2024年高中生物新教材同步必修第一冊(cè) 第4章 本章知識(shí)網(wǎng)絡(luò)含答案

2024年高中生物新教材同步必修第一冊(cè)第4章本章知識(shí)網(wǎng)絡(luò)含答案本章知識(shí)網(wǎng)絡(luò)第1節(jié)被動(dòng)運(yùn)輸?shù)?課時(shí)水進(jìn)出細(xì)胞的原理[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.闡明滲透作用的條件及原理。2.結(jié)合探究實(shí)驗(yàn)，分析理解細(xì)胞吸水和失水的過程及應(yīng)用。一、滲透作用1．概念：水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜的擴(kuò)散，稱為滲透作用。2．方向：水分子從水的相對(duì)含量高的一側(cè)向相對(duì)含量低的一側(cè)滲透。任務(wù)一：滲透作用發(fā)生的條件根據(jù)教材P62“問題探討”中的滲透現(xiàn)象示意圖，回答下列問題：(1)漏斗管內(nèi)的液面升高的原因：由于單位體積的清水中水分子數(shù)多于蔗糖溶液中的水分子數(shù)，因此單位時(shí)間內(nèi)由清水進(jìn)入蔗糖溶液的水分子數(shù)多于由蔗糖溶液進(jìn)入清水的水分子數(shù)。(2)漏斗管內(nèi)的液面不會(huì)一直升高的原因：管內(nèi)的水柱產(chǎn)生的壓力會(huì)加快漏斗中的水分子向外擴(kuò)散的速度，最終膜兩側(cè)水分子擴(kuò)散的速度達(dá)到平衡，液面不再上升。(3)滲透裝置中，當(dāng)漏斗內(nèi)的溶液不再上升時(shí)，半透膜兩側(cè)的溶液濃度是否相同？為什么？提示不相同。漏斗內(nèi)溶液濃度仍然高，由于漏斗管內(nèi)液面升高形成的靜水壓會(huì)阻止水分子由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴(kuò)散，故半透膜兩側(cè)溶液濃度關(guān)系仍是漏斗內(nèi)溶液濃度高于燒杯中清水的濃度。(4)如果用紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)的液面會(huì)不會(huì)升高？為什么？提示不會(huì)。原因是紗布是全透性的，水分子和蔗糖分子都能通過。(5)如果燒杯內(nèi)不是清水，而是同等濃度的蔗糖溶液，漏斗管內(nèi)的液面會(huì)不會(huì)升高？為什么？提示不會(huì)。半透膜兩側(cè)溶液的濃度相等時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)透過半透膜進(jìn)入長(zhǎng)頸漏斗的水分子數(shù)量等于滲出的水分子數(shù)量。1．滲透作用具備的兩個(gè)條件(1)具有半透膜；(2)膜兩側(cè)溶液存在濃度差。2．水分子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律(1)水的運(yùn)輸方向：從含水量高的一側(cè)向含水量低的一側(cè)運(yùn)輸。(2)半透膜兩側(cè)的水分子進(jìn)行雙向運(yùn)動(dòng)，液面變化是由水分子雙向運(yùn)動(dòng)差異所導(dǎo)致的。(3)當(dāng)液面高度不再變化時(shí)，水分子仍進(jìn)出半透膜，但進(jìn)出達(dá)到平衡。3．滲透平衡≠濃度相等滲透平衡只意味著半透膜兩側(cè)水分子移動(dòng)達(dá)到平衡狀態(tài)，既不可看作沒有水分子移動(dòng)，也不可看作兩側(cè)溶液濃度絕對(duì)相等。滲透平衡后，溶液濃度高的一側(cè)液面高(反之亦然，即液面高的一側(cè)溶液濃度也高)；濃度差越大，液面高度差也越大。1.某科研小組設(shè)計(jì)如圖所示的滲透裝置，其中蔗糖不能透過半透膜，漏斗內(nèi)溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)為兩種不同濃度的蔗糖溶液，液面不動(dòng)(滲透平衡)時(shí)液面差為Δh。下列說法正確的是()A．滲透平衡后S1和S2濃度的大小關(guān)系為S1＝S2B．滲透平衡后無(wú)水分子通過半透膜C．漏斗中溶液液面上升速率逐漸加快D．向漏斗內(nèi)加適量清水Δh將變小答案D解析漏斗內(nèi)溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)為兩種不同濃度的蔗糖溶液，滲透平衡時(shí)液面差為Δh，此時(shí)S1和S2濃度的大小關(guān)系為S1＞S2，A錯(cuò)誤；滲透平衡后水分子依然進(jìn)出半透膜，只不過進(jìn)出半透膜的水分子的量相等，B錯(cuò)誤；S1溶液濃度大于S2，所以漏斗中溶液液面上升，但隨著液面高度差的增大，液面上升速率逐漸減慢，C錯(cuò)誤；向漏斗內(nèi)加適量清水，S1的濃度會(huì)變得更小，則兩種蔗糖溶液的濃度差變小，達(dá)到滲透平衡后Δh將變小，D正確。2.如圖實(shí)驗(yàn)裝置中，半透膜只允許水分子和單糖分子透過，向a側(cè)加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的蔗糖溶液，向b側(cè)加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的葡萄糖溶液，初始狀態(tài)如圖。則下列關(guān)于液面的變化及相關(guān)敘述正確的是()A．a(chǎn)先降后升，b先升后降B．a(chǎn)先升后降，b先降后升C．當(dāng)液面最終停止變化時(shí)，半透膜兩側(cè)溶液濃度相等D．當(dāng)液面最終停止變化時(shí)，b側(cè)濃度高于a側(cè)答案A解析本實(shí)驗(yàn)中的半透膜只允許葡萄糖、水分子透過，而蔗糖分子不能透過。相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的葡萄糖溶液和蔗糖溶液，由于葡萄糖的摩爾質(zhì)量較小，其物質(zhì)的量濃度就較大，水分子和葡萄糖都能透過半透膜，但分子小得多的水分子滲透速率要快得多。剛開始時(shí)水分子向物質(zhì)的量濃度較大的葡萄糖溶液一側(cè)滲透，所以b液面高于a液面。之后葡萄糖也逐漸透過半透膜到達(dá)a側(cè)，使a側(cè)濃度升高，水又反向滲透，a液面又高于b液面。因此，a先降后升，b先升后降。由于靜水壓的作用，當(dāng)液面最終停止變化時(shí)，b側(cè)濃度低于a側(cè)。題后歸納(1)滲透系統(tǒng)的溶液濃度研究滲透作用時(shí)溶液濃度是指物質(zhì)的量濃度而非質(zhì)量濃度：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，質(zhì)量濃度相同，但葡萄糖溶液的物質(zhì)的量濃度大，故水由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移動(dòng)。(2)滲透現(xiàn)象中液面變化的判斷方法半透膜兩側(cè)分別為濃度不同的溶液A、B，有以下三種情況：①若A側(cè)溶質(zhì)(如葡萄糖等)可以通過半透膜，B側(cè)溶質(zhì)不能通過半透膜，則最終B側(cè)液面升高。②若A側(cè)和B側(cè)溶質(zhì)是同種物質(zhì)且均不能通過半透膜，則濃度高的一側(cè)液面升高。③若A、B兩側(cè)溶液的溶質(zhì)均能通過半透膜，則兩側(cè)不存在高度差。二、水進(jìn)出細(xì)胞的原理1．動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水(1)條件及現(xiàn)象過程條件現(xiàn)象吸水外界溶液的濃度＜細(xì)胞質(zhì)的濃度失水外界溶液的濃度＞細(xì)胞質(zhì)的濃度平衡外界溶液的濃度＝細(xì)胞質(zhì)的濃度(2)動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜。2．植物細(xì)胞的吸水和失水(1)成熟植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)植物細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要是指液泡里面的細(xì)胞液。水進(jìn)出細(xì)胞主要是指水經(jīng)過原生質(zhì)層進(jìn)出液泡。(2)成熟植物細(xì)胞吸水和失水的方式植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，植物細(xì)胞也是通過滲透作用吸水和失水的。