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第5讲 物质跨膜运输的实例与方式知识整合一、成熟的植物细胞的失水和吸水1.成熟植物细胞的结构2.成熟的植物细胞吸水、失水的原理(1)成熟的植物细胞结构⎩⎪⎨⎪⎧全透性的半透性的 ⎩⎪⎨⎪⎧ 二者之间的 具有(2)吸水、失水的条件⎩⎪⎨⎪⎧外界溶液浓度 细胞液浓度时，细胞 外界溶液浓度 细胞液浓度时，细胞 外界溶液浓度 细胞液浓度时，细胞3.植物细胞质壁分离的现象与原因(1)现象：________与________分离；(2)外因：____________浓度＞____________浓度，导致细胞________；(3)内因：_____________________________________________________。
二、生物膜的功能特性选择透过性⎩⎪⎨⎪⎧可通过的物质： 不可通过的物质：其他的离子、小分子和大分子 三、物质进出细胞的方式将物质跨膜运输的方式、特点、实例正确连线特点 方式 实例①不需载体蛋白和能量 a.主动运输 Ⅰ水、O 2、CO 2、甘油、乙醇②需载体蛋白，不需能量 b.自由扩散 Ⅱ红细胞吸收葡萄糖③需载体蛋白和能量 c.协助扩散 Ⅲ小肠上皮细胞吸收葡萄糖④需能量，不需载体蛋白 d.胞吞和胞吐 Ⅳ大分子、颗粒性物质考点突破考点1 渗透系统的组成分析1.验证渗透作用发生的条件(渗透系统的组成如图所示)(1)具有半透膜烧杯内盛清水，漏斗内盛蔗糖溶液⎩⎪⎨⎪⎧A 组—漏斗口密封半透膜→漏斗液面上升B 组—漏斗口密封纱布→漏斗液面不上升 (2)具有浓度差2.半透膜和选择透过性膜半透膜是指某些物质可以通过，而另一些物质不能通过的多孔性薄膜。
它往往是只能让小分子物质透过，大分子物质则不能透过，不具有选择性，不是生物膜。
选择透过性膜是指水分子能自由通过，细胞要选择吸收的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的生物膜。
细胞膜、液泡膜和原生质层都属于选择透过性膜。
姓名，年级：时间：第7讲物质的跨膜运输[考纲要求］ 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。
考点一渗透作用与细胞的吸水和失水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)渗透作用产生的条件：一是具有半透膜，二是半透膜两侧的溶液具有浓度差.2。
动、植物细胞的吸水和失水(1）动物细胞的吸水和失水①②现象外界溶液浓度〈细胞质浓度⇒细胞吸水膨胀；外界溶液浓度〉细胞质浓度⇒细胞失水皱缩；外界溶液浓度＝细胞质浓度⇒水分进出平衡。
(2）植物细胞的吸水和失水（以成熟植物细胞为例）①原理②现象a.当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞就通过渗透作用失水，植物细胞就发生质壁分离现象。
b。
将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中，此时细胞液的浓度高于外界清水,植物细胞就吸水,发生质壁分离复原现象.(1）渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量百分比浓度（×)（2)在渗透作用中，当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子不再通过半透膜( ×)(3)将动物细胞放入一定浓度的外界溶液中,不能发生渗透作用( ×）(4）植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质和细胞核( ×)（5）无机盐离子都是逆浓度梯度跨膜运输的( ×)如图甲、乙、丙分别是细胞在不同浓度溶液中水分子的跨膜运输示意图（箭头大小代表水分子数的多少).请回答下列问题:（1)若将人的成熟红细胞放入清水中，会出现如图所示哪种现象?分析原因。
提示会出现如图甲所示现象。
将人的成熟红细胞放入清水中,由于发生渗透作用，从细胞外进入细胞内的水分子多于从细胞内到细胞外的水分子，因此细胞吸水。
（2）若将洋葱表皮细胞放在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，会出现如图所示哪种现象？达到平衡时，水分子进出细胞的状况是图中哪一种?提示将洋葱表皮细胞放在质量浓度为0。
