必修一 第三單元 細胞的代謝

第三單元細胞的代謝

［知考綱?明考情］

知識內(nèi)容考試要求知識內(nèi)容考試要求知識內(nèi)容考試要求

動、植物細胞吸水

擴散和滲透的過被動轉運和主

b和失水的過程及原bb

程動轉運

因

活動：觀察洋蔥表

胞吞和胞吐a皮細胞的質(zhì)壁分離b酶的發(fā)現(xiàn)過程a

及質(zhì)壁分離復原

酶的本質(zhì)、特性

活動：探究酶的

及其在細胞代謝b影響酶作用的因素cc

專一性

中的作用

活動：探究pH

細胞內(nèi)的吸能反應ATP的化學組

對過氧化氫酶的caa

和放能反應成和特點

影響

ATP在能量代謝需氧呼吸與厭氧呼需氧呼吸與厭

bbb

中的作用吸的概念和過程氧呼吸的異同

細胞呼吸在實踐光合作用的概念、色素的種類、顏

bba

中的應用階段、場所和產(chǎn)物色和吸收光譜

活動：探究環(huán)境

光反應、碳反應活動：光合色素的

bb因素對光合作c

的過程提取和分離

用的影響

環(huán)境因素對光合光合作用與細胞呼

cb

速率的影響吸的異同

第一講物質(zhì)出入細胞的方式

素能目標★備考明確

理償通過歸納記憶常見物質(zhì)運輸方式的〃.布去短,通過觀察植物細胞質(zhì)砒分離與更原和

意?k＞實例和判斷方法，建立起生命結構與〈口二郎一索?魯￡O探究物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞降膶嶒?，掌?＞

|院力|功能相統(tǒng)一的觀點|現(xiàn)宓養(yǎng)探究1握探究性實驗設計的一般程序

|信息通過分析影響滲透作用和物質(zhì)跨膜科學能4..ZK通過對溶透作用和質(zhì)壁分離應用等有

獲取U＞運輸?shù)囊蛩?，培養(yǎng)利用邏輯思維分＜=3*-力i關問題分析，養(yǎng)成學以致用、關注生產(chǎn)B

|《力|析問題的能力|思維|2J貢仕|生活實際的習慣_______________

理考點,提素能O.........

重難

深;化考點一擴散與滲透

必備知識自節(jié).區(qū)

1.擴散與滲透

(1)擴散

①概念：分子或離子從高濃度處向低濃度處運動的現(xiàn)象。

②結果：使物質(zhì)分子分布均勻,直到平衡。

⑵滲透

①概念：水分子通過膜的擴散。

②方向：水分子從其分子數(shù)相對較多的一側進入水分子數(shù)相對較少的一側。

2.滲透作用的原理

滲透作用；一發(fā)生條件I①具有半透膜;②膜兩一存在濃度差

|滲透1置

：(s溶液S|>Sz，單位時間內(nèi)由Sz~SI的水分子數(shù)型由；

:半透膜溶液s’-0的數(shù)目，液面上升;反之則液面詞：

3.動植物細胞的滲透吸水和失水

，細胞膜：相當于半透膜

細胞質(zhì)：有一定濃度，和組織液發(fā)生滲透作用，

(1)動物細胞

當外界溶液濃度〈細胞質(zhì)溶液濃度時,

I細胞吸水膨脹；反之，細胞失水皺縮

(2)成熟植物細胞的吸水和失水

(全透性:即水分子和溶解在水

、了一細胞.軸性彳里的物質(zhì)均能通過

jriiiri伸縮性生

40)卜觸螺I原生質(zhì)層(質(zhì)膜及其以內(nèi)部分)

卜觸身：(伸縮性大)相當于半透膜

II出細胞質(zhì)J----

X—細胞液:液泡內(nèi)的液體

①當外界溶液濃度〉細胞液濃度時,細胞失水，發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。

②當外界溶液濃度〈細胞液濃度時,細胞吸水，失水的細胞發(fā)生質(zhì)壁分離復原現(xiàn)象。

【基礎小題】

1.判斷正誤

(1)滲透作用中膜兩側溶液的濃度指的是質(zhì)量百分比濃度(X)

(2)在滲透作用中，當半透膜兩側溶液濃度相等時，水分子不再通過半透膜(X)

(3)將動物細胞放入一定濃度的外界溶液中，不能發(fā)生滲透作用(X)

(4)植物細胞的原生質(zhì)層包括細胞膜、細胞質(zhì)和細胞核(X)

(5)無機鹽離子都是逆濃度梯度跨膜運輸?shù)?X)

2.熱圖導析：如圖甲、乙、丙分別是細胞在不同濃度溶液中水分子的跨膜運輸示意圖

(箭頭大小代表水分子數(shù)的多少)。請回答下列問題:

