第7講物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞降诙卧?xì)胞的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)運(yùn)輸[考綱點(diǎn)擊]1.物質(zhì)出入細(xì)胞的方式(Ⅱ)

2.實(shí)驗(yàn)：(1)通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)探究膜的透性(2)觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原第二單元細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)運(yùn)輸一、細(xì)胞的吸水和失水1．滲透作用發(fā)生的條件具有__________；_________兩側(cè)的溶液具有濃度差。2．動(dòng)物細(xì)胞(1)外界溶液濃度______細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí)，細(xì)胞吸水膨脹；(2)外界溶液濃度______細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí)，細(xì)胞失水皺縮；(3)外界溶液濃度_______細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí)，水分進(jìn)出平衡，細(xì)胞形態(tài)不變。半透膜半透膜<>＝3．植物細(xì)胞細(xì)胞膜液泡膜大液泡

細(xì)胞吸水時(shí)，水分子跨膜運(yùn)輸?shù)臓顟B(tài)如何？________________________________________________________________________________________________________________質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原水分子在細(xì)胞膜上總是雙向運(yùn)動(dòng)的。只不過(guò)在細(xì)胞吸水時(shí)，由外向內(nèi)擴(kuò)散的水分子總數(shù)多于由內(nèi)向外擴(kuò)散的水分子總數(shù)。二、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例1．不同物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸特點(diǎn)(1)水分子：_______________

(高→低)；(2)離子和小分子：依據(jù)細(xì)胞生命活動(dòng)需要進(jìn)行_______________。順相對(duì)含量梯度選擇吸收2．水稻和番茄吸收不同離子的特點(diǎn)(1)同種生物細(xì)胞對(duì)不同物質(zhì)的吸收具有____________，與其含有離子載體的_______________有關(guān)；(2)不同種生物細(xì)胞對(duì)同種物質(zhì)吸收具有__________。選擇性種類和數(shù)量差異性微生物P2O5K2O大腸桿菌33.9912.95圓褐固氮菌4.932.41酵母菌51.0938.66米曲霉48.5528.16AA√×××√×××××××√×考點(diǎn)一以滲透裝置為依托，考查滲透作用原理及應(yīng)用項(xiàng)目滲透作用模型植物細(xì)胞滲透系統(tǒng)圖解項(xiàng)目滲透作用模型植物細(xì)胞滲透系統(tǒng)組成條件半透膜濃度差種類：可以是生物性的選擇透過(guò)性膜,也可以是物理性的過(guò)濾膜；特性：允許水分子及小分子通過(guò)，不允許蔗糖等大分子通過(guò)原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜半透膜兩側(cè)的溶液體系(S1、S2)細(xì)胞液(S1)與外界溶液(S2)之間項(xiàng)目滲透作用模型植物細(xì)胞滲透系統(tǒng)滲透作用發(fā)生S1<S2S1>S2S1＝S2發(fā)生特點(diǎn)漏斗內(nèi)液面下降細(xì)胞失水;可發(fā)生質(zhì)壁分離漏斗內(nèi)液面上升細(xì)胞吸水;可發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原水分進(jìn)出平衡;液面不變細(xì)胞既不吸水也不失水(1)水分子總是由溶液濃度低的部位向濃度高的部位滲透；(2)半透膜兩側(cè)溶液濃度差是滲透作用發(fā)生的動(dòng)力,既決定著滲透的方向，又決定著滲透的速度，即濃度差越大，滲透越快小于等于原生質(zhì)層1、3、5逐漸變大，最后不再變化[解析](1)蔗糖分子不能通過(guò)半透膜，開始時(shí)Ma>MA，水分子從水槽中進(jìn)入漏斗，達(dá)到平衡后理論上兩側(cè)溶液的濃度差相等，但因液面高的一側(cè)水的壓強(qiáng)大，會(huì)阻止水由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴(kuò)散，故達(dá)到平衡后MA小于Ma。(2)圖2為成熟的植物細(xì)胞，達(dá)到平衡后，MB等于Mb。(3)圖1中的半透膜相當(dāng)于圖2中的原生質(zhì)層，由1、3、5組成；圖2液泡的吸水能力逐漸增大最后不變。B細(xì)胞吸水和失水情況的分析判斷解析:由于G袋內(nèi)的溶液的量大，若達(dá)到半透膜內(nèi)外兩側(cè)溶液的滲透平衡，G袋吸收水分較多。D解析:A項(xiàng)，通過(guò)圖示可以看出，a組和b組實(shí)驗(yàn)前長(zhǎng)度/實(shí)驗(yàn)后長(zhǎng)度的值都小于1，表明細(xì)胞吸水導(dǎo)致細(xì)條變長(zhǎng)；由于a組實(shí)驗(yàn)前長(zhǎng)度/實(shí)驗(yàn)后長(zhǎng)度的值小于b組實(shí)驗(yàn)前長(zhǎng)度/實(shí)驗(yàn)后長(zhǎng)度的值，說(shuō)明a組吸水較多，b組吸水較少，所以實(shí)驗(yàn)后a組液泡中的溶質(zhì)濃度比b組的低。B項(xiàng)，分析柱狀圖可知，f組細(xì)胞失水，而b組細(xì)胞吸水，因此浸泡導(dǎo)致f組細(xì)胞中液泡的失水量大于b組的。C項(xiàng)，水分進(jìn)出細(xì)胞的方式是自由擴(kuò)散，不消耗ATP。D項(xiàng)，根據(jù)柱狀圖可知，在濃度為0.4mol·L－1的蔗糖溶液中的c組細(xì)胞吸水，而在濃度為0.5mol·L－1的蔗糖溶液中的d組細(xì)胞失水，所以使細(xì)條在浸泡前后長(zhǎng)度不變的蔗糖濃度介于0.4～0.5mol·L－1之間。D解析:圖甲中，250mmol·L－1NaCl溶液中紅細(xì)胞體積與初始體積之比小于1，說(shuō)明紅細(xì)胞失水皺縮，會(huì)影響紅細(xì)胞的代謝。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)胞壁保護(hù)，細(xì)胞體積幾乎不變。圖乙中，a點(diǎn)植物細(xì)胞失水量最多，此時(shí)細(xì)胞吸水能力最高。人紅細(xì)胞長(zhǎng)時(shí)間處于300mmol·L－1NaCl溶液中會(huì)因失水過(guò)多而死亡，而圖乙細(xì)胞在處理時(shí)間內(nèi)細(xì)胞先失水后吸水，說(shuō)明細(xì)胞原生質(zhì)層具有選擇透過(guò)性，細(xì)胞一直具有活性。易錯(cuò)點(diǎn)1原生質(zhì)層≠原生質(zhì)體[點(diǎn)撥]

