1.3(4).3 物质跨膜运输的实例和方式
物质跨膜运输的实例
第1节
问题探讨
1 、漏斗管内液面为什么会升高？
渗 透 装 置
由于单位时间内透过玻璃纸进入漏斗的水 分子多于从漏斗渗出的。
长颈漏斗
水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜从低浓 度溶液向高浓度溶液扩散的现象叫做渗透作用
蔗糖分子 烧杯 水分子
少
起始液面
清水
蔗糖溶液
玻璃纸
多
演示
问题探讨
2、如果用纱布代替玻璃纸，漏斗 管内液面还会升高吗？
因纱布的孔隙大，蔗糖分子也可通过， 因而液面不会升高。
起始液面
蔗糖溶液 清水 纱布
问题探讨
3、如果清水换成同样浓度的 蔗糖溶液，结果会怎样？
半透膜两侧溶液的浓度相等时，单 位时间内透过半透膜进入长颈漏斗 的水分子数等于渗出的水分子数， 液面不会升高。
起始液面
蔗糖溶液
玻璃纸
请你根据上述实验说说渗 透作用发生需要哪些条件？
0 Mg2＋ Ca2+ Si4+ 离子
现象
同一植物对不同离子的吸收有差异；不 同植物对同种离子的吸收有差异。 有选择性
结论
植物细胞对无机盐离子的吸收具
物质跨膜运输的其他实例
几种微生物体内的矿物质含量
(占全部矿物质的%)
微生物
大肠杆菌 圆褐固氮菌 酵母菌 米曲菌
P2O5 33.99
4.93 51.00 48.55
D
A．b～d C．a～d
B．a～c D．d～c
融会贯通
下表资料显示四组马铃薯条分别浸入Ⅰ～Ⅳ 四种不同溶液1h后质量转变百分率，根据表 中资料可得到的结论是( A )
溶液 Ⅰ Ⅱ Ⅲ －3% Ⅳ 0%
质量转变
百分率
物质跨膜运输的实例和方式
第3讲物质跨膜运输的实例和方式知识点一细胞的吸水和失水1．渗透作用2．动物细胞的吸水和失水3．植物细胞的吸水和失水知识点二物质进出细胞的方式1．巧记细胞吸水和失水的“一、二、三”2．一个实验：质壁分离和复原实验3．辨析有关渗透作用的“三”个易错点(1)渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度，如质量分数为10%的葡萄糖溶液和质量分数为10%的蔗糖溶液其质量浓度相等，但质量分数为10%的蔗糖溶液的渗透压小，故水分子可通过半透膜由10%蔗糖溶液向10%葡萄糖溶液移动。
(2)水分子双向移动，最终结果是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数较多。
(3)渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，既不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度相等。
4．物质跨膜运输的三种方式(1)自由扩散：高浓度→低浓度；不需载体蛋白；不需能量。
(2)协助扩散：高浓度→低浓度；需载体蛋白；不需能量。
(3)主动运输：低浓度→高浓度；需载体蛋白；需能量。
5．必记物质运输的三个“不一定”(1)小分子物质的运输方式不一定都是跨膜运输，如神经递质的释放是胞吐作用。
(2)生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式运输的，如RNA和蛋白质可通过核孔出入细胞核。
(3)消耗能量的运输方式并不一定就是主动运输，胞吞和胞吐也消耗能量。
6．细胞发生质壁分离的四个条件(1)具有细胞壁，如动物细胞不能发生质壁分离。
(2)具有大液泡，如根尖分生区细胞可以观察有丝分裂，但不能观察到质壁分离。
(3)必须是活细胞，无论质壁分离还是质壁分离复原，细胞都必须是活的。
(4)外界溶液浓度大于细胞液浓度。
细胞的吸水和失水[过程体验]A 、B 分别表示渗透作用装置，据图回答下列问题(1)水分子的流动方向：①当溶液浓度S 1＞S 2时，水分子通过半透膜由S 2流向S 1；②当溶液浓度S 1＜S 2时，水分子通过半透膜由S 1流向S 2。
(2)渗透达到平衡，半透膜两侧的水分子是静止不动的。
物质跨膜运输的实例与方式
小肠吸收葡萄 糖、氨基酸、 无机盐等
表示曲线 (一定浓度 范围内)
影响因素
细胞膜内外物质 细胞膜内外物 的浓度差；膜载 体的种类和数量 质的浓度差
载体的种类和 数量；能量
延伸拓展：
(1)一般情况,物质由低浓度高浓度,需载体、能量。
若物质由低浓度高浓度，则必为主动转运，但主 动转运不一定都是由低浓度高浓度。如葡萄糖、 氨基酸等有机小分子和各种离子(矿质离子、有机 基团)。
待测细胞＋一系列浓度梯度的蔗糖溶液
细胞液
浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的蔗糖溶液的 浓度之间。 (4)比较不同植物细胞的细胞液浓度 不同植物细胞＋同一浓度的蔗糖溶液 刚刚发生质壁