(1)若將人的成熟紅細胞放入清水中，會出現(xiàn)如圖所示哪種現(xiàn)象？分析原因。

提示：會出現(xiàn)如圖甲所示現(xiàn)象。將人的成熟紅細胞放入清水中，由于發(fā)生滲透作用，

從細胞外進入細胞內(nèi)的水分子多于從細胞內(nèi)到細胞外的水分子，因此細胞吸水。

(2)若將洋蔥表皮細胞放在質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液中，會出現(xiàn)如圖所示哪種現(xiàn)

象？達到平衡時，水分子進出細胞的狀況是圖中哪一種？

提示：將洋蔥表皮細胞放在質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液中，細胞外界溶液濃度較

大，細胞失水，如圖丙所示；達到平衡狀態(tài)時，水分子進出細胞的速率相等，如圖乙所示。

(3)若某葉肉細胞正處于圖甲所示狀態(tài)，一段時間內(nèi)細胞體積增大，最終會不會漲破？

為什么？

提示：細胞不會漲破，因為植物細胞有細胞壁的保護。

核心素養(yǎng)

理解拓展——融會貫通?探規(guī)尋律

1.掌握探究物質(zhì)能否通過半透膜的方法

(以碘一碘化鉀溶液和淀粉為例)

燒杯內(nèi)盛淀漏斗內(nèi)盛碘一碘化

結論

粉溶液鉀溶液

變藍不變藍碘一碘化鉀能通過半透膜，而淀粉不能

不變藍變藍淀粉能通過半透膜，而碘一碘化鉀不能

變藍變藍淀粉和碘一碘化鉀都能通過半透膜

不變藍不變藍淀粉和碘一碘化鉀都不能通過半透膜

2.學會對常見流室透裝置圖分析

(1)若舟溶液濃度大于S2,則單位時間內(nèi)由S2-S1的水分子數(shù)多于S|fS2,外觀上表現(xiàn)

