《主動運(yùn)輸》 省賽獲獎

第三節(jié)物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸一、物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式1．填寫有關(guān)跨膜方式及結(jié)構(gòu)名稱甲：_________；乙：__________；丙：__________；a：____________。2．寫出影響甲、乙、丙三種運(yùn)輸速率的因素(1)制約甲的是膜兩側(cè)的__________；(2)決定乙的因素之一是a的_______________；(3)決定丙的動力是______________。簡單擴(kuò)散易化擴(kuò)散主動運(yùn)輸載體蛋白濃度差種類和數(shù)量能量(ATP)3．實(shí)例分析填寫甲、乙、丙三種跨膜運(yùn)輸方式(1)水分子進(jìn)入紅細(xì)胞是______；(2)葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞是______；(3)K+進(jìn)入紅細(xì)胞是________。乙丙甲二、滲透作用和植物的吸水、失水1．滲透作用原理(1)發(fā)生滲透作用的條件①_______________；②_______________________。(2)滲透作用的實(shí)質(zhì)：單位時(shí)間由清水進(jìn)入蔗糖溶液中的水分子________蔗糖溶液進(jìn)入清水中的水分子，導(dǎo)致液面________。具有半透膜膜兩側(cè)溶液具有濃度差多于上升2.成熟的植物細(xì)胞的失水和吸水(1)成熟的植物細(xì)胞吸水、失水的原理：全透性的__________________①結(jié)構(gòu)半透性的_________________二者之間的________具有__________細(xì)胞壁原生質(zhì)層細(xì)胞膜液泡膜細(xì)胞質(zhì)大液泡外界溶液濃度_____細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞______外界溶液濃度_____細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞______外界溶液濃度_____細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞__________________(2)植物細(xì)胞質(zhì)壁分離的現(xiàn)象與原因：①現(xiàn)象：_________與_________分離；②外因：__________濃度＞_________濃度，導(dǎo)致細(xì)胞______；③內(nèi)因：__________________________________。②條件失水吸水不吸水也不失水細(xì)胞壁原生質(zhì)層外界溶液細(xì)胞液失水細(xì)胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層大于小于等于3.生物膜的功能特性可通過的物質(zhì)：_____________________________選擇透過性不可通過的物質(zhì)：其他的離子、小分子和大分子【點(diǎn)撥】植物根尖分生區(qū)細(xì)胞，剛分裂形成，無液泡，不能進(jìn)行滲透作用，吸水方式為吸脹作用；與外界溶液接觸時(shí)，不會出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象。水分子、一些離子和小分子【思維判斷】1．滲透作用的發(fā)生必須依賴半透膜和膜兩側(cè)的濃度差。()【分析】發(fā)生滲透作用的兩個(gè)條件是①半透膜；②膜兩側(cè)具有濃度差。2．植物細(xì)胞的原生質(zhì)層由細(xì)胞膜和液泡膜組成。()【分析】原生質(zhì)層由細(xì)胞膜、液泡膜和兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)組成。√×3．動物細(xì)胞在任何情況下都不會發(fā)生質(zhì)壁分離。()【分析】動物細(xì)胞無細(xì)胞壁，任何情況下都不會發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。4．