分离时所需时间的比较―→判断细胞液浓度(即时间越短，
细胞液浓度越小)。
(5)比较一系列溶液的浓度的大小 同一植物的相同成熟细胞＋未知浓度的溶液 记录
(1)判断细胞的死活 待测细胞＋蔗糖溶液 发生质壁分离和复原 →活细胞 不发生质壁分离→可能是死细胞 (2)验证原生质层和细胞壁伸缩性的大小 成熟植物细胞+蔗糖溶液 → 发生质壁分离现象→细胞壁 伸缩性小于原生质层伸缩性 不发生质壁分离 伸缩性。 →细胞壁伸缩性大于或等于原生质层的
(3)测定细胞液浓度范围
图例
实例
白细胞吞噬病菌、变 胰岛B细胞分泌胰岛素、 形虫吞食食物颗粒等 浆细胞分泌抗体等
判断物质运输方式的方法
①据分子大小判断
②根据运输方向判断：逆浓度梯度的跨膜运输方 式是主动运输。
感悟高考
1.（2010天津理综）下列关于物质跨膜运输的叙述，错 误的是 A.主动运输过程中，需要载体蛋白协助和ATP提供能量 B.在静息状态下，神经细胞不再进行葡萄糖的跨膜运输 C.质壁分离过程中，水分子外流导致细胞内渗透压升高 D.抗体分泌过程中，囊泡膜经融合成为细胞膜的一部分
2018高三生物一轮复习物质跨膜运输的实例和方式
细胞质
半透膜 大
(2)原理和现象。 ①外界溶液浓度>细胞液浓度时，细胞_失__水，发生_质__壁__ _分__离__现象。 ②外界溶液浓度<细胞液浓度时，细胞_吸__水，发生质___壁__ _分__离__的__复__原__现象。
质壁分离
质壁分离复原
原生质层与原生质体的区别？ 原生质层是指植物细胞中，由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间 的细胞质组成，不包括细胞核和液泡内的细胞液。此结构仅存 在于成熟的植物细胞中。
( D)
A.K+逆浓度梯度进入细胞 B.Na+进入细胞为被动运输 C.细胞内外的Na+梯度的建 立与钠-钾泵有关 D.糖分子逆浓度梯度进入细胞需要消耗ATP
总结：细胞膜和其他生物膜都是_选___择_ 透过__性___膜，生物 膜的这一特性是活细胞的重要特征。
考点三 物质出入细胞的方式及影响因素
1．物质出入细胞方式的比较
比较项 目
离子和小分子物质（跨膜）
被动运输 自由扩散 协助扩散
主动运输
大分子和颗粒性物质 （膜泡）
胞吞
低浓度→ 细胞外→ 细胞内→细
（2）半透膜两侧的溶液存在浓度差
蔗糖 半透膜 水
分浓析度：差的实质是单位体积 在溶达液到中渗溶透质平分衡子后数，的只差要， 存即在物液质面的差量，浓一度定之存差在，浓即 度摩差尔浓度而不是质量浓度。
• 议一议：半透膜与选择透过性膜有哪些异同点？ • 答案：相同点：都允许水分子自由通过，而不允许生物大
K＋、Na＋ 白细胞吞噬 等离子，小 病菌、变形 肠上皮细胞 虫吞食食物 吸收氨基酸、 葡萄糖等 颗粒等
各种分泌蛋 白，如抗体、 蛋白质类激 素等
考点三 物质出入细胞的方式及影响因素
4.3物质跨膜运输的方式
(09广州二模)若对离体的小肠上皮细胞施用某 种毒素，可使该细胞对Ca2+吸收量明显减少， 但其对K+、C6H12O6等的吸收则不受影响。则 这种毒素的作用对象最可能是 A．呼吸酶 C．Ca2+载体 B．细胞膜中的磷脂分子 D．ATP水解酶
C
1．在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条 质量变化的关系如右图。若将处于b浓度溶液中的萝卜条 移入a浓度溶液中，则该萝卜条的质量将 A．不变 B．增大 C．减小 D．先增后减
能量
细胞膜中的载体蛋白在协助扩散和主动运输中 能量 动力 浓度差 浓度差 都有特异性，只能运载特定的物质或几种结构 （ATP直接提供） 相似的物质。 举例
H2O、气体、 葡萄糖进入 脂溶性物质 红细胞 小肠吸收葡萄 糖、氨基酸、 无机盐离子
不需要
不需要
需要
1.为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输？ 2.被动运输的速率主要取决于什么条件？ 3.影响主动运输速率的主要因素有哪些？环境 中的哪些方面会影响到这些因素? 4.细胞膜中的载体蛋白有特异性吗？
B
2.显微镜下观察可测量黑藻细胞，测量
其A、B值（图中A为细胞的长度，B为原
生质体长度），并计算B/A（%）值。
如果将该细胞置于不同浓度的蔗糖溶
液中，B/A（%）值变化的趋势是( )
A
34．选取A、B、C、D四个瓶，A、C瓶装进土壤浸出 液，B、D瓶装进蒸馏水，装置如下图，试回答： (1)在A、B两个瓶内各装一株同样大小健壮的水稻 苗，过一段时间，A瓶里幼苗仍然健壮，而B瓶里幼苗 瘦弱发黄，这个实验说 植物生长需要多种矿质元素 。
