第7講細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出

考情研讀備考定位

（對(duì)應(yīng)學(xué)生用書學(xué)案P37）

課標(biāo)要求核心素養(yǎng)

1.通過對(duì)滲透作用和動(dòng)植物細(xì)胞的吸水和失

1.闡明質(zhì)膜具有選擇透過性水的學(xué)習(xí)，養(yǎng)成模型與建模的科學(xué)思維方

2.舉例說明有些物質(zhì)順濃度梯度進(jìn)出細(xì)式。

胞，不需要額外提供能量；有些物質(zhì)逆濃度2.通過實(shí)驗(yàn)觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)

梯度進(jìn)出細(xì)胞，需要能量和載體蛋白原，提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析的能力。

3.舉例說明大分子物質(zhì)可以通過胞吞、胞3.通過被動(dòng)運(yùn)輸、主動(dòng)運(yùn)輸?shù)膶W(xué)習(xí)，形成

吐進(jìn)出細(xì)胞分析與歸納的科學(xué)思維方式。

4.利用細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型解釋各種物4.利用蔬菜腌制、合理施肥等實(shí)踐問題的

質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞椒治龊徒鉀Q，滲透學(xué)習(xí)跨膜運(yùn)輸?shù)囊饬x，提

升社會(huì)責(zé)任。

?-----,

必備知識(shí)夯實(shí)基礎(chǔ)

（對(duì)應(yīng)學(xué)生用書學(xué)案P37）

回回回回

1.滲透作用

?滲透作用?處軌師/透膜_

選￡附膜兩便］存在濃度差

向i［S］溶液Si>Sz，單位時(shí)間由SjfS1的水分子數(shù)大于由，

①溶液&-S2的數(shù)目，液面上升，反之則液面下降

2.動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水

.J半透膜：細(xì)胞膜

0）原理［濃度差：細(xì)胞質(zhì)濃度與外界溶液之間的濃度差

‘外界溶液濃度〉細(xì)胞質(zhì)濃度，細(xì)胞失水皺縮

（2）現(xiàn)象，外界溶液濃度=細(xì)胞質(zhì)濃度,細(xì)胞形態(tài)不變

.外界溶液濃度〈細(xì)胞質(zhì)濃度,細(xì)胞吸水膨脹

3.植物細(xì)胞的吸水和失水

（1）成熟植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)

細(xì)胞壁：即水分子和溶解在水

細(xì)胞壁特性電的物質(zhì)均能通過

伸縮性小

細(xì)胞膜

原生.質(zhì)層：伸縮性大,相當(dāng)于半透膜

液泡膜

大卅-細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞液:液泡內(nèi)的液體

(2)原理和現(xiàn)象

①當(dāng)外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度時(shí),細(xì)胞失水，發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。

②當(dāng)外界溶液濃度<細(xì)胞液濃度時(shí),細(xì)胞吸水，失水的細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。

4.植物細(xì)胞的吸水和失水

(1)成熟的植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。

(2)細(xì)胞液具有一定的濃度,細(xì)胞能滲透吸水和失水。

(3)原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性上。

5.觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原

(1)實(shí)驗(yàn)原理

①成熟的植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。

②細(xì)胞液具有一定的濃度,能滲透吸水和失水。

③原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大。

(2)實(shí)驗(yàn)步驟

制作洋蔥鱗片葉外表皮臨時(shí)裝片

用低倍戰(zhàn)鏡觀察《烈：鬻鬻臂禁泡

蓋玻片I1②原生質(zhì)層?貼細(xì)胞-

質(zhì)量濃度為0.3g/mL)N7f吸水紙吸引

的讖糖溶液1—J

用低倍J鏡觀察(①中央液泡邈3,顏但

蓋玻片I1■②原生質(zhì)層與細(xì)胞壁逐漸分崗

吸水紙吸引辛磊^逋去

用低倍顯工察隙匕譽(yù)矗魯卷皿

(3)現(xiàn)象與結(jié)論

6.連線物質(zhì)運(yùn)輸?shù)姆绞?、特點(diǎn)和實(shí)例

特點(diǎn)方式實(shí)例

①不需載體和能量a.主動(dòng)運(yùn)輸I.水、。2、C02、甘油、乙醇

②需轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，

自由擴(kuò)散II.紅細(xì)胞吸收葡萄糖

不需能量

③需載體和能量c.協(xié)助擴(kuò)散III.小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖

④需能量，不需載體d.胞吞和胞吐IV.大分子、顆粒物質(zhì)

［答案］G^b—I②一c—n③一a—in?—d—IV

7.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式的圖解：

主動(dòng)運(yùn)輸被動(dòng)運(yùn)輸

8.大分子物質(zhì)的運(yùn)輸

類別方式過程

大分子一細(xì)胞膜表面一細(xì)胞膜內(nèi)陷形成小囊f小囊

進(jìn)細(xì)胞胞吞

從細(xì)胞膜上分離下來，形成囊泡f進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部

大分子先在細(xì)胞內(nèi)形成囊泡f囊泡移動(dòng)到細(xì)胞膜

出細(xì)胞胞吐

處一與細(xì)胞膜融合一大分子排出細(xì)胞

9.物質(zhì)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)及與生物膜的關(guān)系

除一些不帶電荷的小分子可以自由擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞外,離子和較小的有機(jī)分子（葡萄

糖和氨基酸等）的跨膜運(yùn)輸必須借助于轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，這體現(xiàn)了蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的承擔(dān)者。