(3)植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原的原因3．探究植物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)材料：紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞，具有中央大液泡，細(xì)胞液呈紫色，便于觀察。(2)實(shí)驗(yàn)流程判斷正誤(1)當(dāng)外界溶液的濃度低時(shí)，紅細(xì)胞一定會(huì)由于吸水而漲破()(2)植物細(xì)胞的原生質(zhì)層由細(xì)胞膜和液泡膜組成()(3)在“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”實(shí)驗(yàn)操作中，共涉及三次顯微鏡觀察，第一次用低倍鏡觀察，第二、三次用高倍鏡觀察()答案(1)×(2)×(3)×解析(1)不一定；因?yàn)榧t細(xì)胞吸水膨脹后細(xì)胞內(nèi)的溶液濃度也會(huì)下降，如果外界溶液濃度不是很低，有可能細(xì)胞內(nèi)的溶液濃度下降后與外界溶液的濃度達(dá)到平衡，此時(shí)，紅細(xì)胞將不再吸水。(2)植物細(xì)胞的原生質(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)在該實(shí)驗(yàn)操作中，三次都是用低倍鏡進(jìn)行觀察。任務(wù)二：探究植物細(xì)胞的吸水和失水1.現(xiàn)象：將放置一段時(shí)間的馬鈴薯切成如圖所示形狀，凹槽內(nèi)倒入一定量清水，一段時(shí)間后液面下降；再將適量蔗糖加入凹槽清水中，一段時(shí)間后液面上升，試解釋上述現(xiàn)象。提示凹槽內(nèi)注入清水后，由于馬鈴薯細(xì)胞液濃度大于清水，馬鈴薯細(xì)胞吸水，導(dǎo)致清水液面下降；當(dāng)向清水中加入適量蔗糖后，蔗糖溶液的濃度大于細(xì)胞液濃度，細(xì)胞失水，一段時(shí)間后導(dǎo)致液面升高。2．探究植物細(xì)胞的吸水和失水(1)提出問題：水分進(jìn)出細(xì)胞是通過滲透作用嗎？原生質(zhì)層是否相當(dāng)于一層半透膜？(2)作出假設(shè)：原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。(3)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路①如果假設(shè)是正確的，當(dāng)外界溶液的濃度高于細(xì)胞液的濃度時(shí)，細(xì)胞就會(huì)失水，液泡體積就會(huì)縮?。划?dāng)外界溶液的濃度低于細(xì)胞液的濃度時(shí)，細(xì)胞就會(huì)吸水，液泡體積就會(huì)增大。所以可以通過液泡體積的大小變化反映水分進(jìn)出細(xì)胞的情況。②如何使細(xì)胞外溶液的濃度升高或降低？提示提供蔗糖溶液使細(xì)胞外溶液濃度升高，提供清水使細(xì)胞外溶液濃度降低。③如何看到細(xì)胞，需要借助到什么材料和用具？提示利用顯微鏡觀察臨時(shí)裝片。④對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出預(yù)測(cè)——細(xì)胞失水或吸水后可能出現(xiàn)哪些可觀察的變化？提示由于原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，水分子可以自由透過，而蔗糖分子不能透過。因此，在蔗糖溶液中植物細(xì)胞的中央液泡會(huì)變小，發(fā)生質(zhì)壁分離；加入清水后，當(dāng)細(xì)胞液濃度大于外界溶液的濃度時(shí)，外界溶液中的水就會(huì)透過原生質(zhì)層進(jìn)入細(xì)胞液，發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原。(4)實(shí)驗(yàn)材料的選擇①下列細(xì)胞中能發(fā)生質(zhì)壁分離的是CEF。A．大蒜根尖分生區(qū)細(xì)胞B．人的口腔上皮細(xì)胞C．菠菜葉肉細(xì)胞D．蛙的紅細(xì)胞E．洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞F．洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞②若該細(xì)胞代表紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞，則有色區(qū)域在7(用圖中數(shù)字表示)；若是黑藻葉肉細(xì)胞，則有色區(qū)域在5(用圖中數(shù)字表示)；若是洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞做實(shí)驗(yàn)材料，為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果方便觀察，外界溶液中滴加了胭脂紅染色劑，則有色區(qū)域在6(用圖中數(shù)字表示)。(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析①將紫色洋蔥鱗片葉的外表皮細(xì)胞放在質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液中，一段時(shí)間后，該細(xì)胞的顏色如何變化？其吸水能力又如何變化？提示顏色逐漸變深。吸水能力逐漸增強(qiáng)。②有位同學(xué)錯(cuò)取了質(zhì)量濃度為3g/mL的蔗糖溶液，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞發(fā)生了質(zhì)壁分離，給臨時(shí)裝片滴加清水并引流后幾乎沒有觀察到質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象，分析原因可能是什么？提示蔗糖溶液濃度太高，細(xì)胞因過度失水而死亡，不能再發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。③實(shí)驗(yàn)中共涉及三次顯微鏡觀察，其中第一次觀察的目的是什么？提示觀察正常洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的狀態(tài)，以便與處理后的細(xì)胞狀態(tài)形成對(duì)照。(6)拓展應(yīng)用①用物質(zhì)的量濃度為2mol·L－1的乙二醇溶液和2mol·L－1的蔗糖溶液分別浸泡某種植物細(xì)胞，觀察細(xì)胞的質(zhì)壁分離現(xiàn)象，得到其原生質(zhì)體(即植物細(xì)胞中細(xì)胞壁以內(nèi)的部分)體積變化情況如圖所示。請(qǐng)回答：2min后，不同于處于2mol·L－1的蔗糖溶液中的細(xì)胞，處于2mol·L－1的乙二醇溶液中的細(xì)胞自動(dòng)發(fā)生了質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象，發(fā)生該現(xiàn)象的原因是乙二醇分子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，引起細(xì)胞液的濃度增大，細(xì)胞吸水使質(zhì)壁分離自動(dòng)復(fù)原。當(dāng)質(zhì)壁分離復(fù)原后，此時(shí)細(xì)胞液的濃度大于或等于外界溶液濃度。②細(xì)胞液中物質(zhì)的濃度對(duì)于維持細(xì)胞的生命活動(dòng)非常重要?，F(xiàn)提供紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，測(cè)定該細(xì)胞的細(xì)胞液的濃度相當(dāng)于多少質(zhì)量濃度的蔗糖溶液。寫出你的實(shí)驗(yàn)思路。提示可以配制一系列濃度梯度的蔗糖溶液，將紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞置于配好的各種濃度的蔗糖溶液中，適當(dāng)時(shí)間后用顯微鏡觀察細(xì)胞質(zhì)壁分離情況。記錄剛好發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞所用的蔗糖溶液濃度，以及剛好尚未發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞所用的蔗糖溶液濃度，據(jù)此推算出細(xì)胞液的濃度應(yīng)介于這兩個(gè)濃度之間。1．