8. 某同学设计的渗透实验：用鸡蛋膜将漏斗口封住， 再装上清水，把漏斗浸入盛有10％的NaCl溶液的烧 杯中，使漏斗管内的液面与烧杯中的液面一样高，但 他始终没有观察到渗透现象。他应该怎样改进的此装 置才达到实验目的（ ） A.把10％的NaCl溶液换成30％的NaCl溶液 B.把10％的NaCl溶液装在漏斗里，清水装在烧杯中 C.把鸡蛋膜换成其它半透膜 D.把10％的NaCl溶液换成30％的蔗糖溶液
物质跨膜运输的实例、物质跨膜运输的方式整合导学案
【学以致用】
1.植物细胞通过渗透作用吸水时，水分子依次通过的结构是（）
A.细胞壁、细胞膜、细胞质、液泡膜B.细胞膜、细胞质、液泡膜
C.液泡膜、细胞质、细胞膜、细胞壁D.细胞膜、液泡膜、细胞质
2.将某植物细胞置于大于该细胞液浓度的硝酸钾溶液中（NO3-和K+可逐渐被吸收进入细胞液），一段时间后在显微镜下观察，发现该细胞未发生质壁分离，其原因可能是该细胞（）
二、物质跨膜运输的其他实例
阅读教材P63中资料分析。分析下图：
三、跨膜运输的方式：
阅读课本P71图4-7、P72图4-8，明确跨膜运输有哪几种，他们各自的条件是什么。
四、大分子物质进出细胞的方式
阅读课本P72小字内容。
1.红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？
2.结合左图标注植物各部分结构。原生质层包括那些结构？
3.补充先将洋葱外表皮细胞浸在蔗糖溶液中，后又换成清水的观察结果。
现象试剂
中央液泡大小
原生质层的位置
细胞大小
蔗糖溶液
基本不变
清水
逐渐恢复原来的大小
逐渐恢复原来的位置
4.观察左图，水稻培养液里的Ca2＋和Mg2＋浓度为什么会增高？
5.分别列举出以自由扩散、协助扩散、主动运输方式进出细胞的物质。
6.列举出大分子物质进出细胞的实例，并说明这些现象说明了细胞膜的结构特点还是功能特点。
细胞内合成的一些大分子若需转运到细胞外，首先包裹在囊泡中，然后转移到细胞膜并与细胞膜融合，囊泡中的物质排出细胞外，组成囊泡的膜成为细胞膜的一部分。胞外基质中的糖蛋白就是通过这种途径运到胞外的。对于一些特殊的细胞，它们分泌的产物如激素、神经递质等，也是通过这种方式释放到细胞外。但是，分泌产物的释放是受特定信号调节的。首先是分泌分子由囊泡包裹，移向细胞膜，当细胞接受到分泌信号后，囊泡与细胞膜融合，将分泌分子释放到胞外。
1.2.3物质跨膜运输的实例和方式
第3讲物质跨膜运输的实例和方式一、选择题1.下列关于物质跨膜运输实例的叙述中,不正确的是( )A.细胞吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程B.水分子跨膜运输的方向是由低浓度溶液向高浓度溶液C.无机盐离子可以逆相对含量的梯度进行跨膜运输D.生物膜是选择透过性膜,小分子物质都能通过,而大分子物质则不能通过【解析】生物膜是选择透过性膜,水分子可自由通过,一些离子和小分子可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过;水分子的跨膜运输方向是顺相对含量梯度,即由低浓度溶液向高浓度溶液扩散;细胞对于物质的输入和输出具有选择性,对于所需要的无机盐离子可以逆相对含量梯度运输。
【答案】D2.关于如下概念图的分析,正确的是( )A.①和②所示的过程都需要消耗细胞内ATP水解释放的能量B.只有①所示的过程能逆浓度梯度运输物质C.大分子只有通过①所示的过程才能进入细胞D.果脯腌制时蔗糖进入细胞与过程①和②有关【解析】从概念图上分析,①为主动运输,②为协助扩散, ③为协助扩散的实例,④为主动运输的实例。
①主动运输需要消耗细胞内ATP水解释放的能量,②协助扩散不需要;主动运输可逆浓度梯度运输物质,被动运输只能顺浓度梯度运输物质;大分子物质可通过胞吞作用进入细胞;果脯腌制时蔗糖进入细胞与①和②无关,因为此时细胞已死亡。
【答案】B3.如图实验装置,玻璃槽中是蒸馏水,半透膜允许单糖透过。
倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液,一定时间后再加入蔗糖酶。
最可能的实验现象是( )A.漏斗中液面开始时先上升,加酶后再上升后又下降B.在玻璃槽中会测到蔗糖和蔗糖酶C.漏斗中液面开始时先下降,加酶后一直上升D.在玻璃槽中会测到葡萄糖、果糖和蔗糖酶【解析】实验开始时,蔗糖不能透过半透膜,所以单位时间内通过半透膜渗透进入长颈漏斗中的水分子数比渗透出来的多,漏斗内液面上升。
加入酶后,将蔗糖分解为单糖,进一步提高了漏斗内的浓度,所以液面再上升,但由于单糖分子能透过半透膜进入玻璃槽中,使玻璃槽内液体浓度升高,一段时间后,水分子从长颈漏斗内渗出的较多,漏斗内液面下降。