無機(jī)鹽離子都是逆濃度梯度跨膜運(yùn)輸?shù)摹?)【分析】生命活動所必需的無機(jī)鹽離子既可順濃度梯度，也可逆濃度梯度進(jìn)行跨膜運(yùn)輸。5．脂溶性物質(zhì)易于通過細(xì)胞膜，不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)難于通過細(xì)胞膜。()【分析】細(xì)胞膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)，因此脂溶性物質(zhì)易于通過細(xì)胞膜，不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)難于通過細(xì)胞膜?！獭痢涛镔|(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞郊坝绊懸蛩?．物質(zhì)跨膜方式圖解2．影響跨膜運(yùn)輸?shù)娜N因素(1)物質(zhì)濃度：運(yùn)輸速率物質(zhì)濃度簡單擴(kuò)散物質(zhì)濃度運(yùn)輸速率P點(diǎn)后速率受載體蛋白數(shù)量制約易化擴(kuò)散或主動運(yùn)輸P細(xì)胞內(nèi)濃度P時(shí)間主動運(yùn)輸OP點(diǎn)后低濃度高濃度細(xì)胞外濃度運(yùn)輸速率(2)氧氣濃度:O2濃度簡單擴(kuò)散或易化擴(kuò)散主動運(yùn)輸O2濃度運(yùn)輸速率O（O點(diǎn)由無氧呼吸提供能量）（P點(diǎn)之后運(yùn)輸速率不變的原因是膜上載體蛋白數(shù)量限制）(3)溫度:生物膜的流動性酶活性呼吸速率溫度物質(zhì)運(yùn)輸速率P【技巧點(diǎn)撥臺】物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式及特點(diǎn)的判斷方法(1)判斷物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式：①根據(jù)分子大小與是否需要載體蛋白、能量：②根據(jù)運(yùn)輸方向：逆濃度梯度的跨膜運(yùn)輸方式是主動運(yùn)輸。(2)不同因素對主動運(yùn)輸?shù)挠绊懖煌河捎谥鲃舆\(yùn)輸需要載體蛋白參與和消耗呼吸作用釋放的能量，因此抑制某載體蛋白活性，則只會導(dǎo)致以該載體蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)運(yùn)輸停止，對其他物質(zhì)運(yùn)輸不受影響；但抑制呼吸作用，將導(dǎo)致所有以主動運(yùn)輸跨膜的物質(zhì)運(yùn)輸停止?！镜淅?xùn)練1】將某活組織放入適宜的完全營養(yǎng)液中，置于適宜的條件下培養(yǎng)。培養(yǎng)液中甲、乙兩種離子的濃度保持相等且恒定，定期測得細(xì)胞中兩種離子的含量，得到如圖所示曲線。據(jù)圖分析下列敘述中正確的是()A．該組織的細(xì)胞吸收甲、乙兩種離子的方式分別是簡單擴(kuò)散和主動運(yùn)輸B．該組織細(xì)胞運(yùn)輸離子甲的載體蛋白數(shù)量比運(yùn)輸離子乙的數(shù)量多C．兩種離子均只能從低濃度的一側(cè)運(yùn)輸?shù)礁邼舛鹊囊粋?cè)D．曲線m～n段和a～b段表明兩種離子濃度的升高抑制了細(xì)胞的吸收【解題指南】1．考查實(shí)質(zhì)通過細(xì)胞內(nèi)外濃度變化，來考查對主動運(yùn)輸?shù)睦斫狻?．知識儲備(1)判別主動運(yùn)輸?shù)姆椒ǎ?2)主動運(yùn)輸?shù)挠绊憲l件；(3)曲線圖分析要求等。3．題眼圖形中細(xì)胞內(nèi)濃度大于細(xì)胞外濃度時(shí)細(xì)胞仍能吸收離子?！窘馕觥窟xB。從圖中可以看出甲、乙曲線隨時(shí)間的變化是：細(xì)胞內(nèi)的離子濃度超過細(xì)胞外離子濃度，因此對兩者的吸收都是主動運(yùn)輸?shù)姆绞?，A項(xiàng)不正確。在相同的時(shí)間內(nèi)，甲曲線表示的濃度高于乙曲線，說明甲離子的吸收速度快，主要原因是載體蛋白的數(shù)量相對較多，B項(xiàng)正確?？蓮膱D中直接得出：細(xì)胞內(nèi)濃度無論大于或小于細(xì)胞外濃度，細(xì)胞均能吸收離子，C項(xiàng)不正確。