3 第7讲 物质跨膜运输的实例 物质跨膜运输的方式
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【生物.新高考总复习】第7讲 物质跨膜运输的实例 物质跨膜运输的方式
必修1
第7讲 物质跨膜运输的实例 物质跨膜运输的方式
考点1
考点2
考点3
-12-
必备知识 核心素养 关键能力
探究2 动植物细胞吸水与失水的分析(科学思维) 将若干生理状况基本相同,长度为4 cm的鲜萝卜条分为四组,分别 置于清水(对照组)和浓度相同的三种溶液中(实验组),尿素溶液、 KNO3溶液和蔗糖溶液分别编号为1、2、3组。测量每组萝卜条的 平均长度,结果如下图。据图分析回答下列问题。
提示:水稻吸收水的相对速度大于吸收Mg2+的相对速度。由此 说明植物根细胞对水和离子的吸收过程是不同的。
(5)由实验结果可知:不同植物对同种离子的吸收量是不同的;同 一种植物对不同离子的吸收量是不同的。由该实验的结果能得到 什么结论?
提示:根细胞对离子的吸收具有选择性。
必修1
第7讲 物质跨膜运输的实例 物质跨膜运输的方式
提示:如果一直增大蔗糖溶液浓度,萝卜条就会缩短,但由于细胞 壁的支持和保护作用,不可能无限缩短。
必修1
第7讲 物质跨膜运输的实例 物质跨膜运输的方式
考点1
考点2
考点3
-15-
必备知识 核心素养 关键能力
探究3 物质跨膜运输的其他实例(科学思维) 把番茄和水稻分别放在完全培养液中培养。各种离子的初始浓 度设定为1个单位,一段时间后,培养液中离子的相对浓度(实验结束 后培养液中各种离子浓度占开始时的浓度的百分比)如下图所示。 分析回答下列问题。
考点1
考点2
考点3
-11-
核心素养 关键能力
【解疑释惑】有关半透膜认识的3个误区 (1)渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度,实质是指 渗透压,如质量分数为10%的葡萄糖溶液和质量分数为10%的蔗糖 溶液的质量浓度相等,但质量分数为10%的蔗糖溶液的渗透压小,故 水可通过半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。 (2)水分子的运输特点:半透膜两侧的水分子进行的是双向运动, 而不是单向运动,观测到的现象是由双向水分子运动的差别所导致 的液面改变。 (3)渗透平衡不等于浓度相等。渗透平衡只意味着半透膜两侧水 分子移动达到平衡状态,而两侧溶液的浓度并不一定相同,两侧的 液面高度也不一定相同。
物质跨膜运输的实例和方式 课件
(2)O2浓度
(3)温度
物质跨膜运输三种方式的比较
方向 能量 载体 举例
自由扩散 协助扩散 主动运输
顺浓度梯度
顺浓度梯度
பைடு நூலகம்
逆浓度梯度
高浓度 低浓度 高浓度 低浓度 低浓度 高浓度
不消耗
不消耗
消耗
不需要
需要
需要
O2、CO2、甘油 血浆中葡萄糖 离子出入细胞
等脂溶性物质
进入红细胞
解读 坐标图
3.影响物质运输速率的因素 (1)物质浓度
A、氧气、甘油
D
B、脂肪酸、水
C、葡萄糖、水
D、钾离子、氨基酸
四、胞吞和胞吐作用
例4．食醋中的醋酸成分是细胞不需要的小分子，蔗糖则是
活细胞需要的大分子物质。用食醋和蔗糖可将新鲜大蒜头
腌成糖醋蒜，其原因是
（C ）
A．醋酸和蔗糖分子均能存在于活细胞的间隙中
B．醋酸和蔗糖分子均能吸附在活细胞的表面
C．醋酸能固定和杀死活细胞，细胞失去选择性 D．因腌的时间过久，两种物质均慢慢地进入活细胞
2、区别被动转运、主动转 运、胞吞、胞吐等物质出入细 胞的方式之间的差异
【教学重点、难点 】
比较物质出入细胞的各种方式的异同
一、自由扩散
膜外 膜内
重播 总结
例题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___增__大______
物质跨膜运输的方式
细胞膜的结构示意图
糖蛋白
蛋白质
磷脂双 分子层
可将膜的一种成分先取出来，分别研究每种成分的功能 ——单一研究法
氧气，二氧化碳 氮气，苯
(3)温度
物质跨膜运输三种方式的比较
方向 能量 载体 举例
自由扩散 协助扩散 主动运输
顺浓度梯度
顺浓度梯度
பைடு நூலகம்
逆浓度梯度
高浓度 低浓度 高浓度 低浓度 低浓度 高浓度
不消耗
不消耗
消耗
不需要
需要
需要
O2、CO2、甘油 血浆中葡萄糖 离子出入细胞
等脂溶性物质
进入红细胞
解读 坐标图
3.影响物质运输速率的因素 (1)物质浓度
A、氧气、甘油
D
B、脂肪酸、水
C、葡萄糖、水
D、钾离子、氨基酸
四、胞吞和胞吐作用
例4．食醋中的醋酸成分是细胞不需要的小分子，蔗糖则是
活细胞需要的大分子物质。用食醋和蔗糖可将新鲜大蒜头
腌成糖醋蒜，其原因是
（C ）
A．醋酸和蔗糖分子均能存在于活细胞的间隙中
B．醋酸和蔗糖分子均能吸附在活细胞的表面
C．醋酸能固定和杀死活细胞，细胞失去选择性 D．因腌的时间过久，两种物质均慢慢地进入活细胞
2、区别被动转运、主动转 运、胞吞、胞吐等物质出入细 胞的方式之间的差异
【教学重点、难点 】
比较物质出入细胞的各种方式的异同
一、自由扩散
膜外 膜内
重播 总结
例题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___增__大______
物质跨膜运输的方式
细胞膜的结构示意图
糖蛋白
蛋白质
磷脂双 分子层
可将膜的一种成分先取出来，分别研究每种成分的功能 ——单一研究法
氧气，二氧化碳 氮气，苯
第7讲 物质跨膜运输的实例 物质跨膜运输的方式
提示:水稻根细胞膜运输SiO32- 的速率大于运输Ca2+和Mg2+的速率。
必备知识 必备知识 核心素养 关键能力
-17-
(4)请解释在培养水稻的完全培养液中,实验结束时Mg2+浓度为 什么会升高?由此可得到什么结论?