物质跨膜运输的实例和方式
3、不同因素对物质跨膜运输得影响得曲线模型 影响物质跨膜运输得因素有多种,最常见得有: 内部因素—— 载体 得种类、数量; 外部因素——物质得 浓度 、影响呼吸作用强度得因素 (如氧气浓度、 温度 等) ①物质浓度(在一定得范围内)
自由扩散
主动运输
②氧气浓度
协助扩散
蛋白
载体
无氧呼 吸
主动运输
依据模式图确认物质出入细胞得方式及影响因素
【对点小练】
(2016·四川广元段考)图甲就是人得红细胞长时间处在不同浓度 得NaCl溶液中,红细胞得体积(V)与初始体积(V0)之比得变化曲 线;图乙就是某植物细胞在一定浓度得NaCl溶液中细胞失水量 得变化情况。下列分析正确得就是( )
A、从图甲可见250 (mmol·L－1)NaCl溶液不影响人红细胞得代谢 B、图乙中植物细胞体积得变化就是先减小后增大 C、图乙中A点细胞失水量最大,此时细胞吸水能力最小 D、人红细胞长时间处在300 (mmol·L－1)NaCl溶液中可能死亡,图 乙中得处理时间内细胞一直有生物活性 解析 图甲中,250 (mmol·L－1)NaCl溶液中红细胞体积与初始体 积之比小于1,说明人红细胞失水皱缩了,会影响人红细胞得代谢,A 错误;植物细胞由于细胞壁得存在,细胞体积几乎不变,B错误;图乙 中,A点细胞失水量最大,细胞液浓度最大,此时细胞吸水能力最 强,C错误。 答案 D
A、一样高,A高于B
B、B高于A,不能确定
C、B高于A,A高于B
D、一样高,不能确定
解析 第一种情况:半透膜只允许水分子通过,则容器A中溶液总
得物质得量浓度为0、05(mol·L－1),容器B中溶液总得物质得量浓
度为0、06(mol·L－1),容器B中溶液得渗透压高于容器A中溶液得
第四章第三节物质跨膜运输的方式
10.下列哪一项与矿质离子的吸收没有联系
A.核糖体 C.细胞膜上的蛋白质 B.线粒体 D.高尔基体
11.下图中的哪一条曲线能说明红细胞膜运输葡 萄糖的速度与血浆中葡萄糖的浓度之间的关系
12.下图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答： (1)图中所示的细胞膜模型称为______。 (2)细胞膜的基本支架是[ ]_____(填图中字母及 名称)；D代表____。
运 输 速 率
浓度差
2、 右图表示的是一个
细胞内
动物细胞内外不同离子的 相对浓度。分析图表提供 的信息，结合本章所学知 识，回答问题：
细胞外 离子浓度/mmol· L-1
150
1.哪种离子通过主动运输 100 +和Mg2+是通过主动运输进入细胞的。 1.K 进入细胞？ 2.哪种离子通过主动运输 50 排出细胞？ 2.Na+和Cl－是通过主动运输排出细胞的。 3.你是如何作出以上判断 的？ Na+ K+ Mg+ 3. 因为以上四种离子细胞膜内外的浓度差较大， 细胞只有通过主动运输才能维持这种状况。
A.酒精进入胃粘膜细胞
B.二氧化碳由静脉血进入肺泡 C.原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞 D.水分子进入细胞
5.关于细胞膜的组成、结构、功能之间的关系， 逻辑顺序正确的一组是 ⑴膜主要由磷脂和蛋白质分子组成⑵膜具有流动 性⑶膜具有选择透过性⑷膜内蛋白质和磷脂分子
大都是运动的⑸主动运输得以正常进行。
2.主动运输一定是逆浓度梯度吗？
主动运输的本质在于是否需 要载体蛋白和是否需要消耗能量， 而不在于浓度差。是否采用主动运 输取决于细胞生命活动的需要，逆 浓度不是主动运输的本质特征，只 不过大部分时候我们所看到的逆浓 度运输都是主动运输而已。
4.3 物质跨膜运输的方式
能量
细 胞 外
细 胞 膜 细 胞 内
载体蛋白
三、主动运输
1、特点： ①从 低 浓度到 高 浓度 ② 需要 载体蛋白的协助 ③ 需要 能量 2、实例： Na+ 、K+、Ca2+、Mg2+等离子通过细胞膜；
葡萄糖、氨基酸进入小肠上皮细胞
3、运输速度：
与 能量供应 和
载体蛋白数量 有关。
对比
比较三种物质运输方式的异同
4.3 物质跨膜运输的方式
问题探讨
氧气，二氧化碳 氮气，苯 水，甘油，乙醇 氨基酸，葡萄糖 核苷酸 氢离子，钠离子 钾离子，钙离子 氯离子，镁离子 碳酸氢根
合成的 脂双层
物质跨膜运输的方式
被动运输：顺浓度梯度的扩散
主动运输：逆浓度梯度的运输
4
一、自由扩散：(简单扩散)
1、特点： ①从 高 浓度到 低 浓度
② 不需要 载体蛋白的协助
水；氧气、二氧化碳等气体；甘油、乙醇等 2、实例： 脂溶性物质