D項(xiàng)中曲線m～n段和a～b段兩種離子應(yīng)該是處于平衡的狀態(tài)，是由于載體蛋白數(shù)量飽和引起的，而不是抑制了細(xì)胞的吸收，D項(xiàng)不正確?！净犹骄俊?1)結(jié)合圖分析，甲曲線在m～n段處于平衡的原因是什么？提示：受甲離子的載體蛋白數(shù)量的制約。(2)結(jié)合本題的選項(xiàng)來分析，如果甲的吸收方式一定是簡單擴(kuò)散，那么圖示的甲曲線該如何表示？提示：應(yīng)從原點(diǎn)開始上升，隨時(shí)間的推移，逐漸接近或等于細(xì)胞外濃度曲線，不會超過細(xì)胞外濃度曲線?！咀兪絺溥x】圖甲表示四種不同的物質(zhì)在一個(gè)動物細(xì)胞內(nèi)外的相對濃度差異。其中通過圖乙所示的過程來維持細(xì)胞內(nèi)外濃度差異的物質(zhì)是()A．Na＋B．CO2C．胰島素D．K＋【解析】選D。首先根據(jù)圖乙判定該物質(zhì)的運(yùn)輸方式及濃度特點(diǎn)，然后觀察圖甲中各種物質(zhì)細(xì)胞內(nèi)外的濃度，最終確定對應(yīng)關(guān)系。圖乙表示物質(zhì)由細(xì)胞膜外通過主動運(yùn)輸由低濃度進(jìn)入高濃度的細(xì)胞膜內(nèi)，Na＋細(xì)胞外濃度高，細(xì)胞內(nèi)濃度低，不符合圖乙；CO2為簡單擴(kuò)散，胰島素為外排，運(yùn)輸方式不符合圖乙；只有K＋的運(yùn)輸方式和濃度都符合圖乙。滲透作用條件及原理分析1．滲透作用模型和植物細(xì)胞滲透系統(tǒng)的比較滲透作用模型成熟植物細(xì)胞與外界溶液形成的滲透系統(tǒng)圖解滲透作用模型成熟植物細(xì)胞與外界溶液形成的滲透系統(tǒng)基本組成或條件半透膜、濃度差原生質(zhì)層——選擇透過性膜濃度差——細(xì)胞液與外界溶液之間原理水分子通過半透膜的擴(kuò)散作用細(xì)胞液通過原生質(zhì)層與外界溶液之間發(fā)生滲透作用水?dāng)U散的方向低濃度溶液→高濃度溶液2.“U”型管中水分子移動方向的分析(1)膜兩側(cè)溶液中濃度高的一側(cè)滲透壓高，低的一側(cè)滲透壓低，水分子由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴(kuò)散。(2)兩側(cè)溶液中的溶質(zhì)是否能通過半透膜，若不能，則只是高濃度一側(cè)液面升高；若能，則先是高濃度一側(cè)液面升高，隨后另一側(cè)液面升高，最后兩側(cè)液面持平。(3)如果溶質(zhì)分子不能透過半透膜，在達(dá)到滲透平衡時(shí)，一般兩側(cè)溶液的濃度并不相等，因?yàn)橐好娓叩囊粋?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(kuò)散。(4)圖中溶質(zhì)可以是同一種物質(zhì)，也可以是不同物質(zhì)。要特別強(qiáng)調(diào)的是溶液濃度是指物質(zhì)的量濃度(摩爾濃度)而不是質(zhì)量濃度。3.滲透作用原理的應(yīng)用分析(1)驗(yàn)證滲透作用發(fā)生的條件：①具有半透膜：②膜兩側(cè)具有濃度差：(2)探究物質(zhì)能否通過半透膜(以碘和淀粉為例)：燒杯內(nèi)盛淀粉溶液漏斗內(nèi)盛碘液結(jié)論變藍(lán)不變藍(lán)碘能通過半透膜，而淀粉不能不變藍(lán)變藍(lán)淀粉能通過半透膜，而碘不能變藍(lán)變藍(lán)淀粉和碘都能通過半透膜不變藍(lán)不變藍(lán)淀粉和碘都不能通過半透膜【高考警示鐘】滲透模型與滲透作用(1)滲透作用模型中特別強(qiáng)調(diào)溶質(zhì)分子不能通過半透膜，達(dá)到滲透平衡只意味著半透膜兩側(cè)水分子移動達(dá)到動態(tài)平衡，既不可看作沒有水分子移動，也不可看作兩側(cè)溶液濃度相等。(2)植物分生區(qū)細(xì)胞和干種子細(xì)胞因無大液泡，不能發(fā)生滲透作用，也不能發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象。【典例訓(xùn)練2】如圖所示的滲透裝置中，開始時(shí)的液面高度為a，停止上升時(shí)的高度為b，若每次停止上升后都將玻璃管中高出燒杯液面的部分吸出，則a、b液面間的高度差與吸出蔗糖溶液的次數(shù)之間的關(guān)系是()【解題指南】1．考查實(shí)質(zhì)本題通過改變滲透裝置中溶液濃度，考查滲透作用的原理，并借助曲線圖正確表達(dá)。