一輪復(fù)習(xí)新教材蘇教版第二單元第3課細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出課件

第3課細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出【課標(biāo)要求】1.闡明質(zhì)膜具有選擇透過(guò)性。2.舉例說(shuō)明哪些物質(zhì)順濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞,不需要額外提供能量;哪些物質(zhì)逆濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞,需要能量和載體蛋白。3.舉例說(shuō)明大分子物質(zhì)可以通過(guò)胞吞、胞吐進(jìn)出細(xì)胞?！舅仞B(yǎng)目標(biāo)】1.結(jié)合細(xì)胞膜的化學(xué)組成,理解細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性的原因。(生命觀念)2.比較自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)輸和胞吞、胞吐方式的異同點(diǎn),并能根據(jù)一種物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的特點(diǎn)判斷其運(yùn)輸方式。(科學(xué)思維)3.選擇合適的實(shí)驗(yàn)材料,觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原,分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。(科學(xué)探究)主干知識(shí)·多維自查【主干·梳理與辨析】一、水分子進(jìn)出細(xì)胞的原理1.滲透作用:(1)概念:_______(或其他溶劑分子)通過(guò)_______的擴(kuò)散。

(3)滲透作用的實(shí)質(zhì):單位時(shí)間內(nèi)由清水進(jìn)入蔗糖溶液中的水分子_____由蔗糖溶液進(jìn)入清水中的水分子,導(dǎo)致蔗糖溶液液面_____。水分子半透膜多于上升2.動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水:3.植物細(xì)胞的吸水和失水(以成熟的植物細(xì)胞為例):(1)原理:(2)實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象:(3)結(jié)論:①植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層_______。②當(dāng)外界溶液溶質(zhì)的濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí):_________。③當(dāng)外界溶液溶質(zhì)的濃度小于細(xì)胞液濃度時(shí):_________。半透膜細(xì)胞失水細(xì)胞吸水【思考辨析】1.在滲透作用中,當(dāng)半透膜兩側(cè)溶液濃度相等時(shí),水分子不再通過(guò)半透膜。 ()分析:當(dāng)半透膜兩側(cè)溶液濃度相等時(shí),半透膜兩側(cè)的水分子進(jìn)出平衡。2.哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞沒(méi)有具膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器,因此不能發(fā)生滲透作用。 ()分析:哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜,細(xì)胞膜內(nèi)外溶液具有一定的濃度差,可以發(fā)生滲透作用。3.活的、成熟的植物細(xì)胞能發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原。 ()4.質(zhì)壁分離是指細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞壁發(fā)生分離。 ()分析:質(zhì)壁分離是指原生質(zhì)層與細(xì)胞壁發(fā)生分離。5.質(zhì)壁分離過(guò)程中細(xì)胞液的吸水能力逐漸變大。 ()6.發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞,細(xì)胞壁與原生質(zhì)層之間的液體是清水。 ()分析:發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞,細(xì)胞壁與原生質(zhì)層之間的液體是外界溶液?！痢痢獭痢獭炼?、物質(zhì)出入細(xì)胞的方式及影響因素1.物質(zhì)出入細(xì)胞方式的比較:方式被動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸胞吞胞吐自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸方向高濃度→低濃度低濃度→高濃度胞外→胞內(nèi)___________是否需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白不需要需要___________________是否耗能否_________舉例O2CO2、甘油、乙醇、苯的跨膜運(yùn)輸人的紅細(xì)胞吸收葡萄糖小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽等吞噬細(xì)胞吞噬抗原分泌蛋白、神經(jīng)遞質(zhì)排出細(xì)胞外胞內(nèi)→胞外需要不需要不需要是是是2.膜上的兩種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白比較:名稱(chēng)轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)象特點(diǎn)載體蛋白只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的___________通過(guò)每次轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)都會(huì)發(fā)生_________的改變通道蛋白只容許與自身通道的___________相適配、___________相適宜的分子或離子通過(guò)轉(zhuǎn)運(yùn)分子或離子_______與通道蛋白結(jié)合分子或離子自身構(gòu)象直徑和形狀大小和電荷不需要3.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞脚c細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的關(guān)系:(1)協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸依賴(lài)細(xì)胞膜上_________的種類(lèi)和數(shù)量,或轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白_________的變化,這也是細(xì)胞膜具有___________的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。(2)胞吞和胞吐也需要膜上_______的參與,更離不開(kāi)磷脂雙分子層的_______。轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白空間結(jié)構(gòu)選擇透過(guò)性蛋白質(zhì)流動(dòng)性【思考辨析】1.Mg2+進(jìn)入葉肉細(xì)胞屬于自由擴(kuò)散。 ()分析:Mg2+進(jìn)入葉肉細(xì)胞屬于主動(dòng)運(yùn)輸。2.甘油不能以自由擴(kuò)散的方式通過(guò)細(xì)胞膜。 ()分析:甘油為脂溶性分子,以自由擴(kuò)散方式通過(guò)細(xì)胞膜。3.植物細(xì)胞通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸吸收不同無(wú)機(jī)鹽離子的速率都相同。 ()分析:植物細(xì)胞對(duì)不同無(wú)機(jī)鹽離子的吸收速率有差異。4.細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性與膜上的蛋白質(zhì)有關(guān),與磷脂分子無(wú)關(guān)。 ()分析:細(xì)胞膜中的脂質(zhì)成分決定了脂溶性物質(zhì)容易通過(guò)細(xì)胞膜。5.分子或離子通過(guò)通道蛋白時(shí),需要與通道蛋白結(jié)合。()分析:分子或離子通過(guò)通道蛋白時(shí),不需要與通道蛋白結(jié)合。6.影響自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸物質(zhì)速率的因素相同。()分析:二者運(yùn)輸物質(zhì)的速率均與膜內(nèi)外物質(zhì)濃度的大小有關(guān),協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸物質(zhì)的速率還與轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量有關(guān)。7.胞吞、胞吐與膜上的蛋白質(zhì)無(wú)關(guān)。 ()分析:胞吞、胞吐需要膜上的蛋白質(zhì)參與?！痢痢痢痢痢痢痢窘滩摹ね诰蚺c延伸】1.拓展填寫(xiě):根據(jù)通道蛋白和載體蛋白的作用特點(diǎn),推測(cè)二者物質(zhì)運(yùn)輸速率的高低。提示:物質(zhì)通過(guò)通道蛋白時(shí),不需要與通道蛋白結(jié)合,物質(zhì)運(yùn)輸速率較高;載體蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)時(shí),載體蛋白需與物質(zhì)相結(jié)合,并發(fā)生空間結(jié)構(gòu)的改變,物質(zhì)運(yùn)輸速率較低。2.探究延伸:水分子難以大量通過(guò)自由擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞,從細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)分析,其原因是什么?提示:細(xì)胞膜以磷脂雙分子層作為基本支架,水分子難以大量通過(guò)磷脂雙分子層中的疏水區(qū)域。3.拓展探究:溫度高低是否會(huì)提高或降低水分通過(guò)半透膜的擴(kuò)散速率?為什么?提示:會(huì),溫度高低會(huì)影響水分子運(yùn)動(dòng)得快慢。