為Si液面上升；若Si溶液濃度小于S2,則情況相反，外觀上表現(xiàn)為Si液面下降。

（2）在達到滲透平衡后，若存在如圖所示的液面差則S溶液濃度仍大于S2。因為

液面高的一側形成的壓強，會阻止溶劑由低濃度一側向高濃度一側擴散。

【對點落實】

1.如圖為滲透作用實驗，開始時如圖1,a代表清水，b、c代表蔗糖溶液（蔗糖不能透

過半透膜），過一段時間后結果如圖2,漏斗管內(nèi)的液面不再發(fā)生變化，M、%表示漏斗管

內(nèi)液面與清水的高度差。下列說法錯誤的是（

半透膜半透膜

圖1圖2

A.圖1中b的濃度大于c的濃度

B.圖2中b的濃度等于c的濃度

C.圖1a中水分子擴散到b的速率大于a中水分子擴散到c的速率

D.圖2a中水分子擴散到b的速率等于b中水分子擴散到a的速率

解析：選B圖2漏斗中的液面不再變化，處于平衡狀態(tài)，為高于上，所以圖2中b

的濃度大于c的濃度。

2.如圖1所示的甲、乙、丙三個滲透裝置中，三個漏斗頸的內(nèi)徑相等，漏斗內(nèi)盛有濃

度相同的蔗糖溶液，且漏斗內(nèi)液面高度相同，漏斗底部均封以半透膜，置于同一個水槽的

清水中。三個滲透裝置半透膜的面積和所盛蔗糖溶液的體積如下表所示。圖2中曲線①@③

表示漏斗液面高度隨時間的變化情況。則曲線①②③與甲、乙、丙三個裝置的對應關系應

是（）

A.①一丙；②一甲；③一乙B.①一乙；②一甲；③一丙

C.①一甲；②一乙；③一丙D.①一丙；②一乙；③一甲

解析：選A丙的體積最大，吸水的量最大，漏斗液面高度最高，對應的是圖2中曲

線①；甲、乙的體積相等，但是甲漏斗口的半透膜面積比乙的大，吸水的速度快，故甲漏

斗液面高度變化要比乙的快些，對應圖2中曲線②。

［規(guī)律方法1

兩種方法判斷細胞的吸水、失水

(1)通過比較細胞外溶液和細胞液的濃度大小來判斷：當細胞外溶液濃度大于細胞液濃

度時，細胞失水；當細胞外溶液濃度小于細胞液濃度時，細胞吸水；當細胞外溶液濃度與

細胞液的濃度相等時，細胞失水量和吸水量相等，處于動態(tài)平衡。

(2)根據(jù)重量或長度變化(如蘿卜條)來判斷：若重量增加或長度變長，則吸水；反之則失

水。

|實驗探究——領悟方法?提升技能

觀察洋蔥表皮細胞的質(zhì)壁分離與質(zhì)壁分離復原

1.實驗原理

(1)成熟的植物細胞構成滲透系統(tǒng)可發(fā)生滲透作用。

(2)當細胞液濃度〈外界溶液濃度時，細胞失水，發(fā)生質(zhì)壁分離；當細胞液濃度〉外界溶

液濃度時，細胞吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離復原。

2.實驗流程

制作洋蔥表皮的臨時裝片

低倍物鏡觀察

11a.有一個紫色的大液泡

高倍物鏡觀察

1b.質(zhì)膜及其以內(nèi)部分緊貼著細胞壁

0.3g/mL

蔗糖溶液I?口I?吸水紙吸水

(重復幾次)臨時裝片

高倍物、觀察.中央液泡逐漸變小(紫色加深)

lb.質(zhì)膜及其以內(nèi)部分與細胞壁逐漸分離

吸備!一^□-——F清水(重復幾次)

臨時裝片

在舊楊徹ra.中央液泡逐漸變大

高倍物鏡觀察\

Ib.質(zhì)膜及其以內(nèi)部分逐漸貼近細胞壁

［特別提醒］

有關質(zhì)壁分離及復原實驗的四點說明

①將發(fā)生質(zhì)壁分離的植物細胞置于低濃度的溶液或蒸儲水中植物細胞會發(fā)生質(zhì)壁分離

復原，但如果所用溶液為葡萄糖、KNO3、NaCk尿素、乙二醇等，發(fā)生質(zhì)壁分離后因細胞

主動或被動吸收溶質(zhì)而使細胞液濃度增大，植物細胞會吸水引起質(zhì)壁分離后的自動復原。

②質(zhì)壁分離過程中，外界溶液濃度大于細胞液濃度，質(zhì)壁分離程度越大，植物細胞吸

水能力越強；質(zhì)壁分離復原過程中，外界溶液濃度小于細胞液濃度。

③質(zhì)壁分離與質(zhì)壁分離復原過程中水分子的移動是雙向的，總趨勢是單向的。

④本實驗用顯微鏡觀察了三次，第一次與第二次形成對照，第三次與第二次形成對照,

該對照方法為自身對照。

【對點落實】

3.（2018?浙江4月選號）在觀察某植物細胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復原實驗中，依次觀

察到的結果示意圖如下，其中①、②指細胞結構。下列敘述正確的是（）

A.甲狀態(tài)時不存在水分子跨膜運輸進出細胞的現(xiàn)象

B.甲f乙變化的原因之一是結構①的伸縮性比②的要大

C.乙一丙的變化是由于外界溶液濃度小于細胞液濃度所致

D.細胞發(fā)生滲透作用至丙狀態(tài)，一段時間后該細胞會破裂

解析：選C甲維持細胞正常形態(tài)，進入細胞的水分子和從細胞出去的水分子一樣多，

處于動態(tài)平衡狀態(tài)；甲-＞乙發(fā)生了滲透失水，細胞質(zhì)壁分離，原因之一是結構①（細胞壁）

的伸縮性比結構②（細胞膜）的要??；乙丙發(fā)生了滲透吸水，此時外界溶液濃度比細胞液濃

度小；植物細胞滲透吸水只會膨脹不會破裂。

4.為研究植物細胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象，某同學將某植物的葉表皮放入一定濃度的甲物質(zhì)溶