提示:水稻吸收水的相对速度大于吸收Mg2+的相对速度。由此 说明植物根细胞对水和离子的吸收过程是不同的。
必备知识
-15-
必备知识 核心素养 关键能力
探究3 物质跨膜运输的其他实例(科学思维) 把番茄和水稻分别放在完全培养液中培养。各种离子的初始浓 度设定为1个单位,一段时间后,培养液中离子的相对浓度(实验结束 后培养液中各种离子浓度占开始时的浓度的百分比)如下图所示。 分析回答下列问题。
必备知识 必备知识 核心素养 关键能力
必备知识
-21-
必备知识 核心素养 关键能力
考向2 动植物细胞吸水与失水的分析 2.(2019山东济宁期末)右图曲线表示完全相同的两个植物细胞分 别放置在甲、乙溶液中,细胞失水量的变化情况。下列相关叙述不 正确的是( ) A.AB段曲线表明细胞液浓度在逐渐增大 B.若乙溶液的浓度稍减小,则曲线中B点左移 C.该细胞可以是根尖成熟区的细胞 D.用一定浓度的KNO3溶液代替乙溶液,可得到类似的结果
必备知识 必备知识 核心素养 关键能力
-20-
科学思维渗透方向及浓度大小的判断
(1)判断溶剂渗透的总方向 ①若半透膜两侧是同种溶液,根据质量浓度或物质的量浓度判定。 ②若半透膜两侧是不同的溶液,物质的量浓度才能体现溶质或溶剂 分子数的多少,如半透膜两侧为质量分数相同的葡萄糖溶液和蔗糖 溶液,则葡萄糖溶液一侧单位体积中葡萄糖分子数多(水分子数少), 水分子由蔗糖溶液一侧通过半透膜向葡萄糖溶液一侧扩散。 (2)判断半透膜两侧溶液浓度大小 若渗透平衡后,半透膜两侧液面仍存在液面差,则半透膜两侧溶液就 存在浓度差,液面差越大,浓度差就越大,且液面高的一侧溶液浓度 高。
必备知识 必备知识 核心素养 关键能力
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(4)请解释在培养水稻的完全培养液中,实验结束时Mg2+浓度为 什么会升高?由此可得到什么结论?
提示:水稻吸收水的相对速度大于吸收Mg2+的相对速度。由此 说明植物根细胞对水和离子的吸收过程是不同的。
必备知识
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必备知识 核心素养 关键能力
探究3 物质跨膜运输的其他实例(科学思维) 把番茄和水稻分别放在完全培养液中培养。各种离子的初始浓 度设定为1个单位,一段时间后,培养液中离子的相对浓度(实验结束 后培养液中各种离子浓度占开始时的浓度的百分比)如下图所示。 分析回答下列问题。
必备知识 必备知识 核心素养 关键能力
必备知识
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必备知识 核心素养 关键能力
考向2 动植物细胞吸水与失水的分析 2.(2019山东济宁期末)右图曲线表示完全相同的两个植物细胞分 别放置在甲、乙溶液中,细胞失水量的变化情况。下列相关叙述不 正确的是( ) A.AB段曲线表明细胞液浓度在逐渐增大 B.若乙溶液的浓度稍减小,则曲线中B点左移 C.该细胞可以是根尖成熟区的细胞 D.用一定浓度的KNO3溶液代替乙溶液,可得到类似的结果
必备知识 必备知识 核心素养 关键能力
-20-
科学思维渗透方向及浓度大小的判断
(1)判断溶剂渗透的总方向 ①若半透膜两侧是同种溶液,根据质量浓度或物质的量浓度判定。 ②若半透膜两侧是不同的溶液,物质的量浓度才能体现溶质或溶剂 分子数的多少,如半透膜两侧为质量分数相同的葡萄糖溶液和蔗糖 溶液,则葡萄糖溶液一侧单位体积中葡萄糖分子数多(水分子数少), 水分子由蔗糖溶液一侧通过半透膜向葡萄糖溶液一侧扩散。 (2)判断半透膜两侧溶液浓度大小 若渗透平衡后,半透膜两侧液面仍存在液面差,则半透膜两侧溶液就 存在浓度差,液面差越大,浓度差就越大,且液面高的一侧溶液浓度 高。
第7讲 物质跨膜运输的实例和方式
C
考点三：物质跨膜运输的实例及影响因素
一、水分的跨膜运输 二、物质跨膜运输的其他实例(课本P63)
1.水稻培养液里的Ca2+和Mg2+浓度为什么会增高？ 在培养过程中，水稻吸收水分及其他离子较多， 吸收Ca2+、Mg2+较少，结果导致水稻培养液里的 Ca2+、Mg2+浓度增高。 2. 不同作物对无机盐的吸收有差异吗？ 不同作物对无机盐的吸收是有差异的。
半透膜等于选择透过性膜吗？
半透膜是一类可以让小分子物质（分子直径小于“孔”） 通过（如水分子），而较大分子物质（分子直径大于 “孔”）不能通过（如蔗糖）的一类多孔性膜。半透膜 包括物理性过滤膜（无生物活性，如动物膀胱、玻璃纸、 肠衣、鸡蛋的卵壳膜）和选择透过性膜（具有生物活性， 如细胞膜、原生质层等），可以说“选择透过性膜属于 半透膜”
第7讲
物质跨膜运输的实例和方式
考点一：渗透作用 考点二：质壁分离及复原实验 考点三：物质跨膜运输的实例及影响因素 考点四：物质跨膜运输的方式
考点一：渗透作用
水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的 1.概念：
扩散，称为渗透作用
2.水分运输方向： 从低浓度到高浓度 3.条件
（1）半透膜 (玻 璃纸、细胞膜、原 生质层) （2）膜两侧的溶 液具有浓度差（渗 透压差）
3.水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其 他物质的跨膜运输也是这样吗？
水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其 他物质的跨膜运输并不都是这样，这取决 于细胞生命活动的需要。 4.细胞对物质的吸收有选择吗?如果有，这种 选择性有普遍性吗？ 细胞对物质的吸收是有选择的。
பைடு நூலகம்
具有普遍性。
细胞对离子吸收的选择性的原因
2015届《学海导航》高三生物一轮总复习配套课件：第7讲 物质跨膜运输的实例和方式