高頻考點(diǎn)·通法悟道★考點(diǎn)1滲透裝置和滲透作用【核心·歸納與整合】滲透作用的現(xiàn)象分析:(1)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(shí)質(zhì)是指滲透壓,如質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的葡萄糖溶液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的蔗糖溶液的質(zhì)量濃度相等,但質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的蔗糖溶液的滲透壓小,故水可通過(guò)半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移動(dòng)。(2)水分子移動(dòng)方向:由低濃度溶液流向高濃度溶液是表觀現(xiàn)象,實(shí)際上水分子是雙向移動(dòng)的,只是由低濃度溶液流向高濃度溶液的水分子數(shù)較多。(3)漏斗內(nèi)液面上升的原因:單位時(shí)間內(nèi)由清水進(jìn)入蔗糖溶液中的水分子數(shù)多于由蔗糖溶液進(jìn)入清水中的水分子數(shù)。(4)漏斗內(nèi)液面停止上升的原因:隨著液面的不斷上升,漏斗內(nèi)液體的壓強(qiáng)越來(lái)越大,從而使水分子從漏斗內(nèi)移向燒杯的速率加快,水分子進(jìn)出漏斗的速率越來(lái)越接近,直至完全相等,漏斗內(nèi)液面不再升高,此時(shí)水分子的進(jìn)出達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。

【高考警示鐘】關(guān)于滲透裝置的兩個(gè)“≠”(1)滲透≠擴(kuò)散:滲透作用必須通過(guò)半透膜,擴(kuò)散則不一定需要;擴(kuò)散適用于各種物質(zhì),滲透僅指溶劑分子。滲透是一種特殊的擴(kuò)散。(2)滲透平衡≠兩側(cè)溶液濃度相等:滲透平衡時(shí)半透膜兩側(cè)液面仍存在液面高度差,則半透膜兩側(cè)溶液就存在濃度差,且液面高的一側(cè)溶液濃度高?！镜漕}·剖析與精練】【典題示范】(2022·鎮(zhèn)江模擬)將生雞蛋的大頭保持殼膜完好①去掉蛋殼,小頭開(kāi)個(gè)小孔讓蛋清和蛋黃流出。將蛋殼內(nèi)灌入15%的蔗糖溶液②,然后放在燒杯的清水②中并用鉛筆標(biāo)上吃水線。下列分析錯(cuò)誤的是 (

