專題4物質(zhì)出入細胞地方式

專題4物質(zhì)出入細胞的方式考綱解讀考點知識內(nèi)容考試屬性及要求考情分析學考選考一、滲透的作用原理及應用1.擴散和滲透的過程bb——2.動、植物細胞吸水和失水的過程及原因bb2015·浙江9月測試,23,2分二、物質(zhì)出入細胞的方式1.被動轉(zhuǎn)運和主動轉(zhuǎn)運bb2016·浙江4月選考,15,2分2.胞吞和胞吐aa——3.活動:觀察洋蔥表皮細胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復原bb2015·浙江10月選考,19,2分;2016·浙江10月選考,16,2分考點一滲透的作用原理及應用考點診斷下列關(guān)于滲透作用的原理及應用敘述正確的是(

)①細胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層的伸縮性屬于發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象的必要條件(2013·上海卷,7,改編)②用黑藻葉片進行質(zhì)壁分離實驗時,葉綠體的存在會干擾實驗現(xiàn)象的觀察(2014·全國Ⅰ卷,4B,改編)③質(zhì)壁分離過程中水分子的擴散只能單向進行(2014·四川卷,1,改編)④將洋蔥表皮放入0.3g/mL蔗糖溶液中,水分交換平衡后制成裝片觀察質(zhì)壁分離過程(2015·山東卷,3D)⑤洋蔥表皮細胞滴加蔗糖溶液后,發(fā)生質(zhì)壁分離說明細胞有活性(2015·江蘇卷,23C)⑥攝入過多過咸食物后,會引起細胞內(nèi)液的量增加(2016·浙江卷,4A)答案:①⑤重點整理1.ATP的結(jié)構(gòu)與常用描述項目滲透模型植物細胞與外界溶液構(gòu)成滲透系統(tǒng)圖解基本條件①半透膜②濃度差①原生質(zhì)層:選擇透性膜②濃度差:細胞液與外界溶液之間原理水分子通過半透膜的擴散作用細胞液通過原生質(zhì)層與外界溶液之間發(fā)生滲透作用滲透作用的發(fā)生①當S1濃度>S2濃度,由S2→S1的水分子數(shù)多于S1→S2水分子數(shù),漏斗液面上升②當S1濃度<S2濃度,由S1→S2的水分子數(shù)多于S2→S1水分子數(shù),漏斗液面下降③當S1濃度=S2濃度,由S1→S2的水分子數(shù)與S2→S1水分子數(shù)相等,漏斗液面不變2.植物細胞質(zhì)壁分離及復原的觀察應用(1)植物細胞質(zhì)壁分離及復原的原理中央液泡大小原生質(zhì)層的位置0.3g/mL蔗糖溶液變小原生質(zhì)層與細胞壁逐漸分離清水逐漸恢復原來大小原生質(zhì)層恢復到原來位置(2)實驗步驟(3)質(zhì)壁分離及復原實驗的注意事項①本實驗的對照實驗本實驗過程中,前后形成自身對照②引發(fā)質(zhì)壁分離的兩種原因(4)質(zhì)壁分離在生產(chǎn)生活實際中的應用通常情況下,有以下幾方面的應用:①觀察植物細胞的細胞膜;②判斷細胞的死活;③測定植物細胞的細胞液的濃度;④鑒別不同類型的溶液?？枷?:滲透裝置與滲透作用【典例試做1】

如圖所示的U形管中間被半透膜(體積小于或等于單糖的物質(zhì)才能通過)隔開,兩側(cè)分別加入等量的0.1mol·L-1蔗糖溶液和麥芽糖溶液。一段時間后左右兩側(cè)液面高度變化是怎樣的?若向U形管兩側(cè)加入等量某種微量物質(zhì),最終右側(cè)液面上升,那么加入的這種微量物質(zhì)最可能是什么(

)A.右側(cè)液面高度下降;葡萄糖B.兩側(cè)液面高度不變;蔗糖酶C.兩側(cè)液面高度不變;麥芽糖酶D.右側(cè)液面高度下降;蒸餾水考向突破解析:半透膜兩側(cè)的溶液物質(zhì)的量濃度相等,因此兩側(cè)液面高度不變;若向U形管兩側(cè)加入的是等量的蔗糖酶,則左側(cè)的每個蔗糖分子會被分解成1分子果糖和1分子葡萄糖,溶液濃度增加,左側(cè)液面升高,但隨著果糖、葡萄糖不斷透過半透膜進入右側(cè),而麥芽糖不能透過半透膜,這樣右側(cè)溶液濃度不斷增加,最終右側(cè)液面上升。B【特別提醒】

對滲透作用的理解(1)水分子的移動方向是雙向的,但最終結(jié)果是由低濃度溶液流向高濃度溶液的水分子數(shù)多。(2)滲透系統(tǒng)的溶液濃度指物質(zhì)的量濃度而非質(zhì)量濃度,實質(zhì)是指滲透壓。(3)如果溶質(zhì)分子不能透過半透膜,在達到滲透平衡時,一般兩側(cè)溶液的濃度并不相等,因為液面高的一側(cè)形成的靜水壓,會阻止溶劑由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴散?！咀兪接柧?】

