞膜,則葡萄糖進(jìn)入該細(xì)胞的方式為a教師備用習(xí)題教師備用習(xí)題解析據(jù)題圖分析,D表示糖蛋白,癌細(xì)胞表面的糖蛋白減少,所以容易擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移,A正確;題圖中b、c表示自由擴(kuò)散,b可以表示氧氣的吸收,c可以表示二氧

39、化碳的排出,B正確;抗利尿激素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),其通過胞吐的方式分泌到細(xì)胞外,所以經(jīng)過的生物膜為0層,C正確;a表示主動運(yùn)輸,而葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞的方式是協(xié)助擴(kuò)散,D錯誤。答案 D5.取某植物的少量根尖組織,滴加清水制成臨時裝片,如圖A所示,以此研究植物細(xì)胞的一些生命活動,整個實(shí)驗過程保證細(xì)胞始終為生活狀態(tài)。據(jù)圖回答:(1)用一定濃度的X溶液處理臨時裝片A,得到如圖C所示的結(jié)果,據(jù)圖判斷物質(zhì)X進(jìn)入細(xì)胞的方式應(yīng)該為。(2)據(jù)圖C推測在整個實(shí)驗過程中,圖B所示細(xì)胞發(fā)生的形態(tài)變化是。教師備用習(xí)題發(fā)生這些變化的條件為植物細(xì)胞的相當(dāng)于一層半透膜,之間存在濃度差。(3)為了更好地觀察植物細(xì)胞失水和吸水過程

40、,通常選擇紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞作為實(shí)驗材料,原因是。教師備用習(xí)題答案(1)主動運(yùn)輸(2)先發(fā)生質(zhì)壁分離,然后發(fā)生質(zhì)壁分離自動復(fù)原原生質(zhì)層細(xì)胞液與細(xì)胞外界溶液(3)紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞有紫色的大液泡,便于觀察教師備用習(xí)題解析(1)由題圖C可知,實(shí)驗之初細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)X的濃度小于細(xì)胞外,隨著時間的延長,細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)X的濃度大于細(xì)胞外,由低濃度到高濃度的運(yùn)輸方式為主動運(yùn)輸。(2)據(jù)題圖C推測在整個實(shí)驗過程中,圖B所示細(xì)胞先是由于細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)X的濃度小于細(xì)胞外,發(fā)生滲透失水出現(xiàn)質(zhì)壁分離,隨著時間的延長,由于主動運(yùn)輸使細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)X的濃度大于細(xì)胞外,細(xì)胞發(fā)生滲透吸水出現(xiàn)質(zhì)壁分離自動復(fù)原。細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離自動復(fù)原的條件有兩個,一是有半透膜,植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜,二是細(xì)胞液與細(xì)胞外界溶液之間存在濃度差。(3)由于紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞有紫色的大液泡,便于觀察,故通常選擇紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞作為實(shí)驗材料。