高三生物一轮复习 基础课时案7 物质跨膜运输的实例和方式考点探究 新人教版

考点一渗透作用原理及相关实验(实验5)
[典例引领]
【典例】(2013·江苏单科，27)如图为研究渗透作用的实验装置，
请回答下列问题：
(1)漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，
漏斗内外起始液面一致。

渗透平衡时的液面差为Δh，此时S1和
S2浓度大小关系为________。

(2)图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的________，两者在物质
透过功能上的差异是________。

(3)为进一步探究两种膜的特性，某兴趣小组做了以下实验。

实验材料：紫色洋葱。

实验器具：如图所示的渗透装置(不含溶液)，光学显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，刀片，吸水纸，擦镜纸，滴管，记号笔等。

实验试剂：蒸馏水，0.3 g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液。

部分实验步骤和结果如下：
①选两套渗透装置，标上代号X和Y。

在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水，分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液，均调节漏斗内外液面高度一致。

渗透平衡时出现液面差的装置有________(填代号)。

②选两片洁净的载玻片，________，在载玻片中央分别滴加________，制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态。

③观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化，两者都能出现的现象是________________。

(4)上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是____________________。

解析(1)由于渗透平衡后漏斗内液面高，再结合液体压强原理，说明此时S1的浓度高；(2)成熟植物细胞的原生质层具有选择透过性，相当于一层半透膜；但原生质层具有选择透过性，可主动运输细胞需要吸收或排出的物质，而半透膜不具有生物活性；(3)①蔗糖不能透过半透膜，而KNO3可透过半透膜，故两者达到动态平衡时，装蔗糖溶液的实验组的漏斗内外出现液面差。

②实验分组应注意编号并标注，制作植物细胞临时装片时在载玻片上先滴一滴蒸馏水，可保持细胞的活性，并有利于材料展开。

③成熟的植物细胞处于不同种类的高浓度的外界溶液中时都会因渗透失水而发生质壁分离现象。

④由于KNO3可被植物细胞吸收，而蔗糖不会被细胞吸收，因此一段时间后，KNO3实验组的细胞液浓度升高而吸水，发生质壁分离后自动复原现象。

答案(1)S1>S2
(2)原生质层原生质层能主动运输有关物质而半透膜不能
(3)①X②标号蒸馏水③质壁分离
(4)KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原
1．植物细胞质壁分离及复原的拓展
(1)判断成熟植物细胞是否是活细胞
待测成熟植物细胞＋一定浓度的
蔗糖溶液――→镜检⎩⎪⎨⎪⎧
发生质壁分离→是活细胞
不发生质壁分离→是死
细胞
(2)测定细胞液浓度范围
待测成熟植物细胞＋一系列浓度梯度的蔗糖溶液――→镜检
细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间 (3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度
不同成熟植物细胞＋同一浓度的蔗糖溶液――→镜检
发生质壁分离所需时间越短，细胞液浓度越小，反之细胞液浓度越大
(4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)
成熟植物细胞＋不同种类溶液――→镜检
⎩⎪⎨⎪⎧
只发生质壁分离→蔗糖溶液质壁分离后自动复原→KNO3
溶液
2．巧判细胞能否发生质壁分离与复原
(1)从细胞角度分析
①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离及复原现象。

②具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离及复原现象。

(2)从溶液角度分析
①在一定浓度(溶质不能透膜)的溶液中只会发生质壁分离现象，不能自动复原(只有用清水或低渗溶液处理，方可复原)
②在一定浓度(溶质可透膜)的溶液(如KNO3、甘油等)中可发生质壁分离后自动复原现象。

③在高浓度溶液中可发生质壁分离现象，但不会发生质壁分离复原现象。

[跟进题组] 1．(2014·黑龙江哈师大附中月考，26)成熟植物细胞的主要吸水方式是渗透吸水。

某兴趣小组为研究渗透吸水做了一个实验，该实验的简易渗透吸水装置如图甲所示，图甲
中液面上升的高度与时间的关系如图乙所示，一成熟植物细胞被放在某外界溶液中处于的一种状态(此时细胞有活性)如图丙所示。

请判断下列相关叙述中错误的是( )
A ．由图甲中漏斗液面上升可知，实验开始b 侧液体的浓度大于a 侧的
B ．由图乙可知图甲中漏斗里溶液的吸水速率在下降
C ．图丙中相当于图甲中c 结构的是③④⑤
D ．把图丙所示状态的细胞放在清水中，会发生质壁分离
解析 图甲液面上升说明b 侧液体浓度高于a 侧的，A 正确；随漏斗内液面上升，半透膜(c)两侧的浓度差越来越小，故漏斗内溶液的吸水速率在下降，B 正确；图丙中细胞膜③、液泡膜
⑤及两者之间的细胞质④相当于半透膜，C正确；把图丙细胞放在清水中，会发生质壁分离复原，D错误。

答案 D
2．将一新鲜马铃薯块茎切成4根粗细相同且长为5.0 cm的小条，再将这4根马铃薯小条分别放在不同浓度的KNO3溶液中，分两次(浸入30 min和4 h)测量每－根的长度，结果如图所示。