液中，一段時間后觀察到葉表皮細胞發(fā)生了質(zhì)壁分離現(xiàn)象。下列說法錯誤的是（）

A.該植物的葉表皮細胞是具有液泡的活細胞

B.細胞內(nèi)甲物質(zhì)的濃度高于細胞外甲物質(zhì)的濃度

C.細胞液中的H2O可以經(jīng)擴散進入甲物質(zhì)溶液中

D.甲物質(zhì)和H2O能自由通過該葉表皮細胞的細胞壁

解析：選B具有大液泡的活細胞才能發(fā)生質(zhì)壁分離；質(zhì)壁分離過程中，細胞失水，

此時，細胞外甲物質(zhì)的濃度高于細胞內(nèi)細胞液的濃度；水分子跨膜的方式是擴散；細胞壁

是全透的，甲物質(zhì)和H2O能自由通過。

5.下圖為某同學利用紫色洋蔥鱗片葉作為實驗材料，觀察植物細胞質(zhì)壁分離與復原的

基本操作步驟。下列相關敘述錯誤的是（）

低

倍

倍

低

顯

微

顯

微

鏡

鏡下

下

觀

觀

察

察

f

A.第二次觀察（d）和第一次觀察（b）形成對照，第三次觀察⑴和第二次觀察（d）形成對照

B.該實驗用顯微鏡主要觀察原生質(zhì)層和細胞壁的位置關系、液泡的顏色和大小等

C.如果將蔗糖溶液換成濃度適宜的KNO3溶液，則可以省略e過程

D.增大蔗糖溶液的濃度，實驗效果會更明顯且不影響細胞的活性

解析：選D題圖中共有三次顯微鏡觀察，觀察的指標主要是原生質(zhì)層和細胞壁的位

置關系以及液泡的大小和顏色；第二次觀察與第一次觀察形成對照，第三次觀察與第二次

觀察形成對照；如果將蔗糖溶液換成濃度適宜的KNO3溶液，由于在細胞失水的同時，不

斷以主動轉運的方式獲得K+和NOJ,導致細胞液濃度升高，當其大于外界溶液濃度時，細

胞開始吸水，從而出現(xiàn)質(zhì)壁分離自動復原的現(xiàn)象；如果蔗糖溶液的濃度過高，會導致細胞

過度失水而死亡。

6.將若干生理狀況基本相同，長度為3cm的鮮蘿卜條分為四組，分別置于三種濃度

相同的溶液（實驗組）和清水（對照組）中，測量每組蘿卜條的平均長度，結果如圖。據(jù)圖分析,

下列敘述錯誤的是（）

《蘿卜條長度（cm）.清水

3日工什油溶液

，葡萄糖溶液

2'■-蔗糖溶液

V51015202530354045時間（min）

A.對照組中蘿卜條長度增加較少的原因是細胞壁的伸縮性較小

B.實驗說明蘿卜細胞膜上運載甘油的載體比葡萄糖載體數(shù)量多

C.蔗糖溶液中的蘿卜條不能恢復原長度是因為細胞不吸收蔗糖

D.實驗結束后，實驗組中的蘿卜條的細胞液濃度都比實驗前大

解析：選B植物細胞壁的伸縮性較小，導致對照組中蘿卜條吸水后增加的長度較??；

甘油進入植物細胞的方式為擴散，不需要載體；由于蔗糖是二糖，不能進入植物細胞，因

此當細胞失水達到平衡后，蘿卜條的長度不再發(fā)生變化；甘油通過擴散進入細胞，葡萄糖

通過主動轉運方式進入細胞，而實驗前后細胞大小幾乎不變，故這兩組細胞液濃度比實驗

前增大，而蔗糖溶液中植物細胞通過滲透作用失水從而導致細胞液濃度增大。

［歸納拓展］

1.質(zhì)壁分離發(fā)生的條件

（1）從細胞角度分析

①死細胞、動物細胞及未成熟的植物細胞（如根尖分生區(qū)細胞）不發(fā)生質(zhì)壁分離及復原現(xiàn)

象。

②具有中央大液泡的成熟植物活細胞可發(fā)生質(zhì)壁分離及復原現(xiàn)象。

（2）從溶液角度分析

①在一定濃度（溶質(zhì)不能透過膜）的溶液中只會發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，不能發(fā)生自動復原現(xiàn)

象（只有用清水或低滲溶液處理，方可復原）。

②在一定濃度（溶質(zhì)可透過膜）的溶液（如KNO3、甘油等）中可發(fā)生質(zhì)壁分離后自動復原

現(xiàn)象。

③在高濃度溶液中可發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，但不會發(fā)生質(zhì)壁分離復原現(xiàn)象。

2.植物細胞質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復原的四項拓展應用

(1)判斷成熟植物細胞是否是活細胞

(2)測定細胞液濃度范圍

待測成熟植物細胞細胞液濃度介于未發(fā)生質(zhì)壁分離

］鏡檢r

一系列濃度梯度的和剛發(fā)生質(zhì)壁分高的蔗糖溶液濃

蔗糖溶液度之間

(3)比較不同成熟植物細胞的細胞液濃度

不同成熟植物細胞發(fā)生質(zhì)壁分離所需時間越短,

-----------------------1鏡檢

r細胞液濃度越小：反之，細胞

同一濃度的蔗糖溶液卜液濃度越大

(4)鑒別不同種類的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)

必備知識自學區(qū)

1.物質(zhì)出入細胞方式的比較

方式特點實例

①擴散——&不需我體蛋、,1.紅細胞吸收

白和能量葡萄糖

b.需能曷，不、)、甘

②易化擴散、n.O2cc2

需載體蛋白'油、乙醉、苯

需領體蛋白,大分子和顆粒

③主動轉運、c

不需能量物質(zhì)

需載體蛋白小腸上皮細胞

④胞吞、胞吐dW.