课时规范练6物质的跨膜运输一、选择题1.(2018全国Ⅰ理综)下列有关植物根系吸收使用营养元素的叙述,错误的是( )A.在酸性泥土中,小麦可吸收利用土壤中的N2和NB.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2.(2019福建三明期末质检)图为哺乳动物红细胞运输葡萄糖的示意图,下列分析错误的是( )A.线粒体外膜上也存在该种载体蛋白B.载体蛋白构象的改变不需要消耗ATPC.葡萄糖的运输方向取决于膜两侧的浓度差D.此过程属于被动运输3.(2019河北正定中学高三第二次月考)下列关于物质收支细胞方法的叙述,错误的是( )A.植物根尖细胞通过主动运输吸收不同离子的速率不同B.神经细胞外的K+经Na+-K+通道蛋白进入神经细胞需ATPC.组织液中的CO2,不能进入组织细胞是因其只通过自由扩散运输D.用酒精对发热病人物理降温时,酒精可通过主动运输进入皮肤细胞4.下图为物质收支细胞示意图,下列相关说法错误的是( )A.载体③具有运输和催化的作用B.载体①参与的运输方式属于协助扩散C.载体②的作用使细胞内的Na+浓度高于细胞外D.溶质分子甲进入细胞与细胞内外Na+的浓度有关5.将相同的萝卜条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中,在保持细胞存活的条件下,蔗糖溶液浓度与萝卜条质量变革的干系如右图。
下列说法错误的是( )A.a、b、c三种浓度溶液中的萝卜细胞的吸水能力依次增大B.b浓度溶液可能是该萝卜条细胞液的等渗溶液C.c浓度溶液中的萝卜条移入b浓度溶液中后萝卜条质量将增加D.要明显观察到质壁分离现象应选a浓度溶液中的萝卜细胞6.将等量的、微量的N、P、K+、Ca2+共同置于100 mL蒸馏水中,再放入一些奇怪的水稻根尖,一段时间后,测定溶液中上述四种离子和水的含量变化(见下表)。
实验结果可以说明( )①根对水的吸收和对矿质离子的吸收是两个相对独立的过程②根对矿质离子的吸收不是等比例进行的③根细胞吸收矿质离子的方式是主动运输④根吸收矿质离子的过程不受温度的影响A.①②③④B.①②③C.①③D.①②7.(2019河南驻马店期末)木糖(C5H10O5)是一种不能被细胞吸取的单糖,现将某植物的根细胞放入质量分数为a的木糖溶液中举行实行。
考点规范练6物质跨膜运输的实例物质跨膜运输的方式基础达标1.(2016河南六市一联,4)将洋葱鳞片叶内表皮制成临时装片,滴加某红色染料的水溶液(染料分子不能进入活细胞,渗透压相当于质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液)一段时间后用低倍显微镜能清晰地观察到( )A.细胞中红色区域减小B.染色体散乱地分布于细胞核中C.原生质层与细胞壁的分离D.不同细胞质壁分离程度可能不同2.将若干生理状况基本相同,长度为3 cm的鲜萝卜条分为四组,分别置于三种浓度相同的溶液(实验组)和清水(对照组)中,测量每组萝卜条的平均长度,结果如下图。
据图分析,下列叙述错误的是( )A.对照组中萝卜条长度增加较少的原因是细胞壁的伸缩性较小B.实验说明萝卜细胞膜上运载甘油的载体蛋白比运载葡萄糖的载体蛋白数量多C.蔗糖溶液中的萝卜条不能恢复原长度是因为细胞不吸收蔗糖D.实验结束后,实验组中的萝卜条的细胞液浓度都比实验前大3.右图为细胞吸水力随质壁分离程度变化的曲线,下列相关叙述正确的是( )A.在质壁分离复原过程中,细胞吸水力应逐渐升高B.细胞吸水力与质壁分离程度呈负相关C.细胞不发生质壁分离就没有吸水力D.如果增大外界溶液的浓度,则细胞的质壁分离程度可能更高4.(2017江苏一模联考,6)下图表示植物细胞渗透作用图解,下列说法错误的是( )A.成熟植物细胞发生渗透作用的主要原因是原生质层相当于一层半透膜B.不成熟的植物细胞,如根尖分生区细胞,不能发生渗透吸水或失水C.当溶液浓度甲>乙时,成熟植物细胞会因渗透失水而发生质壁分离现象D.当溶液浓度甲=乙时,细胞处于渗透平衡状态,但仍有水分子由甲→乙5.(2016全国乙卷,2)离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,能利用水解ATP 释放的能量跨膜运输离子。