二、通过模拟实验探究膜的透性 1．实验原理 某些半透膜(如动物的膀胱膜、肠衣等)，可以让某些 物质透过，而另一些物质不能透过；或者(如玻璃纸)水分 子可以透过，而蔗糖分子因为比较大，不能透过可以用半 透膜将不同浓度的溶液分隔开，然后通过观察溶液液面高 低的变化，来观察半透膜的选择透过特性，进而类比分析 得出生物膜的透性。
②在这一实验中有两次对照，具体分析如下：
(3)注意事项 ①实验材料在实验过程中必须保持一定的生理活性。 ②实验操作要有一定的范围，如处理活细胞时所用的 溶液浓度要适宜。 ③持续观察记录实验操作前、后的实验对象状况，控 制好观察时间。
3．相互对照原则 (1)概念：相互对照是指不单独设对照组，而是几个实 验组之间的相互对照，由此得出相应的实验结论。一般是 在探究某种实验因素对结果的影响不明确的情况下使用， 通过实验的相互对比，确立实验变量和反应变量的关系。
答案：D
【解析】由图例分析可知，不同植物对同种离子
的需要量及同一植物对不同离子的需要量不同。水稻 吸收的SiO
＋
4－ 4
多，对Ca 、Mg 吸收量少，而番茄吸
＋
2＋
2＋
收的Ca2 和Mg2 较多，对SiO
4－ 4
吸收量少。这体现了
植物对无机盐离子的吸收具有选择性，其原因在于不 同植物根尖细胞膜上载体蛋白的种类和数量是不同 的。图中并不能看出植物对各种离子的吸收速率与溶 液中的离子浓度有关。
【解析】半透膜两侧溶液有浓度差，浓度差越
大，水分子扩散越快，漏斗管内的液面越高。据最终 实验结果可断定图甲中B的浓度大于C的浓度。当管 中液面上升到一定程度时，h1、h2段液柱产生的静水 压与渗透压相等，此时水分子进出半透膜达到动态平 衡，管中的液面停止上升，A、C、D项正确。渗透压 越大，表明溶液的浓度越大，又因h1＞h2，说明乙图 中B的渗透压大于C的渗透压，也就是说B的浓度一定 大于C的浓度，B项叙述错误。
高三生物一轮复习物质跨膜运输的实例和方式课件
高三生物一轮复习物质跨膜运输的 实例和方式课件
目录
• 物质跨膜运输的基本概念 • 物质跨膜运输的实例 • 物质跨膜运输的方式 • 物质跨膜运输的方式比较 • 物质跨膜运输方式的实例分析
01
物质跨膜运输的基本概 念
定义与特性
定义
物质跨膜运输是指细胞通过细胞膜对内外环境中的物质进行选择、转运和交换 的过程，是维持细胞正常生理功能的基础。
谢谢观看
水分子通过肾小管上皮细胞
水分子通过渗透作用进入肾小管上皮细胞，也是被动运输的一种方式，以顺浓度梯度进 行运输。
胞吞胞吐方式的实例分析
大肠杆菌的入侵
当大肠杆菌侵入宿主细胞时，它会通过 胞吞作用进入细胞内部，利用宿主细胞 的资源进行繁殖和扩散。
VS
神经递质的释放
神经递质通过胞吐的方式从突触小泡释放 到突触间隙，与突触后膜上的受体结合， 传递神经信号。
物质跨膜运输的分类
被动运输
顺浓度梯度进行的物质跨膜运输 ，不需要消耗能量。包括简单扩 散和协助扩散。
主动运输
逆浓度梯度进行的物质跨膜运输 ，需要消耗能量。包括原发性主 动运输和继发性主动运输。
02
物质跨膜运输的实例
主动运输实例
钠离子主动运输
钠离子在细胞膜内外浓度差较大，细 胞通过主动运输的方式将其运入细胞 内，维持细胞内外离子平衡。
总结词
主动运输对于维持细胞内环境的稳定和细胞的正 常生命活动具有重要意义。
详细描述
主动运输需要载体蛋白参与，并消耗ATP提供 的能量。例如，小肠上皮细胞从肠腔中吸收葡萄 糖，就需要消耗ATP的能量，逆浓度梯度将其运 输到细胞内。
详细描述
主动运输可以调节细胞内的物质浓度，维持细胞 内环境的稳定。例如，当细胞内的钾离子浓度过 高时，细胞可以通过主动运输将多余的钾离子排 出细胞外，以维持细胞内环境的稳定。
目录
• 物质跨膜运输的基本概念 • 物质跨膜运输的实例 • 物质跨膜运输的方式 • 物质跨膜运输的方式比较 • 物质跨膜运输方式的实例分析
01
物质跨膜运输的基本概 念
定义与特性
定义
物质跨膜运输是指细胞通过细胞膜对内外环境中的物质进行选择、转运和交换 的过程，是维持细胞正常生理功能的基础。
谢谢观看
水分子通过肾小管上皮细胞
水分子通过渗透作用进入肾小管上皮细胞，也是被动运输的一种方式，以顺浓度梯度进 行运输。
胞吞胞吐方式的实例分析
大肠杆菌的入侵
当大肠杆菌侵入宿主细胞时，它会通过 胞吞作用进入细胞内部，利用宿主细胞 的资源进行繁殖和扩散。
VS
神经递质的释放
神经递质通过胞吐的方式从突触小泡释放 到突触间隙，与突触后膜上的受体结合， 传递神经信号。
物质跨膜运输的分类
被动运输
顺浓度梯度进行的物质跨膜运输 ，不需要消耗能量。包括简单扩 散和协助扩散。
主动运输
逆浓度梯度进行的物质跨膜运输 ，需要消耗能量。包括原发性主 动运输和继发性主动运输。
02
物质跨膜运输的实例
主动运输实例
钠离子主动运输
钠离子在细胞膜内外浓度差较大，细 胞通过主动运输的方式将其运入细胞 内，维持细胞内外离子平衡。
总结词
主动运输对于维持细胞内环境的稳定和细胞的正 常生命活动具有重要意义。
详细描述
主动运输需要载体蛋白参与，并消耗ATP提供 的能量。例如，小肠上皮细胞从肠腔中吸收葡萄 糖，就需要消耗ATP的能量，逆浓度梯度将其运 输到细胞内。
详细描述
主动运输可以调节细胞内的物质浓度，维持细胞 内环境的稳定。例如，当细胞内的钾离子浓度过 高时，细胞可以通过主动运输将多余的钾离子排 出细胞外，以维持细胞内环境的稳定。
物质跨膜运输的实例
物质跨膜运输的实例物质跨膜运输是细胞内外物质交换的重要过程。
细胞膜作为细胞的保护屏障，起到了控制物质进出细胞的关键作用。
有许多不同的机制可以让物质穿过细胞膜，其中包括被动扩散、主动运输和细胞内囊泡转运等。
本文将介绍几个常见的物质跨膜运输的实例。
1. 被动扩散被动扩散是指物质沿浓度梯度自由地通过细胞膜，不需要能量输入。
这种运输方式常见于小分子的无极性物质，如氧气、二氧化碳和小的非离子化合物。
下面是被动扩散的一个实例：水分子跨膜扩散水分子是细胞内外交换中最重要的化学物质之一。