(2016·浙江臺州期中)用打孔器從馬鈴薯中打出兩圓柱體塊P和Q,P放在蒸餾水中,Q放在與馬鈴薯細胞液等滲的鹽溶液中,1h后再把P、Q放回原來位置,結(jié)果(

)A.P放不進,Q剛好放進 B.P、Q都放不進C.P、Q都剛好放進 D.P剛好放進,Q放不進A解析:P放在蒸餾水中,細胞會吸水導致體積增大,1h后再把P放回原來位置放不進去,Q放在與馬鈴薯細胞液等滲的鹽溶液中,細胞既不吸水也不失水,馬鈴薯塊的體積不變,1h后再把Q放回原來位置,則剛好放進。考向2:觀察植物細胞的質(zhì)壁分離及復原【典例試做2】

(2016·天津卷)在紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的失水和吸水實驗中,顯微鏡下可依次觀察到甲、乙、丙三種細胞狀態(tài)。下列敘述正確的是(

)A.由觀察甲到觀察乙須將5倍目鏡更換為10倍目鏡B.甲、乙、丙可在同一個細胞內(nèi)依次發(fā)生C.與甲相比,乙所示細胞的細胞液濃度較低D.由乙轉(zhuǎn)變?yōu)楸倪^程中,沒有水分子從胞內(nèi)擴散到胞外B解析:由觀察甲到觀察乙,無須改變顯微鏡的放大倍數(shù),同一細胞可以發(fā)生質(zhì)壁分離與復原,因此,甲、乙、丙可在同一個細胞內(nèi)依次發(fā)生;與甲相比,乙細胞發(fā)生質(zhì)壁分離,細胞失水,細胞液的濃度較高;由乙轉(zhuǎn)變?yōu)楸倪^程中,細胞發(fā)生滲透作用而吸水,水分子既可以由胞內(nèi)向胞外擴散,也可以由胞外向胞內(nèi)擴散,只是由胞外向胞內(nèi)擴散的速率大于由胞內(nèi)向胞外擴散的速率?！咎貏e提醒】(1)質(zhì)壁分離和復原實驗中,前后互為對照實驗;發(fā)生質(zhì)壁分離的過程中,細胞液的濃度增大,細胞的吸水能力逐漸增強。(2)質(zhì)壁分離實驗成功的關(guān)鍵是實驗材料的選擇,必須有大液泡且有顏色的植物細胞,便于在顯微鏡下觀察(若選擇的實驗材料不具有顏色,則溶液應具有顏色)。(3)由于細胞壁是全透性,故在細胞壁和細胞膜之間充滿的是濃度降低的外界溶液。(4)在一定濃度(溶質(zhì)可透膜)的溶液中可發(fā)生質(zhì)壁分離后自動復原。如甘油、尿素、乙二醇、KNO3等?！咀兪接柧?】

(2015·浙江9月測試)將質(zhì)壁分離的洋蔥紫色外表皮細胞放入清水中,液泡體積的變化如圖所示。下列敘述正確的是(

)A.與a點相比,b點時細胞的液泡顏色變深B.與b點相比,c點時細胞的吸水速率大C.c點時細胞膨脹,液泡內(nèi)沒有水分子進出D.b點到c點過程中,細胞的吸水速率受細胞壁的影響D解析:在質(zhì)壁分離復原過程中,細胞吸水,細胞液濃度逐漸減小,細胞吸水能力逐漸減弱,液泡體積逐漸增大,顏色逐漸變淺;c點時液泡內(nèi)水分子的進出達到動態(tài)平衡;b點到c點過程中,細胞的吸水速率受細胞壁的影響?？键c二物質(zhì)出入細胞的方式下列關(guān)于物質(zhì)運輸?shù)臄⑹稣_的是(

)①主動轉(zhuǎn)運礦質(zhì)元素離子的過程只發(fā)生在活細胞中(2013·全國Ⅰ卷,3C)②植物根細胞能逆濃度梯度吸收土壤中的礦質(zhì)元素離子(2014·海南卷,4D)③生長素在胚芽鞘中的極性運輸只能單向進行(2014·四川卷,1,改編)④靜息電位形成中K+從細胞內(nèi)到細胞外不依賴膜蛋白(2014·海南卷,3,改編)⑤胞吐過程一定會產(chǎn)生分泌泡與質(zhì)膜的融合(2014·浙江卷,1D)⑥物質(zhì)跨膜運輸中被動轉(zhuǎn)運包括擴散和易化擴散(2016·北京卷,1C,改編)⑦核糖體合成的分泌蛋白能夠自由透過高爾基體膜(2016·江蘇卷,2A)⑧漿細胞分泌抗體到細胞外的過程屬于胞吐(2015·全國Ⅱ卷,3,改編)考點診斷答案:①②③⑤⑥⑧重點整理1.物質(zhì)跨膜運輸方式比較2.影響物質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運的因素(1)物質(zhì)濃度(在一定濃度范圍內(nèi))(2)氧氣濃度(紅細胞的主動轉(zhuǎn)運與O2無關(guān))考向1:物質(zhì)出入細胞方式的比較【典例試做1】