下列叙述正确的是( )A.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度阶梯进行的C.动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率6.(2016云南昆明摸底,3)下列有关物质运输的叙述,错误的是( )A.人红细胞吸收葡萄糖需要消耗ATPB.有氧呼吸过程中,细胞质基质中的氧浓度大于线粒体内的氧浓度C.细胞膜上载体蛋白的数量是影响无机盐离子运输速率的因素D.胰腺细胞分泌胰蛋白酶到细胞外的过程属于胞吐作用7.(2016江西兴国一中月考,13)下图表示受体介导的胞吞过程,根据图示,下列叙述不正确的是( )A.该过程以细胞膜的流动性为基础才能发生B.该过程包括细胞膜表面的识别过程和内部供能过程C.构成囊泡的基本支架是磷脂双分子层D.神经细胞释放神经递质的过程与膜成分的更新涉及图示过程8.(2016山东桓台二中段测,17)下图表示动物某组织细胞膜转运部分物质示意图,与图中信息不相符的是( )A.甲侧为细胞外,乙侧为细胞内B.Na+既可顺浓度梯度运输也可逆浓度梯度运输C.图示中葡萄糖跨膜运输的直接驱动力不是ATPD.图示中葡萄糖跨膜运输的方式与细胞吸收甘油的方式相同9.(2016福建三明沙县一中段考二,5)下图甲中曲线a、b表示物质跨(穿)膜运输的两种方式,图乙表示细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。
物质跨膜运输的实例和方式考点一 渗透作用与质壁分离[重难深化类]1．渗透作用原理2．动物细胞的吸水和失水(2)现象⎩⎪⎨⎪⎧①外界溶液浓度<细胞质浓度⇒细胞吸水膨胀②外界溶液浓度>细胞质浓度⇒细胞失水皱缩③外界溶液浓度＝细胞质浓度⇒细胞形态不变3．成熟植物细胞的吸水和失水(据图填空)(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。
[基础自测]1．判断下列叙述的正误(1)植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质和细胞核(×)(2)质壁分离过程中水分子扩散只能单向进行(×)(3)将动物细胞放入一定浓度的外界溶液中，不能发生渗透作用(×)(4)在成熟的植物细胞发生质壁分离过程中，细胞的吸水能力逐渐减小(×)2．下图中A、B分别表示渗透作用装置，据图回答下列问题(1)水分子的流动方向：①当溶液浓度S1＞S2时，水分子通过半透膜由S2流向S1数目多于由S1流向S2的数目，液面上升；②当溶液浓度S1＜S2时，水分子通过半透膜由S1流向S2数目多于由S2流向S1的数目，液面下降。
当渗透平衡时，通过半透膜的水分子达到平衡，液面不再发生变化。
(2)Δh不变时，S1、S2的大小关系为S1＞S2(填“＞”“＜”或“＝”，S1、S2中溶质不能通过半透膜)。
(3)在图B所示的U形玻璃管内，左右管内分别装入质量分数相等的葡萄糖、麦芽糖溶液。
初始时两管中液面相平，假设溶质分子不能透过半透膜。
①一段时间后，两管中液面的变化为：左管液面升高，右管液面降低。
(均填“升高”“降低”或“不变”)②如同时向两管内加入等量的麦芽糖酶，两管中液面的变化分别为：左管液面先升高，后下降，右管液面先下降，再升高，最后稳定在一定高度。
1．影响渗透作用中液面变化的因素分析2．渗透装置中溶液渗透方向与浓度的判断[对点落实]1．(2019·临沂模拟)如图1所示的甲、乙、丙三个渗透装置中，三个漏斗颈的内径相等，漏斗内盛有浓度相同的蔗糖溶液，且漏斗内液面高度相同，漏斗底部均封以半透膜，置于同一个水槽的清水中。
物质跨膜运输的实例和方式一、选择题1．(2018·扬州学测模拟)某兴趣小组为探究选取观察植物细胞质壁分离实验的材料，选取了如下细胞，①蚕豆叶的表皮细胞、②植物的根毛细胞、③用盐酸解离的洋葱根尖细胞、④根尖分生区细胞。
其中能发生质壁分离的一组是( )A．①②B．②③C．①③D．②③④解析：选A 蚕豆叶的表皮细胞、植物的根毛细胞，均有大液泡和细胞壁，可用于观察质壁分离。
洋葱根尖细胞解离后细胞已死亡，根尖分生区的细胞没有中央大液泡，在高浓度溶液中均不能发生质壁分离。
2．(2019·海门中学学测模拟)把蚕豆叶表皮浸在质量分数为7%的尿素溶液中，开始表皮细胞发生了质壁分离，然后又自动复原，发生自动复原的原因是( )A．原生质层受破坏B．尿素分子进入细胞C．细胞壁破坏D．尿素溶液浓度低于细胞液浓度解析：选B 把蚕豆叶表皮浸在质量分数为7%的尿素溶液中，由于原生质层两侧存在浓度差，开始表皮细胞发生了质壁分离；随后由于尿素分子被吸收进入细胞，改变了浓度差的方向，故又自动复原。