)A.殼膜相當(dāng)于滲透裝置中的半透膜B.半小時(shí)后吃水線低于燒杯的水面是由于清水滲入蛋殼C.若將清水換為15%的NaCl溶液,則蛋殼先上浮后下沉D.若將正常的線粒體放入清水中,則線粒體內(nèi)膜先漲破【題眼破譯】提升信息轉(zhuǎn)化能力信息轉(zhuǎn)化信息(對(duì)接問(wèn)題)信息①殼膜可以讓水分子、Na+、Cl-通過(guò),蔗糖分子不能通過(guò),是一種半透膜信息②蔗糖溶液與清水之間存在濃度差【解析】選D。本實(shí)驗(yàn)中相當(dāng)于滲透裝置中的半透膜的是殼膜,A正確;蛋殼內(nèi)為15%的蔗糖溶液,單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入殼膜的水分子多于從殼膜外出的水分子,導(dǎo)致蛋殼下沉,半小時(shí)后吃水線低于燒杯的水面是由于清水滲入蛋殼,B正確;若將清水換為15%的NaCl溶液,則NaCl溶液的摩爾濃度大于蔗糖溶液,單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入殼膜的水分子少于從殼膜外出的水分子,導(dǎo)致蛋殼上浮,隨著Cl-和Na+進(jìn)入殼膜,導(dǎo)致殼膜內(nèi)的溶液的摩爾濃度大于殼膜外的溶液的摩爾濃度,單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入殼膜的水分子多于從殼膜外出的水分子,導(dǎo)致蛋殼下沉,C正確;線粒體內(nèi)膜內(nèi)折形成嵴,內(nèi)膜面積遠(yuǎn)大于外膜,若將正常的線粒體放入清水中,則線粒體外膜先漲破,D錯(cuò)誤。2.(2021·泰安模擬)某同學(xué)設(shè)計(jì)的滲透裝置實(shí)驗(yàn)如圖所示(開(kāi)始時(shí)狀態(tài)),燒杯中盛放有蒸餾水。圖中豬膀胱膜允許單糖透過(guò)。倒置的長(zhǎng)頸漏斗中先裝入蔗糖溶液一段時(shí)間后再加入蔗糖酶(微量)。有關(guān)該實(shí)驗(yàn)描述正確的是 (

)A.漏斗中液面開(kāi)始時(shí)先上升,加酶后即下降B.漏斗中液面先上升,加酶后繼續(xù)上升,然后下降,最后保持內(nèi)外液面基本相平C.漏斗中液面先上升,加酶后繼續(xù)上升,然后保持一定的液面差不變D.加酶后在燒杯中可檢測(cè)出的有機(jī)物僅有葡萄糖【解析】選B。長(zhǎng)頸漏斗中開(kāi)始有蔗糖溶液,滲透壓較高,液面上升,加酶后蔗糖在蔗糖酶的作用下分解為葡萄糖和果糖,溶質(zhì)分子數(shù)目增多,滲透壓更高,液面繼續(xù)上升,但是單糖分子可以通過(guò)豬膀胱膜進(jìn)入燒杯中,使漏斗內(nèi)液面下降,最終漏斗內(nèi)外液面基本相平,B項(xiàng)正確。

【加固訓(xùn)練·拔高】(2021·東營(yíng)模擬)如圖為一個(gè)滲透裝置,假設(shè)溶質(zhì)分子或離子不能通過(guò)半透膜,實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),液面a和b平齊。下列判斷不正確的是

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)A.如果甲、乙都是蔗糖溶液,甲的濃度低于乙,則液面a會(huì)下降,液面b會(huì)上升B.如果甲、乙分別是葡萄糖溶液和蔗糖溶液,兩者的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同,則液面a會(huì)上升,液面b會(huì)下降C.當(dāng)半透膜兩側(cè)的滲透作用達(dá)到平衡時(shí),甲、乙溶液的濃度不一定相等D.當(dāng)半透膜兩側(cè)的滲透作用達(dá)到平衡時(shí),甲、乙溶液的滲透壓一定相等【解析】選D。如果甲、乙都是蔗糖溶液,甲的濃度低于乙,則水主要向乙一側(cè)擴(kuò)散,則液面a會(huì)下降,液面b會(huì)上升,A項(xiàng)正確;如果甲、乙分別是葡萄糖溶液和蔗糖溶液,兩者的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同,由于蔗糖是二糖,葡萄糖是單糖,因此甲的物質(zhì)的量濃度大于乙,則液面a會(huì)上升,液面b會(huì)下降,B項(xiàng)正確;當(dāng)半透膜兩側(cè)的滲透作用達(dá)到平衡時(shí),由于兩側(cè)的液面高度差可能不同,因此甲、乙溶液的濃度不一定相等,甲、乙溶液的滲透壓也不一定相等,故C項(xiàng)正確、D項(xiàng)錯(cuò)誤?！锟键c(diǎn)2物質(zhì)出入細(xì)胞的方式及影響因素【核心·歸納與整合】