细胞膜通过脂质双层的疏水性结构，能够让水分子自由地通过。
这种跨膜扩散的速率主要受渗透压的影响，即溶液内外水分子的浓度差异。
当细胞内外的水浓度不平衡时，水分子会沿浓度梯度由高浓度区向低浓度区扩散，直到两侧的浓度达到平衡。
2. 主动运输主动运输是指物质逆着浓度梯度进出细胞，并需要能量输入。
这种运输方式常见于大分子、离子和荷电分子等带电的物质。
下面是主动运输的一个实例：离子泵的运输细胞内外的离子浓度差异对维持正常细胞功能至关重要。
离子泵是一种负责调节细胞内外离子浓度的膜蛋白。
其中最为常见的是钠-钾泵。
它利用ATP酶活性将细胞内的钠离子排出，同时将外界的钾离子吸收进细胞。
这一过程需要耗费能量，通过细胞内的代谢产生的ATP供能。
3. 细胞内囊泡转运细胞内囊泡转运是指细胞内腔内的囊泡通过与细胞膜融合或分离来实现物质的跨膜运输。
这种转运方式常见于大分子、蛋白质和细胞器之间的物质输送。
下面是一个细胞内囊泡转运的实例：高尔基体的物质转运高尔基体是细胞内的一个重要细胞器，负责合成、修饰和分装蛋白质等分子。
它通过与囊泡融合来将合成的蛋白质等物质从高尔基体中释放出来，并运输至其他细胞器，如细胞膜或是内质网。
这种转运过程被细胞内动力学蛋白驱动。
结论物质跨膜运输是细胞内外物质交换的关键过程之一，可以通过被动扩散、主动运输和细胞内囊泡转运等方式实现。
本文介绍了水分子的跨膜扩散、离子泵的运输以及高尔基体的物质转运等几个常见的物质跨膜运输的实例。
物质跨膜运输实例和方式知识点
第 7 讲物质跨膜运输实例和方式一、细胞失水和吸水的方式：浸透作用1、浸透作用看法：水分子（或其余溶剂分子）透过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散，称为浸透作用。
2、必备条件①拥有半透膜；②半透膜双侧的溶液之间拥有浓度差。
3、看法辨析①浸透作用与扩散作用浸透作用扩散作用看法水分子（或其余溶剂分子经过物质从相对含量多的地方到相对含量半透膜的扩散少的地方的自由运动区物质水等溶剂分子溶剂、溶质分子及气体分子别是否需穿过半透膜与半透膜没关穿膜方向低浓度溶液→高浓度溶液分子密度高→分子密度低联系浸透作用是扩散作用的一种特别方式②半透膜与选择透过性膜半透膜选择透过性膜看法同意一部分物质经过，不一样意另依据生命活动的需要，决定物质分子是一部分物质经过的多孔性膜否经过的生物膜特色① 同意小分子物质经过① 具选择透过性② 不具生物活性② 具生物活性透过原理半透膜上孔径大小控制物质进出生物膜上运载不一样物质的载体③浸透吸水与吸胀吸水项目吸胀吸水浸透吸水条件细胞内未形成中央大液泡细胞内拥有中央大液泡原理细胞中的亲水性物质吸水（蛋白浸透作用质、淀粉等）实例干种子和根尖分生区细胞拥有大液泡的成熟植物细胞二、动物细胞的吸水和失水1、原理①：动物细胞的细胞膜相当于半透膜②：浓度差：细胞质与外界溶液（人：细胞内液与细胞外液）2、现象① 外界溶液浓度＞细胞质浓度细胞失水皱缩② 外界溶液浓度＜细胞质浓度细胞吸水膨胀③外界溶液浓度 = 细胞质浓度水分进出动向均衡注：细胞内外浓度差（物质的量浓度差）三、植物细胞的吸水和失水成熟的植物细胞就是一个浸透系统四、植物细胞质壁分别与复原实验解析及应用1、原理① 成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。
② 细胞液拥有必定的浓度，能浸透吸水和失水。
③ 原生质层比细胞壁的伸缩性大得多。
2、质壁分别与复原实验流程略3、结果与解析（1）质壁分别现象：液泡体积 ( 变小 ) ；液泡颜色 ( 变深 ) ；细胞大小基本不变内因：原生质层缩短性大于细胞壁。
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。
第7讲 物质跨膜运输的实例与方式
回
顾 食物口唇感觉比较干？
典 题
过
[答案]
这是因为与细胞内液相比，外界浓度高，口腔上
关 体
验
核 心
皮细胞失水导致的。
考 点 突 破
课 后 跟 踪
训
练
第14页
模块1 第2单元 第7讲
与名师对话·系列丛书
(新)高考总复习·课标版·生物
高
考
试
基
2．(人教版必修1
P72旁栏思考题拓展)免疫细胞行使免疫
题 调
P63“资料分析”拓展)科学家将番茄和
高 考
试
基
水稻分别放在含有Ca2＋、Mg2＋和SiO
4－ 4
的培养液中培养，结果
题 调
础
研
知 识
如图所示，据图分析：
回
顾
典
题 过 关 体 验
核
心
考
点
突
破
请解释水稻培养液中Mg2＋、Ca2＋浓度升高的原因？
课 后 跟 踪
训
[答案] 水稻吸收水分的量多于吸收Mg2＋、Ca2＋的量。 练
第5页
模块1 第2单元 第7讲
与名师对话·系列丛书
(新)高考总复习·课标版·生物
高
考
试
题
基
调
础 知
2．思维拓展：渗透与扩散有何区别？
研
识
回
顾
[答案]
渗透作用必须有选择透过性膜(半透膜)，扩散则
典 题
过
不一定需要；扩散适用于各种物质，渗透仅指溶剂分子；因 关
体
验
核 此，渗透是一种特殊的扩散。
心
考 点 突 破
体
验
3 第7讲 物质跨膜运输的实例 物质跨膜运输的方式
第二单元 细胞的结构和物质运输
第7讲 物质跨膜运输的实例 物质跨膜运输 的方式
第二单元 细胞的结构和物质运输
1.物质出入细胞的方式(Ⅱ) 2.实验：(1)通过 模拟实验探究膜的透性 (2)实验：观察植物细胞的质壁分离 和复原
第二单元 细胞的结构和物质运输
细胞的吸水和失水 1．渗透作用 (1)概念：指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散过程。 (2)发生渗透作用的条件：一是具有半透膜，二是半透膜两侧 的溶液具有浓度差。
栏目 导引
第二单元 细胞的结构和物质运输
考向一 细胞的吸水和失水以及观察植物细胞的质壁分离和 复原