一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白往往只適合轉(zhuǎn)運(yùn)特定的物質(zhì)，因此，細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類和數(shù)量，或遮

運(yùn)蛋白空間結(jié)構(gòu)的變化,對(duì)許多物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸起著決定性的作用,這也是細(xì)胞膜具有

選擇透過性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。像蛋白質(zhì)這樣的生物大分子，通過胞吞或胞吐進(jìn)出細(xì)胞,其過程

也需要膜上蛋白質(zhì)的參與，更離不開膜上磷脂雙分子層的流動(dòng)性。

回畫畫固

易錯(cuò)整合，判斷正誤。

1.滲透作用中膜兩側(cè)溶液的濃度指的是質(zhì)量百分比濃度（X）

2.植物細(xì)胞的原生質(zhì)層包括細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核（X）

3.將動(dòng)物細(xì)胞放入一定濃度的外界溶液中，不能發(fā)生滲透作用（X）

4.水分子通過半透膜由低濃度溶液往高濃度溶液擴(kuò)散的動(dòng)力來自自身的分子勢(shì)能差（V）

5.成熟的植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離過程中，細(xì)胞的吸水能力逐漸減小（X）

6.甘油是極性分子，所以不能以自由擴(kuò)散的方式通過細(xì)胞膜（X）

7.胞吐運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)不一定是大分子有機(jī)物（J）

8.主動(dòng)運(yùn)輸使膜內(nèi)外物質(zhì)濃度趨于一致，維持了細(xì)胞的正常代謝（X）

回畫回因

下圖甲、乙、丙分別是細(xì)胞在不同濃度溶液中水分子的跨膜運(yùn)輸示意圖（箭頭大小代表水分

子數(shù)的多少）。請(qǐng)回答下列問題。

（1）若將人的成熟紅細(xì)胞放入清水中，會(huì)出現(xiàn)上圖所示哪種現(xiàn)象？分析原因。

［提示］會(huì)出現(xiàn)圖甲所示現(xiàn)象。將人的成熟紅細(xì)胞放入清水中，發(fā)生滲透作用，從細(xì)胞外進(jìn)入

細(xì)胞內(nèi)的水分子多于從細(xì)胞內(nèi)到細(xì)胞外的水分子，細(xì)胞吸水。

（2）若將洋蔥表皮細(xì)胞放在質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液中，會(huì)出現(xiàn)上圖所示哪種現(xiàn)象？

達(dá)到平衡時(shí)，水分子進(jìn)出細(xì)胞的狀況是上圖中哪一種？

［提示］將洋蔥表皮細(xì)胞放在質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液中，細(xì)胞外界溶液濃度較大，細(xì)

胞失水，如圖丙所示；達(dá)到平衡時(shí)，水分子進(jìn)出細(xì)胞的速率相等，如圖乙所示。

（3）若某葉肉細(xì)胞正處于圖甲所示狀態(tài)，一段時(shí)間內(nèi)細(xì)胞體積增大，最終會(huì)不會(huì)漲破？為什

么？

［提示］細(xì)胞不會(huì)漲破，因?yàn)橹参锛?xì)胞的細(xì)胞壁有支持和保護(hù)作用。

（4）列舉滲透原理在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。

［提示］①對(duì)農(nóng)作物合理灌溉，降低了土壤溶液濃度，促進(jìn)水分的吸收，滿足農(nóng)作物對(duì)水分的

需要。

②鹽堿地中植物更易缺水或不易存活；一次施肥過多，會(huì)造成“燒苗”現(xiàn)象。這些都是因?yàn)?/p>

土壤溶液濃度過高，根細(xì)胞不易吸水，甚至失水造成的。

③糖漬、鹽漬食品（如鹽漬魚、肉）不易變質(zhì)的原因是在食品的表面和內(nèi)部形成了高濃度的糖、

鹽溶液，使微生物（如細(xì)菌）不能生存、繁殖。

④醫(yī)用生理鹽水的質(zhì)量濃度為0.9%,與人體細(xì)胞生存的液體環(huán)境的濃度基本相等，可以維

持細(xì)胞的正常形態(tài)。

關(guān)鍵能力考點(diǎn)突破

（對(duì)應(yīng)學(xué)生用書學(xué)案P39）

知識(shí)點(diǎn)一滲透作用

?■例1某同學(xué)為探究膜的通透性而設(shè)計(jì)了如圖所示的滲透裝置，開始時(shí)燒杯內(nèi)的

液面和長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)的液面相平。在長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)液面上升的過程中（D）

上升后

的液面

->

-清水

蔗糖溶液

-半透膜

A.液面上升的速率先逐漸加快后逐漸減慢最終維持穩(wěn)定

B.水分子通過半透膜從蔗糖溶液向清水?dāng)U散的速率逐漸減慢

C.當(dāng)半透膜兩側(cè)液體濃度相等時(shí)，水分子不再通過半透膜擴(kuò)散

D.當(dāng)半透膜兩側(cè)水分子進(jìn)出速率相等時(shí)，長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)液面最高

［解析］水分子的跨膜運(yùn)輸屬于自由擴(kuò)散，只與膜兩側(cè)的溶液濃度差和液面高度差有關(guān)，濃

度差越大同時(shí)液面高度差越小擴(kuò)散速率越快，所以剛開始時(shí)長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)液面上升速率最快，