1.影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸因素的分析:(1)濃度差對(duì)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)挠绊?。①濃度?主要影響自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散。②自由擴(kuò)散:濃度差越大,運(yùn)輸速率越大。③協(xié)助擴(kuò)散:濃度差達(dá)到一定程度后運(yùn)輸速率不再繼續(xù)增加,原因是受轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量的限制。(2)氧氣含量對(duì)跨膜運(yùn)輸?shù)挠绊?通過(guò)影響細(xì)胞呼吸提供的能量進(jìn)而影響主動(dòng)運(yùn)輸?shù)乃俾?。①P點(diǎn)時(shí):無(wú)氧呼吸為物質(zhì)的運(yùn)輸提供能量。②PQ段:隨著氧氣含量的增加,有氧呼吸產(chǎn)生的能量越多,主動(dòng)運(yùn)輸?shù)乃俾试酱蟆＂跶點(diǎn)以后:當(dāng)氧氣含量達(dá)到一定程度后,受轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量以及其他限制因素的影響,運(yùn)輸速率不再增加。(3)溫度對(duì)物質(zhì)運(yùn)輸速率的影響:2.模式圖中物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞降呐袛?

【高考警示鐘】關(guān)于物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方式的幾點(diǎn)提醒(1)同一種物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的運(yùn)輸方式不一定相同,人的紅細(xì)胞吸收葡萄糖的方式是協(xié)助擴(kuò)散,腎小管細(xì)胞重吸收葡萄糖的方式是主動(dòng)運(yùn)輸。(2)消耗能量的運(yùn)輸方式不一定是主動(dòng)運(yùn)輸,也可能是胞吞或胞吐。(3)需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的運(yùn)輸方式不一定是主動(dòng)運(yùn)輸,也可能是協(xié)助擴(kuò)散。(4)通過(guò)胞吞、胞吐運(yùn)輸?shù)牟灰欢ㄊ谴蠓肿游镔|(zhì),如神經(jīng)遞質(zhì)通過(guò)胞吐釋放。(5)順濃度運(yùn)輸不一定是自由擴(kuò)散方式,也可能是協(xié)助擴(kuò)散?！镜漕}·剖析與精練】【典題示范】(2021·河北選擇考)人體成熟紅細(xì)胞①能夠運(yùn)輸O2和CO2,其部分結(jié)構(gòu)和功能如圖,①~⑤表示相關(guān)過(guò)程。下列敘述錯(cuò)誤的是 (

)A.血液流經(jīng)肌肉組織②時(shí),氣體A和B分別是CO2和O2B.①和②是自由擴(kuò)散,④和⑤是協(xié)助擴(kuò)散C.成熟紅細(xì)胞通過(guò)無(wú)氧呼吸分解葡萄糖產(chǎn)生ATP,為③提供能量D.成熟紅細(xì)胞表面的糖蛋白處于不斷流動(dòng)和更新中【題眼破譯】提升信息轉(zhuǎn)化能力信息轉(zhuǎn)化信息(對(duì)接問(wèn)題)信息①哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核和各種細(xì)胞器,不能進(jìn)行有氧呼吸和蛋白質(zhì)的合成信息②肌肉細(xì)胞可通過(guò)有氧呼吸消耗氧氣【解析】選D。根據(jù)題意可知,紅細(xì)胞能運(yùn)輸O2和CO2,肌肉細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸時(shí),消耗O2,產(chǎn)生CO2,可以判斷氣體A和B分別是CO2和O2,A正確;①和②表示氣體進(jìn)出紅細(xì)胞,一般氣體等小分子進(jìn)出細(xì)胞的方式為自由擴(kuò)散,④是載體蛋白運(yùn)輸葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞,順濃度梯度,不需要消耗能量,為協(xié)助擴(kuò)散,⑤是H2O通過(guò)水通道蛋白進(jìn)入紅細(xì)胞,屬于協(xié)助擴(kuò)散,B正確;③為紅細(xì)胞通過(guò)消耗能量主動(dòng)吸收K+排出Na+,成熟紅細(xì)胞沒(méi)有線粒體,不能進(jìn)行有氧呼吸,只能通過(guò)無(wú)氧呼吸分解葡萄糖產(chǎn)生ATP,為③提供能量,C正確;成熟紅細(xì)胞沒(méi)有核糖體,不能再合成新的蛋白質(zhì),細(xì)胞膜上的糖蛋白不能更新,糖蛋白存在于細(xì)胞膜的外表面,由于細(xì)胞膜具有流動(dòng)性,其表面的糖蛋白處于不斷流動(dòng)中,D錯(cuò)誤?！咀兪窖由臁刻嵘L(zhǎng)句應(yīng)答能力圖示細(xì)胞呈兩面凹的圓餅狀,其形態(tài)、結(jié)構(gòu)是如何適應(yīng)其運(yùn)輸氧氣功能的?提示:沒(méi)有細(xì)胞核和各種細(xì)胞器,為運(yùn)輸氧氣的血紅蛋白騰出了空間;兩面凹的圓餅狀使其相對(duì)表面積較大,有利于與外界進(jìn)行氣體交換,也有利于其通過(guò)變形通過(guò)毛細(xì)血管?！緦?duì)點(diǎn)訓(xùn)練】1.(2022·常州模擬)如圖是某植物細(xì)胞中Ca2+跨膜運(yùn)輸系統(tǒng)示意圖,下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 (