質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象發(fā)生的條件(1)從細(xì)胞角度分析①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。②具有中央大液泡的成熟植物細(xì)胞可發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。(2)從溶液角度分析①在一定濃度的溶液(溶質(zhì)不能透過膜)中只發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，不能發(fā)生自動(dòng)復(fù)原現(xiàn)象(只有用清水或低滲溶液處理，方可復(fù)原)。②在一定濃度的溶液(溶質(zhì)可透過膜)中發(fā)生質(zhì)壁分離后可自動(dòng)復(fù)原，如甘油、尿素、乙二醇、KNO3溶液等。③在高濃度溶液中質(zhì)壁分離現(xiàn)象明顯，但溶液濃度過高時(shí)不能發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，因?yàn)槿芤簼舛冗^高，細(xì)胞會(huì)因過度失水而死亡。④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。2．質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象的拓展應(yīng)用(1)判斷細(xì)胞的活性待測(cè)細(xì)胞＋蔗糖溶液eq\o(→,\s\up7(鏡檢))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原→活細(xì)胞,不發(fā)生質(zhì)壁分離→死細(xì)胞))(2)測(cè)定細(xì)胞液濃度的范圍待測(cè)細(xì)胞＋一系列濃度梯度的蔗糖溶液分別鏡檢，細(xì)胞液濃度介于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛剛發(fā)生質(zhì)壁分離的兩種外界溶液的濃度之間。(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鏡檢，比較剛發(fā)生質(zhì)壁分離時(shí)所需時(shí)間的長(zhǎng)短→判斷細(xì)胞液濃度的大小(時(shí)間越短，細(xì)胞液濃度越小)。(4)鑒別不同種類的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)成熟植物細(xì)胞＋不同種類溶液eq\o(→,\s\up7(鏡),\s\do5(檢))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(只發(fā)生質(zhì)壁分離→蔗糖溶液,質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原→KNO3溶液))3．如圖1為光學(xué)顯微鏡下觀察到的某植物細(xì)胞質(zhì)壁分離的實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖，圖2為質(zhì)壁分離及其復(fù)原實(shí)驗(yàn)流程圖。下列說法正確的是()A．圖1細(xì)胞若繼續(xù)發(fā)生質(zhì)壁分離，則該細(xì)胞的吸水能力減弱B．圖1所示結(jié)果只能在圖2中C處觀察到C．增大蔗糖溶液的濃度會(huì)使第二次觀察(D)和第三次觀察(F)實(shí)驗(yàn)效果更明顯D．該實(shí)驗(yàn)用顯微鏡主要觀察原生質(zhì)層的位置、液泡的顏色和大小等答案D解析圖1細(xì)胞若繼續(xù)發(fā)生質(zhì)壁分離，細(xì)胞失水，則該細(xì)胞的吸水能力不斷增強(qiáng)，A錯(cuò)誤；圖1所示結(jié)果可能處于質(zhì)壁分離過程中或者平衡狀態(tài)，也可能處于質(zhì)壁分離復(fù)原過程中，因此可能在圖2的C處或E處觀察到，B錯(cuò)誤；適當(dāng)增大蔗糖溶液的濃度，使蔗糖溶液與細(xì)胞液的濃度差變大，質(zhì)壁分離的速度加快，但如果蔗糖濃度過高，會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞因失水過多而死亡，不會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象，C錯(cuò)誤。4．(2023·安徽蚌埠高一檢測(cè))用物質(zhì)的量濃度為2mol·L－1的乙二醇溶液和同物質(zhì)的量濃度的蔗糖溶液分別浸泡某種植物細(xì)胞，觀察細(xì)胞的質(zhì)壁分離現(xiàn)象，得到其原生質(zhì)體(植物細(xì)胞除去細(xì)胞壁后剩余的部分)體積變化情況，如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是()A．在蔗糖溶液中，植物細(xì)胞體積明顯逐漸減小B．在d點(diǎn)時(shí)，蔗糖溶液中仍有水分子進(jìn)出植物細(xì)胞C．在0～240s內(nèi)，乙二醇沒有通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)D．在c點(diǎn)與a點(diǎn)代表體積相等時(shí)，推測(cè)植物細(xì)胞液濃度相同答案B解析在蔗糖溶液中，由于細(xì)胞失水，原生質(zhì)體的體積明顯縮小，但細(xì)胞壁伸縮性較小，細(xì)胞體積沒有明顯變化，A錯(cuò)誤；水分子進(jìn)出細(xì)胞的行為任何時(shí)刻都可發(fā)生，d點(diǎn)進(jìn)出達(dá)到平衡，B正確；0～240s內(nèi)，乙二醇通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，導(dǎo)致細(xì)胞液濃度增大，細(xì)胞吸水導(dǎo)致質(zhì)壁分離自動(dòng)復(fù)原，C錯(cuò)誤；c點(diǎn)相比a點(diǎn)，有部分乙二醇進(jìn)入了細(xì)胞，c點(diǎn)的原生質(zhì)體體積和a點(diǎn)的體積相等，但由于細(xì)胞壁的限制，二者的細(xì)胞液濃度未必相等，D錯(cuò)誤。題組一滲透現(xiàn)象及原理分析1．圖甲是發(fā)生滲透作用時(shí)的初始狀態(tài)，圖乙是較長(zhǎng)時(shí)間之后，漏斗內(nèi)外的水分子達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)的狀態(tài)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．圖甲中③為半透膜，水分子能自由通過B．圖甲中溶液②的濃度大于溶液①的濃度C．圖乙中溶液①的濃度與溶液②的濃度相等D．圖甲中溶液①和②濃度差越大，則圖乙中的水柱越高答案C解析在圖乙中，高出液面的水柱所產(chǎn)生的壓力與滲透壓達(dá)到平衡，此時(shí)漏斗內(nèi)溶液②的濃度應(yīng)比溶液①的濃度高。2．(2023·廣東珠海高一期末)某同學(xué)為探究膜的通透性而設(shè)計(jì)了如圖所示的滲透裝置，開始時(shí)燒杯內(nèi)的液面和長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)的液面相平。在長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)液面上升的過程中()A．液面上升的速率先加快后減慢最終維持穩(wěn)定B．水分子只能透過半透膜從清水進(jìn)入蔗糖溶液C．當(dāng)半透膜兩側(cè)液體濃度相等時(shí)，水分子不再通過半透膜擴(kuò)散D．當(dāng)半透膜兩側(cè)水分子進(jìn)出速率相等時(shí)，長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)液面最高答案D解析在長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)液面上升的過程中，漏斗內(nèi)蔗糖溶液的濃度逐漸減小，液面上升的速率逐漸減慢，最終維持穩(wěn)定，A錯(cuò)誤；在長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)液面上升的過程中，有水分子透過半透膜從清水進(jìn)入蔗糖溶液，也有水分子透過半透膜從蔗糖溶液進(jìn)入清水，只是水分子進(jìn)入蔗糖溶液的多，出來(lái)的少，B錯(cuò)誤；由于蔗糖分子不能透過半透膜，半透膜兩側(cè)液體濃度不會(huì)相等，C錯(cuò)誤。3．將生雞蛋的大頭保持殼膜完好去掉蛋殼，小頭開個(gè)小孔讓蛋清和蛋黃流出。