之后逐漸降低，A錯(cuò)誤；水分子擴(kuò)散的方向表現(xiàn)為由清水向蔗糖溶液擴(kuò)散，且擴(kuò)散速率隨著

漏斗內(nèi)液面的升高而逐漸減慢，B錯(cuò)誤；因?yàn)榘胪改ぴ试S水分子通過，而不允許蔗糖分子通

過，故半透膜兩側(cè)始終存在濃度差，兩側(cè)溶液濃度不可能相等，C錯(cuò)誤；長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)液面的

升高其實(shí)是半透膜兩側(cè)水分子進(jìn)出速率不相等的結(jié)果，當(dāng)漏斗內(nèi)液面不再升高時(shí)，半透膜兩

側(cè)的水分子的進(jìn)出速率相等，D正確。

II歸納提示A

1.判斷溶劑滲透的總方向

（1）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。

（2）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)散。

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。

〔變式訓(xùn)練〕

1.如圖表示用半透膜（只允許水分子通過）從中間隔開的水槽，兩側(cè)分別加入等物質(zhì)的量濃度

的葡萄糖溶液和麥芽糖溶液。然后在半透膜兩側(cè)加入等質(zhì)量的麥芽糖酶，在加入麥芽糖酶前

后a、b兩側(cè)液面的變化是（D）

a側(cè)：加葡萄糖b側(cè)：加麥芽糖

半透膜

A.加酶前a側(cè)液面上升，加酶后b側(cè)液面上升并高于a側(cè)液面

B.加酶前a側(cè)液面上升，加酶后b側(cè)液面上升并等于a側(cè)液面

C.加酶前后a、b兩側(cè)液面不變

D.加醐前a、b兩側(cè)液面不變，加酶后b側(cè)液面上升并高于a側(cè)液面

［解析］溶液滲透壓的大小取決于單位體積溶液中溶質(zhì)微粒的數(shù)目。相同物質(zhì)的量濃度的葡

萄糖溶液和麥芽糖溶液滲透壓相等，即加晦前a、b兩側(cè)液面不變，但加入麥芽糖酶后，麥

芽糖分解，使得b側(cè)溶液的滲透壓增大，水分由a側(cè)向b側(cè)轉(zhuǎn)移，b側(cè)液面上升并高于a側(cè)，

D正確。

知識(shí)點(diǎn)二通過模擬實(shí)驗(yàn)探究膜的透性

?■例2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(shí)間后測(cè)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(yàn)

結(jié)果，下列說法正確的是（D）

A.實(shí)驗(yàn)前，丙的濃度〉乙的濃度〉甲的濃度

B.乙的濃度不變是因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)蔗糖濃度與乙的濃度相等

C.實(shí)驗(yàn)中，細(xì)胞與蔗糖溶液間的水分移動(dòng)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(dòng)引起的

［解析］根據(jù)題干信息可推斷一定時(shí)間后甲的濃度變小是因?yàn)槿~片失水，乙的濃度不變說明

乙的濃度與葉片細(xì)胞的細(xì)胞液濃度相等，丙的濃度變大是因?yàn)榧?xì)胞吸水，由此推斷，實(shí)驗(yàn)前，

丙的濃度〈乙的濃度〈甲的濃度，A,B錯(cuò)誤，D正確；實(shí)驗(yàn)中，細(xì)胞與蔗糖溶液間的水分移

動(dòng)一部分屬于自由擴(kuò)散，C錯(cuò)誤。

II歸納提示A

細(xì)胞吸水、失水的判斷方法

⑴通過比較細(xì)胞外溶液和細(xì)胞液的濃度大小來判斷。當(dāng)細(xì)胞外溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí)，

細(xì)胞失水；當(dāng)細(xì)胞外溶液濃度小于細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞吸水。當(dāng)細(xì)胞外溶液與細(xì)胞液的濃度

相等時(shí)，水分子進(jìn)出細(xì)胞的量相等，處于動(dòng)態(tài)平衡。

（2）根據(jù)重量或長(zhǎng)度變化（如蘿卜條）來判定。若重量增加或長(zhǎng)度變長(zhǎng)，則吸水；反之則失水。

〔變式訓(xùn)練〕

2.（2021?遼寧鞍山一中模擬）在保證細(xì)胞存活的條件下，蔗糖溶液濃度與蘿卜條質(zhì)量變化的

關(guān)系如下圖所示。若將處于b濃度溶液中的蘿卜條移入a濃度的溶液中，不會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象是

C)

A.蘿卜條的質(zhì)量將會(huì)增加

B.蘿卜細(xì)胞滲透壓會(huì)減小

C.當(dāng)達(dá)到滲透平衡時(shí)水分子不會(huì)進(jìn)出細(xì)胞

D.處于b溶液中的蘿卜條移入a濃度的溶液后，溶液中蔗糖對(duì)水的吸引力增強(qiáng)

［解析］將處于b溶液中的蘿卜條移入a濃度的溶液中，細(xì)胞會(huì)從a溶液吸水，所以蘿卜條

的質(zhì)量將會(huì)增加，A不符合題意；由于蘿卜細(xì)胞吸收了水分，導(dǎo)致細(xì)胞液濃度降低，所以滲

透壓會(huì)降低，B符合題意；當(dāng)達(dá)到滲透平衡時(shí)，水分子仍在進(jìn)出細(xì)胞，只是進(jìn)出達(dá)到了動(dòng)態(tài)

