2020版高考生物复习第二单元第7讲物质跨膜运输的实例和方式讲义

第7讲物质跨膜运输的实例和方式[考纲明细] 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)观察植物细胞的质壁分离和复原课前自主检测判断正误并找到课本原话1．玻璃纸是一种选择透过性膜，水分子可以透过它，而蔗糖分子则不能。

(P60—问题探讨)(×)2．植物细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。

(P61—正文)(√)3．对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。

(P61—探究实验)(√)4．红细胞吸水与失水的多少取决于红细胞内外浓度的差值。

(P61—思考与讨论)(√) 5．吃比较咸的食物，口腔和唇的黏膜有渴的感觉。

(P61—与生活联系)(×)6．将成熟植物细胞浸润在质量浓度为0.5 g/mL的蔗糖溶液中，会发生质壁分离现象，再放入清水中可以复原。

(P62—探究实验)(×)7．植物细胞壁具有选择透过性，水分子和溶解在水里的物质能够自由通过。

(P63—相关信息)(×)8．生物膜的选择透过性是活细胞的一个重要特征。

(P64—正文)(√)9．不同的饮料浓度不同，浓度低的饮料可以用来补充体内水分。

(P64—与社会联系)(√) 10．轮作是农业生产中经常使用的方法，农民在同一块田地里长期种植同种作物，对土壤肥力有利。

(P64—拓展题)(×)11．除了水、氧、二氧化碳外，甘油、乙醇、苯等物质也可以通过自由扩散进出细胞。

(P70—相关信息)(√)12．人体的白细胞能吞噬入侵的细菌、细胞碎片及衰老的红细胞。

这是细胞的主动运输作用，有利于细胞新陈代谢的正常进行。

(P72—思考)(×)13．囊性纤维病是细胞中某些蛋白质结构异常导致的。

(P73—与社会联系)(√)14．温度可影响生物膜的流动性和有关酶的活性，进而影响物质运输速率，如低温会使物质跨膜运输速率下降。

(P73—拓展题)(√)(2018·全国卷Ⅰ)下列有关植物根系吸收利用营养元素的叙述，错误的是( )A．在酸性土壤中，小麦可吸收利用土壤中的N2和NO－3B．农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收C．土壤微生物降解植物秸秆产生的无机离子可被根系吸收D．给玉米施肥过多时，会因根系水分外流引起“烧苗”现象答案 A解析植物根细胞从土壤中能吸收无机盐，但无机盐需以离子形式存在，所以N2不能被直接吸收利用，A错误；根细胞吸收矿质元素的方式是主动运输，主动运输需要消耗能量，农田适时松土能促进根系的有氧呼吸，为根细胞吸收矿质元素提供更多的能量，因此农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收，B正确；土壤中微生物可以分解植物秸秆中的有机物，产生无机盐离子，从而可以被根系吸收，C 正确；给玉米施肥过多时，会使土壤溶液浓度过高，大于根系细胞的细胞液的浓度，植物细胞失水，导致植物因失水而萎蔫，引起“烧苗”现象，D 正确。

知识自主梳理一、细胞的吸水和失水 1．渗透作用(1)概念：指水分子(或者其他溶剂分子)透过□01半透膜，从□02低浓度溶液向□03高浓度溶液的□04扩散，是一种自由扩散。

(2)渗透作用的组成①液面上升的原因：□05单位时间由烧杯通过半透膜进入漏斗的水分子数>单位时间由漏斗通过半透膜进入烧杯的水分子数。

②液面不会一直上升[因为液面上升到一定程度就会产生一个静水压(图中Δh )，当该压力和漏斗中的吸水能力相等时液面不再上升。

](3)渗透作用发生的条件 ①具有□06半透膜。

②半透膜两侧的溶液存在□07浓度差。

2．动物细胞的吸水和失水 (1)动物细胞发生渗透作用的条件(2)现象①当外界溶液的浓度小于细胞质的浓度，细胞□09吸水膨胀。

②当外界溶液的浓度大于细胞质的浓度，细胞□10失水皱缩。

③当外界溶液的浓度等于细胞质的浓度，水分子进出达到□11动态平衡。

[特别提醒]1．达到平衡时还是存在水分子透过半透膜，这时的水由烧杯扩散到漏斗一侧与由漏斗扩散到烧杯一侧的数目是相等的。

2．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还存在浓度差。

3．溶液浓度指物质的量浓度。

4．水分子的移动方向是双向移动，但最终结果是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数较多。

[特别提醒]1．原生质：包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分，其主要成分为核酸、蛋白质和脂类；动物细胞可以看作一团原生质。

2．细胞质：指细胞中细胞膜以内、细胞核以外的全部物质。

3.植物细胞的吸水和失水原理和现象：①外界溶液浓度>细胞液浓度时，细胞□19失水，发生□20质壁分离现象。

②外界溶液浓度<细胞液浓度时，细胞□21吸水，发生□22质壁分离复原现象。

4．观察植物细胞的质壁分离及复原24外表皮细胞。

(1)实验材料：□23紫色的洋葱鳞片叶□(2)实验原理(3)实验步骤(4)实验结论二、物质跨膜运输的其他实例1．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是有差异的。

01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3．水分子跨膜运输是□02细胞生命活动的需要。

决于□4．细胞对物质的吸收是有选择的，这种选择性具有□03普遍性。

5．生物膜的功能特性(1)细胞膜和其他生物膜都是□04选择透过性膜，水分子、一些离子和小分子可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。