和能量吸收葡萄糖、

械基酸、離子

2.據(jù)表探究胞吞與胞吐

胞吞胞吐

發(fā)生細胞攝取或排出大分壬和顆粒物質(zhì)的方式

原理生物膜的流動性

特點物質(zhì)通過小泡轉移，需要消耗ATP,不需要載體蛋白,需要受體蛋白

方向細胞外f細胞內(nèi)細胞內(nèi)f細胞外

實例變形蟲吞食食物顆粒，白細胞吞噬病菌等胰島B細胞分泌胰島素

【基礎小題】

1.判斷正誤

(1)細胞質(zhì)中的氫離子可以通過擴散作用進入液泡內(nèi)(X)

(2)Na+與有關載體蛋白結合排出神經(jīng)細胞屬于主動轉運(V)

(3)細胞外液中的K+進入神經(jīng)細胞屬于擴散(X)

(4)人紅細胞吸收膽固醇與吸收葡萄糖的相同點是需要載體蛋白的協(xié)助(X)

⑸新生兒從乳汁中獲得抗體需要消耗能量(J)

2.熱圖導析：分析物質(zhì)進出細胞的有關圖像

細

胞

內(nèi)

濃

度

(1)圖甲、乙所示物質(zhì)進出細胞的方式一樣嗎？為什么？

提示：不一樣。圖甲中a點以后物質(zhì)是逆濃度梯度運輸，為主動轉運；圖乙中物質(zhì)順

濃度梯度運輸，需要載體蛋白，但不消耗能量，為易化擴散。

(2)圖乙所示的運輸方式也可以逆濃度梯度進行嗎？

提示：不能，逆濃度梯度運輸一定消耗能量。

(3)只要是消耗能量的運輸方式就一定是主動轉運嗎？

提示：不一定，消耗能量的運輸方式除了主動轉運，還有胞吞和胞吐以及穿越核孔的

運輸方式。

核心素養(yǎng)

理解拓展——融會貫通?探規(guī)尋律

1.明確離子、小分子物質(zhì)轉運方式

被動轉運

運輸方式主動轉運

擴散易化擴散

運輸方向高濃度f低濃度高濃度低濃度一般為低濃度一高濃度

需要載體蛋白、不需要

運輸特點不需要載體蛋白和能量需要載體蛋白和能量

能量

外1細胞叫內(nèi)外細胞膜內(nèi)夕林卜1細胞膜1內(nèi)

::。墨.

圖示

動力濃度差濃度差能量（由ATP直接提供）

海水魚的鯉將體內(nèi)的鹽

實例水、氣體、脂溶性物質(zhì)紅細胞吸收葡萄糖排到海水中是逆濃度梯

度進行的

2.“三看法”快速判定物質(zhì)出入細胞的方式

低濃度到高濃度為主動轉運

濃度一

看不需我體,擴散

1f高濃度到低濃度一需栽體

f易化擴散

需我體

華也被動轉運易化擴散

不需栽

擴散

能量一大分子

看受更+據(jù)分子大小,胞吞、胞吐

空空工■主動轉運

水、脂溶性物質(zhì)、氣體

擴散

物質(zhì)氨基酸、礦質(zhì)元素

一般為主動轉運

i種類大分子、顆粒物質(zhì)