2．題眼“每次停止上升后都將玻璃管中高出燒杯液面的部分吸出”，由此推出長頸漏斗中蔗糖濃度不斷變小?！窘馕觥窟xB。由于每次停止上升后都將玻璃管中高出燒杯液面的部分吸出，這樣導(dǎo)致長頸漏斗中蔗糖濃度不斷變小，對水分子的束縛力不斷降低，使液面升高的高度差不斷下降?！净犹骄俊?1)當(dāng)液面上升且停止于b處時(shí)，水分子進(jìn)出情況是如何的？提示：水分子進(jìn)出達(dá)到動態(tài)平衡。分析：當(dāng)液面上升至b處時(shí)，升高的液柱會產(chǎn)生一定壓強(qiáng)，使水分子進(jìn)入長頸漏斗中的速率降低，最終達(dá)到動態(tài)平衡。(2)經(jīng)過無數(shù)次如題中所列的操作后，液面升高的高度差接近0，此時(shí)半透膜兩側(cè)的濃度相等嗎？提示：基本相等。分析：當(dāng)題中進(jìn)行每一次操作時(shí)，蔗糖溶液濃度在不斷下降(溶質(zhì)在不斷地被移走)。當(dāng)液面升高的高度差接近0，水分子進(jìn)出達(dá)到平衡，此時(shí)可以得出半透膜兩側(cè)的濃度相等。植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)分析及應(yīng)用1．實(shí)驗(yàn)分析(1)正確選擇實(shí)驗(yàn)材料(兩選兩不選)：①選擇有紫色大液泡的洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞(其結(jié)果觀察到如圖A的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)。②選擇洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮(無紫色大液泡)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，采用的外界溶液是一定濃度的大分子有顏色溶液，如胭脂紅(水溶性大分子食用色素，呈紅色)，結(jié)果可以觀察到如圖B的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。③一般不選擇細(xì)菌細(xì)胞，它能發(fā)生質(zhì)壁分離，但現(xiàn)象不明顯。④不能選擇動物細(xì)胞，它無細(xì)胞壁，不能發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象(2)實(shí)驗(yàn)試劑使用：①使用濃度過高的蔗糖溶液(0.5g/mL)，質(zhì)壁分離現(xiàn)象明顯，但不能復(fù)原，因?yàn)槿芤簼舛冗^高，細(xì)胞過度失水而死亡。②使用質(zhì)量濃度為1mol·L-1的KNO3溶液，因?yàn)镵+和NO3-可被細(xì)胞吸收，使細(xì)胞液濃度增大，所以細(xì)胞先發(fā)生質(zhì)壁分離后又自動復(fù)原。(尿素、甘油、乙二醇等現(xiàn)象同上)③使用質(zhì)量濃度為1mol·L-1的醋酸溶液，則不發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。因?yàn)榇姿崮軞⑺兰?xì)胞，使原生質(zhì)層失去選擇透過性。(3)實(shí)驗(yàn)流程：2．實(shí)驗(yàn)的五種拓展應(yīng)用(1)判斷成熟植物細(xì)胞的死活：待測成熟植物細(xì)胞+一定濃度的蔗糖溶液發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象→活細(xì)胞不發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象→死細(xì)胞(2)測定細(xì)胞液濃度范圍：待測細(xì)胞+一系列濃度梯度的蔗糖溶液細(xì)胞液濃度范圍介于使細(xì)胞未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛剛發(fā)生質(zhì)壁分離的外界溶液的濃度范圍之間。分別鏡檢鏡檢(3)比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度：不同植物細(xì)胞+同一濃度的蔗糖溶液剛發(fā)生質(zhì)壁分離所需時(shí)間比較→判斷質(zhì)壁分離速度(或細(xì)胞液濃度)(4)驗(yàn)證原生質(zhì)層具有選擇透過性(如細(xì)胞在蔗糖溶液中，蔗糖不能進(jìn)入細(xì)胞)。