第4章物質(zhì)的輸入和輸出

1、第第4章章 物質(zhì)的輸入和輸出物質(zhì)的輸入和輸出知識內(nèi)知識內(nèi)容容要求要求 1.物質(zhì)出入細胞的方式物質(zhì)出入細胞的方式2.通過模擬實驗探究膜的透性通過模擬實驗探究膜的透性實驗實驗3.觀察植物細胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原觀察植物細胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗實驗考試說明一、物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗ㄒ唬┘毎氖c吸水1.滲透作用發(fā)生滲透作用的條件：半透膜膜兩側(cè)溶液有濃度差2.動物細胞的吸水和失水人成熟紅細胞中發(fā)生滲透作用的條件：細胞膜相當(dāng)于半透膜；細胞質(zhì)與外界溶液之間存在濃度差。P/51. 相對細菌和植物細胞而言，動物細胞離體培養(yǎng)更需關(guān)注培養(yǎng)基的滲透壓，這是因為動物細胞()A. 沒有細胞壁，對培養(yǎng)基的滲透壓更敏感B. 滲

2、透壓遠高于細菌或植物細胞的滲透壓C. 沒有成熟大液泡，滲透壓調(diào)節(jié)能力差D. 生長緩慢，各生長階段對環(huán)境的滲透壓要求不同解析：本題考查滲透壓與滲透吸水、維持細胞形態(tài)和功能的內(nèi)在聯(lián)系等方面的知識。細胞內(nèi)外液的滲透壓之差是細胞吸水或失水的動力。動物細胞與植物細胞相比沒有細胞壁的保護，容易因吸水過多而漲破，A選項正確。3.植物細胞的吸水和失水植物細胞吸水、失水的原理：實驗原理實驗原理(1)一個處于外界溶液中的成熟植物細胞和外界溶液構(gòu)成一個滲透系統(tǒng)。原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，細胞液具有一定的濃度，與外界溶液能夠產(chǎn)生濃度差。(2)細胞壁是全透性的。(3)原生質(zhì)層的伸縮性比細胞壁的伸縮性大。(4)當(dāng)外界溶液

3、濃度大于細胞液濃度時，細胞滲透失水，進而發(fā)生質(zhì)壁分離。(5)當(dāng)細胞液濃度大于外界溶液濃度時，細胞滲透吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。實驗：植物細胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗實驗步驟步驟易誤點撥(1)實驗選材：選用的植物細胞要有中央大液泡，最好液泡有顏色，質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象明顯；(2)實驗試劑的使用：若使用濃度過高的蔗糖溶液，則質(zhì)壁分離現(xiàn)象明顯，但不能復(fù)原，因為溶液濃度過高，使細胞過度失水而死亡；若使用質(zhì)量濃度為1 molL1的KNO3溶液，因為K和NO均可被細胞吸收，使細胞液濃度增大，所以細胞先發(fā)生質(zhì)壁分離后又自動復(fù)原；(3)質(zhì)壁分離過程中，細胞液濃度逐漸變大，吸水能力越來越強。P/102. 將紫色洋蔥鱗片

4、葉表皮浸潤在0.3 g/mL的蔗糖溶液中，1分鐘后進行顯微觀察，結(jié)果見下圖。下列敘述錯誤的是()A. 圖中L是細胞壁，M是液泡，N是細胞質(zhì)B. 將視野中的細胞浸潤在清水中，原生質(zhì)體會逐漸復(fù)原C. 實驗說明細胞膜與細胞壁在物質(zhì)透過性上存在顯著差異D. 洋蔥根尖分生區(qū)細胞不宜作為該實驗的實驗材料P/113. 在一定氣候條件下，運用植物細胞質(zhì)壁分離的實驗原理，測試田間作物的細胞液濃度，以此法獲得作物代謝情況的必要數(shù)據(jù)。在此項測試中，自變量是()A. 作物的細胞液濃度B. 作物細胞質(zhì)壁分離狀態(tài)C. 制備的系列濃度梯度的檢測液D. 一定的環(huán)境溫度或其他氣候數(shù)據(jù)解析：利用質(zhì)壁分離實驗估測細胞液的濃度時，需