胞吞、胞吐

【對點落實】

1.下列有關物質(zhì)跨膜運輸?shù)臄⑹?，正確的是（）

A.巨噬細胞攝入病原體的過程屬于易化擴散

B.固醇類激素進入靶細胞的過程屬于主動轉運

C.神經(jīng)細胞受到刺激時產(chǎn)生的Na+內(nèi)流屬于被動轉運

D.護膚品中的甘油進入皮膚細胞的過程屬于主動轉運

解析：選C巨噬細胞攝入病原體的過程屬于胞吞；固醇類激素如性激素以擴散的方

式進入靶細胞；靜息狀態(tài)時，神經(jīng)細胞膜外的Na+濃度高于膜內(nèi)，受到刺激時產(chǎn)生的Na+

內(nèi)流是由通道蛋白協(xié)助的被動轉運；甘油屬于小分子脂溶性物質(zhì)，以擴散的方式進入皮膚

細胞。

2.主動轉運消耗的能量可來自ATP或離子電化學梯度等。如圖為Na+、葡萄糖進出

小腸上皮細胞的示意圖。下列關于圖中物質(zhì)跨膜運輸過程的分析，錯誤的是（）

小腸1:皮細胞

A.葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞是不需耗能的主動轉運

B.Na+從小腸上皮細胞進入組織液是需要消耗ATP的主動轉運

C.葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞與Na+從腸腔進入小腸上皮細胞共用一個載體

D.Na+從腸腔到小腸上皮細胞以及葡萄糖從小腸上皮細胞到組織液均為被動轉運

解析：選A由圖可知，葡萄糖從腸腔逆濃度梯度進入小腸上皮細胞，屬于主動轉動,

需消耗能量，A錯誤；Na+從小腸上皮細胞進入組織液是逆濃度梯度進行的，需要載體蛋白

協(xié)助并需要消耗ATP,屬于主動轉運，B正確；從圖示可看出，葡萄糖從腸腔進入小腸上

皮細胞與Na+從腸腔進入小腸上皮細胞共用一個載體，C正確；Na+從腸腔進入小腸上皮細

胞的方式是易化擴散，葡萄糖從小腸上皮細胞進入組織液的方式也是易化擴散，均為被動

轉運，D正確。

［歸納拓展］

歸納概括同一物質(zhì)的不同運輸方式

物質(zhì)相應過程運輸方式

進入紅細胞易化擴散

葡萄糖

進入小腸絨毛上皮細胞、腎小管重吸收葡萄糖主動轉運

進入神經(jīng)細胞易化擴散（靠離子通道）

Na+

運出神經(jīng)細胞主動轉運（鈉-鉀泵）

進入神經(jīng)細胞主動轉運（鈉-鉀泵）

K+

運出神經(jīng)細胞易化擴散（靠離子通道）

信息獲取一信息蘊含?圖文轉換

影響物質(zhì)跨膜運輸曲線的分析及判斷

［典型圖示］

物質(zhì)濃度物質(zhì)濃度

圖1圖2

除

落

族

嘴

Q

（Q點由無氧呼吸提供能量）

O。Oz濃座

圖3圖4

［問題設計］

（1）圖1、2表示物質(zhì)濃度對跨膜運輸速率的影響，其中圖1表示的運輸方式為正散，圖

2表示的運輸方式是易化擴散或主動轉運。圖2中P點之后運輸速率不變的原因是膜上載體

蛋白的數(shù)量有限或能量供應不足。

（2）圖3、4表示02濃度對跨膜運輸速率的影響，其中圖3表示的運輸方式為擴散或易

化擴散,圖4表示的運輸方式為主動轉運。圖4中P點之后運輸速率不變的限制因素是載

體蛋白的數(shù)量。

（3）若圖3表示哺乳動物成熟紅細胞的物質(zhì)運輸，還可表示主動轉運。

【對點落實】

3.將水稻幼苗培養(yǎng)在含MgSO〈的培養(yǎng)液中，一段時間后，發(fā)現(xiàn)營養(yǎng)液中Mg?+和SOT

的含量下降，下列敘述不合理的是（）

A.Mg2+通過擴散進入根細胞

B.MgSCh必須溶解在水中才能被根吸收

C.根吸收的Mg?+可以參與葉綠素的形成

D.降低溫度會影響水稻根系對Mg2+的吸收

解析：選AMg2+通過主動轉運的方式進入根細胞；MgSCh必須溶解在水中形成離子

后，才能被根吸收；根吸收的Mg2+可以參與葉綠素的形成；降低溫度會降低膜的流動性和

細胞呼吸，進而影響水稻根系對Mg?+的吸收。

4.如圖表示給某種細胞施予呼吸抑制劑后，細胞對某物質(zhì)的吸收

吸收速率

速率與細胞內(nèi)外該物質(zhì)濃度差的關系。下列有關敘述錯誤的是（）

A.這種物質(zhì)進入該細胞的方式與進入該細胞的方式相同N;.上從,后主

B.該細胞吸收這種物質(zhì)與ATP的水解無直接關系

C.該物質(zhì)不能直接穿過細胞膜上的磷脂分子間隙

D.該細胞對這種物質(zhì)的吸收速率與核糖體的功能有關

解析：選A對細胞施予呼吸抑制劑后，不影響該物質(zhì)的吸收速率，說明不消耗能量,

但當物質(zhì)在細胞外達到一定濃度時，吸收速率不再增加，說明受載體數(shù)量的限制，應是易

化擴散，細胞吸收Ch的方式是擴散，與這種物質(zhì)進入該細胞的方式不同；易化擴散運輸不

消耗ATP,與ATP的水解無直接關系；易化擴散需要載體才能進入細胞，不能直接穿過細

胞膜上的磷脂分子間隙；易化擴散需要載體，而載體的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，在核糖體上合