3、扩散速度：取决于细胞内外的 浓度差 ， 还与分子的大小，溶解度及电荷性质有关。
细 胞 外
细 胞 膜 细 胞 内
载体蛋白
二、协助扩散 (易化扩散 )
1、特点： ①从 高 浓度到 低 浓度； ② 需要 载体蛋白的协助； 2、实例：葡萄糖进入红细胞 3、扩散速度： 受 浓度差 和 载体蛋白数量 的限制。
2.胞吐
包围
移动
融合
排出
(如分泌蛋白的合成和运输过程)
胞吞 细胞外→细胞内
胞吐
细胞内→细胞外
实例
2、体现了细胞膜具有一定的流动性 备注 1、需要能量；
构建网络——完善概念图
小结
物质跨膜运输的方式及其实例
物质跨膜运输的方式及其实例物质跨膜运输的方式及其实例》摘要：本文介绍了物质跨膜运输的各种方式，对载体的种类和作用，供能的方式以及水分子、葡萄糖分子、Na+和K+等物质的跨膜方式进行了分析和介绍，并对高中教学中的相关疑问进行了说明。
关键词：载体；协助扩散；主动动输；能虽；浓度梯度物质跨膜运输的方式有三种，被动运输、主动运输、胞吞和胞吐。
被动运输只依据于膜两侧的浓度梯度（如果是带电离子，除浓度梯度外，还存在跨膜电压，这两种净驱动力称为该溶质的电化学梯度）来进行，根据运输过程中是否需要载体，被动运输乂可分为自由扩散（不需要载体）和协助扩散（需要载体）；主动运输是指在逆浓度梯度（或电化学梯度）下的运输，它既需要载体乂需要能虽，是物质跨膜运输的主要方式，细胞所需要的一些重要的物质都涉及到这种运输方式；大分子如蛋白质等物质进行跨膜运输的方式是通过胞吞和胞吐的作用，这种运输方式也需要消耗能虽。
一、载体的种类及其作用协助扩散、主动运输与载体的种类和作用有很大的关系。
载体的化学本质主要是蛋白质，根据运输的方式和载体的空间结构，可将载体分为三种基本类型：通道蛋白、载体蛋白和离子载体（见图1 ）。
图1三种不同载体的结构模式图1.通道蛋白。
通道蛋白是一类跨膜蛋白，它能形成亲水的通道，与所转运物质的结合较弱，当通道打开时能允许水、小的水溶性分子和特定的离子被动地通过。
通道蛋白分为水通道和离子通道两种类型。
（1）水通道（乂称水孔）水分子通过水通道从水势较高的地方向水势较低的地方进行扩散。
水通道是连续开放的通道。
实验证明，水分子既可通过自由扩散的方式从质膜磷脂的双分子层中间的间隙通过，也可从水通道中以协助扩散的方式通过。
(2)离子通道。
因为该通道仅能通过无机离子而得名。
离子通道上有控制物质进出的门，因此乂被称为门通道。
离子通道的特点是：？对离子具有选择性和专一性。
即一种通道只允许一种类型的离子通过。
这与离子通道的大小、形状和内部的带电荷氨基酸的分布有关。
一4第讲物质跨膜运输的实例和方式
（3）鉴别不同种类的溶液（如KNO3溶液和蔗糖 溶液）
（4）比较不同植物细胞的细胞液浓度 （5）比较未知浓度溶液浓度大小
【典例】将不同植物的三个未发生质壁分离的细胞置 于同一蔗糖溶液中，形态不再变化后的细胞图像如图所 示。则判断有关原来各细胞液的浓度是
原来各细胞液的浓度大小：B>A>C
必修1 分子与细胞——第3、4章
第3讲 物质跨膜运输的实例
考纲解读 1.物质出入细胞的方式（Ⅱ） 2.通过模拟实验探究膜的透性（实验） 3.观察植物细胞的质壁分离和复原（实验）
③渗透系统的组成分析
条件
结果分析
溶液浓度 S1>S2
单位时间内由S2→S1的水分子数多于 S1→S2，外观上表现为S1液面上升
④不能选择动物细胞，它无细胞壁，不能发生质 壁分离现象
p36检测落实.题组二 3
4、实验注意事项
①质壁分离和质壁分离复原中水分移动是双向的，总结 果是单向的 ② 50%（0.5g/ml）的蔗糖溶液能发生质壁分离但不能复 原；30%（0.3g/ml）的蔗糖溶液能发生质壁分离也能复 原；10%（0.1g/ml）的蔗糖溶液能用于质壁分离复原 ③质壁分离后用清水或浓度较低的溶液处理复原是人工 复原； 在一定浓度的KNO3溶液、尿素、甘油、乙二醇等溶液中 会发生质壁分离后自动复原
【典例】、某同学在实验室中做“植物细胞的吸水和失
水”实验时，进行了一系列的创新实验，实验步骤和现
象如下表所示：对下表的推断或解释不正确的是( )
。
实验组
5 min的现象 再过5 min 滴加清水 5 min
① 0.3/(g·mL－)蔗糖溶液
x
无变化 质壁分离复原
物质跨膜运输的方式汇总