(5)證明細(xì)胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層的伸縮性。鏡檢【高考警示鐘】質(zhì)壁分離應(yīng)用的理解誤區(qū)(1)發(fā)生質(zhì)壁分離時(shí)在細(xì)胞壁和細(xì)胞膜之間充滿的是外界溶液，原因是細(xì)胞壁具有全透性。(2)質(zhì)壁分離與復(fù)原過程中水分移動是雙向的，總結(jié)果是單向的。(3)在質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)中植物細(xì)胞一定是成熟的活細(xì)胞?！镜淅?xùn)練3】取一段長5cm的蔥莖，將其縱切到4cm處，由于縱切的蔥莖使薄壁的皮層細(xì)胞擺脫了厚壁的表皮細(xì)胞的束縛，皮層細(xì)胞擴(kuò)張得更快，從而使蔥莖向表皮外彎曲，切后的形狀如圖甲所示，將它作為對照。再取另外四段蔥莖做同樣的處理，將它們分別置于a～d不同濃度的蔗糖溶液中，30分鐘后，蔥莖形狀記錄如表乙。據(jù)此判斷蔗糖溶液濃度的大小為()乙A．a(chǎn)>b>c>dB．a(chǎn)>c>d>bC．b>d>c>aD．b>a>c>d蔗糖溶液abcd蔥莖形態(tài)【解題指南】1．知識儲備(1)滲透作用的原理；(2)質(zhì)壁分離的原理；(3)圖形的識別與判斷能力。2．題眼題干中“縱切的蔥莖使薄壁的皮層細(xì)胞擺脫了厚壁的表皮細(xì)胞的束縛，皮層細(xì)胞擴(kuò)張得更快，從而使蔥莖向表皮外彎曲”，由此推出蔥莖表皮細(xì)胞壁厚，皮層細(xì)胞壁薄，高濃度時(shí)皮層細(xì)胞易失水，低濃度時(shí)皮層細(xì)胞易吸水。3．解題思路分析題干中題眼→先分析甲形成的原因→對a、b、c、d四種形態(tài)進(jìn)行歸類、分析→得出正確答案?！窘馕觥窟xB。由題意可知，細(xì)胞吸水后皮層細(xì)胞擴(kuò)張得更快，從而向表皮外彎曲；失水后皮層細(xì)胞收縮得更快，從而向表皮內(nèi)彎曲。a、c中蔥莖在滲透失水，其中a中失水程度超過c；b中蔥莖在滲透吸水；d中基本未變?！净犹骄俊?1)題干中形成乙表a形態(tài)的原理是什么？

提示：①在較高濃度的蔗糖溶液中，皮層細(xì)胞滲透失水，發(fā)生質(zhì)壁分離，使皮層細(xì)胞收縮；②表皮的伸縮性小于皮層的伸縮性。(2)若將甲放在一定濃度的KNO3溶液中，出現(xiàn)a現(xiàn)象后，過了較長時(shí)間，會形成什么形態(tài)？提示：先出現(xiàn)a現(xiàn)象，然后開始復(fù)原，最終會形成b現(xiàn)象。分析：植物細(xì)胞在KNO3溶液中會發(fā)生質(zhì)壁分離，然后自動復(fù)原，因?yàn)镵NO3能被植物細(xì)胞吸收?！咀兪絺溥x】(2011·煙臺模擬)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中做“植物細(xì)胞的吸水和失水”實(shí)驗(yàn)時(shí)，在實(shí)驗(yàn)室老師的幫助下，進(jìn)行了一系列的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象如下表：實(shí)驗(yàn)組5分鐘的現(xiàn)象再過5分鐘滴加清水5分鐘①0.3g·mL-1蔗糖溶液x無變化質(zhì)壁分離復(fù)原②0.5g·mL-1蔗糖溶液質(zhì)壁分離y無變化③1mol·L-1KNO3溶液質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原z④1mol·L-1醋酸溶液無變化細(xì)胞大小無變化細(xì)胞大小無變化對上表的推斷或解釋不正確的是()A．x為質(zhì)壁分離，因?yàn)榧?xì)胞壁伸縮性弱于原生質(zhì)層B．z為細(xì)胞稍增大，細(xì)胞液顏色逐漸變淺C．y為質(zhì)壁分離，可能導(dǎo)致細(xì)胞失水過多而死亡D．④組無變化是因?yàn)榧?xì)胞吸水量等于失水量【解析】選D。洋蔥表皮細(xì)胞在質(zhì)量濃度為0.3g／mL的蔗糖溶液中會發(fā)生質(zhì)壁分離，而在質(zhì)量濃度為0.5g／mL的蔗糖溶液中會因質(zhì)壁分離失水過多而死亡。