下列结论错误的是()
A．a中马铃薯细胞通过渗透作用吸水
B．b中马铃薯细胞质壁分离后逐渐复原
C．c中马铃薯细胞质壁分离
D．d中马铃薯细胞外KNO3溶液的浓度增加
解析由图示可以看出，马铃薯小条a的长度增加，说明细胞通过渗透作用吸水，A项正确；马铃薯小条b的长度先缩短后复原，说明细胞失水后又吸水，即发生质壁分离后逐渐复原，B 项正确；马铃薯小条c的长度变短，说明细胞失水，细胞发生质壁分离，C项正确；马铃薯小条d的长度变短，说明细胞失水，细胞外KNO3溶液的浓度降低，D项错误。

答案 D
考点二物质出入细胞的方式
[典例引领]
【典例1】(2014·浙江理综，1)下列关于物质出入细胞方式的叙述，正确的是()
A．被细胞胞吞的一定是固体物质
B．突触前膜释放乙酰胆碱属于协助扩散
C．通过载体蛋白的物质转运属于主动运输
D．胞吐过程一定会发生分泌泡与细胞膜的融合
解析被细胞胞吞的主要是大分子物质和颗粒物质，但并不一定是固体物质，A错误；突触前膜释放乙酰胆碱等神经递质属于胞吐，B错误；通过载体蛋白的物质运输属于协助扩散或主动运输，C错误；胞吐过程发生分泌泡和细胞膜的融合，体现了生物膜的流动性，D正确。

答案 D
【典例2】(2014·安徽理综，2)下图为氨基酸和Na＋进出肾小管上皮细胞的示意图。

下表选项中正确的是()
选项管腔中氨基酸
→上皮细胞
管腔中Na＋
→上皮细胞
上皮细胞中氨基酸
→组织液
A 主动运输被动运输主动运输
B 被动运输被动运输被动运输
C 被动运输主动运输被动运输
D 主动运输被动运输被动运输
解析由图示可知，管腔中的氨基酸进入肾小管上皮细胞是逆转浓度梯度进行的，只能通过主动运输完成；管腔中的钠离子进入上皮细胞为顺浓度梯度的运输，不消耗能量，为被动运输；上皮细胞中的氨基酸进入组织液为顺浓度梯度的运输，不消耗能量，为被动运输，因此D 项正确。

答案 D
1．不同因素对物质跨膜运输的影响的曲线模型
影响物质跨膜运输的因素有多种，最常见的有：
内部因素——载体的种类、数量；
外部因素——物质的浓度、影响呼吸作用强度的因素
(如氧气浓度、温度等)
(1)物质浓度(在一定的范围内)
A自由扩散B协助扩散或主动运输
(2)氧气浓度
A自由扩散或协助扩散B主动运输
(3)温度
2．实验探究物质跨膜运输的方式
(1)探究是主动运输还是被动运输
(2)探究是自由扩散还是协助扩散
[跟进题组]
1．(2014·山东高考信息卷)下图为物质出入细胞的四种方式的示意图，请判断下列相关说法中正确的是()
A．影响A、B方式的因素分别是浓度差和载体蛋白数量
B．向细胞中注入某种呼吸抑制剂，则C、D方式受影响最大
C．氨基酸和葡萄糖进入红细胞的方式相同，都是C方式
D．上述4种运输方式的实现均能体现细胞膜的流动性
解析据图判断：A方式是自由扩散、B方式是协助扩散、C方式是主动运输、D方式是胞吐。

选项A，自由扩散受膜两侧浓度差的影响，浓度差越大，物质出入细胞的速率就越快，而协助扩散受浓度差和载体蛋白数量共同影响；选项B，主动运输和胞吐是耗能过程，呼吸抑制剂能够抑制细胞呼吸，影响能量供应；选项C，氨基酸进入红细胞的方式是主动运输，葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散；选项D,4种方式中只有D方式能够体现细胞膜的流动性。

答案 B
2．如图为小肠上皮细胞吸收葡萄糖示意图，其吸收肠腔中低浓度的葡萄糖，有关图示信息的分析错误的是()
A．小肠上皮细胞吸收肠腔中的葡萄糖和Na＋时使用的是同一载体
B．葡萄糖以主动运输方式进入小肠上皮细胞
C．K＋以主动运输方式从组织液进入小肠上皮细胞
D．Na＋进入和转出小肠上皮细胞的运输方式都是协助扩散
解析从图示信息可知，小肠上皮细胞吸收肠腔中的葡萄糖和Na＋时使用的是同一载体；由题干信息可知，葡萄糖逆浓度梯度进入小肠上皮细胞，故为主动运输；K＋逆浓度梯度从组织液进入小肠上皮细胞，故为主动运输；Na＋顺浓度梯度进入小肠上皮细胞，且需要载体，为协助扩散，Na＋逆浓度梯度转出小肠上皮细胞，为主动运输。

答案 D
“三步法”判断物质出入细胞的方式。