3．(2019·徐州学测模拟)下列关于如图物质跨膜运输方式的叙述，正确的是( )A．甲、乙均为协助扩散B．甲为协助扩散，乙为主动运输C．甲、乙均为主动运输D．甲为主动运输，乙为协助扩散解析：选A 图中甲、乙物质运输过程均需要载体蛋白且顺浓度梯度进行，为协助扩散。
4．(2018·海南高考)将水稻幼苗培养在含MgSO4的培养液中，一段时间后，发现营养液中Mg2＋和SO2－4的含量下降，下列叙述不合理的是( )A．Mg2＋通过自由扩散进入根细胞B．MgSO4必须溶解在水中才能被根吸收C．根吸收的Mg2＋可以参与叶绿素的形成D．降低温度会影响水稻根系对Mg2＋的吸收解析：选A 无机盐离子通过主动运输进入根细胞；土壤中的无机盐必须溶解在水中才能被根吸收；Mg2＋参与叶绿素的形成；温度能影响细胞膜的流动性，也会影响到细胞呼吸相关酶的活性，进而影响物质跨膜运输的速率，影响水稻根系对Mg2＋的吸收。
第6讲物质的跨膜运输[考纲要求] 1.物质进入细胞的方式(Ⅱ)。
2.实验：通过模拟实验探究膜的透性。
3.观察植物细胞的质壁分离和复原。
一、物质出入细胞的方式[连一连][判一判]1．与简单扩散相比，易化扩散不仅取决于浓度差状况，同时还受载体蛋白制约( √) 2．简单扩散和易化扩散都是顺物质的浓度梯度进行的，均不消耗能量 ( √) 3．葡萄糖分子进入细胞的方式为易化扩散 ( ×) 4．无机盐离子都是逆浓度梯度跨膜运输的 ( ×) 提示生命活动所必需的无机盐离子既可顺浓度梯度，也可逆浓度梯度进行跨膜运输5．脂溶性物质易于通过细胞膜，不溶于脂质的物质难于通过细胞膜 ( √) 提示细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，因此脂溶性物质易于通过细胞膜，不溶于脂质的物质难于通过细胞膜。
6．主动运输可以从高浓度向低浓度运输 ( √) 7．同一种物质进出不同细胞时，运输方式可能不同 ( √) 提示如红细胞吸收葡萄糖为易化扩散，小肠细胞吸收葡萄糖则是主动运输。
[解惑] (1)物质跨膜运输(简单扩散、易化扩散、主动运输)体现了生物膜的选择透过性；大分子物质和颗粒性物质的内吞和外排体现了生物膜的流动性。
(2)物质能否通过细胞膜，是根据细胞生命活动的需要，并不完全取决于物质分子的大小。
二、渗透作用和细胞的吸水、失水1．渗透作用(1)概念：水分子从浓集区域通过细胞膜等结构，向水分子稀少区域的扩散现象。
(2)实质：单位时间由清水进入蔗糖溶液中的水分子多于蔗糖溶液进入清水中的水分子，导致液面上升。
(3)发生条件：①具有半透膜；②膜两侧溶液具有浓度差。
2．细胞的吸水和失水(1)动物细胞的吸水和失水①细胞膜相当于半透膜；浓度差由外界溶液浓度与细胞质的浓度来体现。
②细胞吸水或失水的多少取决于细胞膜两侧溶液中水的相对含量的差值。
(2)植物细胞的吸水和失水①原生质层相当于半透膜；细胞液与外界溶液之间存在浓度差。
②植物细胞吸水和失水的原理如下：[判一判]1．K＋通过细胞膜属于渗透作用( ×) 2．植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成，相当于半透膜( ×) 3．细胞液就是细胞内的液体( ×) 4．当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞就会发生质壁分离( ×) 提示有大液泡的活的植物细胞才能发生质壁分离。
第8讲物质的跨膜运输一、单项选择题1. （2018江苏苏州期初调研）下列关于物质跨膜运输的叙述，正确的是（）A. 小分子物质都能通过细胞膜B. 跨膜运输方式只有自由扩散、协助扩散和主动运输三种C. 从高浓度侧向低浓度侧运输的方式可能是主动运输D. 核孔使某些大分子能自由进出细胞核答案C细胞膜和其他生物膜都具有选择透过性：水分子可以自由通过，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,A错误；物质跨膜运输方式主要有自由扩散、协助扩散和主动运输三种,B错误；主动运输需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，一般将物质从低浓度侧向高浓度侧运输，但也可以从高浓度侧向低浓度侧运输，C正确；核孔是蛋白质和RNA 等大分子物质选择性进出细胞核的通道，D错误。