)A.Ca2+跨膜運(yùn)輸體現(xiàn)了生物膜的選擇透過(guò)性B.呼吸酶抑制劑能抑制細(xì)胞從外界吸收Ca2+C.Ca2+從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)進(jìn)入液泡的方式為主動(dòng)運(yùn)輸D.圖中鈣離子泵具有催化和運(yùn)輸功能【解析】選B。Ca2+通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸運(yùn)出細(xì)胞,通過(guò)協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞,體現(xiàn)了生物膜的功能特性是選擇透過(guò)性,A正確;由于Ca2+進(jìn)入細(xì)胞是協(xié)助擴(kuò)散,不需要能量,所以呼吸酶抑制劑不能抑制細(xì)胞從外界吸收Ca2+,B錯(cuò)誤;液泡中的鈣離子濃度是1×106nmol/L,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中Ca2+的濃度在20~200nmol/L之間,所以Ca2+從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)逆濃度梯度進(jìn)入液泡,屬于主動(dòng)運(yùn)輸,C正確;圖中鈣離子泵可能具有催化和運(yùn)輸?shù)墓δ?催化ATP水解和協(xié)助Ca2+運(yùn)輸,D正確。2.(2022·煙臺(tái)模擬)如圖甲、乙分別是洋蔥根尖在不同O2濃度及不同底物濃度情況下(其他條件適宜),從含硝酸鉀的全營(yíng)養(yǎng)液中吸收N的速率曲線圖。下列敘述不正確的是

(

)A.A點(diǎn)時(shí)影響離子吸收速率的主要因素是能量B.B點(diǎn)時(shí)離子吸收速率不再增大是因?yàn)檩d體的數(shù)量有限C.C點(diǎn)時(shí)影響離子吸收速率的主要因素是底物濃度D.D點(diǎn)時(shí)離子吸收速率不再增大是因?yàn)榈孜餄舛忍?細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離【解析】選D。洋蔥根尖吸收N的方式是主動(dòng)運(yùn)輸,吸收速率受能量、載體和底物濃度的影響。A點(diǎn)時(shí)離子吸收速率未達(dá)到最大,限制因素是O2濃度,而O2濃度通過(guò)影響細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的能量影響吸收速率,故此時(shí)主要影響因素是能量,A正確;B點(diǎn)時(shí)離子吸收速率不再隨O2濃度增大而增大,此時(shí)的限制因素是載體的數(shù)量,B正確;C點(diǎn)時(shí)離子吸收速率未達(dá)到最大,此時(shí)影響離子吸收速率的主要因素是底物濃度,C正確;D點(diǎn)時(shí)離子吸收速率不再隨底物濃度增大而增大,主要是因?yàn)檩d體數(shù)量有限,D錯(cuò)誤。

【加固訓(xùn)練·拔高】(多選)如圖所示為人體某細(xì)胞對(duì)葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)速率與細(xì)胞外葡萄糖濃度的關(guān)系。實(shí)線表示細(xì)胞外僅存在葡萄糖的情況,虛線表示細(xì)胞外同時(shí)存在一定濃度半乳糖的情況。以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是

(

)A.葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)速率隨細(xì)胞外葡萄糖濃度的升高會(huì)持續(xù)增大B.半乳糖可水解為2分子葡萄糖C.該細(xì)胞膜上一定存在轉(zhuǎn)運(yùn)半乳糖的載體D.半乳糖對(duì)葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)有抑制作用【解析】選A、B、C。由曲線走勢(shì)可知,隨著葡萄糖濃度的升高,葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)速率逐漸升高,當(dāng)?shù)竭_(dá)一定濃度后,轉(zhuǎn)運(yùn)速率保持不變,A錯(cuò)誤;半乳糖屬于單糖,不能水解,B錯(cuò)誤;由題干信息“虛線表示細(xì)胞外同時(shí)存在一定濃度半乳糖的情況”可知,半乳糖的濃度是穩(wěn)定的,確定細(xì)胞膜不能轉(zhuǎn)運(yùn)半乳糖,C錯(cuò)誤;由曲線分析可知,僅存在葡萄糖的情況比同時(shí)存在一定濃度半乳糖時(shí)葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)速率高,所以半乳糖對(duì)葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)有抑制作用,D正確?！锟键c(diǎn)3觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原【核心·歸納與整合】