1．(2017·高考全国卷Ⅱ)将某种植物的成熟细胞放入一定浓度 的物质 A 溶液中，发现其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内 的部分)的体积变化趋势如图所示。下列叙述正确的是( )
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第二单元 细胞的结构和物质运输
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第二单元 细胞的结构和物质运输
解析：选 B。植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，原生 质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，植物细 胞的质壁分离指的是原生质层与细胞壁的分离。红色花瓣是 由细胞液泡内花青素的颜色呈红色导致的，所以用红色花瓣 作为实验材料有利于实验现象的观察，A 项正确；黑藻叶片 中的叶绿体显绿色，液泡中细胞液的颜色接近无色，两者之 间有颜色差异，因此叶绿体的存在不会干扰实验现象的观察， B 项错误；紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位的细胞细胞液浓 度可能不同，观察到的质壁分离程度可能不同，C 项正确； 通常做植物细胞质壁分离实验时用紫色洋葱的鳞片叶外表 皮，因外表皮细胞的液泡中有色素，发生质壁分离时容易观 察，D 项正确。
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第二单元 细胞的结构和物质运输
第7讲 物质跨膜运输的实例 物质跨膜运输 的方式
第二单元 细胞的结构和物质运输
1.物质出入细胞的方式(Ⅱ) 2.实验：(1)通过 模拟实验探究膜的透性 (2)实验：观察植物细胞的质壁分离 和复原
第二单元 细胞的结构和物质运输
细胞的吸水和失水 1．渗透作用 (1)概念：指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散过程。 (2)发生渗透作用的条件：一是具有半透膜，二是半透膜两侧 的溶液具有浓度差。
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考向一 细胞的吸水和失水以及观察植物细胞的质壁分离和 复原
1．(2017·高考全国卷Ⅱ)将某种植物的成熟细胞放入一定浓度 的物质 A 溶液中，发现其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内 的部分)的体积变化趋势如图所示。下列叙述正确的是( )
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解析：选 B。植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，原生 质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，植物细 胞的质壁分离指的是原生质层与细胞壁的分离。红色花瓣是 由细胞液泡内花青素的颜色呈红色导致的，所以用红色花瓣 作为实验材料有利于实验现象的观察，A 项正确；黑藻叶片 中的叶绿体显绿色，液泡中细胞液的颜色接近无色，两者之 间有颜色差异，因此叶绿体的存在不会干扰实验现象的观察， B 项错误；紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位的细胞细胞液浓 度可能不同，观察到的质壁分离程度可能不同，C 项正确； 通常做植物细胞质壁分离实验时用紫色洋葱的鳞片叶外表 皮，因外表皮细胞的液泡中有色素，发生质壁分离时容易观 察，D 项正确。
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第二单元 细胞的结构和物质运输
高中生物第7讲物质跨膜运输的实例、方式
选择透过性 原生质层
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第二单元 细胞的结构和物质运输
同种无机盐离子 不同无机盐离子
选择性
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栏目 导引Leabharlann 第二单元 细胞的结构和物质运输
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第二单元 细胞的结构和物质运输
浓度差
半透膜
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第二单元 细胞的结构和物质运输
细胞膜 细胞质
失水皱缩
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第二单元 细胞的结构和物质运输
细胞质
全透性 小
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同种无机盐离子 不同无机盐离子
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浓度差
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细胞膜 细胞质
失水皱缩
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细胞质
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物质跨膜运输的实例和方式PPT.
2.动物细胞的吸水和失水 细胞膜
细胞质