將蛋殼內(nèi)灌入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的蔗糖溶液，然后放在燒杯的清水中并用鉛筆標(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所致C．若將清水換為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的NaCl溶液，則蛋殼先上浮后下沉D．達(dá)到平衡后，水分子將不再發(fā)生移動(dòng)答案D解析本實(shí)驗(yàn)中相當(dāng)于滲透裝置中的半透膜的是殼膜，A正確；由于殼膜內(nèi)的濃度大于外界溶液的濃度，外界清水透過殼膜進(jìn)入到殼膜內(nèi)的蔗糖溶液中，導(dǎo)致蛋殼下沉，吃水線低于燒杯的水面，B正確；若將清水換為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的NaCl溶液，由于殼膜內(nèi)的濃度小于外界溶液的濃度，殼膜內(nèi)的水就透過殼膜進(jìn)入到殼膜外，導(dǎo)致蛋殼上浮，由于Na＋和Cl－都可以通過半透膜，因此半透膜兩側(cè)的濃度差很快消失，殼膜外的水就透過殼膜進(jìn)入到殼膜內(nèi)，導(dǎo)致蛋殼下沉，C正確；水分子進(jìn)出殼膜達(dá)到平衡時(shí)，水分子仍進(jìn)出殼膜，D錯(cuò)誤。題組二水進(jìn)出細(xì)胞的原理4．將家兔紅細(xì)胞甲、乙、丙(細(xì)胞內(nèi)部溶液濃度相等)分別置于三種不同濃度(a、b、c)的溶液中，水分子的跨膜運(yùn)輸示意圖如下(箭頭方向表示水分子的進(jìn)出，箭頭粗細(xì)表示水分子出入的多少)。下列說法正確的是()A．據(jù)圖可知，三種溶液濃度c＜b＜aB．甲細(xì)胞發(fā)生了滲透吸水現(xiàn)象C．光學(xué)顯微鏡下可以觀察到乙細(xì)胞有水分子進(jìn)出D．如果把丙細(xì)胞換成洋蔥表皮細(xì)胞，則其會(huì)漲破答案A解析由圖分析可知，甲細(xì)胞處于高濃度溶液中，細(xì)胞失水量大于吸水量，甲細(xì)胞發(fā)生了滲透失水現(xiàn)象，B錯(cuò)誤；光學(xué)顯微鏡下可觀察到細(xì)胞體積的變化，不能觀察到水分子的進(jìn)出，C錯(cuò)誤；若把丙細(xì)胞換成洋蔥表皮細(xì)胞，植物細(xì)胞膜外有細(xì)胞壁，對(duì)細(xì)胞起支持和保護(hù)作用，則該細(xì)胞不會(huì)漲破，D錯(cuò)誤。5．下列有關(guān)植物細(xì)胞質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的敘述，錯(cuò)誤的是()A．與白色花瓣相比，采用紅色花瓣有利于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察B．若用黑藻葉片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，葉綠體的存在會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)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．若用紫色洋蔥鱗片葉外表皮做實(shí)驗(yàn)，只要用低倍鏡觀察，可不必用高倍鏡答案B解析紅色花瓣細(xì)胞的液泡呈現(xiàn)紅色，比白色花瓣更便于觀察質(zhì)壁分離現(xiàn)象，A正確；黑藻葉片的葉肉細(xì)胞中，液泡無(wú)色，葉綠體的存在使原生質(zhì)層呈現(xiàn)綠色，有利于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，B錯(cuò)誤；紫色洋蔥鱗片葉外表皮不同部位的細(xì)胞，其細(xì)胞液濃度不一定相同，用相同濃度的外界溶液進(jìn)行質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)時(shí)，觀察到的質(zhì)壁分離程度可能不同，C正確；紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞體積較大，低倍鏡下即可觀察到質(zhì)壁分離現(xiàn)象，不需要用高倍顯微鏡，D正確。6．(2023·河北唐山高一檢測(cè))在“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”實(shí)驗(yàn)中，對(duì)紫色洋蔥鱗片葉外表皮臨時(shí)裝片進(jìn)行了三次觀察(如圖所示)。下列有關(guān)敘述正確的是()A．第一次觀察時(shí)容易看到紫色大液泡和較大的無(wú)色細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)區(qū)域B．第二次觀察時(shí)可以發(fā)現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)壁分離首先發(fā)生在細(xì)胞的角隅處C．吸水紙的主要作用是吸除滴管滴加的多余液體，以免污染鏡頭D．為了節(jié)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間，通?？梢允÷缘谝淮物@微鏡觀察步驟答案B解析第一次觀察時(shí)不能觀察到較大的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，可觀察到紫色大液泡；吸水紙的作用是引流，目的是使蔗糖溶液或清水通過洋蔥鱗片葉，使其發(fā)生質(zhì)壁分離或質(zhì)壁分離復(fù)原；第一次顯微鏡觀察是為了對(duì)照。7．將紫色洋蔥鱗片葉外表皮浸潤(rùn)在質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液中，1min后進(jìn)行顯微觀察，結(jié)果如圖。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．圖中L是細(xì)胞壁，M是液泡，N中充滿的是蔗糖溶液B．外界溶液濃度與細(xì)胞液濃度的大小此時(shí)無(wú)法確定C．實(shí)驗(yàn)說明細(xì)胞膜與細(xì)胞壁在物質(zhì)透過性上存在顯著差異D．未成熟的植物細(xì)胞不發(fā)生滲透失水或吸水答案D解析L是細(xì)胞壁，M是液泡，N是原生質(zhì)層與細(xì)胞壁中間的部分，由于細(xì)胞壁具有全透性，而原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，因此N中充滿的是蔗糖溶液，A、C正確；根據(jù)圖示無(wú)法判斷細(xì)胞處于質(zhì)壁分離加強(qiáng)還是質(zhì)壁分離已達(dá)到平衡的狀態(tài)，所以外界溶液濃度與細(xì)胞液濃度的大小此時(shí)無(wú)法確定，B正確；未成熟的植物細(xì)胞沒有大液泡，細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜，當(dāng)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)與外界溶液存在濃度差時(shí)，也能發(fā)生滲透吸水或失水，D錯(cuò)誤。8．(2023·天津河北區(qū)高一期末)下列各項(xiàng)中通過質(zhì)壁分離的實(shí)驗(yàn)不能證明的是()A．成熟細(xì)胞的死活B．能否發(fā)生滲透作用C．原生質(zhì)層和細(xì)胞壁的伸縮性大小D．原生質(zhì)層的組成答案D解析只有活細(xì)胞才能發(fā)生質(zhì)壁分離，死細(xì)胞是不能發(fā)生質(zhì)壁分離的，所以通過質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)可以判斷成熟植物細(xì)胞的死活，A不符合題意；質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原實(shí)驗(yàn)的原理是滲透作用，B不符合題意；質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)無(wú)法探究出原生質(zhì)層的組成，D符合題意。9.如圖所示，容器甲中含0.02mol·L－1蔗糖，0.03mol·L－1尿素；容器乙中含0.01mol·L－1蔗糖，0.05mol·L－1尿素。甲、乙間隔一層半透膜。第一種情況：半透膜只允許水分子通過；第二種情況：半透膜允許水分子和尿素分子通過。當(dāng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，這兩種情況下的液面高度分別是()A．一樣高，甲高于乙 B．乙高于甲，不能確定C．乙高于甲，甲高于乙 D．