質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)分析:(1)質(zhì)壁分離發(fā)生的條件:①?gòu)募?xì)胞角度分析。a.死細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞及未成熟的植物細(xì)胞(如根尖分生區(qū)細(xì)胞)不發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。b.具有中央大液泡的成熟的植物活細(xì)胞可發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象,且細(xì)胞液最好帶有一定的顏色,便于觀察,以活的紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞最佳。c.紫色洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞細(xì)胞液無(wú)色,可用于觀察質(zhì)壁分離,但需把視野調(diào)暗。②從溶液角度分析。a.在一定濃度(溶質(zhì)不能透過(guò)膜)的溶液中只會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象,不能自動(dòng)復(fù)原。b.在一定濃度(溶質(zhì)可透過(guò)膜)的溶液(如KNO3、乙二醇、甘油等)中可發(fā)生質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原現(xiàn)象。c.鹽酸、酒精、醋酸等溶液能殺死細(xì)胞,不適于做質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的溶液。d.本實(shí)驗(yàn)選用0.3g/mL的蔗糖溶液。若質(zhì)量濃度過(guò)高,質(zhì)壁分離速度雖快,但會(huì)使細(xì)胞在短時(shí)間內(nèi)因失水過(guò)多而死亡,質(zhì)壁分離后不能復(fù)原;若質(zhì)量濃度過(guò)低則不能引起質(zhì)壁分離或質(zhì)壁分離速度太慢。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析:質(zhì)壁分離后在細(xì)胞壁和細(xì)胞膜之間的是濃度降低的外界溶液。這是因?yàn)榧?xì)胞壁是全透性的,且有水分子通過(guò)原生質(zhì)層滲透出來(lái)。(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程分析:本實(shí)驗(yàn)存在的兩組對(duì)照實(shí)驗(yàn),兩組實(shí)驗(yàn)均為自身對(duì)照。

【高考警示鐘】關(guān)于觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離及復(fù)原的兩個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)質(zhì)壁分離狀態(tài)不等于質(zhì)壁分離復(fù)原過(guò)程:植物細(xì)胞處于質(zhì)壁分離狀態(tài)時(shí),可能處于質(zhì)壁分離過(guò)程中,也可能處于質(zhì)壁分離復(fù)原過(guò)程中,還可能處于滲透平衡狀態(tài)。(2)發(fā)生質(zhì)壁分離自動(dòng)復(fù)原時(shí),不是開(kāi)始復(fù)原才開(kāi)始吸收溶質(zhì),細(xì)胞處于此類(lèi)溶液中后,即開(kāi)始吸收溶質(zhì)?！镜漕}·剖析與精練】【典題示范】(2021·廣東選擇考)保衛(wèi)細(xì)胞吸水膨脹使植物氣孔張開(kāi)①。適宜條件下,制作紫鴨跖草葉片下表皮臨時(shí)裝片觀察蔗糖溶液對(duì)氣孔開(kāi)閉的影響,如圖為操作及觀察結(jié)果示意圖②。下列敘述錯(cuò)誤的是 (