在物質(zhì)的量濃度為1mol／L的KNO3溶液中，由于K+和NO3-能穿膜，故洋蔥表皮細(xì)胞先質(zhì)壁分離后自動復(fù)原，由于K+和NO3-進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞液濃度增大，因此滴加清水后，細(xì)胞體積稍增大，而物質(zhì)的量濃度為1mol／L的醋酸溶液會殺死細(xì)胞，故在醋酸溶液中細(xì)胞無變化。探究實(shí)驗(yàn)中教材基本原理的應(yīng)用——溫度對物質(zhì)跨膜運(yùn)輸速率的影響【案例】某實(shí)驗(yàn)小組要對“低溫是否會影響物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)步驟：①組裝滲透裝置兩套，分別編號為1、2。②兩組燒杯中分別加入等量的水，在長頸漏斗中分別加入等量的同一濃度蔗糖溶液，保持管內(nèi)外液面高度相等。③對兩組裝置進(jìn)行不同處理：1組用水浴鍋加熱至37℃，2組的燒杯外加冰塊降溫。④兩組裝置同時(shí)開始實(shí)驗(yàn)，幾分鐘后觀察、記錄漏斗液面變化。請分析回答下列問題：(1)本實(shí)驗(yàn)是通過測定水分子通過膜的擴(kuò)散即__________作用速率來進(jìn)行探究的。(2)本實(shí)驗(yàn)的自變量是__________；為了直觀地表示相對速率，用________作為因變量。(3)該實(shí)驗(yàn)可能的結(jié)果與結(jié)論是：①_______________________________________________；②_______________________________________________；③_______________________________________________。(4)如果上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了“低溫能影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)乃俾省?，那么對于生物活?xì)胞來講，產(chǎn)生這種情況的原因可能是：①________________________________________________；②________________________________________________?！久}人透析】(1)明確擴(kuò)散與滲透作用的區(qū)別：“擴(kuò)散”是指物質(zhì)由高濃度向低濃度方向遷移，直到混合均勻的現(xiàn)象；“滲透作用”是指利用半透膜把兩種不同濃度的溶液隔開，濃度較低溶液中的溶劑(如水)自動地透過半透膜流向濃度較高的溶液，直到平衡為止的現(xiàn)象。利用清水和一定濃度的蔗糖溶液構(gòu)建的滲透系統(tǒng)，水分子通過半透膜的擴(kuò)散現(xiàn)象屬于滲透作用。(2)(3)如何準(zhǔn)確定位“實(shí)驗(yàn)變量”：據(jù)題意，探究“低溫是否會影響物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸”，是通過滲透裝置模擬物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞進(jìn)行探究的。從探究實(shí)驗(yàn)過程可以看出，溫度屬于自變量。如果溫度影響物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸，可能是加快物質(zhì)跨膜運(yùn)輸也可能是減慢物質(zhì)跨膜運(yùn)輸，則會導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)組和對照組液面上升的速率不同，即單位時(shí)間內(nèi)上升的高度不同或達(dá)到相同高度所需要的時(shí)間有差異，如果溫度不影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸，則對照組和實(shí)驗(yàn)組液面變化相同。