平衡，C符合題意；處于b溶液中的蘿卜條移入a濃度的溶液后，由于溶液中的水分進(jìn)入了

蘿卜細(xì)胞，所以蔗糖溶液的濃度升高，吸水能力增強(qiáng)，D不符合題意。

知識(shí)點(diǎn)三質(zhì)壁分離與復(fù)原

3根據(jù)“探究洋蔥表皮細(xì)胞外界溶液濃度與質(zhì)壁分離關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)與如圖信息判

斷，下列敘述中錯(cuò)誤的是(C)

_____JI____

Y

A.質(zhì)壁分離時(shí)，植物細(xì)胞失去的水分主要來自大液泡

B.A/B值越大，說明所滴加的蔗糖溶液濃度越大

C.所滴加的蔗糖溶液濃度越大，該細(xì)胞A值越小

D.圖中A/B值越大，說明細(xì)胞質(zhì)壁分離程度越高

［解析］細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是液泡里面的細(xì)胞液，質(zhì)壁分離時(shí)，植物細(xì)胞失去的水

分主要來自大液泡，A正確；人小值=細(xì)胞的長(zhǎng)度+原生質(zhì)體的長(zhǎng)度，在這個(gè)比值中A的變

化很小，所以A/B值越大，說明原生質(zhì)層與細(xì)胞壁之間的距離越大，則質(zhì)壁分離程度越大，

所滴加的蔗糖溶液濃度越大，B、D正確；圖中的A是從細(xì)胞的兩端測(cè)量的，代表的是細(xì)胞

的長(zhǎng)度，由于細(xì)胞壁的伸縮性很小，所以A值幾乎不變，C錯(cuò)誤。

II歸納提示A

1.質(zhì)壁分離的分析

山田原生質(zhì)層細(xì)胞滲J細(xì)胞壁伸縮性小

內(nèi)因：具半透性f透失水一

(1)原因原生質(zhì)層伸縮性大

外因：外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度

「宏觀上：植物由堅(jiān)挺f萎蕉

液泡(大f小)

(2)表現(xiàn)1

微觀上：質(zhì)壁分離〈細(xì)胞液顏色(淺一深)

〔原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離

2.巧判細(xì)胞能否發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原

(1)從細(xì)胞角度分析

①死細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞及未成熟的植物細(xì)胞(如根尖分生區(qū)細(xì)胞)不發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象。

②具有中央大液泡的成熟植物細(xì)胞可發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象。

(2)從溶液角度分析

①在一定濃度(溶質(zhì)不能透過膜)的溶液中只會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，不能發(fā)生質(zhì)壁分離后自動(dòng)

復(fù)原現(xiàn)象(只有用清水或低滲溶液處理，方可復(fù)原)。

②在一定濃度(溶質(zhì)可透過膜)的溶液(如KNCh、甘油等)中可發(fā)生質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原現(xiàn)象。

③在過高濃度溶液中可發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，因過度失水而不會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。

3.植物細(xì)胞質(zhì)壁分離及復(fù)原的拓展

(1)判斷成熟植物細(xì)胞是否是活細(xì)胞

待測(cè)成熟||一定濃度的|鏡檢J發(fā)生質(zhì)壁分離f是活細(xì)胞

植物細(xì)胞||蔗糖溶液—「不發(fā)生質(zhì)壁分離一是死細(xì)胞

(2)測(cè)定細(xì)胞液濃度范圍

待測(cè)成熟植物細(xì)胞|+|一系列濃度梯度的蔗糖溶液13

細(xì)胞液濃度介于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛發(fā)生質(zhì)壁分離的蔗糖溶液濃度之間

(3)比較不同成熟植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度

不同成熟植物細(xì)畫+|同一濃度的蔗糖溶液|巫發(fā)生質(zhì)壁

分離所需時(shí)間越短，細(xì)胞液濃度越小，反之細(xì)胞液濃度越大

(4)鑒別不同種類的溶液(如KN03和蔗糖溶液)

?成熟植??不同種?鏡檢!只發(fā)生質(zhì)壁分離蔗糖溶液

|物細(xì)胞|十|類溶液|―1質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原一KNCh溶液

〔變式訓(xùn)練〕

3.以下實(shí)驗(yàn)用于研究蔗糖溶液對(duì)某種植物葉表皮細(xì)胞形態(tài)的影響。分別將八片相同的葉片

表皮置于不同濃度的蔗糖溶液中。10分鐘后，把每一葉片表皮置于顯微玻片上，并加一滴

曾浸泡過該表皮的溶液。然后在顯微鏡下觀察，在約20個(gè)細(xì)胞的視野范圍內(nèi)計(jì)數(shù)呈現(xiàn)質(zhì)壁

分離的細(xì)胞。所得結(jié)果如下表，請(qǐng)回答下列問題：

蔗糖濃度質(zhì)壁分離細(xì)視野范圍內(nèi)所檢

(mol/dm3)胞的數(shù)目視的細(xì)胞總數(shù)

0.00022

0.05020

0.10018

0.15120

0.20320

0.251620

0.301919

0.352121

(1)請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)系中較準(zhǔn)確地繪出一曲線圖，以表示呈現(xiàn)月呈壁分離細(xì)胞的百分率與蔗糖濃度的

關(guān)系。

蔗糖濃度

(2)在題(1)的曲線圖中，當(dāng)蔗糖濃度為0.22mol/dn?時(shí)，試找出呈現(xiàn)質(zhì)壁分離細(xì)胞的百分率

約40%。

(3)在0.22mol/dm3的蔗糖溶液中，為什么有些細(xì)胞呈現(xiàn)質(zhì)壁分離，另一些則不呈現(xiàn)，請(qǐng)加

以說明？因?yàn)楦骷?xì)胞的細(xì)胞液濃度不盡相同，細(xì)胞液濃度小于0.22mol/dn?蔗糖濃度的會(huì)

