高考生物总复习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课件新人教版

解析：选 A。图甲中漏斗内蔗糖溶液浓度大于蒸馏水，所以 水分子通过半透膜进入漏斗，则半透膜内溶液 A 的浓度越来 越低，直至平衡，可用曲线乙表示，A 错误；图甲中漏斗内 蔗糖溶液浓度大于蒸馏水，所以水分子通过半透膜进入漏斗， 则半透膜内溶液 A 的浓度越来越低，水分子进入半透膜的速 度也越来越低，直至平衡，可用曲线乙表示，B 正确；根据 以上分析可知水分子进入半透膜，则漏斗内的液面越来越高， 可以用图丙表示，C 正确；根据题意分析可知半透膜内溶液 A 的浓度越来越低，所以半透膜内外浓度差越来越小，可用 曲线乙表示，D 正确。
解析：选 D。A 项，通过图示可以看出，a 组和 b 组实验前 长度/实验后长度的值都小于 1，表明细胞吸水导致细条变长； 由于 a 组实验前长度/实验后长度的值小于 b 组实验前长度/ 实验后长度的值，说明 a 组吸水较多，b 组吸水较少，所以 实验后 a 组液泡中的溶质浓度比 b 组的低。B 项，分析柱状 图可知，f 组细胞失水，而 b 组细胞吸水，因此浸泡导致 f 组 细胞中液泡的失水量大于 b 组的。C 项，水分进出细胞的方 式是自由扩散，不消耗 ATP。D 项，根据柱状图可知，在浓 度为 0.4 mol·L－1 的蔗糖溶液中的 c 组细胞吸水，而在浓度为 0.5 mol·L－1 的蔗糖溶液中的 d 组细胞失水，所以使细条在浸 泡前后长度不变的蔗糖浓度介于 0.4～0.5 mol·L－1 之间。
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
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。
考法 1 渗透系统与渗透作用的原理
1．(2018·江苏扬州中学月考)如图甲是渗透装置示意图，乙、 丙两曲线图的横坐标代表时间，下列叙述中不正确的是( )
A．半透膜内溶液 A 的浓度变化可用曲线丙表示 B．水分子由半透膜外进入半透膜内的速率变化可用曲线乙表 示 C．玻璃管内的液面高度变化可用曲线丙表示 D．半透膜内外浓度差的变化可用曲线乙表示
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绝对相 等。
考法 2 细胞吸水和失水情况的判断
2．(2018·江西五市八校联考)如图曲线表示完全相同的两个植 物细胞分别放置在 A、B 溶液中，细胞失水量的变化情况。 相关叙述错误的是( )
A．该实验可选取菠菜的叶肉细胞来进行 B．6 min 时取出两个细胞用显微镜观察，均可看到质壁分离 状态 C．若 B 溶液的浓度稍增大，则曲线中 b 点右移 D．两条曲线的差异只是由于 A、B 溶液浓度不同导致的
3.(2018·河南重点中学联考)下表为甲同学用某浓度 KNO3 溶 液进行质壁分离实验时所测得的数据，如图为乙同学用另一 浓度的 KNO3 溶液进行质壁分离实验时所绘制的曲线图，下 列分析正确的是( )
2 分钟 4 分钟 6 分钟 8 分钟 10 分钟
原生质体 90%
相对大小
60%
30%
30%
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。
(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( )
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
③外界溶液浓度＝细胞质浓度⇒水分进出平衡
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__胞__液_____具有一定的浓度，能渗透吸水和失水。
解析：选 D。由图分析可知 A 细胞失水量增加，说明细胞发 生质壁分离。B 失水量先增加后减少，说明发生质壁分离后 又复原。能发生质壁分离的细胞是成熟植物的活细胞，A 正 确；6 min 时都可以看到质壁分离的状态，只是 B 在发生质 壁分离的复原，B 正确；如果 B 溶液的浓度稍增大，则 b 点 质壁分离后复原的时间需要变长即右移，C 正确；两条曲线 的差异不仅是因为浓度的不同，还因为只有 B 溶液可进入细 胞内，D 错误。
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
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( )
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
30%
A．乙同学在实验进行到 T2 时观察不到质壁分离现象，此时细 胞液浓度一定等于外界溶液浓度
B．乙同学在实验进行到 T1 时可观察到质壁分离现象，此时细 胞液浓度一定小于外界溶液浓度
C．甲同学实验进行到 8 分钟时质壁分离达到平衡，滴加清水
后发生质壁分离复原
D．甲同学所用溶液浓度要大于乙同学
解析：选 D。乙同学在实验进行到 T2 时观察不到质壁分离现 象，此时细胞液浓度等于或大于外界溶液浓度，但由于细胞 壁的作用，原生质体不能增大，A 错误；乙同学在实验进行 到 T1 时，细胞正在发生质壁分离的复原，此时细胞液浓度大 于外界溶液浓度，B 错误；甲同学实验进行到 4 分钟之后～6 分钟时，质壁分离达到平衡，滴加清水后发生质壁分离复原， C 错误；根据表格数据可知，甲同学所做实验结果没有发生 质壁分离复原，而乙同学所做实验结果发生了质壁分离复原， 所以甲同学所用溶液浓度要大于乙同学，D 正确。
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。
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 Na③④ 答案：A
D．①④
(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
(3)常见渗透装置图分析
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。
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。
从近几年高考试题来看，高考主要考查渗透作用的原理与质 壁分离的过程和应用的有关知识。 (1)验证渗透作用发生的条件 ①需要半渗透
②半透膜两侧溶液需要有浓度差
(2)对质壁分离与复原实验的深化理解 ①本实验存在两组对照试验
②引发质壁分离的两种原因
③本实验是教材中涉及显微镜观察实验中唯一的一个只在低 倍镜下观察(不曾换高倍镜)的实验。
③原生质层比细胞壁的伸缩性大得多。
(2)质壁分离与复原实验的流程
0.3g/mL 蔗糖溶液
紧贴细胞壁
加深 逐渐分离 清水
(3)现象与结论
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____。
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
4．(高考新课标全国卷Ⅱ)将某植物花冠切成大小和形状相同 的细条，分为 a、b、c、d、e 和 f 组(每组的细条数相等)，取 上述 6 组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时 间后测量各组花冠细条的长度，结果如图所示。假如蔗糖溶 液与花冠细胞之间只有水分交换，则( )
A．实验后，a 组液泡中的溶质浓度比 b 组的高 B．浸泡导致 f 组细胞中液泡的失水量小于 b 组的 C．a 组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗 ATP 大于 b 组 D．使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于 0.4～0.5 mol·L－1 之间
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。
解析：选 B。具有大的液泡的活细胞才能发生质壁分离，A 正确。细胞发生质壁分离的外界条件是外界溶液浓度大于细 胞液浓度，B 错误。水分子跨膜的方式是自由扩散，C 正确。 细胞壁是全透的，甲物质和 H2O 能自由通过，D 正确。
3．(高考新课标全国卷Ⅰ)下列关于植物细胞质壁分离实验的 叙述，错误的是( ) A．与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观察 B．用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的 观察 C．用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程 度可能不同 D．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实 验现象的观察
(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_____。
2．物质跨膜运输的方式 [连一连]
(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