失水皱缩
3.成熟植物细胞的吸水和失水
全透性
小
细胞质
原生质层（伸缩性大）
(1)当 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)当 外界溶液浓度 ＜ 细胞液浓度 时 ， 细 胞 吸 水，失水的细胞发生 质壁分离复原 现象。
1.渗透作用与扩散作用有何区别？ 提示 渗透作用必须有选择透过性膜(半透膜)，扩散作用则 不一定需要；扩散作用适用于各种物质，渗透作用仅指溶剂 分子。
பைடு நூலகம்
2.将紫色洋葱鳞叶外表皮细胞置于质量分数为30%蔗糖溶液中数 分钟后，用清水引流，重复多次，则在此过程中：区域①将扩 大还是缩小，区域②颜色深浅有何变化？
提示 发生质壁分离的细胞用清水引流，使其处于清水中， 由于外界溶液浓度小于细胞液浓度，细胞吸水，发生质壁分 离后的复原，所以图示中区域①缩小，区域②紫色变浅。
渗透系统与渗透作用的原理 1.(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________。
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________ ____________________________________________________。
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第二单元 细胞的结构和物质运输
2．(2017·高考海南卷)为研究植物细胞质壁分离现象，某同学 将某植物的叶表皮放入一定浓度的甲物质溶液中，一段时间 后观察到叶表皮细胞发生了质壁分离现象。下列说法错误的 是( ) A．该植物的叶表皮细胞是具有液泡的活细胞 B．细胞内甲物质的浓度高于细胞外甲物质的浓度 C．细胞液中的 H2O 可以经扩散进入甲物质溶液中 D．甲物质和 H2O 能自由通过该叶表皮细胞的细胞壁
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第二单元 细胞的结构和物质运输
(2)水稻和番茄吸收不同离子的特点
①同种生物细胞对不同物质的吸收具有___选__择__性____，与其含 有离子载体的_种__类__和__数__量__有关。 ②不同种生物细胞对同种物质吸收具有__差__异__性_____。
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第二单元 细胞的结构和物质运输
①细胞通过主动运输的方式排出 Na＋和 Cl－
②细胞通过主动运输的方式吸收 K＋和 Mg2＋
③细胞通过协助扩散的方式吸收 K＋和 Mg2＋
④细胞通过协助扩散的方式排出 Na＋和 Cl－
A．①②
B．②③
C．③④ 答案：A
D．①④
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第二单元 细胞的结构和物质运输
A．0～4 h 内物质 A 没有通过细胞膜进入细胞内 B．0～1 h 内细胞体积与原生质体体积的变化量相等 C．2～3 h 内物质 A 溶液的渗透压小于细胞液的渗透压 D．0～1 h 内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压
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解析：选 C。该植物细胞质壁分离后的复原是因为物质 A 进 入了细胞，使细胞液渗透压升高导致细胞吸水，A 项错误； 植物细胞发生质壁分离的内因是原生质层的伸缩性大于细胞 壁，所以 0～1 h 内，细胞体积变化量小于原生质体体积变化 量，B 项错误；2～3 h 内原生质体的相对体积增大，此时细 胞液的渗透压大于细胞外溶液的渗透压，C 项正确；0～1 h 内原生质体的相对体积减小，液泡中的水分进入细胞质基质， 此时细胞质基质的渗透压大于液泡中液体的渗透压，D 项错 误。
2．物质跨膜运输的方式 [连一连]
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第二单元 细胞的结构和物质运输
(必修 1 P60 图 4－1 改编)将人的红细胞放入 4 ℃蒸馏水中， 一段时间后红细胞破裂，主要原因是( ) A．红细胞膜具有水溶性 B．红细胞的液泡体积增大 C．蒸馏水大量进入红细胞 D．低温时红细胞膜流动性增大
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(2)质壁分离与复原实验的流程
第二单元 细胞的结构和物质运输
0.3g/mL 蔗糖溶液
紧贴细胞壁
加深 逐渐分离 清水
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(3)现象与结论
第二单元 细胞的结构和物质运输
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第二单元 细胞的结构和物质运输
物质跨膜运输的方式 1．物质跨膜运输的实例 (1)不同物质的跨膜运输特点 ①水分子：_顺__相__对__含__量__梯__度___ (高→低)。 ②离子和小分子：依据细胞生命活动需要进行_选__择__吸__收____。
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②在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差 Δh，则 S1 溶液浓度____大__于_____ S2。因为液面高的一侧形成的压强，会 阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。 2．动物细胞的吸水和失水 (1)原理半浓透度膜差――→→__细细____胞胞____质膜____与外界溶液间具浓度差 (2)现象①②外外界界溶溶液液浓浓度度<>细细胞胞质质浓浓度度⇒⇒细细胞胞吸失水水膨皱胀缩