成，則該細胞對這種物質(zhì)的吸收速率與核糖體的功能有關。

5.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

定細胞中兩種離子的含量，得到如圖所示曲線。下列敘述正確的

是（）

A.該組織細胞吸收甲、乙兩種離子的方式分別是擴散和主動轉運

B.該組織細胞運輸離子甲的載體蛋白數(shù)量比運輸離子乙的載體蛋白數(shù)量多

C.兩種離子均只能從高濃度的一側運輸?shù)降蜐舛鹊囊粋?/p>

D.曲線mn段和ab段說明細胞呼吸產(chǎn)生的能量不足，抑制了細胞的吸收

解析：選B根據(jù)虛線上方的曲線分析可知，當細胞內(nèi)濃度大于細胞外濃度時，甲、

乙兩種離子均可逆濃度梯度進行，所以均為主動轉運；mn段和ab段不再上升，說明離子

的吸收速率與排出速率平衡。

［類題通法］

物質(zhì)出入細胞曲線題的解題關鍵

(1)分析此類曲線題時，要注意區(qū)分橫坐標表示的意義，曲線橫坐標不同，表示的物質(zhì)

運輸方式不完全相同。

(2)解答此類問題時，要明確擴散、易化擴散和主動轉運三種跨膜運輸方式的區(qū)別和聯(lián)

系，主要從是否需要能量和載體蛋白兩個方面考慮。

!實驗探究一領悟方法?提升技能

探究物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?/p>

1.探究是主動轉運還是被動轉運的方法

植株

+

培養(yǎng)液被動轉運

2.探究是擴散還是易化擴散的方法

植株易化擴散

+

培養(yǎng)液擴散

【對點落實】

6.科學家在研究Na+通過細胞膜的運輸方式時，做了下述實驗：先向槍烏賊神經(jīng)纖維

里注入微量的放射性同位素24Na+,不久可測得神經(jīng)纖維周圍溶液中存在24Na+,如果在神

經(jīng)纖維膜外溶液中先后加入某藥物和ATP,測得周圍溶液中24Na+的量如圖所示。據(jù)圖作出

的下列推斷，錯誤的是()

?

^

-a2-

4

N

a

3即:

A.加入某藥物后，溶液中24Na+的量不再增加

B.加入ATP后，細胞中24Na+的量減少

C.“某藥物”的作用機理是抑制ATP水解

D.“某藥物”的作用機理是抑制細胞呼吸

解析：選C由題圖知，在神經(jīng)纖維膜外溶液中先加入某藥物后，測得周圍溶液中“Na

+的量停止增加；加入ATP后，周圍溶液中2〈Na+的量迅速增加，說明Na卡從神經(jīng)細胞排出

需要消耗能量，屬于主動轉運，而該藥物的作用是抑制呼吸作用的進行。

7.紅樹林分布于熱帶亞熱帶海岸潮間帶，通常受到鹽脅迫。紅樹林植物為抵抗鹽脅迫,

通過葉子和嫩枝可以將吸收到植物體內(nèi)的鹽分排出，是強耐鹽植物。為探究紅樹林從海水

及土壤中吸收無機鹽的方式是主動轉運還是被動轉運，設計以下實驗進行探究。

（1）實驗步驟：

①取生長發(fā)育相同的紅樹林植物，分成A、B兩組，放入適宜濃度的含有K+、Ca2+的

溶液中；

②A組給予正常的呼吸條件，B組；

③?

（2）實驗結論：

①若兩組植株對K+、Ca2+的吸收速率相同，說明

②,說明紅樹林從海水及土壤中吸收無機鹽的方

式是主動轉運。

解析：主動轉運和被動轉運最主要的區(qū)別在于是否需要能量，而能量主要是通過細胞

的呼吸作用提供的，因此實驗組和對照組的自變量應為是否進行呼吸作用，因變量是無機

鹽離子的吸收速率。

答案：（1）②加入呼吸抑制劑③一段時間后測定兩組植株根系對K+、Ca2+等無機鹽的

吸收速率

（2）①紅樹林從海水及土壤中吸收無機鹽的方式是被動轉運②若B組吸收速率明顯小

于A組吸收速率

.......。研真題?扣選考o.........

一'形成生命觀念

1.（2020?浙江1月選考）物質(zhì)X通過質(zhì)膜從濃度高的一側轉運到濃度低的一側，須載體

蛋白參與且不消耗能量。這種轉運方式屬于（）

A.易化擴散B.主動轉運

C.擴散D.滲透

解析：選A分析題意可知，物質(zhì)X的運輸需要載體不消耗能量，因此可確定為易化

擴散，A正確。

2.（2018?全國卷I）下列有關植物根系吸收利用營養(yǎng)元素的敘述，錯誤的是（）

A.在酸性土壤中，小麥可吸收利用土壤中的N2和NO]