第四章第三节物质跨膜运输的方式（1） ______________________________________ 物质的运输速度与物质浓度差成 关 系，自由扩散过程只受 _____________ 影响 （2）尝试用表中数据建立坐标图； （提示：以浓度差为X 轴，速率为y 轴） 2、协助扩散若红细胞吸收葡萄糖时的运输速率如下:浓度差 （mmol/l ）1.5 3 4.5 6 7.5 9 速率81624323232（1）在一定浓度范围内，物质的运输速度与物质浓度成 关系，超过范围后协助扩散过程物质 运输速度受 _______________ 限制（2） 尝试用表中数据建立坐标图； （提示：以浓 度差为X 轴，速率为y 轴）请学生以小组为单位，根据三种运输方式的 特点，分析影响三种运输方式的主要因素， 并完 成相应运输速率曲线图正比 载体蛋白1自由扩散若02跨红细胞膜时的运输速率如下:D ar主动运输速受能量 和载体蛋白限制。
跟踪 训练学生思考后回答 A 、 自由扩散 B 、 主动运输 C 、 协助扩散请学生学生观看变形虫吞噬食物、白细胞吞噬病菌、分泌蛋白 形成过程，感知大分 子进出细胞的方式，请学生阅读课本p72页内容，回答下列问 题： 1什么叫做胞吞？ 2、 什么叫做胞吐？ 3、 胞吞和胞吐需要消耗能量吗？ 4、 胞吞和胞吐体现了细胞膜的什么特性？ 5、 胞吞和胞吐属于跨膜运输方式还是非跨 膜运输方式？教师强调：胞吞、胞吐跨膜层数为 0,属于 非跨膜运输方式。
A 类：基础题1物质出入细胞的方式中，自由扩散区别于 协助扩散的是（）A.由高浓度向低浓度扩散B •需要载体蛋白 C.由低浓度向高浓度扩散 D .不需要载体蛋2、如图所示不能够表达的生理过程是（） A. 肾小管细胞分泌K+B. 胰岛B 细胞分泌胰岛素C. 垂体细胞分泌生长激素D. 肠腺细胞分泌肠液3、 能顺浓度梯度进出红细胞并需要载体蛋白的物质是A 、葡萄糖B 、二氧化碳C 、钠离子D 核酸分子4、 要使细胞膜仅具有自由扩散的运输方式， 则处理该细胞的物质最可能性的是A 、淀粉酶B 、蛋白酶C 、脂肪酶作业提升D胰岛素B类：提高题5、根据下图，完成下列小题。
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物质跨膜运输的实例和方式
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一、细胞的吸水和失水
1.原理 细胞吸水和失水的原理是渗透作用。 2.条件 具有 半透 膜;膜两侧具有 浓度差 。 3.动物细胞的吸水和失水(连线) ①外界溶液浓度<细胞质浓度时 ②外界溶液浓度>细胞质浓度时 ③外界溶液浓度等于细胞质浓度时
①—C ②—A ③—B
注意:初始状态时漏斗内外液面相等。 (3)动物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。 动物细胞膜相当于一层半透膜。外界溶液浓度<细胞质浓度时,细胞 吸水膨胀;反之,则细胞失水皱缩;当外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出 平衡。
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思维拓展 (1)渗透作用模型中,在达到渗透平衡后,只要存在液面差,意味着半透 膜两侧水分子移动达到动态平衡,仍有水分子通过半透膜,且液面高的一侧 溶液的浓度仍高于液面低的一侧。 (2)植物分生区细胞因无大液泡,不能发生渗透作用,也不能发生质壁分 离和复原现象。 (3)溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度。
3-
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①根对水的吸收和对矿质离子的吸收是两个相对独立的过程 ②根对矿 质离子的吸收不是等比例进行的 ③根细胞吸收矿质离子的方式是主动 运输 ④根吸收矿质离子的过程不受温度的影响 A.只有①② B.只有①③ C.只有①②③ D.都正确
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解析:从表中可以看出:水没有减少,而矿质离子不同程度的减少,所以 吸收水和吸收矿质离子是两个相对独立的过程,且不同矿质离子的吸收不 成比例。 表中不能看出根尖对矿质离子的吸收是主动运输方式,以及是否受 温度的影响。
A.①>②>③ C.①>③>②
B.③>②>① D.②>③>①
解析:渗透作用是水分通过半透膜从低浓度溶液到高浓度溶液。
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4.(2012·山东济南一模)有一种物质能顺浓度梯度进出细胞,但却不能顺浓 度梯度进出无蛋白质的磷脂双分子层膜。这种物质出入细胞膜的方式是 ( B ) A.自由扩散 B.协助扩散 C.主动运输 D.胞吞和胞吐
答案:C