(4)理清“溫度”對“分子運(yùn)動和細(xì)胞呼吸”的作用：細(xì)胞膜主要由蛋白質(zhì)和磷脂等物質(zhì)組成，磷脂分子在不停地運(yùn)動，蛋白質(zhì)分子大多數(shù)也是運(yùn)動的，低溫會影響細(xì)胞膜的流動性進(jìn)而影響物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞；物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)摹爸鲃舆\(yùn)輸”需要消耗呼吸作用產(chǎn)生的能量，低溫會影響呼吸作用過程中酶的活性，從而影響呼吸作用釋放能量的過程，進(jìn)而影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?！緲?biāo)準(zhǔn)答案】(1)滲透(2)滲透系統(tǒng)所處的不同溫度環(huán)境漏斗液面高度的變化(3)①若1組漏斗液面高度比2組高，則說明低溫會影響物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸且運(yùn)輸速率減慢②若2組漏斗的液面高度比1組高，則說明低溫會影響物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸且運(yùn)輸速率加快③若1、2組漏斗的液面高度相同，則說明溫度高低并不影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸(4)①低溫會影響細(xì)胞膜的流動性，從而影響其功能②低溫會影響酶的活性，從而影響呼吸作用釋放能量的過程，進(jìn)而影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸【閱卷人點(diǎn)評】得分要點(diǎn)(1)必須是“滲透”。(2)必須體現(xiàn)“溫度”、“液面高度變化”。(3)必須體現(xiàn)出“結(jié)果、結(jié)論，且結(jié)果和結(jié)論對應(yīng)”。(4)必須體現(xiàn)出“對細(xì)胞膜流動性的影響和對酶活性的影響”。失分案例(1)錯答為“簡單擴(kuò)散”。(2)錯答為“加熱和冰塊”、“液面高度”。(3)①只答出結(jié)果“1組漏斗液面高度比2組高”，漏答結(jié)論。②錯答為“若2組漏斗的液面高度比1組高，則說明低溫會影響物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸且運(yùn)輸速率減慢。”(4)①錯答為“細(xì)胞膜能熱脹冷縮”。②錯答為“低溫會影響溶液的濃度”。1.已知某種物質(zhì)通過細(xì)胞膜的方式如圖所示，則下列物質(zhì)與其有相同運(yùn)輸方式的是()A.H2OB.K+C.甘油D.脂肪酸【解析】選B。圖示為主動運(yùn)輸過程，所給選項(xiàng)中只有K+能通過主動運(yùn)輸方式運(yùn)輸，其他物質(zhì)均通過簡單擴(kuò)散方式運(yùn)輸。2．實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)Na＋、K＋均不能通過磷脂雙分子層構(gòu)成的人工質(zhì)膜(如圖)。但如果在人工質(zhì)膜中插入纈氨霉素(由12個(gè)氨基酸構(gòu)成的環(huán)狀肽)后，可使K＋的運(yùn)輸速率提高100000倍，但它不能有效提高Na＋的運(yùn)輸速率。據(jù)此判斷下列敘述錯誤的是()A．纈氨霉素的作用類似于載體蛋白B．載體蛋白能極大地提高運(yùn)輸速率C．K＋通過人工質(zhì)膜的方式為主動運(yùn)輸D．纈氨霉素與離子的結(jié)合具有特異性【解析】選C。題干沒有說明K＋通過人工質(zhì)膜時(shí)是否需要提供ATP，故不能確定K＋通過人工質(zhì)膜是主動運(yùn)輸，還是易化擴(kuò)散。3．某哺乳動物的一種成熟細(xì)胞不含DNA。下圖中能正確表示在一定O2濃度范圍內(nèi)，K＋進(jìn)入該細(xì)胞的速率與O2濃度的關(guān)系是()【解析】選A。該細(xì)胞不含DNA，故無細(xì)胞核、線粒體，不進(jìn)行有氧呼吸，只進(jìn)行無氧呼吸。因此，氧氣的濃度對于K＋運(yùn)輸速率沒有影響。4．用物質(zhì)的量濃度為2mol/L的乙二醇溶液和2mol/L的蔗糖溶液分別浸泡某種植物細(xì)胞，觀察質(zhì)壁分離現(xiàn)象，得到其原生質(zhì)體體積變化情況如圖所示。下列表述中不正確的是(多選)()A．該細(xì)胞可能是某種植物根尖分生區(qū)的細(xì)胞B．AB段曲線表明細(xì)胞液濃度在逐漸增大C．BC段表明該細(xì)胞開始因失水過多而逐漸死亡D．