一樣高，不能確定答案C，乙溶液中總的物質(zhì)的量濃度為0.06mol·L－1，乙溶液的滲透壓高于甲的，故最終乙液面高于甲。第二種情況：半透膜允許水分子和尿素分子通過，那么最終半透膜兩側(cè)的尿素濃度相等，但是甲溶液中的蔗糖濃度大于乙的，故最終甲液面高于乙。10．(2023·遼寧丹東高一月考)某植物根毛細(xì)胞間隙液的濃度為a，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的濃度為b，細(xì)胞液的濃度為c，正常狀態(tài)下，三處液體濃度間的關(guān)系是()A．a(chǎn)>b>c B．b>c>aC．a(chǎn)>c>b D．c>b>a答案D解析水分子由濃度低的溶液向濃度高的溶液滲透，正常情況下細(xì)胞處于吸水的狀態(tài)，所以濃度高低依次是細(xì)胞液濃度>細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)濃度>細(xì)胞間隙液濃度，即c>b>a。11．(2022·全國(guó)甲，2)植物成熟葉肉細(xì)胞的細(xì)胞液濃度可以不同。現(xiàn)將a、b、c三種細(xì)胞液濃度不同的某種植物成熟葉肉細(xì)胞，分別放入三個(gè)裝有相同濃度蔗糖溶液的試管中，當(dāng)水分交換達(dá)到平衡時(shí)觀察到：①細(xì)胞a未發(fā)生變化；②細(xì)胞b體積增大；③細(xì)胞c發(fā)生了質(zhì)壁分離。若在水分交換期間細(xì)胞與蔗糖溶液沒有溶質(zhì)的交換，下列關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)的敘述，不合理的是()A．水分交換前，細(xì)胞b的細(xì)胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度B．水分交換前，細(xì)胞液濃度大小關(guān)系為細(xì)胞b>細(xì)胞a>細(xì)胞cC．水分交換平衡時(shí)，細(xì)胞c的細(xì)胞液濃度大于細(xì)胞a的細(xì)胞液濃度D．水分交換平衡時(shí)，細(xì)胞c的細(xì)胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度答案C解析水分交換達(dá)到平衡時(shí)，細(xì)胞a未發(fā)生變化，說明其細(xì)胞液濃度與外界蔗糖溶液濃度相等；水分交換達(dá)到平衡時(shí)，雖然細(xì)胞內(nèi)外溶液濃度相同，但細(xì)胞c失水后外界蔗糖溶液的濃度減小，因此，水分交換平衡時(shí)，細(xì)胞c的細(xì)胞液濃度小于細(xì)胞a的細(xì)胞液濃度，故C錯(cuò)誤。12．(2022·江蘇連云港高一期中)將相同的兩個(gè)植物細(xì)胞分別放置在甲、乙兩種溶液中，對(duì)細(xì)胞失水量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)后繪制出如圖曲線。下列有關(guān)敘述正確的是()A．甲、乙兩溶液的溶質(zhì)相同B．a(chǎn)點(diǎn)之前，乙溶液中的溶質(zhì)已經(jīng)進(jìn)入細(xì)胞C．在0～4min內(nèi)兩條曲線有差異，說明甲溶液濃度低于乙溶液D．處理到10min時(shí)，兩溶液中的細(xì)胞液濃度都等于外界溶液濃度答案B解析在乙溶液中可以發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原過程，在甲溶液中只有質(zhì)壁分離，故兩者的溶質(zhì)不同，A錯(cuò)誤；a點(diǎn)時(shí)細(xì)胞失水量開始減少，說明a點(diǎn)之前，乙溶液中的溶質(zhì)已經(jīng)進(jìn)入細(xì)胞，B正確。13．小蚌蘭葉片下表皮細(xì)胞的液泡呈紫色，是觀察質(zhì)壁分離與復(fù)原現(xiàn)象的良好材料。下表是某實(shí)驗(yàn)小組利用小蚌蘭葉片下表皮細(xì)胞在不同濃度的蔗糖溶液中觀察質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象的結(jié)果。據(jù)表分析，下列敘述中錯(cuò)誤的是()項(xiàng)目蔗糖溶液質(zhì)量濃度(g/mL)0.300.350.400.450.50是否發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象－－＋＋＋＋＋＋＋＋滴入清水后是否復(fù)原－－是是－注：“－”表示不發(fā)生，“＋”表示發(fā)生，且“＋”越多表示發(fā)生程度越大。A．該細(xì)胞的細(xì)胞液濃度約相當(dāng)于0.35～0.40g/mL的蔗糖溶液濃度B．質(zhì)量濃度為0.45g/mL的蔗糖溶液較適合用于觀察質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象C．當(dāng)蔗糖溶液質(zhì)量濃度為0.30g/mL時(shí)，細(xì)胞內(nèi)外無(wú)水分子的進(jìn)出D．質(zhì)壁分離的過程中，小蚌蘭葉片下表皮細(xì)胞的液泡顏色逐漸變深答案C解析蔗糖溶液質(zhì)量濃度為0.35g/mL時(shí)，細(xì)胞未發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，0.40g/mL時(shí)細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，則該細(xì)胞液濃度與0.35～0.40g/mL的蔗糖溶液濃度相當(dāng)，A正確；質(zhì)量濃度為0.45g/mL的蔗糖溶液，細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離的程度明顯，在清水中也能發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原現(xiàn)象，則質(zhì)量濃度為0.45g/mL的蔗糖溶液較適合用于觀察質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象，B正確；當(dāng)蔗糖溶液質(zhì)量濃度為0.30g/mL時(shí)，細(xì)胞吸水，此時(shí)進(jìn)入細(xì)胞的水分子多于排出細(xì)胞的水分子，C錯(cuò)誤；質(zhì)壁分離的過程中，小蚌蘭葉片下表皮細(xì)胞失水，液泡顏色加深，D正確。14．成熟的植物細(xì)胞具有中央大液泡，可與外界溶液構(gòu)成滲透系統(tǒng)進(jìn)行滲透吸水或滲透失水。如圖甲表示滲透裝置吸水示意圖，圖乙表示圖甲中液面上升的高度與時(shí)間的關(guān)系，圖丙表示成熟植物細(xì)胞在某外界溶液中的一種狀態(tài)(此時(shí)細(xì)胞有活性)。請(qǐng)回答下列問題：(1)由圖甲漏斗液面上升可知，實(shí)驗(yàn)初始時(shí)c兩側(cè)濃度大小是a________b。由圖乙可知，漏斗中溶液吸水速率在________，最終液面不再上升。當(dāng)液面不再上升時(shí)，因?yàn)槁┒穬?nèi)液柱有壓力作用，c兩側(cè)濃度大小是a________b。(2)圖丙中的③④⑤組成的結(jié)構(gòu)名稱是______________，該結(jié)構(gòu)相當(dāng)于圖甲中的結(jié)構(gòu)________(填字母)。結(jié)構(gòu)②中充滿著外界溶液，此時(shí)細(xì)胞液的濃度與外界溶液的濃度大小關(guān)系是______。A．細(xì)胞液＞外界溶液 B．細(xì)胞液＜外界溶液C．細(xì)胞液＝外界溶液 D．都有可能(3)把一個(gè)已經(jīng)發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞浸入清水當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞液泡體積增大，說明細(xì)胞在滲透吸水，細(xì)胞能否無(wú)限吸水？______，原因是___________________________________________________________________________________________________________________________。(4)把一個(gè)已經(jīng)發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞浸入低濃度的蔗糖溶液中，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞沒有發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象，可能的原因是____________________________________________________________。