呈現(xiàn)質(zhì)壁分離，而大于或等于022mol/dn?蔗糖濃度的則不會(huì)呈現(xiàn)質(zhì)壁分離。

［答案］

(1)

蔗糖濃度

［解析］(1)由題中圖表可知，當(dāng)蔗糖溶液的濃度是0.1mol/dn?時(shí)，質(zhì)壁分離細(xì)胞的百分率

為0;當(dāng)蔗糖溶液的濃度是O.lSmol/dnP時(shí)，質(zhì)壁分離細(xì)胞的百分率為l/2Oxioo%=5%；當(dāng)

蔗糖溶液的濃度是0.2mol/dn?時(shí)，質(zhì)壁分離細(xì)胞的百分率為3/20*100%=15%；當(dāng)蔗糖溶

液的濃度是0.25mol/dn?時(shí)，質(zhì)壁分離細(xì)胞的百分率為16/2Oxioo%=8O%；當(dāng)蔗糖溶液的

濃度是0.3mol/dn?時(shí)，質(zhì)壁分離細(xì)胞的百分率為19/19、100%=100%；當(dāng)蔗糖溶液的濃度

是0.35mol/dm3時(shí),質(zhì)壁分離細(xì)胞的百分率為100%。曲線圖見答案。⑵由題(1)曲線圖可知，

當(dāng)蔗糖濃度為0.22mol/dm3時(shí)，質(zhì)壁分離細(xì)胞的百分率大概為40%。(3)因?yàn)楦骷?xì)胞的細(xì)胞

液濃度不盡相同，細(xì)胞液濃度小于0.22mol/dm3蔗糖濃度的會(huì)呈現(xiàn)質(zhì)壁分離，而大于或等于

0.22mol/dm3蔗糖濃度的則不會(huì)呈現(xiàn)質(zhì)壁分離，故在為O.22mol/dm3溶液中有的細(xì)胞發(fā)生質(zhì)

壁分離，有的不發(fā)生質(zhì)壁分離。

知識(shí)點(diǎn)四物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)呐袛?/p>

?■例4如圖示質(zhì)子泵跨膜運(yùn)輸H+的過程。質(zhì)子泵抑制劑可與胃壁細(xì)胞膜上的質(zhì)子泵

共價(jià)結(jié)合，使其不可逆地失活，從而抑制胃酸的分泌。下列敘述錯(cuò)誤的是（D）

A.質(zhì)子泵以主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞綄+運(yùn)出細(xì)胞

B.質(zhì)子泵參與細(xì)胞及其微環(huán)境的pH調(diào)控

C.質(zhì)子泵本質(zhì)上是一種生物膜上的載體蛋白

D.呼吸抑制劑使質(zhì)子泵失活而抑制胃酸分泌

［解析］根據(jù)圖示，H，的跨膜運(yùn)輸需要消耗ATP,需要載體且逆濃度梯度進(jìn)行，為主動(dòng)運(yùn)輸，

A正確；質(zhì)子泵將細(xì)胞內(nèi)的H+泵出，對(duì)微環(huán)境的pH有調(diào)控和維持作用，B正確；質(zhì)子泵本

質(zhì)上是一種載體蛋白，C正確；由題意可知，質(zhì)子泵抑制劑可與胃壁細(xì)胞膜上的質(zhì)子泵共價(jià)

結(jié)合使其不可逆地失活，從而抑制胃酸的分泌，呼吸抑制劑不會(huì)使質(zhì)子泵失活，D錯(cuò)誤。

II歸納提示A

“三看法”快速判斷物質(zhì)出入細(xì)胞的方式

__-7,若為大分子有機(jī)物,則是胞吞或胞吐

（若為離子或小分子物質(zhì)，則一般為其他跨膜

運(yùn)輸方式

胞吞或胞吐中，看物/若物質(zhì)出細(xì)胞，則為胞葉

質(zhì)出人細(xì)胞的方向'1若物質(zhì)人細(xì)胞,則為胞吞

（看物質(zhì)運(yùn)輸?shù)姆较颍魹槟鏉舛忍荻龋?/p>

其他叫則為主動(dòng)運(yùn)輸

（運(yùn)輸中看是否需要能雖.若需要能顯.則為

（主動(dòng)運(yùn)輸

廣方、者不是主動(dòng)運(yùn)輸若偷要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,則為協(xié)助擴(kuò)散

是否需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白I若不需要轎運(yùn)蛋白，則為自由擴(kuò)散

〔變式訓(xùn)練〕

4.下列關(guān)于細(xì)胞的物質(zhì)出入的方式敘述，錯(cuò)誤的是（D）

A.某些小分子物質(zhì)也可以通過胞吐的方式從細(xì)胞中運(yùn)出

B.抑制細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的作用不會(huì)阻礙性激素進(jìn)入細(xì)胞

C.葡萄糖進(jìn)入人體細(xì)胞的方式有主動(dòng)運(yùn)輸和協(xié)助擴(kuò)散兩種

D.細(xì)胞主動(dòng)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

［解析］某些小分子物質(zhì)（如神經(jīng)遞質(zhì)）也可以通過胞吐的方式從細(xì)胞中運(yùn)出，A正確；性激

素的化學(xué)本質(zhì)為脂質(zhì)中的固醇，是以自由擴(kuò)散的方式跨膜運(yùn)輸?shù)?，自由擴(kuò)散不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白

