新高考生物一轮复习 第二单元 细胞的代谢 第5讲 物质出入细胞的方式讲义 浙科版

第5讲 物质出入细胞的方式

[考试标准]

知识内容

必考要求

加试要求

物质出入细胞的方式

(1)扩散和渗透的过程

(2)动、植物细胞吸水和失水的过程及原因

(3)被动转运和主动转运 (4)胞吞和胞吐

(5)活动：观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原

b b b a b

b b b a b

考点一 扩散与渗透的过程与实例分析

1．扩散

(1)概念：分子或离子从高浓度处向低浓度处运动的现象。 (2)结果：使物质分子分布均匀，直到平衡。 2．渗透

(1)概念：水分子通过膜的扩散。

(2)方向：水分子是从其分子数相对较多的一侧进入水分子数相对较少的一侧。 3．动植物细胞的渗透吸水和失水

1

动物细胞⎩⎪⎨⎪⎧

细胞膜：相当于半透膜细胞质：有一定浓度，和组织液发生渗透作用，

当外界溶液浓度＜细胞质溶液浓度时，

细胞吸水膨胀，反之细胞失水皱缩

(2)成熟植物细胞的吸水和失水

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。

[诊断与思考]

1．判断下列叙述的正误

(1)在质壁分离复原过程中，植物细胞的细胞膜和液泡膜，相当于半透膜( ×)

(2)当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞一定会发生质壁分离( ×)

(3)质壁分离过程中水分子的扩散只能单向进行( ×)

2．利用渗透装置图分析渗透现象。

(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溶液浓度仍大于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。

3．如图甲是一个典型的渗透装置，作为成熟植物细胞也应符合渗透系统的全部条件。请指出图乙中与图甲a、b、c对应的结构分别是什么。

提示与图甲中a相对应的为[①]细胞液，与b对应的为[⑥]质膜及其以内部分，与c对应的是“外界溶液”。

题组一利用系统的观点分析渗透作用的发生

1．某同学设计了如图所示的渗透作用实验装置，实验开始时长颈漏斗内外液面平齐，记为零液面。实验开始后，长颈漏斗内部液面的变化趋势为( )

答案 B

解析仔细观察图示，长颈漏斗内为蔗糖溶液，实验开始后长颈漏斗内部液面将上升，由于实验初始阶段半透膜内外溶液浓度差较大，所以液面上升速率较大。随着液面高度的增大，液柱抑制水分渗入的作用力逐渐增大，当与浓度差促进水分渗入的作用力达到平衡时，液面不再上升。此时，水分子通过半透膜的渗入与渗出达到平衡。

2．把体积与质量百分比浓度相同的葡萄糖和蔗糖溶液用半透膜(允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过)隔开(如图)，一段时间后液面的情况是( )

A．甲高于乙

B．乙高于甲

C．先甲高于乙，后乙高于甲

D．先甲低于乙，后乙低于甲

答案 C

解析在体积与质量百分比浓度相同的情况下，因为葡萄糖分子是单糖，蔗糖分子是二糖，所以同样的体积内葡萄糖分子数目多于蔗糖分子，即单位体积内半透膜甲侧的水分子数少于乙侧，水分整体表现为由乙向甲流动，导致甲侧液面越来越高，后来甲侧的葡萄糖通过半透膜进入乙侧，导致乙侧溶液浓度越来越高，水分子又从甲侧流向乙侧，最终表现为乙液面高于甲液面。

题组二细胞吸水与失水的实验结果分析

3．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

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0.4～0.5mol·L－1之间

答案 D

解析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。C项，水分进出细胞的方式是渗透，不消耗ATP。D项，根据柱状图可知，在浓度为0.4mol·L－1的蔗糖溶液中的c组细胞吸水，而在浓度为0.5mol·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0.4～0.5mol·L－1之间。

4．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。相关叙述不正确的是( )

A．该实验可选取绿色植物成熟的叶肉细胞来进行

B．若B溶液的浓度稍减小，则曲线中b点左移

C．两条曲线的差异是由于A、B溶液浓度不同导致

D．6min时取出两个细胞用显微镜观察，均可看到质壁分离现象

答案 C

解析该实验可选取绿色植物成熟的叶肉细胞来进行，有大液泡，故A正确；若B溶液的浓度稍减小，细胞失水变慢变少，a点下降，质壁分离越慢，复原就越快，所以b点应左移，故B正确；两条曲线的差异可能是由于两种溶液溶质的差异，A溶液溶质不能被细胞吸收，细胞一直处于失水状态，B溶液溶质可能为小分子溶质如KNO3，可被细胞吸收造成质壁分离复原，故C错误；6min 时两个细胞都处于失水状态，均可看到质壁分离现象，故D正确。