答案(1)小于(或<)下降(或減慢)小于(或<)(2)原生質(zhì)層cD(3)不能細(xì)胞壁對(duì)原生質(zhì)層有支持和保護(hù)的作用(4)質(zhì)壁分離過程中，細(xì)胞過度失水，已經(jīng)死亡15．某實(shí)驗(yàn)小組要對(duì)“低溫是否會(huì)影響滲透作用”進(jìn)行探究，假如你是實(shí)驗(yàn)小組的成員，請(qǐng)分析回答下列問題：材料用具：1000mL燒杯，帶刻度的長(zhǎng)頸漏斗、新鮮的豬膀胱膜、蒸餾水、蔗糖溶液、水浴鍋、冰塊等。(1)實(shí)驗(yàn)步驟：①組裝滲透裝置兩套如圖，分別編號(hào)為1、2。②在兩組燒杯中分別加入等量的蒸餾水，在長(zhǎng)頸漏斗中分別加入_______________，保持管內(nèi)外液面高度相等。③對(duì)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的液面刻度變化。(2)分析回答：①本實(shí)驗(yàn)是通過測(cè)定水分子通過膜的擴(kuò)散，即________作用速率來(lái)進(jìn)行探究。②此實(shí)驗(yàn)的自變量是____________________________________；為了直觀地表示相對(duì)速率，用________________________________________________________________________________________________作為因變量。(3)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)論若1組漏斗液面比2組高①________________________________________________________________________②________________________________低溫會(huì)影響滲透作用，且使?jié)B透速率加快若1、2兩組漏斗的液面高度相同③________________________________________________________________________答案(1)②等量同一濃度的蔗糖溶液(2)①滲透②(滲透系統(tǒng)所處的)不同溫度環(huán)境單位時(shí)間(長(zhǎng)頸)漏斗液面高度的變化(3)①低溫會(huì)影響滲透作用，且使?jié)B透速率減慢②若1組漏斗液面比2組低③低溫不會(huì)影響滲透作用第2課時(shí)被動(dòng)運(yùn)輸[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.闡明被動(dòng)運(yùn)輸?shù)脑砗吞攸c(diǎn)及影響因素。2.轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類和作用。1．被動(dòng)運(yùn)輸?shù)母拍睿何镔|(zhì)以擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞，不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式稱為被動(dòng)運(yùn)輸。2．被動(dòng)運(yùn)輸?shù)念愋蚭q\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(自由擴(kuò)散：物質(zhì)通過簡(jiǎn)單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞的方式，如：氧、二氧化碳、甘油、,乙醇、苯等,協(xié)助擴(kuò)散：借助膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)擴(kuò)散方式，如：水分子、葡萄糖、,氨基酸等))3．轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白：分為載體蛋白和通道蛋白兩種類型。名稱載體蛋白通道蛋白圖示轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)象與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子與自身通道的直徑和形狀相適配、大小和電荷相適宜的分子或離子特點(diǎn)每次轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)都會(huì)發(fā)生自身構(gòu)象的改變轉(zhuǎn)運(yùn)分子不需要與通道蛋白結(jié)合4.影響被動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊蛩?1)膜內(nèi)外物質(zhì)濃度梯度的大小。(2)某些物質(zhì)的運(yùn)輸速率還與轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量有關(guān)。(3)溫度變化會(huì)影響物質(zhì)運(yùn)輸速率。判斷正誤(1)相對(duì)分子質(zhì)量小的物質(zhì)和離子都可以通過自由擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞()(2)同種物質(zhì)在不同情況下的運(yùn)輸方式可能不同()(3)溫度變化會(huì)影響分子通過細(xì)胞膜的速率()答案(1)×(2)√(3)√解析(1)相對(duì)分子質(zhì)量小的物質(zhì)或離子的運(yùn)輸方式可能是自由擴(kuò)散，也可能是協(xié)助擴(kuò)散等其他方式。(2)如：水分子可以通過協(xié)助擴(kuò)散和自由擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞。情境導(dǎo)入成人每晝夜生成的原尿量可達(dá)180L，但每日排出的終尿量?jī)H1.5L，可見原尿經(jīng)過腎小管和集合管時(shí)，約有99%的水分被重吸收回血液。再?gòu)某煞直容^，終尿與原尿也有很大差別，例如，原尿含葡萄糖，終尿無(wú)。那么腎小管上皮細(xì)胞是如何對(duì)原尿中的物質(zhì)進(jìn)行重吸收的？任務(wù)一：探究氣體和甘油等分子進(jìn)出細(xì)胞的方式資料1：科研人員對(duì)同種物質(zhì)在人工膜(只含有磷脂雙分子層)和生物膜中的通透性做了比較，結(jié)果如圖所示。1．請(qǐng)據(jù)圖分析，氣體和甘油是如何進(jìn)出細(xì)胞的？提示人工膜和生物膜對(duì)氣體和甘油的通透性相同，因此它們是通過擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞的。2．甘油、乙醇等分子為什么能以自由擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞？提示甘油、乙醇等都是脂溶性物質(zhì)，與磷脂分子有較強(qiáng)的親和力，容易通過磷脂雙分子層進(jìn)出細(xì)胞。任務(wù)二：探究水分子進(jìn)出細(xì)胞的方式1．由“生物膜和人工膜對(duì)同種物質(zhì)的通透性差異”的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，推測(cè)水分子是如何通過細(xì)胞膜的？提示水分子通過細(xì)胞膜時(shí)的速率高于自由擴(kuò)散的速率，由此推斷細(xì)胞膜上可能存在特殊的水的跨膜運(yùn)輸方式。資料2：科學(xué)家阿格雷在紅細(xì)胞膜上發(fā)現(xiàn)了一種疏水性跨膜蛋白AQP1。他將這種蛋白鑲嵌在人工合成的脂質(zhì)體上，并將鑲嵌有AQP1的脂質(zhì)體和普通脂質(zhì)體同時(shí)放入蒸餾水中，每隔一段時(shí)間觀察，結(jié)果如圖所示。2．由上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，你能得出什么推論？提示疏水性跨膜蛋白AQP1能夠加快水分子進(jìn)入細(xì)胞的速率。任務(wù)三：探究葡萄糖進(jìn)出細(xì)胞的方式資料3：人體血漿中的葡萄糖經(jīng)腎小球?yàn)V過進(jìn)入原尿后流經(jīng)腎臟近曲小管，全部由位于管腔面的鈉－葡萄糖共轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(SGLT)重吸收進(jìn)入近曲小管上皮細(xì)胞，使得排出的尿液中不含葡萄糖。