5、要配置一系列濃度梯度的蔗糖溶液，同時配置和蔗糖溶液種類數(shù)相同的臨時裝片，觀察細胞是否分離。細胞處于未分離和開始質(zhì)壁分離的蔗糖溶液范圍，就是細胞液的濃度范圍，故C正確。P/124. 如圖為顯微鏡下同一細胞在不同條件下的形態(tài)，下列敘述錯誤的是()A. 圖中細胞不可能是植物根尖分生區(qū)的細胞B. 適宜濃度的蔗糖溶液、尿素溶液可以讓細胞從A形態(tài)變?yōu)锽形態(tài)C. 適宜濃度的硝酸鉀溶液可以讓細胞從B形態(tài)變?yōu)锳形態(tài)D. 若此細胞為洋蔥鱗片葉外表皮細胞，則其不適合用來觀察染色體，因為此細胞具有紫色大液泡1. 2014課標全國卷下列關(guān)于植物細胞質(zhì)壁分離實驗的敘述，錯誤的是()A. 與白色花瓣相比，采用紅色花瓣有利于

6、實驗現(xiàn)象的觀察B. 用黑藻葉片進行實驗時，葉綠體的存在會干擾實驗現(xiàn)象的觀察C. 用紫色洋蔥鱗片葉外表皮不同部位觀察到的質(zhì)壁分離程度可能不同D. 紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的液泡中有色素，有利于實驗現(xiàn)象的觀察解析：紅色花瓣細胞的液泡呈紅色，比白色花瓣更便于觀察質(zhì)壁分離現(xiàn)象，A項正確；黑藻葉片的葉肉細胞中液泡呈無色，葉綠體的存在使原生質(zhì)層呈綠色，有利于實驗現(xiàn)象的觀察，B項錯誤；紫色洋蔥鱗片葉外表皮不同部位細胞的細胞液濃度不一定都相同，用相同濃度的外界溶液進行質(zhì)壁分離實驗時觀察到的質(zhì)壁分離程度可能不同，C項正確；紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的液泡含有色素，呈紫色，有利于實驗現(xiàn)象的觀察，D項正確。答案：B3

7、. 2014上海高考以紫色洋蔥鱗葉為材料進行細胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的實驗，原生質(zhì)層長度和細胞長度分別用X和Y表示(如圖)，在處理時間相同的前提下()A. 同一細胞用不同濃度蔗糖溶液處理，X/Y值越小，則紫色越淺B. 同一細胞用不同濃度蔗糖溶液處理，X/Y值越大，則所用蔗糖溶液濃度越高C. 不同細胞用相同濃度蔗糖溶液處理，X/Y值越小，則越易復(fù)原D. 不同細胞用相同濃度蔗糖溶液處理，X/Y值越大，則細胞的正常細胞液濃度越高答案：D（二）物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?不同物質(zhì)的跨膜運輸特點(1)水分子：順相對含量梯度(高低)。(2)離子和小分子：依據(jù)細胞生命活動需要進行選擇吸收。2水稻和番茄吸收不同離子的特

8、點(1)同種生物細胞對不同物質(zhì)的吸收具有選擇性，與其含有離子載體的種類和數(shù)量有關(guān)。(2)不同種生物細胞對同種物質(zhì)吸收具有差異性3.細胞膜的功能特點：具有選擇透過性選擇透過性小分子小分子選擇性通過選擇性通過大分子大分子不能通過不能通過選擇透過性膜有生物活性，是一種特殊的半透膜選擇透過性膜有生物活性，是一種特殊的半透膜水分子可自由通過水分子可自由通過其他小分子、離子其他小分子、離子不被選擇的不可通過不被選擇的不可通過被選擇的可通過被選擇的可通過二、物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞轿镔|(zhì)出入細胞的物質(zhì)出入細胞的方式方式被動運輸被動運輸主動運輸主動運輸自由擴散自由擴散協(xié)助擴散協(xié)助擴散運輸方向運輸方向高濃度高濃度低濃度