2. （2018江苏南京期中）如图为生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图，下列相关叙述正确的是（）B.大分子物质的跨膜运输必须通过④的方式进行C. 神经递质乙酰胆碱通过②方式进入突触后膜D. 神经元接受刺激产生兴奋的生理基础是N/通过④方式内流答案A细胞膜的厚度会发生改变体现了它的流动性，A正确；图中①~④代表的运输方式分别为自由扩散、协助扩散、协助扩散和主动运输，大分子物质的跨膜运输必须通过胞吞胞吐的方式，B错误；神经递质，如乙酰胆碱通过胞吐方式运出突触前膜，C错误;神经元受刺激产生兴奋的生理基础是Na+通道开放，Na+大量内流，Na +内流的方式是协助扩散，D错误。
3. （2018江苏海安高中月考）下列有关物质进出细胞的叙述，正确的是（）A. 离子只通过主动运输方式进出细胞B. 能量供应不足时将影响各种大小分子的进出C. 胰岛B 细胞分泌胰岛素不需要载体蛋白也不消耗能量D. 用蛋白酶处理细胞后，主动运输和协助扩散都将受到影响 答案 D 如果离子是顺浓度梯度的运输可以认为是协助扩散，逆浓度梯度的运输就一定是主动运输 ,A错误；能量供应不足，胞吞、胞吐、主动运输将受到影响，但自由扩散和协助扩散不受影响 ,B 错误；胰岛素的化学本质是蛋白质，分泌蛋白由核糖体合成，经过内质网、高尔基体进一步加工，再通过细胞膜分泌到细胞外，整个过程需要线粒体供能，C 错误；主动运输和协助扩散都需要载体蛋白的协助 ，因此用蛋白酶处理细胞后，主动运输和协助扩散都将受到影响，D 正确。
课时作业(八) 物质跨膜运输的实例与方式一、单项选择题1.下列关于物质跨膜运输的叙述，错误的是( )A.植物细胞积累K＋需消耗能量B.细胞对离子的吸收具有选择性C.海水中的海藻细胞可通过积累溶质防止质壁分离D.液泡中积累大量离子，故液泡膜不具有选择透过性2.[2016·江苏高考]下列关于生物膜透性的叙述，正确的是( )A.核糖体合成的分泌蛋白能够自由透过高尔基体膜B.细胞质中合成的光合作用相关蛋白须通过内质网输入叶绿体C.子叶细胞中包被脂肪颗粒的膜对葡萄糖具有选择透性D.细胞外高浓度的超氧化物歧化酶可以自由扩散进入细胞3.如图表示细胞膜的亚显微结构，其中a和b为两种物质的运输方式，下列有关叙述正确的是( )第3题图A.不同物种的细胞中①、②和③的种类均不同B.a物质进入细胞方式是协助扩散，b物质进入细胞的方式是主动运输C.若图示为红细胞的细胞膜，则a可代表O2，b可代表葡萄糖D.该图不可以表示细胞内的其他生物膜的膜结构4.取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干，去除主脉后剪成大小相同的小块，随机分成三等份，之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中，一定时间后测得甲的浓度变小，乙的浓度不变，丙的浓度变大。
假设蔗糖分子不进出细胞，则关于这一实验结果，下列说法正确的是( )A.实验前，丙的浓度＞乙的浓度＞甲的浓度B.乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等C.实验中，细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于协助扩散D.甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的5.如图为物质跨膜运输示意图(甲、乙、丙代表物质，a、b、c、d、e代表运输方式)。
有关叙述正确的是( )第5题图A.a、b分别表示氧气、钾离子进出细胞B.c、d、e均可表示葡萄糖进入红细胞C.甲代表物质的化学本质是蛋白质，具有特异性D.乙和丙代表的磷脂双分子层和多糖均具有识别功能6.某同学在实验室中做“植物细胞的吸水和失水”实验时，在实验教师的帮助下进行了一系列的创新实验，对上表的推断或解释不正确的是( )A.x为质壁分离，因为细胞壁伸缩性弱于原生质层B.y为质壁分离，因细胞失水过多导致死亡C.z为细胞稍增大，细胞液颜色稍变线D.④组无变化是因为细胞吸水量等于失水量7.研究人员将某种植物的相同细胞分别放置在浓度相同的A、B两种物质的溶液中，测得细胞失水量随时间变化的曲线图。