隨后葡萄糖被位于腎臟近曲小管上皮細(xì)胞基底膜上的葡萄糖載體蛋白(GLUT)轉(zhuǎn)運(yùn)至組織液進(jìn)而進(jìn)入毛細(xì)血管，進(jìn)入血漿的葡萄糖會(huì)被紅細(xì)胞等吸收(注：ATP水解為ADP和Pi時(shí)放能)。1．載體蛋白(GLUT)將葡萄糖運(yùn)出腎臟近曲小管上皮細(xì)胞時(shí)的運(yùn)輸特點(diǎn)是什么？提示順濃度梯度運(yùn)輸、不消耗能量、需要載體蛋白的協(xié)助。2．如圖表示人體成熟紅細(xì)胞的部分結(jié)構(gòu)和功能，葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞時(shí)的運(yùn)輸特點(diǎn)是什么？提示順濃度梯度運(yùn)輸、不消耗能量、需要載體蛋白的協(xié)助。被動(dòng)運(yùn)輸?shù)挠绊懸蛩?1)自由擴(kuò)散的影響因素：物質(zhì)運(yùn)輸速率主要取決于膜內(nèi)外物質(zhì)濃度梯度的大小，也與物質(zhì)分子大小和脂溶性有關(guān)。(如圖A)(2)協(xié)助擴(kuò)散的影響因素：除了膜內(nèi)外物質(zhì)濃度梯度的大小外，還與膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量有關(guān)。當(dāng)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白達(dá)到飽和時(shí)，物質(zhì)濃度再增加，物質(zhì)運(yùn)輸速率也不再增加。(如圖B)(3)被動(dòng)運(yùn)輸不消耗能量，所以物質(zhì)運(yùn)輸速率和細(xì)胞能量供應(yīng)無(wú)關(guān)。(如圖C)1．(2022·廣東中山一中高一期中)協(xié)助擴(kuò)散需要細(xì)胞膜上載體蛋白或通道蛋白的協(xié)助。如圖甲、乙分別表示載體介導(dǎo)和通道介導(dǎo)的兩種協(xié)助擴(kuò)散方式，其中通道介導(dǎo)的擴(kuò)散速率比載體介導(dǎo)的快得多。下列有關(guān)敘述正確的是()A．該過程的運(yùn)輸速率與膜兩側(cè)濃度差完全呈正相關(guān)B．載體蛋白和通道蛋白均具有一定的特異性C．甲、乙兩種方式均存在溶質(zhì)分子與相應(yīng)蛋白質(zhì)的結(jié)合過程D．該過程需要消耗能量答案B解析協(xié)助擴(kuò)散需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助，其運(yùn)輸速率既與膜兩側(cè)濃度差相關(guān)，又與轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量相關(guān)，因此并不是與膜兩側(cè)濃度差完全呈正相關(guān)，A錯(cuò)誤；載體蛋白和通道蛋白均具有一定的特異性，B正確；載體蛋白在轉(zhuǎn)運(yùn)離子或分子時(shí)會(huì)與離子或分子結(jié)合，而離子或分子通過通道蛋白時(shí)，不需要與通道蛋白結(jié)合，C錯(cuò)誤；該過程為協(xié)助擴(kuò)散，協(xié)助擴(kuò)散不需要消耗能量，D錯(cuò)誤。2．(2023·福建泉州高一月考)肝細(xì)胞和細(xì)菌都能以協(xié)助擴(kuò)散的方式吸收葡萄糖，其中細(xì)菌協(xié)助葡萄糖運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白為GLUT1，肝細(xì)胞協(xié)助葡萄糖運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白為GLUT2，其運(yùn)輸?shù)乃俾屎推咸烟菨舛鹊年P(guān)系如圖所示。下列推測(cè)錯(cuò)誤的是()A．協(xié)助擴(kuò)散可以降低細(xì)胞內(nèi)外葡萄糖的濃度差B．a(chǎn)點(diǎn)與b點(diǎn)相比，制約葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)速率的因素是GLUT1的數(shù)量C．c點(diǎn)與a點(diǎn)相比，c點(diǎn)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)速率低的原因可能是肝細(xì)胞GLUT2少D．載體蛋白的存在能顯著提高細(xì)胞攝取葡萄糖的速率答案B解析協(xié)助擴(kuò)散是將物質(zhì)順濃度梯度的運(yùn)輸，運(yùn)輸過程中，膜兩側(cè)的濃度差縮小，所以協(xié)助擴(kuò)散可以降低細(xì)胞內(nèi)外葡萄糖的濃度差，A正確；a點(diǎn)與b點(diǎn)相比，載體蛋白GLUT1的數(shù)量一樣多，制約葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)速率的主要因素是葡萄糖的濃度，B錯(cuò)誤；c點(diǎn)與a點(diǎn)相比，兩點(diǎn)葡萄糖濃度一樣，因載體蛋白數(shù)量不同而運(yùn)輸速率不同，C正確；與無(wú)蛋白質(zhì)的磷脂雙分子層相比，有載體蛋白時(shí)運(yùn)輸速率明顯加快，所以載體蛋白的存在能顯著提高細(xì)胞攝取葡萄糖的速率，D正確。題組一自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散1．2019年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予了發(fā)現(xiàn)細(xì)胞感知和適應(yīng)氧氣變化機(jī)制的科學(xué)家。氧氣進(jìn)入細(xì)胞的方式是()A．主動(dòng)運(yùn)輸 B．自由擴(kuò)散C．協(xié)助擴(kuò)散 D．滲透作用答案B解析氧氣分子較小，可以穿過磷脂分子層的間隙，通過自由擴(kuò)散的方式進(jìn)入細(xì)胞，B正確。2．(2022·上海金山區(qū)高一期中)下列物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式中，必須依賴于細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白才能完成的是()A．O2進(jìn)入肺泡細(xì)胞B．H2O進(jìn)入根毛細(xì)胞C．葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞D．酒精進(jìn)入胃上皮細(xì)胞答案C解析O2、酒精進(jìn)入細(xì)胞的方式是自由擴(kuò)散，水進(jìn)出細(xì)胞的方式可以是協(xié)助擴(kuò)散，也可以是自由擴(kuò)散，自由擴(kuò)散不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助，A、B、D錯(cuò)誤；葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞，屬于協(xié)助擴(kuò)散，需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助，C正確。3．下列關(guān)于被動(dòng)運(yùn)輸?shù)臄⑹觯e(cuò)誤的是()A．包括自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散B．只能順濃度梯度進(jìn)行運(yùn)輸C．都不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白D．都不需要消耗能量答案C解析被動(dòng)運(yùn)輸包括自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散，自由擴(kuò)散不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，不需要消耗能量；協(xié)助擴(kuò)散需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，不需要消耗能量，C錯(cuò)誤。4．下列與物質(zhì)跨膜運(yùn)輸有關(guān)的敘述，錯(cuò)誤的是()A．葡萄糖順濃度梯度的跨膜運(yùn)輸需轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助B．乙醇和氧氣進(jìn)出細(xì)胞的跨膜運(yùn)輸方式相同C．溫度對(duì)性激素通過生物膜無(wú)影響D．水跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞娇梢允亲杂蓴U(kuò)散，也可以是協(xié)助擴(kuò)散答案C解析溫度影響膜的流動(dòng)性，進(jìn)而影響性激素通過生物膜的速率，C錯(cuò)誤。