)A.比較保衛(wèi)細(xì)胞細(xì)胞液濃度,③處理后>①處理后B.質(zhì)壁分離現(xiàn)象最可能出現(xiàn)在滴加②后的觀察視野中C.滴加③后有較多水分子進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞D.推測(cè)3種蔗糖溶液濃度高低為②>①>③【題眼破譯】提升信息轉(zhuǎn)化能力【解析】選A。本題以用不同濃度的蔗糖溶液處理保衛(wèi)細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)為載體,主要考查植物細(xì)胞失水和吸水原理。根據(jù)圖示可知蔗糖溶液①處理保衛(wèi)細(xì)胞后,保衛(wèi)細(xì)胞的氣孔開(kāi)度變化不大,說(shuō)明蔗糖溶液①的濃度與保衛(wèi)細(xì)胞的細(xì)胞液濃度接近,保衛(wèi)細(xì)胞由初始狀態(tài)經(jīng)過(guò)蔗糖溶液③處理后,氣孔開(kāi)度變大,說(shuō)明細(xì)胞吸水,保衛(wèi)細(xì)胞的細(xì)胞液濃度下降,因此③處理后<①處理后,A錯(cuò)誤,C正確;蔗糖溶液②處理后,保衛(wèi)細(xì)胞的氣孔開(kāi)度變小,說(shuō)明保衛(wèi)細(xì)胞失水,可觀察到質(zhì)壁分離現(xiàn)象,B正確;根據(jù)以上分析,蔗糖溶液①可以近似為保衛(wèi)細(xì)胞的等滲溶液,蔗糖溶液②為保衛(wèi)細(xì)胞的高滲溶液,蔗糖溶液③則為保衛(wèi)細(xì)胞的低滲溶液,故3種蔗糖溶液的濃度高低為②>①>③,D正確。信息轉(zhuǎn)化信息(對(duì)接問(wèn)題)信息①外界溶液濃度低時(shí),氣孔張開(kāi);外界溶液濃度高時(shí),氣孔關(guān)閉信息②蔗糖溶液①使氣孔保持原狀,②使氣孔關(guān)閉,③使氣孔張開(kāi)【變式延伸】提升長(zhǎng)句應(yīng)答能力顯微鏡下根據(jù)哪一現(xiàn)象容易判斷保衛(wèi)細(xì)胞發(fā)生了質(zhì)壁分離?提示:保衛(wèi)細(xì)胞具有葉綠體,位于原生質(zhì)層中,可以原生質(zhì)層中的葉綠體作為標(biāo)志判斷保衛(wèi)細(xì)胞發(fā)生了質(zhì)壁分離。選項(xiàng)中央液泡大小原生質(zhì)層的位置細(xì)胞大小A不變遠(yuǎn)離細(xì)胞壁幾乎不變B變小緊貼細(xì)胞壁幾乎不變C變小遠(yuǎn)離細(xì)胞壁變小D變小緊貼細(xì)胞壁變小2.(多選)(2022·常州模擬)圖甲和圖乙分別是用紫色洋蔥鱗片葉外表皮和內(nèi)表皮觀察質(zhì)壁分離過(guò)程中的視野,圖甲細(xì)胞浸潤(rùn)在0.3g·mL-1的蔗糖溶液中,圖乙細(xì)胞浸潤(rùn)在滴加有伊紅(不能被植物細(xì)胞吸收)的0.3g·mL-1的蔗糖溶液中。下列敘述正確的是

(

)A.為了讓細(xì)胞充分浸潤(rùn)在相應(yīng)溶液中,需用吸水紙?jiān)谏w玻片另一側(cè)重復(fù)吸引B.細(xì)胞液濃度的差異可導(dǎo)致原生質(zhì)層收縮程度不同C.由于細(xì)胞壁不具有選擇透過(guò)性,因此圖乙細(xì)胞中被染成紅色的是原生質(zhì)層D.質(zhì)壁分離復(fù)原后,細(xì)胞內(nèi)外滲透壓不一定相等【解析】選A、B、D。從蓋玻片一側(cè)滴入0.3g·mL-1的蔗糖溶液后,在蓋玻片的另一側(cè)用吸水紙吸引,這樣重復(fù)幾次,細(xì)胞就充分浸潤(rùn)在蔗糖溶液中,A正確;細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離是由于細(xì)胞液濃度小于外界溶液濃度,在一定范圍內(nèi)濃度差越大,細(xì)胞的質(zhì)壁分離程度越大,其原生質(zhì)層收縮程度越大,故細(xì)胞液濃度的差異可導(dǎo)致原生質(zhì)層收縮程度不同,B正確;由于細(xì)胞壁是全透性的,因此圖乙細(xì)胞中被染成紅色的是原生質(zhì)層與細(xì)胞壁之間的部分,C錯(cuò)誤;質(zhì)壁分離的細(xì)胞復(fù)原后,由于細(xì)胞壁的存在,水分子進(jìn)出細(xì)胞達(dá)到平衡時(shí),細(xì)胞液的滲透壓可能大于或等于溶液的滲透壓,所以質(zhì)壁分離復(fù)原后,細(xì)胞內(nèi)外滲透壓不一定相等,D正確。

【加固訓(xùn)練·拔高】(多選)取某一紅色花冠的2個(gè)大小相同、生理狀態(tài)相似的花瓣細(xì)胞,將它們分別放置在甲、乙兩種溶液中,測(cè)得細(xì)胞失水量的變化如圖1,液泡直徑的變化如圖2,下列敘述不正確的是