H．人红细胞吸收 K＋排出 Na＋ I．胰岛 B 细胞分泌胰岛素 J．神经细胞分泌神经递质 K．吞噬细胞吞噬抗原 (1)属于自由扩散的是________。 (2)属于协助扩散的是________。 (3)属于主动运输的是________。 (4)属于胞吞的是________，属于胞吐的是________。 答案：(1)A、B、D (2)C、G (3)E、F、H (4)K I、J
第二单元 细胞的结构和物质运输
解析：选 C。将人的红细胞放入 4 ℃蒸馏水中，红细胞会因 大量蒸馏水进入而破裂；红细胞膜是脂溶性的；人的红细胞 没有液泡；因低温时分子运动减慢会导致细胞膜的流动性降 低。
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(必修 1 P73 技能训练改编)如图表示的是一个动物细胞内 外不同离子的相对浓度，根据图中提供的信息，判断下列说 法正确的是( )
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考向一 细胞的吸水和失水以及观察植物细胞的质壁分离和 复原
1．(2017·高考全国卷Ⅱ)将某种植物的成熟细胞放入一定浓度 的物质 A 溶液中，发现其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内 的部分)的体积变化趋势如图所示。下列叙述正确的是( )
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第7讲 物质跨膜运输的实例 物质跨膜运输 的方式
第二单元 细胞的结构和物质运输
1.物质出入细胞的方式(Ⅱ) 2.实验：(1)通过 模拟实验探究膜的透性 (2)实验：观察植物细胞的质壁分离 和复原
第二单元 细胞的结构和物质运输
细胞的吸水和失水 1．渗透作用 (1)概念：指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散过程。 (2)发生渗透作用的条件：一是具有半透膜，二是半透膜两侧 的溶液具有浓度差。
③外界溶液浓度＝细胞质浓度⇒水分进出平衡
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3．植物细胞的质壁分离和复原 (1)实验原理 ①成熟的植物细胞的原生质层相当于一层__半__透__膜_____。 ②__细_比细胞壁的伸缩性大得多。
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(必修 1 P70～73 改编)物质出入细胞方式的判断 A．水 B．O2、CO2 C．红细胞吸收葡萄糖 D．甘油、脂肪酸、性激素、乙醇等脂溶性物质 E．小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖 F．无机盐、葡萄糖等逆浓度进出细胞 G．神经细胞静息状态下 K＋外流和兴奋时 Na＋内流
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(3)常见渗透装置图分析
第二单元 细胞的结构和物质运输
①若 S1 溶液浓度____大__于_____ S2，则单位时间内由 S2→S1 的 水分子数多于 S1→S2，外观上表现为 S1 液面上升；若 S1 溶液 浓度___小__于______ S2，则情况相反，外观上表现为 S1 液面下 降。
第二单元 细胞的结构和物质运输
2．(2017·高考海南卷)为研究植物细胞质壁分离现象，某同学 将某植物的叶表皮放入一定浓度的甲物质溶液中，一段时间 后观察到叶表皮细胞发生了质壁分离现象。下列说法错误的 是( ) A．该植物的叶表皮细胞是具有液泡的活细胞 B．细胞内甲物质的浓度高于细胞外甲物质的浓度 C．细胞液中的 H2O 可以经扩散进入甲物质溶液中 D．甲物质和 H2O 能自由通过该叶表皮细胞的细胞壁
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第二单元 细胞的结构和物质运输
(2)水稻和番茄吸收不同离子的特点
①同种生物细胞对不同物质的吸收具有___选__择__性____，与其含 有离子载体的_种__类__和__数__量__有关。 ②不同种生物细胞对同种物质吸收具有__差__异__性_____。
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第二单元 细胞的结构和物质运输
①细胞通过主动运输的方式排出 Na＋和 Cl－
②细胞通过主动运输的方式吸收 K＋和 Mg2＋
③细胞通过协助扩散的方式吸收 K＋和 Mg2＋
④细胞通过协助扩散的方式排出 Na＋和 Cl－
A．①②
B．②③
C．③④ 答案：A
D．①④
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A．0～4 h 内物质 A 没有通过细胞膜进入细胞内 B．0～1 h 内细胞体积与原生质体体积的变化量相等 C．2～3 h 内物质 A 溶液的渗透压小于细胞液的渗透压 D．0～1 h 内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压
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第二单元 细胞的结构和物质运输