(1)原生質(zhì)層在成熟的植物細(xì)胞內(nèi)相當(dāng)于半透膜。由細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)組成。(2)原生質(zhì)體是去除了植物細(xì)胞壁以后所剩下的植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)。易錯(cuò)點(diǎn)2半透膜≠選擇透過(guò)性膜[點(diǎn)撥]

(1)區(qū)別：①半透膜是無(wú)生命活性的物理性膜，物質(zhì)能否通過(guò)取決于分子的大小。②選擇透過(guò)性膜是具有生命活性的生物膜，載體蛋白的存在決定了其對(duì)不同物質(zhì)是否吸收的選擇性。(2)共性:都允許水分子自由通過(guò),而不允許大分子物質(zhì)通過(guò)。與滲透作用有關(guān)的實(shí)驗(yàn)探究向a、b兩管分別加入等量蔗糖酶溶液,水浴加熱(或隔水加熱)U型管至適宜溫度,觀察a、b兩管內(nèi)液面的變化吸取a、b兩管內(nèi)適量液體,分別加入A、B兩試管中,并加入斐林試劑,50～65℃水浴加熱,觀察A、B試管內(nèi)有無(wú)磚紅色沉淀如果a、b兩管液面高度差縮小且A、B試管內(nèi)均有磚紅色沉淀，則蔗糖的水解產(chǎn)物能通過(guò)半透膜；如果a、b兩管液面高度差增大且A試管內(nèi)無(wú)磚紅色沉淀、B試管內(nèi)有磚紅色沉淀，則蔗糖的水解產(chǎn)物不能通過(guò)半透膜燒杯內(nèi)盛淀粉溶液漏斗內(nèi)盛碘液結(jié)論變藍(lán)不變藍(lán)碘能通過(guò)半透膜，而淀粉不能不變藍(lán)變藍(lán)淀粉能通過(guò)半透膜，而碘不能變藍(lán)變藍(lán)淀粉和碘都能通過(guò)半透膜不變藍(lán)不變藍(lán)淀粉和碘都不能通過(guò)半透膜考點(diǎn)二借助圖示考查物質(zhì)出入細(xì)胞的方式比較項(xiàng)目離子和小分子物質(zhì)大分子和顆粒性物質(zhì)被動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸胞吞胞吐自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散模型圖比較項(xiàng)目離子和小分子物質(zhì)大分子和顆粒性物質(zhì)被動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸胞吞胞吐自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸方向運(yùn)輸動(dòng)力載體高濃度→低濃度高濃度→低濃度低濃度→高濃度細(xì)胞外→細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)→細(xì)胞外濃度差濃度差能量(ATP)能量(ATP)能量(ATP)不需要需要需要不需要不需要比較項(xiàng)目離子和小分子物質(zhì)大分子和顆粒性物質(zhì)被動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸胞吞胞吐自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散物質(zhì)出入細(xì)胞的實(shí)例水、CO2、甘油、脂肪酸、乙醇、苯、尿素等紅細(xì)胞吸收葡萄糖等K＋、Na＋等離子,