(

)A.第4分鐘后乙溶液中細(xì)胞由于失水過(guò)多而死亡B.甲、乙兩種溶液的濃度不同,溶質(zhì)也不可能相同C.第2分鐘前乙溶液中花瓣細(xì)胞的失水速率大于甲溶液D.圖2中曲線Ⅰ和圖1中乙溶液細(xì)胞失水量曲線對(duì)應(yīng)【解析】選A、B、C。第4分鐘后乙溶液中細(xì)胞吸水,發(fā)生了質(zhì)壁分離復(fù)原,A錯(cuò)誤;圖1中兩條曲線的差異是甲、乙溶液溶質(zhì)不同造成的,甲溶液中的溶質(zhì)不能被細(xì)胞吸收,乙溶液中的溶質(zhì)可以被細(xì)胞通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞轿?但兩種溶液的濃度可能相同,B錯(cuò)誤;據(jù)圖1中第2分鐘前兩曲線的變化趨勢(shì)可知,處于甲溶液中的花瓣細(xì)胞的失水速率大于乙溶液,C錯(cuò)誤;分析圖2可知,曲線Ⅰ中液泡先變小后恢復(fù)到原樣,與乙溶液中細(xì)胞失水量曲線對(duì)應(yīng),曲線Ⅱ中液泡先變小后維持不變,與甲溶液中細(xì)胞失水量曲線對(duì)應(yīng),D正確。高考集訓(xùn)·命題前瞻【考題體驗(yàn)·悟透】角度一從生命觀念角度,考查物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)1.(2020·海南等級(jí)考)ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是一類(lèi)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,參與細(xì)胞吸收多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),每一種ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白對(duì)物質(zhì)運(yùn)輸具有特異性。ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程如圖所示,下列有關(guān)敘述正確的是 (

)A.ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可提高O2的跨膜運(yùn)輸速度B.ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可協(xié)助葡萄糖順濃度梯度進(jìn)入細(xì)胞C.Cl-和氨基酸依賴(lài)同一種ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白跨膜運(yùn)輸D.若ATP水解受阻,ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白不能完成轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程突破口:依據(jù)圖示分析ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的功能?！窘馕觥窟xD。O2的跨膜運(yùn)輸方式為自由擴(kuò)散,不需要載體蛋白協(xié)助,A錯(cuò)誤;據(jù)圖可知:ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白發(fā)揮作用過(guò)程中伴隨水解ATP,產(chǎn)生能量,葡萄糖順濃度梯度進(jìn)入細(xì)胞不需要耗能,B錯(cuò)誤;據(jù)題干信息可知“每一種ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白對(duì)物質(zhì)運(yùn)輸具有特異性”,故Cl-和氨基酸跨膜運(yùn)輸依賴(lài)的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白不同,C錯(cuò)誤;據(jù)圖可知,ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的功能發(fā)揮伴隨ATP水解的過(guò)程,故若ATP水解受阻,ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白不能完成轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程,D正確。2.(2020·北京等級(jí)考)GLUT4是骨骼肌細(xì)胞膜上的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。研究者測(cè)定了5名志愿者進(jìn)行6周騎行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練前后骨骼肌中GLUT4的含量(如圖)。由此可知,訓(xùn)練可能使骨骼肌細(xì)胞發(fā)生的變化是

(

)A.合成的GLUT4增多B.消耗的葡萄糖減少C.分泌到細(xì)胞外的GLUT4增多D.GLUT4基因的數(shù)量增多突破口:GLUT4含量與訓(xùn)練前和訓(xùn)練后的關(guān)系?！窘馕觥窟xA。由題圖可知,與訓(xùn)練前相比,訓(xùn)練后骨骼肌中GLUT4的相對(duì)含量增加,說(shuō)明訓(xùn)練使骨骼肌細(xì)胞合成的GLUT4增多,A正確;訓(xùn)練后骨骼肌中GLUT4的含量增加,又因?yàn)镚LUT4是骨骼肌細(xì)胞膜上的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,因此訓(xùn)練可促進(jìn)骨骼肌細(xì)胞對(duì)葡萄糖的吸收和利用,B錯(cuò)誤;GLUT4是骨骼肌細(xì)胞膜上的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,不分泌到細(xì)胞外,C錯(cuò)誤;訓(xùn)練可促進(jìn)GLUT4基因的表達(dá),但無(wú)法改變GLUT4基因的數(shù)量,D錯(cuò)誤。角度二從科學(xué)探究角度,考查質(zhì)壁分離及復(fù)原實(shí)驗(yàn)3.(2020·北京等級(jí)考)下列高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中,用紫色的洋蔥鱗片葉和黑藻葉片作為實(shí)驗(yàn)材料均可完成的是

(

)A.觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)B.提取和分離葉綠素C.觀察細(xì)胞質(zhì)壁分離及復(fù)原D.觀察細(xì)胞的有絲分裂突破口:生物實(shí)驗(yàn)材料的選擇?！窘馕觥窟xC。紫色洋蔥鱗片葉細(xì)胞不含葉綠體,不能作為觀察葉綠體的實(shí)驗(yàn)材料,黑藻的幼嫩葉片中含有大量的葉綠體,細(xì)胞