(2016·浙江卷)當人體血糖濃度偏高時,質(zhì)膜中的某種葡萄糖載體可將葡萄糖轉(zhuǎn)運至肝細胞內(nèi),血糖濃度偏低時則轉(zhuǎn)運方向相反。下列敘述正確的是(

)A.該載體在血糖濃度偏低時的轉(zhuǎn)運需要消耗ATPB.轉(zhuǎn)運速率隨血糖濃度升高不斷增大C.轉(zhuǎn)運方向不是由該載體決定的D.胰島素促進葡萄糖運出肝細胞考向突破解析:當人體血糖濃度偏高時,質(zhì)膜中的某種葡萄糖載體可將葡萄糖轉(zhuǎn)運至肝細胞內(nèi),血糖濃度偏低時則轉(zhuǎn)運方向相反,兩種轉(zhuǎn)運都是由高濃度處至低濃度處,轉(zhuǎn)運方式均為易化擴散,故該載體在血糖濃度偏低時的轉(zhuǎn)運不需要消耗ATP。由于易化擴散受質(zhì)膜上載體數(shù)量的限制,轉(zhuǎn)運速率不隨血糖濃度升高而不斷增大。由題干信息可知,轉(zhuǎn)運方向由質(zhì)膜兩側(cè)的葡萄糖濃度差決定,不是由該載體決定。胰島素能降低血糖濃度,促進葡萄糖進入肝細胞。C【方法歸納】

“三步法”判斷物質(zhì)出入細胞的方式【變式訓練1】

(2016·浙江寧波模擬)易化擴散需要細胞膜上轉(zhuǎn)運蛋白的協(xié)助。圖甲、乙分別表示載體蛋白和通道蛋白參與的兩種易化擴散方式。下列敘述錯誤的是(

)A.圖甲方式是細胞最重要的吸收或排出物質(zhì)的方式B.圖甲中載體蛋白的形狀改變不需要由ATP提供能量C.神經(jīng)沖動的產(chǎn)生與傳導過程可涉及圖乙所示方式D.細胞膜上的某些受體可以作為圖乙所示的通道蛋白解析:細胞最主要的吸收或排出物質(zhì)的方式是主動轉(zhuǎn)運,甲表示易化擴散;分析圖示可知,圖甲中載體蛋白的形狀改變不需要由ATP提供能量;神經(jīng)沖動產(chǎn)生和傳導過程是鈉離子內(nèi)流過程,鈉離子內(nèi)流利用通道蛋白進行易化擴散;細胞膜上的某些受體可以作為圖乙所示的通道蛋白,如乙酰膽堿受體。A考向2:影響物質(zhì)跨膜運輸?shù)囊蛩亍镜淅囎?】

(2016·浙江嘉興期中)葡萄糖穿越細胞膜進入紅細胞的運輸速度存在一個飽和值,該值的大小取決于(

)A.細胞內(nèi)的氧濃度B.細胞膜外的糖蛋白數(shù)量C.細胞膜上相應載體的數(shù)量D.細胞內(nèi)外葡萄糖濃度差值解析:葡萄糖穿越細胞膜進入紅細胞的運輸方式是協(xié)助擴散,運輸速率與細胞膜上載體的數(shù)量及膜兩側(cè)的濃度差有關(guān),而運輸速率的飽和值與細胞膜上相應載體的數(shù)量有關(guān)。C【特別提醒】

(1)載體蛋白運輸物質(zhì)過程中形狀發(fā)生改變,但不一定都會消耗能量,如易化擴散中載體蛋白形狀的改變。(2)相比被動轉(zhuǎn)運、胞吞和胞吐,主動轉(zhuǎn)運能夠根據(jù)細胞的需要轉(zhuǎn)運分子或離子,所以主動轉(zhuǎn)運才是細胞最重要的吸收或排出物質(zhì)的方式。(3)胞吞和胞吐過程運輸?shù)氖谴蠓肿游镔|(zhì),依靠囊泡轉(zhuǎn)運機制的實現(xiàn)。運輸物質(zhì)可以是固態(tài)的也可以是液態(tài)的,需要消耗能量,但不會穿膜,也不會借助載體蛋白?！咀兪接柧?】

(2016·浙江麗水?？?將某哺乳動物的兩種細胞置于一定濃度的Q溶液中,測定不同情況下吸收Q的速率,結(jié)果如下表所示:細胞類型未通入空氣組的吸收速率通入空氣組的吸收速率胚胎干細胞3mmol/min5mmol/min成熟紅細胞3mmol/min3mmol/min(注:哺乳動物成熟紅細胞不含線粒體)由表中數(shù)據(jù)能得出的結(jié)論是(

)A.兩種細胞吸收Q均取決于濃度差B.兩種細胞吸