用一定濃度的KNO3溶液，可得到類似蔗糖溶液的結(jié)果【解析】選A、C、D。原生質(zhì)體是指植物細(xì)胞除去細(xì)胞壁之外的部分。A錯誤：根尖分生區(qū)細(xì)胞無大液泡，不能發(fā)生質(zhì)壁分離；B正確：AB段原生質(zhì)體體積變小，液泡內(nèi)失去水分，故細(xì)胞液濃度在逐漸增大；C錯誤：只有活細(xì)胞才會發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，BC段因細(xì)胞吸水使原生質(zhì)體體積增大；D錯誤：用一定濃度的KNO3溶液，可得到類似乙二醇溶液的結(jié)果。5.如圖為物質(zhì)出入細(xì)胞膜的示意圖，請據(jù)圖回答：(1)A代表______________；B代表_______________；D代表________________。(2)細(xì)胞膜的基本骨架是_________________________。(3)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是_________________________。(4)圖中代表主動運(yùn)輸?shù)氖蔷幪朹__________?？赡艽硌鯕廪D(zhuǎn)運(yùn)過程的是圖中編號_________；葡萄糖從腸腔進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞的過程是圖中編號__________。(5)欲獲得純凈的細(xì)胞膜以研究其結(jié)構(gòu)與功能，請完成以下問題：①選取人體的__________作為獲取細(xì)胞膜純凈物的來源。A.成熟紅細(xì)胞B.神經(jīng)細(xì)胞C.白細(xì)胞D.口腔上皮細(xì)胞②將選取的上述材料放入___________中，由于滲透作用，一段時(shí)間后細(xì)胞將破裂。③有實(shí)驗(yàn)表明，將兩種不同的海綿動物的細(xì)胞分散成單個(gè)的，然后將這些細(xì)胞摻在一起混合培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)只有同種的細(xì)胞才能結(jié)合。在這個(gè)細(xì)胞識別過程中，起作用的是細(xì)胞膜上的________________。④1925年，科學(xué)家用丙酮提取細(xì)胞膜的磷脂，并將它在空氣—水界面上展開時(shí)，這個(gè)單層分子的面積相當(dāng)于原來細(xì)胞表面積的兩倍，由此可以認(rèn)為細(xì)胞膜由______________組成?！窘馕觥?1)、(2)考查細(xì)胞膜的分子結(jié)構(gòu)。細(xì)胞膜的化學(xué)組成成分主要是蛋白質(zhì)分子和磷脂分子，膜中間的磷脂雙分子層構(gòu)成細(xì)胞膜的基本骨架，蛋白質(zhì)分子有的嵌入磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的貫穿于整個(gè)磷脂雙分子層。在細(xì)胞膜外表面還有鏈狀的多糖分子，大多和蛋白質(zhì)結(jié)合成為糖蛋白，也可和脂質(zhì)分子結(jié)合成糖脂。(3)考查細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。磷脂雙分子層和蛋白質(zhì)分子均處于動態(tài)變化之中，因此細(xì)胞膜具有一定的流動性。(4)需要辨析主動運(yùn)輸和被動運(yùn)輸?shù)母拍?，同時(shí)考查處理圖示信息的能力。在a～e五個(gè)過程中，b、c、d表示物質(zhì)從濃度高的一側(cè)向濃度低的一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)，不需要消耗能量，故是被動運(yùn)輸；a、e表示物質(zhì)從濃度低的一側(cè)向濃度高的一側(cè)運(yùn)輸，需要載體蛋白、需要消耗能量，故是主動運(yùn)輸。氧氣跨膜是簡單擴(kuò)散，所以為b所示轉(zhuǎn)運(yùn)過程；葡萄糖從腸腔進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞的過程為主動運(yùn)輸，需要載體蛋白并消耗能量，屬于a的過程；圖中e也是主動運(yùn)輸，但它是物質(zhì)排出細(xì)胞的過程。(5)欲