的協(xié)助，所以抑制細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的作用不會(huì)阻礙性激素進(jìn)入細(xì)胞，B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(dòng)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(dòng)運(yùn)輸和協(xié)助擴(kuò)散兩種，C正確；主動(dòng)運(yùn)輸是逆濃度梯度進(jìn)行的，因

此細(xì)胞主動(dòng)運(yùn)輸物質(zhì)的結(jié)果不會(huì)使該物質(zhì)在細(xì)胞膜內(nèi)外的濃度趨于平衡，D錯(cuò)誤。

知識(shí)點(diǎn)五物質(zhì)出入細(xì)胞方式的曲線分析

5將某活組織放入適宜的完全營(yíng)養(yǎng)液中，置于適宜的條件下培養(yǎng)。培養(yǎng)液中甲、

乙兩種離子的濃度保持相等且恒定，定期測(cè)定細(xì)胞中兩種離子的含量，得到如圖所示曲線。

下列敘述正確的是(B)

甲

細(xì)胞外濃度

°時(shí)間

A.該組織細(xì)胞吸收甲、乙兩種離子的方式分別是自由擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸

B.該組織細(xì)胞運(yùn)輸離子甲的載體蛋白數(shù)量比運(yùn)輸離子乙的載體蛋白數(shù)量多

C.兩種離子均只能從高濃度的一側(cè)運(yùn)輸?shù)降蜐舛鹊囊粋?cè)

D.曲線mn段和ab段說明細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的能量不足，抑制了細(xì)胞的吸收

［解析］根據(jù)虛線上方的曲線分析可知，當(dāng)細(xì)胞內(nèi)濃度大于細(xì)胞外濃度時(shí)，甲、乙兩種離子

均可逆濃度梯度進(jìn)入細(xì)胞，所以均為主動(dòng)運(yùn)輸，A錯(cuò)誤；據(jù)圖可知細(xì)胞吸收甲的量多于吸收

乙的量，相同條件下，可推知該組織細(xì)胞運(yùn)輸離子甲的載體數(shù)量多于運(yùn)輸離子乙的載體數(shù)量,

B正確；根據(jù)曲線圖分析可知，在最初的時(shí)間內(nèi)，兩種離子也能從高濃度的一測(cè)運(yùn)輸?shù)降蜐?/p>

度的一側(cè)，C錯(cuò)誤；mn段和ab段不再上升，是因?yàn)榧?xì)胞膜上載體數(shù)量有限，抑制了細(xì)胞對(duì)

離子的吸收，D錯(cuò)誤。

II歸納提示A

(1)分析此類曲線題時(shí)，要注意區(qū)分橫坐標(biāo)表示的意義，曲線橫坐標(biāo)不同，表示的物質(zhì)運(yùn)輸方

式不完全相同。

(2)解答此類問題時(shí)，要明確自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸三種跨膜運(yùn)輸方式的區(qū)別和聯(lián)

系，主要從是否需要能量和載體蛋白兩個(gè)方面考慮。

〔變式訓(xùn)練〕

5.在小腸絨毛上皮細(xì)胞膜表面存在兩種形式的葡萄糖載體——SGLT1和GLUT2,其工作機(jī)

理如圖1所示；紐約大學(xué)的測(cè)定了小腸絨毛上皮細(xì)胞上的這兩種載體在不同葡萄糖濃度下

的運(yùn)輸速率，結(jié)果如圖2所示.請(qǐng)據(jù)圖回答相關(guān)問題：

圖1圖2

（1）根據(jù)圖1分析,小腸絨毛上皮細(xì)胞可以通過SGLT1以主動(dòng)運(yùn)輸方式從腸腔吸收葡萄糖,

也可以通過GLUT2以協(xié)助擴(kuò)散方式從腸腔吸收葡萄糖,其中主動(dòng)運(yùn)輸葡萄糖消耗的能量

直接來源于Na+濃度差。以上兩種運(yùn)輸方式的共同特點(diǎn)是需要載體。

（2）小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式，體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞（物質(zhì)運(yùn)輸）

的功能。

⑶根據(jù)圖2分析，SGLT1可以（填“可以”或“不可以”）在順濃度梯度的情況下運(yùn)輸葡萄

糖。當(dāng)葡萄糖濃度高于20mM時(shí)，隨著葡萄糖濃度進(jìn)一步提高，小腸絨毛上皮細(xì)胞主要靠

提高協(xié)助擴(kuò)散（填“自由擴(kuò)散”“協(xié)助擴(kuò)散”或“主動(dòng)運(yùn)輸”）的速率來增加葡萄糖的吸

收。

［解析］（1）主動(dòng)運(yùn)輸是從低濃度向高濃度運(yùn)輸，需要載體，消耗能量。協(xié)助擴(kuò)散是從高濃度

向低濃度運(yùn)輸，需要載體，不消耗能量。根據(jù)圖1以及結(jié)合上述分析可知，小腸絨毛上皮細(xì)

胞可以通過SGLT1以主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞綇哪c腔吸收葡萄糖，也可以通過GLUT2以協(xié)助擴(kuò)散

的方式從腸腔吸收葡萄糖，其中主動(dòng)運(yùn)輸葡萄糖消耗的能量直接來源于Na'濃度差。協(xié)助擴(kuò)