小腸上皮細(xì)胞吸收氨基酸、葡萄糖等白細(xì)胞吞噬病菌、變形蟲吞食食物顆粒等各種分泌蛋白,

如抗體、蛋白質(zhì)類激素等⑤ATP①③①②③④⑤活性A線粒體、核糖體等。不能，題圖為主動(dòng)運(yùn)輸模式，胰蛋白酶的運(yùn)輸為胞吐。解析:離子跨膜進(jìn)出細(xì)胞的方式多是主動(dòng)運(yùn)輸，故A、C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤。能以自由擴(kuò)散方式跨膜運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)有：CO2、O2、甘油、酒精、苯等，故B選項(xiàng)正確。物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式判斷BC解析:胞吞與胞吐均以膜的流動(dòng)性為基礎(chǔ)，A正確；胞吞與胞吐過(guò)程不能體現(xiàn)細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性，B正確；Na＋、K＋等無(wú)機(jī)鹽離子進(jìn)行跨膜運(yùn)輸，C錯(cuò)誤；受體介導(dǎo)的胞吞過(guò)程消耗能量，且依賴細(xì)胞識(shí)別來(lái)實(shí)現(xiàn)，D正確。培養(yǎng)瓶中氣體溫度(℃)離子相對(duì)吸收量(%)空氣17100氮?dú)?710空氣328以表格、柱狀圖等形式考查影響跨膜運(yùn)輸?shù)囊蛩谹解析:A項(xiàng)，溫度為17℃時(shí)，在空氣環(huán)境中，根對(duì)該離子的相對(duì)吸收量高于在氮?dú)猸h(huán)境中的，說(shuō)明有氧條件有利于該植物幼根吸收該離子，同時(shí)說(shuō)明幼根對(duì)該離子的相對(duì)吸收量與氧氣有關(guān)，為主動(dòng)運(yùn)輸。B項(xiàng)，在空氣環(huán)境中，低溫下幼根對(duì)該離子的相對(duì)吸收量較低，說(shuō)明溫度能夠影響根對(duì)該離子的吸收。C項(xiàng)，幼根對(duì)該離子的吸收方式為主動(dòng)運(yùn)輸，需要消耗ATP，在氮?dú)猸h(huán)境中，植物可通過(guò)無(wú)氧呼吸產(chǎn)生ATP。D項(xiàng)，溫度為17℃時(shí)，與空氣環(huán)境中相比，氮?dú)猸h(huán)境中該植物幼根對(duì)該離子的相對(duì)吸收量較低，說(shuō)明氮?dú)猸h(huán)境不利于該植物幼根對(duì)該離子的吸收。C考點(diǎn)三觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)組5分鐘的現(xiàn)象再過(guò)5分鐘滴加清水5分鐘①0.3g·mL－1蔗糖溶液x無(wú)變化質(zhì)壁分離復(fù)原②0.5g·mL－1蔗糖溶液質(zhì)壁分離y無(wú)變化③1mol·L－1KNO3溶液質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原z④1mol·L－1醋酸溶液細(xì)胞大小無(wú)變化細(xì)胞大小無(wú)變化細(xì)胞大小無(wú)變化質(zhì)壁分離弱于質(zhì)壁分離失水過(guò)多而死亡質(zhì)壁分離復(fù)原稍增大死亡B解析:A項(xiàng)，第一次觀察時(shí)由于未滴加蔗糖溶液，細(xì)胞還沒有發(fā)生質(zhì)壁分離，較易觀察到的是紫色的大液泡，由于此時(shí)液泡占整個(gè)細(xì)胞體積的比例較大，因此觀察到的無(wú)色的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)區(qū)域應(yīng)較小。B項(xiàng)，第二次觀察時(shí)已經(jīng)通過(guò)引流法使紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞浸潤(rùn)在蔗糖溶液中，可以發(fā)現(xiàn)首先從細(xì)胞的角隅處開始發(fā)生質(zhì)壁分離。C項(xiàng)，吸水紙的主要作用是吸引蔗糖溶液或清水，使溶液浸潤(rùn)整個(gè)標(biāo)本。D項(xiàng)，第一次顯微觀察是為了獲得實(shí)驗(yàn)前的現(xiàn)象，以