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变式训练 1 五个大小相同的马铃薯幼根与物种 A 的 幼根分别放入甲~戊五种不同浓度的蔗糖溶液中(细胞失水过多会导致死 亡),数小时后,取出称重,质量变化如图所示。 以下关于该实验结果的说法正 确的是( )
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A.物种 A 比马铃薯更耐干旱 B.在甲溶液中加入适量的蔗糖酶,在最初一段时间,其中的马铃薯幼根 细胞液浓度将减小 C.物种 A 在与马铃薯根细胞液等渗的完全培养液中不能正常生长 D.当马铃薯根细胞在乙蔗糖溶液中质量不再发生变化时,渗透作用依 然进行
解析:自由扩散、协助扩散都能顺浓度梯度进行运输,但协助扩散必须 借助载体蛋白。
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5.(2012·山西太原模拟)科学研究表明,哺乳动物肌肉细胞膜外 Na+浓度是 膜内的 15 倍,K+浓度膜内是膜外的 35 倍,这种浓度差与膜上的 Na+ K+ 泵有 关,其作用原理如下图所示,下列说法正确的是( C )
解析:渗透作用发生的条件是具有半透膜和浓度差。 如果细胞是死细胞, 则细胞膜是全透性的。 分生区细胞无大液泡,不能进行渗透作用。 + 和 NO 3 K 均是细胞主动吸收的离子,因此,将细胞放入 KNO3 溶液中,细胞能发生质壁 分离及自动复原。
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2.在一定的条件下,运用植物细胞质壁分离的实验原理,测试某种农作物新 品种的细胞液浓度,以此种方法获得作物代谢情况的必要数据。 在此项测试 中,实验变量(自变量)是( C ) A.作物细胞质壁分离状态 B.作物细胞液浓度 C.制备的一系列浓度检测液 D.一定的环境温度或其他气候数据
答案：C
解析:据图可以判断,物种 A 幼根细胞液的浓度小于马铃薯细胞液浓度, 并且在乙、丁溶液中,两者质量变化相近,说明乙、丁溶液浓度过高,导致马 铃薯幼根和物种 A 幼根死亡。所以 C 项正确。
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考点二
物质跨膜运输的实例
植物细胞 ①细胞壁是全透性的 ②原生质层(由细胞膜、液泡膜及两者 之间的细胞质组成)相当于半透膜 ③细胞液与外界溶液之间存在浓度差
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+ 【例 2】 将等量的、微量的 NH4 、PO4 、K+、Ca2+ 共同置于 100 mL 蒸馏水中,再放入一些新鲜的水稻根尖,一段时间后,测定溶液中上述四种离 子和水的含量变化(见下表)。实验结果可以说明( )
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项目 减少量/%
H 2O 0
+ NH4
K+ 12
Ca2+ 37
PO4 14
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2.渗透作用原理的应用分析 (1)验证渗透作用发生的条件。 ①具有半透膜。
②膜两侧具有浓度差。
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(2)渗透装置的应用——可用于确认与比较两种不同溶液的浓度(或渗 透压)大小。
漏斗内 溶液浓度 现象及结论 M 烧杯内 N
①若漏斗内液面上升,则 M>N ②若漏斗内液面不变,则 M=N ③若漏斗内液面下降,则 M<N
A 细胞失水皱缩 B 细胞形态不变 C 细胞吸水膨胀
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4.植物细胞的吸水和失水 (1)成熟植物细胞的结构。
全透性 小 原生质层 细胞质 半透膜 大
细胞液
(2)原理和现象。 ①外界溶液浓度 大于 细胞液浓度时,细胞失水,发生 质壁分离现象。 质壁分离复原现 ②外界溶液浓度 小于 细胞液浓度时,细胞吸水,发生 象。 (3)质壁分离的原因。 ①外因: 细胞液 浓度小于外界溶液浓度,细胞通过渗透作用失水。 ②内因:细胞壁的伸缩性 小于 原生质层的伸缩性。
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考点一
渗透作用条件及原理分析
植物细胞与外界溶液形成渗 透系统
1.渗透系统与成熟植物细胞
渗透作用模型
图解
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基本组 成或 条件 原理 水分子 扩散的 方向