散和主動(dòng)運(yùn)輸?shù)墓餐攸c(diǎn)是都需要載體。（2）小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式，體現(xiàn)了細(xì)

胞膜具有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞（物質(zhì)運(yùn)輸）的功能。（3）根據(jù)圖2分析可知，SGLT1可以在順濃度

梯度的情況下運(yùn)輸葡萄糖。當(dāng)葡萄糖濃度高于20mM時(shí)，主動(dòng)運(yùn)輸?shù)妮d體達(dá)到飽和，隨著

葡萄糖濃度進(jìn)一步提高，通過GLUT2運(yùn)輸葡萄糖的速率逐漸增加，即小腸絨毛上皮細(xì)胞主

要靠提高協(xié)助擴(kuò)散的速率來增加葡萄糖的吸收。

素養(yǎng)提升強(qiáng)化思維

（對(duì)應(yīng)學(xué)生用書學(xué)案P41）

半觸

水進(jìn)出細(xì)

兩值溶液乂布濃度差

胞的原理4I

探究：植物細(xì)胞的吸水和失水

門由擴(kuò)散：高濃度-＜濃度；

被動(dòng)運(yùn)輸不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白；不消耗能最

協(xié)助擴(kuò)散：高濃度咻濃度；

需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白；不消耗能最

低濃度T高濃度；需要載體蛋白;

主動(dòng)運(yùn)輸消耗能顯

細(xì)胞攝取或排出大分子的方式,

胞吞和胞吐消耗能最

國(guó)畫畫國(guó)

1.（2021?湖南卷）質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原是某些生物細(xì)胞響應(yīng)外界水分變化而發(fā)生的滲透

調(diào)節(jié)過程。下列敘述錯(cuò)誤的是（D）

A.施肥過多引起的“燒苗”現(xiàn)象與質(zhì)壁分離有關(guān)

B.質(zhì)壁分離過程中，細(xì)胞膜可局部或全部脫離細(xì)胞壁

C.質(zhì)壁分離復(fù)原過程中，細(xì)胞的吸水能力逐漸降低

D.1mol/LNaCI溶液和1mol/L蔗糖溶液的滲透壓大小相等

［解析］施肥過多使外界溶液濃度過高，大于細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離導(dǎo)致植物過

度失水而死亡，引起“燒苗”現(xiàn)象，A正確；發(fā)生質(zhì)壁分離的內(nèi)因是細(xì)胞壁的伸縮性小于原

生質(zhì)層的伸縮性，而原生質(zhì)層包括細(xì)胞膜、液泡膜以及之間的細(xì)胞質(zhì)，質(zhì)壁分離過程中，細(xì)

胞膜可局部或全部與細(xì)胞壁分開，B正確；植物細(xì)胞在發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原的過程中，因不斷

吸水導(dǎo)致細(xì)胞液的濃度逐漸降低，與外界溶液濃度差減小，細(xì)胞的吸水能力逐漸降低，C正

確；溶液滲透壓的大小取決于單位體積溶液中溶質(zhì)微粒的數(shù)目，1mol/L的NaCI溶液和1

mol/L的葡萄糖溶液的滲透壓不相同，因NaCI溶液中含有鈉離子和氯離子，故其滲透壓高

于葡萄糖溶液，D錯(cuò)誤。

2.（2021?廣東卷）保衛(wèi)細(xì)胞吸水膨脹使植物氣孔張開。適宜條件下，制作紫鴨跖草葉片下表

皮臨時(shí)裝片，觀察蔗糖溶液對(duì)氣孔開閉的影響，圖為操作及觀察結(jié)果示意圖。下列敘述錯(cuò)誤

的是（A）

用等滲溶液恢第用等滲溶液恢復(fù)

滴加蔗糖初始狀態(tài)后滴加初始狀態(tài)后滴加

保北

溶液①點(diǎn)糖溶液②力蔗糖溶液③/

細(xì)胞zr\

浸潤(rùn)標(biāo)本研、浸潤(rùn)標(biāo)本一/浸澗標(biāo)本

工孔一段時(shí)?71r一段時(shí)間一段時(shí)間V

后觀察W后觀察后觀察,

A.比較保衛(wèi)細(xì)胞細(xì)胞液濃度，③處理后》①處理后

B.質(zhì)壁分離現(xiàn)象最可能出現(xiàn)在滴加②后的觀察視野中

C.滴加③后有較多水分子進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞

D.推測(cè)3種蔗糖溶液濃度高低為②③

［解析］滴加蔗糖溶液①后一段時(shí)間，保衛(wèi)細(xì)胞氣孔張開一定程度，說明保衛(wèi)細(xì)胞在蔗糖溶

液①中吸收一定水分；滴加蔗糖溶液②后一段時(shí)間，保衛(wèi)細(xì)胞氣孔關(guān)閉，說明保衛(wèi)細(xì)胞在蔗

糖溶液②中失去一定水分，滴加蔗糖溶液③后一段時(shí)間，保衛(wèi)細(xì)胞氣孔張開程度較大，說明

保衛(wèi)細(xì)胞在蔗糖溶液③中吸收水分多，且多于蔗糖溶液①，由此推斷三種蔗糖溶液濃度大小

為：②>①>③，D正確；通過分析可知，①細(xì)胞處吸水量少于③處細(xì)胞，說明保衛(wèi)細(xì)胞細(xì)胞

液濃度①處理后>?處理后，A錯(cuò)誤；②處細(xì)胞失水，故質(zhì)壁分離現(xiàn)象最可能出現(xiàn)在滴加②

后的觀察視野中，B正確；滴加③后細(xì)胞大量吸水，故滴加③后有較多水分子進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，

