高考第一轮复习物质跨膜运输的实例

解析：由图乙可知，图甲的渗透装置内部溶液浓度高于外部 溶液浓度，即①处溶液浓度小于②处的。载体蛋白的存在使得细 胞膜具有选择透过性。植物细胞可以吸收 Na＋、Cl－，使细胞液 浓度升高，所以根毛细胞处于质量分数为 5%的 NaCl 溶液中时 会先发生质壁分离，后发生质壁分离自动复原。将图丙所示根毛 细胞放在质量浓度为 0.3 g/mL 的蔗糖溶液中时，细胞渗透失水， 体积逐渐缩小，但由于细胞壁的伸缩性有限，体积不会无限收缩， 则图丁表示细胞体积随时间推移而变化的曲线。
跟踪训练 1 如图所示，图乙是图甲发生渗透作用之后的示 意图，图丙是根毛细胞示意图，图丁表示细胞体积随时间变化的 曲线。
下列叙述错误的是( ) A．图甲中①处溶液浓度小于②处溶液浓度 B．图甲和图丙中都有半透膜，两者的本质区别是图丙细胞 膜上有载体蛋白，使其具有选择透过性 C．若把图丙所示细胞放在质量分数为 5%的 NaCl 溶液中， 在显微镜下连续观察一段时间发现其发生了质壁分离 D．若把图丙所示细胞放在质量浓度为 0.3 g/mL 的蔗糖溶液 中，则图丁表示细胞体积随时间推移而变化的曲线
图解
基本组成 或条件
半透膜、浓度差
原生质层——选择透过性膜 浓度差——细胞液与外界溶 液之间
原理
水分子通过半透 细胞液通过原生质Βιβλιοθήκη Baidu与外界 膜的扩散作用 溶液之间发生渗透
水扩散 的方向
低浓度溶液→高浓度溶液
2.细胞吸水或失水原理
特别提醒 (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 10%葡萄糖溶液和 10%蔗糖溶液的质量浓度相 等，但 10%蔗糖溶液的渗透压小，故水可通过半透膜由蔗糖向葡 萄糖溶液移动。 (2)渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到动态平衡 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。 (3)只有活的、成熟的植物细胞才能发生渗透失水和吸水，从 而发生质壁分离和复原。
温馨提示 大分子蛋白质或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，此 过程与膜的流动性有关，需要消耗能量，不需要载体蛋白，跨 0 层生物膜，如分泌蛋白、神经递质等的分泌。
知识整合
考点一 渗透作用与细胞的吸水和失水
1.渗透作用模型和植物细胞与外界溶液形成渗透系统比较
渗透作用模型
植物细胞与外界溶 液形成渗透系统
三、物质跨膜的方式(b 为 ATP)
1．填写有关跨膜方式及结构名称 甲：自由扩散；乙：协助扩散； 丙：主动运输；a：载体蛋白。
2．写出影响甲、乙、丙三种运输速率的因素 (1)制约甲的是膜两侧的浓度差； (2)决定乙的因素之一是 a 的种类和数量； (3)决定丙的动力是能量(ATP)。
3．实例分析(填写甲、乙、丙三种跨膜运输方式) (1)水分子进入红细胞是甲； (2)葡萄糖进入红细胞是乙； (3)K＋进入红细胞是丙。
第3讲 物质跨膜运输的实例 与物质跨膜运输的方式
基础梳理 一、细胞的吸水和失水 1．原理：渗透作用。
2．条件具膜有两半侧透具膜有浓度差 3．动物细胞的吸水和失水(以红细胞为例：红细胞膜相当于 一层半透膜)遵循渗透作用原理。
4．植物细胞的吸水和失水 (1)成熟植物细胞的结构。
(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。 ②外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分 离复原现象。
(2)氧气浓度
(3)温度 温度可影响生物膜的流动性和酶的活性，因而会影响物质跨 膜运输的速率。
思维点拨 物质进出细胞的方式及特点的判断方法
(1)判断物质进出细胞的方式 ①根据分子大小与是否需要载体蛋白、能量
②根据运输方向：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。
(2)不同因素对主动运输的影响不同 由于主动运输需要载体蛋白参与和消耗呼吸作用释放的能 量，因此抑制某载体蛋白活性，则只会导致以该载体蛋白转运的 物质运输停止，对其他物质运输不影响；但抑制呼吸作用，所有 以主动运输跨膜的物质运输受影响。
2．生物膜的特性 物质跨膜运输并不都是顺浓度梯度的，而且细胞对物质的输 入和输出有选择性。即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。
思维激活 半透膜与选择透过性膜有哪些异同？
提示： ①相同点：某些物质可以通过，另一些物质不能通过。 ②不同点：选择透过性膜一定是半透膜，半透膜不一定是选 择透过性膜。
答案：C
考点二 物质出入细胞的方式及影响因素 1.物质出入细胞的方式的比较
2.大分子物质出入细胞的方式
运输方式 胞吞
胞吐
运输方向 细胞外→ 细胞内 细胞内→ 细胞外
运输特点
实例
需要能量， 不需要载体
白细胞吞噬病菌、变 形虫吞噬食物颗粒
蛋白 胰腺细胞分泌胰岛素
3.生物膜具有选择透过性的原因分析 (1)内因——遗传因素
跟踪训练 2 2013·新课标全国卷Ⅰ关于植物细胞通过主动 运输方式吸收所需矿质元素离子的叙述，正确的是( )
A．吸收不同矿质元素离子的速率都相同 B．低温不影响矿质元素离子的吸收速率 C．主动运输矿质元素离子的过程只发生在活细胞中 D．叶肉细胞不能以主动运输方式吸收矿质元素离子
不同生物 DNA不同
―决―定→
载体种类 数量不同
―决―定→
选择性 吸收
―表―现→同不种同植植物物对对不同同一离离子子的的吸吸收收能能力力不不同同 (2)外因——主要是影响呼吸作用的因素
土温度壤→中的呼氧吸气酶含活量性―影―响→
呼吸作用 ATP生成
―影―响→
主动 运输
4．影响跨膜运输的因素 (1)物质浓度(在一定的浓度范围内)
(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。
温馨提示 植物根尖分生区细胞，分化程度低，无液泡，不能进行渗透 作用，吸水方式为吸胀作用；与外界溶液接触时，不会出现质壁 分离现象。
二、物质跨膜运输的其他实例 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浓度梯度从血液中吸收 碘。 (4)不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异。