解析：选 C。该植物细胞质壁分离后的复原是因为物质 A 进 入了细胞，使细胞液渗透压升高导致细胞吸水，A 项错误； 植物细胞发生质壁分离的内因是原生质层的伸缩性大于细胞 壁，所以 0～1 h 内，细胞体积变化量小于原生质体体积变化 量，B 项错误；2～3 h 内原生质体的相对体积增大，此时细 胞液的渗透压大于细胞外溶液的渗透压，C 项正确；0～1 h 内原生质体的相对体积减小，液泡中的水分进入细胞质基质， 此时细胞质基质的渗透压大于液泡中液体的渗透压，D 项错 误。
2．物质跨膜运输的方式 [连一连]
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(必修 1 P60 图 4－1 改编)将人的红细胞放入 4 ℃蒸馏水中， 一段时间后红细胞破裂，主要原因是( ) A．红细胞膜具有水溶性 B．红细胞的液泡体积增大 C．蒸馏水大量进入红细胞 D．低温时红细胞膜流动性增大
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(2)质壁分离与复原实验的流程
第二单元 细胞的结构和物质运输
0.3g/mL 蔗糖溶液
紧贴细胞壁
加深 逐渐分离 清水
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(3)现象与结论
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物质跨膜运输的方式 1．物质跨膜运输的实例 (1)不同物质的跨膜运输特点 ①水分子：_顺__相__对__含__量__梯__度___ (高→低)。 ②离子和小分子：依据细胞生命活动需要进行_选__择__吸__收____。
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②在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差 Δh，则 S1 溶液浓度____大__于_____ S2。因为液面高的一侧形成的压强，会 阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。 2．动物细胞的吸水和失水 (1)原理半浓透度膜差――→→__细细____胞胞____质膜____与外界溶液间具浓度差 (2)现象①②外外界界溶溶液液浓浓度度<>细细胞胞质质浓浓度度⇒⇒细细胞胞吸失水水膨皱胀缩
H．人红细胞吸收 K＋排出 Na＋ I．胰岛 B 细胞分泌胰岛素 J．神经细胞分泌神经递质 K．吞噬细胞吞噬抗原 (1)属于自由扩散的是________。 (2)属于协助扩散的是________。 (3)属于主动运输的是________。 (4)属于胞吞的是________，属于胞吐的是________。 答案：(1)A、B、D (2)C、G (3)E、F、H (4)K I、J
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解析：选 C。将人的红细胞放入 4 ℃蒸馏水中，红细胞会因 大量蒸馏水进入而破裂；红细胞膜是脂溶性的；人的红细胞 没有液泡；因低温时分子运动减慢会导致细胞膜的流动性降 低。
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(必修 1 P73 技能训练改编)如图表示的是一个动物细胞内 外不同离子的相对浓度，根据图中提供的信息，判断下列说 法正确的是( )
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考向一 细胞的吸水和失水以及观察植物细胞的质壁分离和 复原
1．(2017·高考全国卷Ⅱ)将某种植物的成熟细胞放入一定浓度 的物质 A 溶液中，发现其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内 的部分)的体积变化趋势如图所示。下列叙述正确的是( )
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第二单元 细胞的结构和物质运输
第7讲 物质跨膜运输的实例 物质跨膜运输 的方式
第二单元 细胞的结构和物质运输
1.物质出入细胞的方式(Ⅱ) 2.实验：(1)通过 模拟实验探究膜的透性 (2)实验：观察植物细胞的质壁分离 和复原
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细胞的吸水和失水 1．渗透作用 (1)概念：指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散过程。 (2)发生渗透作用的条件：一是具有半透膜，二是半透膜两侧 的溶液具有浓度差。
③外界溶液浓度＝细胞质浓度⇒水分进出平衡
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3．植物细胞的质壁分离和复原 (1)实验原理 ①成熟的植物细胞的原生质层相当于一层__半__透__膜_____。 ②__细_比细胞壁的伸缩性大得多。
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(必修 1 P70～73 改编)物质出入细胞方式的判断 A．水 B．O2、CO2 C．红细胞吸收葡萄糖 D．甘油、脂肪酸、性激素、乙醇等脂溶性物质 E．小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖 F．无机盐、葡萄糖等逆浓度进出细胞 G．神经细胞静息状态下 K＋外流和兴奋时 Na＋内流
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①若 S1 溶液浓度____大__于_____ S2，则单位时间内由 S2→S1 的 水分子数多于 S1→S2，外观上表现为 S1 液面上升；若 S1 溶液 浓度___小__于______ S2，则情况相反，外观上表现为 S1 液面下 降。