9、低濃度高濃度高濃度低濃度低濃度低濃度低濃度高濃度高濃度是否是否需要需要載體載體不需要不需要需要需要需要需要是否消耗能量是否消耗能量不消耗不消耗不消耗不消耗消耗消耗舉例舉例O2、CO2、H2O、甘、甘油、乙醇、苯等出油、乙醇、苯等出入細胞入細胞紅細胞吸收紅細胞吸收葡萄糖葡萄糖，神經(jīng)細胞神經(jīng)細胞Na+、K+通通道對道對Na+、K+的運輸?shù)倪\輸紅細胞吸紅細胞吸K+排排Na+，小腸小腸吸收葡萄糖、吸收葡萄糖、氨基酸、無機鹽等氨基酸、無機鹽等表示曲線表示曲線(一定濃度一定濃度范圍內(nèi)范圍內(nèi))大分子物質(zhì)出入細胞的方式運輸方向運輸方向圖解圖解實例實例備注備注胞吞胞吞細胞外細胞外細胞內(nèi)細胞內(nèi)白細胞白細胞吞噬吞噬

10、細菌等細菌等結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：細胞膜的流細胞膜的流動性動性需消耗能需消耗能量量，不需載，不需載體蛋白的協(xié)體蛋白的協(xié)助助胞吐胞吐細胞內(nèi)細胞內(nèi)細胞外細胞外分泌蛋白、神經(jīng)遞分泌蛋白、神經(jīng)遞質(zhì)的分泌、釋放等質(zhì)的分泌、釋放等(蛋白質(zhì)類激素、蛋白質(zhì)類激素、消化酶等消化酶等)P/191. 蛙的神經(jīng)元內(nèi)、外Na濃度分別是15 mmol/L和120 mmol/L。在膜電位由內(nèi)負外正轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)正外負過程中有Na流入細胞，膜電位恢復(fù)過程中有Na排出細胞。下列判斷正確的是()A. Na流入是被動運輸、排出是主動運輸B. Na流入是主動運輸、排出是被動運輸C. Na流入和排出都是被動運輸D. Na流入和排出都是主動運輸

11、解析：神經(jīng)細胞在適宜刺激下，細胞膜對Na的通透性增加，Na大量內(nèi)流，導(dǎo)致膜電位由內(nèi)負外正變?yōu)閮?nèi)正外負，此時Na以被動運輸?shù)姆绞竭M入細胞。膜電位恢復(fù)過程中，有Na排出細胞，此時Na是逆濃度梯度運輸，屬于主動運輸。P/202. 某哺乳動物神經(jīng)細胞內(nèi)外的K和Na濃度見下表。下列屬于主動轉(zhuǎn)運的是()A. K經(jīng)鉀離子通道排出細胞B. K與有關(guān)載體蛋白結(jié)合排出細胞C. Na經(jīng)鈉離子通道排出細胞D. Na與有關(guān)載體蛋白結(jié)合排出細胞細胞內(nèi)濃度細胞內(nèi)濃度(mmolL1)細胞外濃度細胞外濃度(molL1)K110.03.0Na18.0145.02. 2014北京高考比較生物膜和人工膜(雙層磷脂)對多種物質(zhì)的通透性，結(jié)果如圖。據(jù)此不能得出的推論是()A. 生物膜上存在著協(xié)助H2O通過的物質(zhì)B. 生物膜對K、Na、Cl的通透具有選擇性C. 離子以易化(協(xié)助)擴散方式通過人工膜D. 分子的大小影響其通過人工膜的擴散速率選項選項管腔中氨基酸管腔中氨基酸上皮細胞上皮細胞管腔中