題組二轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類和作用5．(2023·江蘇鹽城高一質(zhì)檢)如圖表示被轉(zhuǎn)運(yùn)的溶質(zhì)以協(xié)助擴(kuò)散方式排出細(xì)胞的過程。下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是()A．人體成熟紅細(xì)胞以該方式吸收葡萄糖B．載體結(jié)合位點(diǎn)與被轉(zhuǎn)運(yùn)的溶質(zhì)之間具有專一性C．載體蛋白構(gòu)象發(fā)生改變的過程中需要消耗能量D．被轉(zhuǎn)運(yùn)的溶質(zhì)從高濃度到低濃度，且具有載體飽和效應(yīng)答案C解析題圖表示被轉(zhuǎn)運(yùn)的溶質(zhì)以協(xié)助擴(kuò)散的方式排出細(xì)胞的過程，該過程不消耗能量，所以載體蛋白構(gòu)象發(fā)生改變的過程中不需要消耗能量，C錯(cuò)誤。6．(2022·遼寧朝陽(yáng)高一期末)K＋可通過通道蛋白進(jìn)出細(xì)胞，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．K＋通過通道蛋白時(shí)，不需要與通道蛋白結(jié)合B．膜內(nèi)外K＋濃度梯度的大小會(huì)影響K＋的運(yùn)輸速率C．K＋順濃度梯度通過細(xì)胞膜的過程屬于協(xié)助擴(kuò)散D．水分子和Na＋也能借助該通道進(jìn)出細(xì)胞答案D解析通道蛋白具有專一性，水分子和Na＋不能借助K＋通道蛋白進(jìn)出細(xì)胞，D錯(cuò)誤。題組三協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸速率的影響因素7．如圖判斷下列說法錯(cuò)誤的是()A．由圖甲可以判斷物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸方式是自由擴(kuò)散B．圖甲中隨著細(xì)胞外物質(zhì)濃度的降低，運(yùn)輸速率會(huì)變慢C．圖甲中表示自由擴(kuò)散不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助D．圖乙說明協(xié)助擴(kuò)散過程只受物質(zhì)濃度差的影響答案D解析圖乙表示自由擴(kuò)散與物質(zhì)濃度成正比例，D錯(cuò)誤。8．(2023·北京大興高一期末)維生素D屬于脂質(zhì)的一種，人體組織細(xì)胞吸收維生素D的量主要取決于()A．環(huán)境溫度和氧氣的含量B．細(xì)胞膜上維生素D含量及其轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量C．細(xì)胞膜上維生素D轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量D．細(xì)胞外溶液與細(xì)胞質(zhì)中維生素D的濃度差答案D解析維生素D屬于脂溶性物質(zhì)，以自由擴(kuò)散的方式通過細(xì)胞膜，不消耗能量，不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助，其運(yùn)輸速率主要取決于膜兩側(cè)濃度差，故組織細(xì)胞吸收維生素D的量主要取決于細(xì)胞外溶液與細(xì)胞質(zhì)中維生素D的濃度差，D正確。9．哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞的細(xì)胞膜含有豐富的水通道蛋白，硝酸銀(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．經(jīng)AgNO3處理的紅細(xì)胞在低滲蔗糖溶液中會(huì)膨脹B．經(jīng)AgNO3處理的紅細(xì)胞在高滲蔗糖溶液中不會(huì)變小C．未經(jīng)AgNO3處理的紅細(xì)胞在低滲蔗糖溶液中會(huì)迅速膨脹D．未經(jīng)AgNO3處理的紅細(xì)胞在高滲蔗糖溶液中會(huì)迅速變小答案B解析經(jīng)AgNO3處理的紅細(xì)胞，水通道蛋白失去活性，但水可以通過自由擴(kuò)散的形式進(jìn)出細(xì)胞，故其在低滲蔗糖溶液中會(huì)吸水膨脹，在高滲蔗糖溶液中會(huì)失水變小，A正確，B錯(cuò)誤；未經(jīng)AgNO3處理的紅細(xì)胞，水可通過水通道蛋白快速進(jìn)出細(xì)胞，也可通過自由擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞，故其在低滲蔗糖溶液中會(huì)迅速吸水膨脹，在高滲蔗糖溶液中會(huì)迅速失水變小，C、D正確。10．(2023·山東濰坊一中高一期末)肝糖原的分解和合成對(duì)人體血糖的穩(wěn)定具有重要意義。葡萄糖通過載體蛋白GLUT2以被動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)出肝細(xì)胞。下列說法錯(cuò)誤的是()A．GLUT2對(duì)運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)具有高度選擇性B．饑餓時(shí)，通過GLUT2將葡萄糖運(yùn)出肝細(xì)胞消耗能量C．葡萄糖需與GLUT2結(jié)合才能被運(yùn)進(jìn)或者運(yùn)出肝細(xì)胞D．葡萄糖的運(yùn)輸方向取決于濃度梯度而與GLUT2無(wú)關(guān)答案B解析GLUT2是一種載體蛋白，具有特異性，故GLUT2對(duì)運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)具有高度選擇性，A正確；葡萄糖通過載體蛋白GLUT2以被動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)出肝細(xì)胞，故饑餓時(shí)，通過GLUT2將葡萄糖運(yùn)出肝細(xì)胞不消耗能量，B錯(cuò)誤；葡萄糖進(jìn)出肝細(xì)胞是協(xié)助擴(kuò)散，協(xié)助擴(kuò)散的方向取決于物質(zhì)濃度梯度，D正確。11．科學(xué)家阿格雷和麥金農(nóng)分別研究發(fā)現(xiàn)了水通道蛋白和鉀離子通道蛋白，因此共同榮獲2003年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。下列說法正確的是()A．磷脂雙分子層內(nèi)部是疏水的，故水分子都要通過水通道蛋白進(jìn)出細(xì)胞B．甘油和酒精的運(yùn)輸與依靠通道蛋白的運(yùn)輸方式不同，需要消耗能量C．通道蛋白貫穿于細(xì)胞膜，分子或離子通過通道蛋白時(shí)需要與其結(jié)合D．人的腎臟中腎小管細(xì)胞水通道蛋白發(fā)達(dá)，與水分的重吸收直接相關(guān)答案D解析磷脂雙分子層內(nèi)部是疏水的，故水分子主要通過水通道蛋白進(jìn)出細(xì)胞，也可通過自由擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞，A錯(cuò)誤；甘油和酒精的運(yùn)輸屬于自由擴(kuò)散，不需要消耗能量，B錯(cuò)誤；分子或離子通過通道蛋白時(shí)不需要與其結(jié)合，C錯(cuò)誤。12．(2023·江蘇泰州高一月考)如圖為植物光合作用同化物蔗糖在不同細(xì)胞間運(yùn)輸、轉(zhuǎn)化過程的示意圖。下列相關(guān)敘述正確的是()A．蔗糖的水解有利于蔗糖順濃度梯度運(yùn)輸B．單糖逆濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)至薄壁細(xì)胞C．能量生成抑制劑會(huì)直接抑制圖中蔗糖的運(yùn)輸D．蔗糖可通過單糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體轉(zhuǎn)運(yùn)至薄壁細(xì)胞答案A解析蔗糖分子通過胞間連絲進(jìn)行運(yùn)輸，水解后形成單糖，通過單糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體順濃度梯度運(yùn)輸，速率加快，A正確；圖示單糖通過單糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體順濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)至薄壁細(xì)胞，B錯(cuò)誤；圖中蔗糖運(yùn)輸不消耗能量