①原生质层——选 择透过性 ①半透膜 ②浓度差 水分子(或其他溶剂分子)以扩散作 用通过半透膜 低浓度溶液→高浓度溶液 (水分子多) (水分子少) 膜 ②浓度差——细胞 液与外界 溶液之间 细胞液通过原生质层与外界 溶液之间发生渗透
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【例 1】如图所示 U 型管中间被一种能允许水分子通过而二糖和单糖 都不能透过的半透膜隔开,现在两侧分别加入 0.1 mol/L 的蔗糖溶液和麦芽 糖溶液,一段时间后左右两侧液面高度变化是怎样的?若向 U 型管右侧加入 微量的某种物质(不影响溶液浓度),一段时间后,右侧液面高度上升,那么加 入的这种微量物质最可能是( )
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二、物质跨膜运输的பைடு நூலகம்他实例
1.对无机盐的吸收实例 (1)水稻和番茄对同一离子的吸收量 不同 。 (2)水稻和番茄对不同离子的吸收量 不同 。 (3)人体甲状腺滤泡上皮细胞可以逆相对含量梯度从血液中吸收碘。 (4)不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的 差异 。 2.生物膜的特性 (1)细胞膜和其他生物膜都是 选择透过性 膜。这种膜可以让 水分子 自由通过,一些 离子 和小分子 也可以通过,而其他的离子、小 分子和 大分子 则不能通过。 (2)生物膜的 选择透过性 是活细胞的一个重要特征。
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【例 3】右图中曲线 a、 表示物质跨(穿)膜运输的两种方式,下列表述 b 正确的是( )
A.脂溶性小分子物质不能通过方式 a 运输 B.与方式 a 有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面 C.方式 b 的最大转运速率与载体蛋白数量有关 D.抑制细胞呼吸对方式 a 和 b 的转运速率均有影响
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三、物质运输的方式
1.跨膜运输——自由扩散、协助扩散和主动运输的比较
物质出入 细胞的方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 被动运输 自由扩散 高浓度→ 低浓度 协助扩散 高浓度→ 低浓度 主动运输 一般为低浓 度→高浓度
不需要 不消耗
需要 不消耗
需要 消耗
图例
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续表
动力 举例 表示曲线 (一定浓度 范围内) 浓度差 O2、CO2、H2O、 甘油、乙醇、苯等 浓度差 红细胞吸 收葡萄糖 能量(由 ATP 直接提供) 小肠吸收葡萄糖、 氨基酸、无机盐等
1.水分子进出细胞
动物细胞 ①细胞膜具选择透过性,相 渗透作 用条件 水分子 运动 方向 现象 低浓度溶液→高浓度溶液 皱缩或涨破 质壁分离、质壁分离复原 当于半透膜 ②细胞内溶液与细胞外溶 液之间存在浓度差
2.物质跨膜运输具选择性的原因 (1)直接原因:不同细胞的细胞膜上载体蛋白的种类与数量不同。 (2)根本原因:控制膜载体蛋白形成的基因(DNA 分子)的特异性所决定。
答案:A
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变式训练 2 下列关于物质跨膜运输实例的说法中,不 正确的是( C ) A.细胞膜、核膜等生物膜都是选择透过性膜 B.水分子进出细胞,取决于细胞内外液体的浓度差 C.小分子物质都能通过细胞膜,大分子物质则不能 D.细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程
解析:生物膜都是选择透过性膜,所以 A 项正确。 水分子进出细胞,主要 取决于细胞内外液体的浓度差,所以 B 项正确。小分子物质如果是细胞生 命活动不需要的物质也不能通过细胞膜,大分子物质可通过胞吞、 胞吐的方 式进出细胞,所以 C 项错误。水分子进出细胞是自由扩散,是顺浓度梯度跨 膜运输的,所以 D 项正确。
2.大分子物质的运输方式 大分子物质以 胞吞 方式进入细胞内部,以 胞吐 方式排出细胞,与 细胞膜的流动性 有关。
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