B.農(nóng)田適時松土有利于農(nóng)作物根細胞對礦質(zhì)元素的吸收

C.土壤微生物降解植物秸稈產(chǎn)生的無機離子可被根系吸收

D.給玉米施肥過多時，會因根系水分外流引起“燒苗”現(xiàn)象

解析：選A小麥不能直接吸收土壤中的N2,N2必須被固定后才能被植物吸收利用；

農(nóng)田松土可增強農(nóng)作物根的需氧呼吸，為礦質(zhì)元素的吸收供能，有利于對礦質(zhì)元素的吸收;

土壤微生物降解植物秸稈產(chǎn)生的無機離子可溶解在土壤溶液中，從而被根系吸收利用；施

肥過多會使土壤溶液濃度大于根細胞液濃度，從而導致根細胞因失水過多而死亡，造成“燒

苗”現(xiàn)象。

二'培養(yǎng)科學思維

3.（2017?浙江11月選考）下列物質(zhì)出入細胞過程中，需消耗ATP的是（）

A.甘油進入人體皮膚細胞

B,葡萄糖通過易化擴散進入紅細胞

C.礦質(zhì)離子逆濃度梯度轉運至根細胞內(nèi)

D.質(zhì)壁分離過程中水分子進出洋蔥表皮細胞

解析：選C甘油進入細胞、水分子進出細胞及易化擴散都是被動轉運，不消耗ATP。

4.（2019?浙江4月選考）哺乳動物細胞在0.9%NaCl溶液中仍能保持其正常形態(tài)。將兔

紅細胞置于不同濃度NaCI溶液中，一段時間后制作臨時裝片，用顯微鏡觀察并比較其形態(tài)

變化。下列敘述正確的是（）

A.在高于0.9%NaCl溶液中，紅細胞因滲透作用失水皺縮并發(fā)生質(zhì)壁分離

B.在0.9%NaCl溶液中，紅細胞形態(tài)未變是由于此時沒有水分子進出細胞

C.在低于0.9%NaCl溶液中，紅細胞因滲透作用吸水膨脹甚至有的破裂

D.滲透作用是指水分子從溶液濃度較高處向溶液濃度較低處進行的擴散

解析：選C在高于0.9%NaCl溶液中，紅細胞因滲透作用失水皺縮，但紅細胞無細

胞壁結構，故不會發(fā)生質(zhì)壁分離；在0.9%NaCI溶液中，紅細胞形態(tài)未變是由于水分子進

出細胞膜達到動態(tài)平衡，而不是沒有水分子進出細胞；在低于

0.9%NaCl溶液中，紅細胞會吸水甚至導致漲破；滲透是指水分子或其它溶劑分子從

低濃度的溶液通過半透膜進入高濃度溶液中的擴散。

5.（2019?全國卷H改編）某種H+-ATPase是一種位于膜上的載體蛋白，具有ATP水解

酶活性，能夠利用水解ATP釋放的能量逆濃度梯度跨膜轉運H\①將某植物氣孔的保衛(wèi)

細胞懸浮在一定pH的溶液中（假設細胞內(nèi)的pH高于細胞外），置于暗中一段時間后，溶液

的pH不變。②再將含有保衛(wèi)細胞的該溶液分成兩組，一組照射藍光后溶液的pH明顯降低；

另一組先在溶液中加入H+-ATPase的抑制劑（抑制ATP水解），再用藍光照射，溶液的pH

不變。根據(jù)上述實驗結果，下列推測不合理的是（）

A.H+-ATPase位于保衛(wèi)細胞質(zhì)膜上，藍光能夠引起細胞內(nèi)的H+轉運到細胞外

B.藍光通過保衛(wèi)細胞質(zhì)膜上的H+-ATPase發(fā)揮作用導致iT逆濃度梯度跨膜運輸

C.H+-ATPase逆濃度梯度跨膜轉運H卡所需的能量可由藍光直接提供

D.溶液中的H+不能通過擴散的方式透過細胞質(zhì)膜進入保衛(wèi)細胞

解析：選C由題干可知，用藍光照射保衛(wèi)細胞的懸浮液，溶液的pH明顯降低，說明

細胞內(nèi)的H+被轉運到細胞外，A項正確。H+運出保衛(wèi)細胞是逆濃度梯度的跨膜運輸，需要

能量，因H+-ATPase具有水解酶活性，故運榆所需能量由H*-ATPase水解ATP提供，不

由藍光直接提供，B項正確、C項錯誤。由題干可知，H+的運輸需要載體蛋白和能量，說

明H+是通過主動轉運的方式透過細胞質(zhì)膜進入保衛(wèi)細胞的，D項正確。

6.（2017?全國卷II）將某種植物的成熟細胞放入一定濃度的物氐

R

J

質(zhì)溶液中，發(fā)現(xiàn)其原生質(zhì)體（即植物細胞中細胞壁以內(nèi)的部分）SOo

A科

目

的體積變化趨勢如圖所示。下列敘述正確的是（）花5o