05选择透过性是活细胞的一个重要特征。

(2)生物膜的□3．原生质层：成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，可看作一层半透膜。

[特别提醒]1．能发生质壁分离的细胞是活的、成熟的、有中央大液泡的植物细胞(动物细胞无细胞壁，不可能发生质壁分离)，并且液泡中有颜色便于观察。

2．由于细胞壁是全透性的，质壁分离时，细胞壁与细胞膜之间充满的是外界溶液。

3．蔗糖溶液浓度不能过高(如0.5 g/mL)，否则会因为失水过多而死亡。

4．如果用可穿膜的物质(尿素、脂肪酸、甘油、乙二醇、KNO3等)溶液进行实验时，会出现质壁分离并自动复原(因为细胞失水质壁分离的同时，会通过自由扩散或主动运输吸收该类物质；当细胞液浓度大于外界溶液时，细胞开始吸水，质壁分离复原)。

5．细胞液浓度越大，细胞吸水能力越强(细胞随着质壁分离的进行，吸水能力不断增强)。

6．当植物吸水时，由于外面有细胞壁，不会吸水而涨破。

三、物质跨膜运输的方式1．物质出入细胞的方式11选择吸主动运输的意义：主动运输保证了□09活细胞能够按照□10生命活动的需要，主动□收所需要的□12营养物质，排出□13代谢废物和对细胞有害的物质。

2．影响物质跨膜运输因素的分析(1)浓度差对物质跨膜运输的影响浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。

自由扩散中，浓度差越□14大，运输速率越□15快；协助扩散中，浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加，原因是受□16载体蛋白数量的限制。

主动运输中，浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加，原因是受□17载体蛋白的数量或能量的限制。

(2)氧气含量对跨膜运输的影响通过影响细胞的呼吸进而影响主动运输的速率。

①自由扩散和协助扩散的运输方向都是从高浓度一侧到低浓度一侧，其运输的动力都是□18浓度差，不需要能量，因此与氧气浓度无关，运输速率不随氧气浓度增大而改变。

[特别提醒]1．归纳记忆同一物质的不同运输方式(1)葡萄糖⎩⎪⎨⎪⎧进入红细胞：协助扩散⎭⎪⎬⎪⎫进入小肠绒毛上皮细胞肾小管重吸收葡萄 糖主动运输(2)Na ＋：进入神经细胞：协助扩散，靠离子通道； 运出神经细胞：主动运输，Na ＋—K ＋泵； (3)K ＋：进入神经细胞：主动运输，Na ＋—K ＋泵； 运出神经细胞：协助扩散，靠离子通道。

2．关于物质运输的易错点(1)小分子物质的运输方式不一定都是被动运输和主动运输，如神经递质的释放是胞吐(外排)作用。

(2)生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式运输的，如RNA和蛋白质可通过核孔出入细胞核。

(3)消耗能量的运输方式并不一定就是主动运输，胞吞和胞吐也消耗能量。

[深入思考]试画出主动运输的运输速率和细胞能量供应(ATP)的关系图。

提示②主动运输方式既需要□19载体协助又需要□20消耗能量。

在氧气浓度为零时，通过细胞21无氧呼吸供能，但□22无氧呼吸产生能量较少所以运输速率较□23慢，在一定范围内随氧气浓□24加强，产生的能量逐渐□25增多，所以运输速率不断□26加快，当氧气浓度度升高，有氧呼吸□足够高时，能量供应充足，但由于受到□27载体数量的限制，运输速率不再随氧气浓度增大而加快。

(3)温度考点题型突破题型一渗透作用的原理1．(2018·河南豫北精英赛一联)某同学设计的实验如图所示，实验开始时，U形管两侧液面相等，图中半透膜允许单糖通过。

据图分析，下列说法错误的是( )A．若U形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液，当液面停止上升时，半透膜两侧溶液浓度一定是相等的B．若U形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液，则实验现象为高浓度一侧的液面上升C．若U形管中加入两种浓度不等的葡萄糖溶液，则实验现象为高浓度一侧液面先上升，随后另一侧液面上升，最后两侧液面持平D．若U形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液，当液面停止上升时，半透膜两侧水分子移动达到平衡状态答案 A解析由题干可知，实验开始时，U形管两侧液面等高，当U形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液时，水分子从低浓度一侧流向高浓度一侧的较多，即高浓度一侧的液面上升，低浓度一侧的液面下降，直至液面不再变化，此时半透膜两侧浓度差产生的渗透压力与液面差产生的压力达到平衡，所以半透膜两侧溶液浓度不会相等，A错误、B正确；当液面停止上升时，半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，D正确；若U形管中加入两种浓度不等的葡萄糖溶液，开始时水分子总体表现为由低浓度一侧向高浓度一侧扩散，因此高浓度一侧液面先上升，但随着葡萄糖分子通过半透膜进入低浓度一侧，低浓度一侧液面会上升，最后两侧液面会持平，C正确。

技法提升渗透装置中溶液中水分子渗透方向与溶液浓度的判断[1－1] 如图为渗透平衡时的装置(糖类不能通过半透膜)，烧杯的液面高度为a，漏斗的液面高度为b，液面差m＝b－a。

在此基础上继续实验，以渗透平衡时的液面差为观测指标，正确的是( )A．若向漏斗中滴入清水，平衡时m将增大B．若向漏斗中加入蔗糖分子，则平衡时m不变C．若向漏斗中加入蔗糖酶，则平衡时m不变D．达到新的平衡时，水分子进出半透膜的速率相等答案 D解析若向漏斗中滴入清水，渗透压降低，吸水能力也减弱，则平衡时m将减小，A错误；若向漏斗中加入蔗糖分子和蔗糖酶，渗透压增大，则平衡时m值将增大，B、C错误；达到新的平衡时，水分子进出半透膜的速率相等，液面不再升高，D正确。