C正確。

3.（2021?河北卷）人體成熟紅細(xì)胞能夠運(yùn)輸02和C02,其部分結(jié)構(gòu)和功能如圖，①?⑤表示

相關(guān)過程。下列敘述錯(cuò)誤的是（D）

B.①和②是自由擴(kuò)散，④和⑤是協(xié)助擴(kuò)散

C.成熟紅細(xì)胞通過無氧呼吸分解葡萄糖產(chǎn)生ATP,為③提供能量

D.成熟紅細(xì)胞表面的糖蛋白處于不斷流動(dòng)和更新中

［解析］肌肉細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸時(shí)，消耗。2,產(chǎn)生CO2,可以判斷氣體A和B分別是CO2

和02,A正確；①和②表示氣體進(jìn)出紅細(xì)胞，一般氣體等小分子進(jìn)出細(xì)胞的方式為自由擴(kuò)

散，④是載體蛋白運(yùn)輸葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞，順濃度梯度，不需要消耗能量，為協(xié)助擴(kuò)散，⑤

是H2O通過水通道蛋白進(jìn)入紅細(xì)胞，屬于協(xié)助擴(kuò)散，B正確；③為紅細(xì)胞通過消耗能量主

動(dòng)吸收K卡排出Na，,成熟紅細(xì)胞沒有線粒體，不能進(jìn)行有氧呼吸，只能通過無氧呼吸分解

葡萄糖產(chǎn)生ATP,為③提供能量，C正確；成熟紅細(xì)胞沒有核糖體，不能再合成新的蛋白質(zhì)，

細(xì)胞膜上的糖蛋白不能更新，糖蛋白存在于細(xì)胞膜的外表面，由于細(xì)胞膜具有流動(dòng)性，其表

面的糖蛋白處于不斷流動(dòng)中，D錯(cuò)誤。

4.（2021?山東卷）液泡是植物細(xì)胞中儲(chǔ)存Ca2+的主要細(xì)胞器。液泡膜上的H+焦磷酸酶可利用

水解無機(jī)焦磷酸釋放的能量跨膜運(yùn)輸H",建立液泡膜兩側(cè)的H'濃度梯度。該濃度梯度驅(qū)動(dòng)

H+通過液泡膜上的載體蛋白CAX完成跨膜運(yùn)輸，從而使Ca2+以與H+相反的方向同時(shí)通過

CAX進(jìn)入液泡并儲(chǔ)存。下列說法錯(cuò)誤的是（A）

A.Ca2+通過CAX的跨膜運(yùn)輸方式屬于協(xié)助擴(kuò)散

B.Ca2+通過CAX的運(yùn)輸有利于植物細(xì)胞保持堅(jiān)挺

C.加入H+焦磷酸酶抑制劑，Ca2+通過CAX的運(yùn)輸速率變慢

D.H+從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到液泡的跨膜運(yùn)輸方式屬于主動(dòng)運(yùn)輸

［解析］Ca2+通過CAX的跨膜運(yùn)輸是由H+的濃度梯度驅(qū)動(dòng)的，屬于不直接消耗能量的主動(dòng)

運(yùn)輸，A錯(cuò)誤；Ca?+通過CAX的運(yùn)輸進(jìn)入液泡使液泡中細(xì)胞液濃度增大，利于植物細(xì)胞滲

透吸水，使植物細(xì)胞保持堅(jiān)挺，B正確；加入H+焦磷酸酶抑制劑，H+焦磷酸酶不能跨膜運(yùn)

輸H+,使液泡膜兩側(cè)的H，濃度梯度減小，Ca2+和H+的反向轉(zhuǎn)運(yùn)速率減慢，C正確；根據(jù)

題目信息“該濃度梯度驅(qū)動(dòng)H*通過液泡膜上的載體蛋白CAX完成跨膜運(yùn)輸，從而使Ca2+

以與H+相反的方向同時(shí)通過CAX進(jìn)入液泡”，可知液泡內(nèi)H+濃度高于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，因此

H+從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到液泡的跨膜運(yùn)輸方式屬于主動(dòng)運(yùn)輸，并且利用的是無機(jī)焦磷酸水解

釋放的能量，D正確。

5.（2021?浙江1月選考）下圖為植物細(xì)胞質(zhì)膜中H+-ATP酶將細(xì)胞質(zhì)中的H+轉(zhuǎn)運(yùn)到膜外的

示意圖。下列敘述正確的是（B）

ATPADP+Pi

*

H*

A.H*轉(zhuǎn)運(yùn)過程中H‘一ATP醐不發(fā)生形變

B.該轉(zhuǎn)運(yùn)可使膜兩側(cè)H'維持一定的濃度差

C.抑制細(xì)胞呼吸不影響H，的轉(zhuǎn)運(yùn)速率

D.線粒體內(nèi)膜上的電子傳遞鏈也會(huì)發(fā)生圖示過程

［解析］據(jù)圖分析可知，H+逆濃度梯度運(yùn)輸，且需要消耗能量，該過程為主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，在此過

程中H+-ATP酶兼有載體蛋白和ATP水解酶的功能。主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過程中H+-ATP酶作為載

體蛋白，會(huì)發(fā)生形變，協(xié)助物質(zhì)運(yùn)輸，A錯(cuò)誤；該轉(zhuǎn)運(yùn)方式為主