資源簡介

新人教生物一輪復習學案
第6講　細胞的物質輸入和輸出
課標要求 1.闡明細胞膜具有選擇透過性。 2.舉例說明有些物質順濃度梯度進出細胞，不需要額外提供能量；有些物質逆濃度梯度進出細胞，需要能量和載體蛋白。 3.舉例說明大分子物質可以通過胞吞、胞吐進出細胞。 4.實驗：通過模擬實驗探究膜的透性。 5.實驗：觀察植物細胞的質壁分離和復原。
考點1　滲透作用與細胞的吸水和失水
概 念 落 實
1.滲透作用
（1）概念：指水分子（或其他溶劑分子）通過　　　　的擴散過程，是自由擴散的一種形式。
（2）滲透作用產生的條件：一是具有　　　　，二是半透膜兩側的溶液具有　　　　　　　　。
2.動物細胞的吸水和失水
（1）原理：
（2）現象
3.植物細胞的吸水和失水（以成熟植物細胞為例）
（1）原理：滲透作用。下圖表示滲透裝置與成熟植物細胞的對應關系。
（2）現象
方 法 規 律
（1）溶質不能通過半透膜的滲透裝置分析
（2）溶質能通過半透膜的滲透裝置分析
S1和S2是兩種不同的溶質，且只有水和S1能透過半透膜。
①若S1的物質的量濃度大于S2的物質的量濃度，則出現的現象是S1液面先升高，隨后S1中的溶質透過半透膜進入S2，S2液面逐漸升高，最終高于S1。
②若S1的物質的量濃度小于S2的物質的量濃度，則出現的現象是S1液面始終低于S2液面。
診斷·加強
1.判斷下列說法的正誤：
（1）滲透作用中膜兩側溶液的濃度指的是質量濃度。 （　　）
（2）當外界溶液濃度低時，哺乳動物成熟紅細胞一定會吸水漲破。 （　　）
（3）紅細胞吸水與失水的多少取決于紅細胞內外濃度的差值。 （　　）
（4）植物細胞內的液體環境主要指的是細胞質基質中的細胞液。 （　　）
（5）植物細胞的原生質層包括細胞膜、細胞質和細胞核。 （　　）
（6）細胞壁是全透性的，水分子和溶解在水里的物質都能夠自由通過。 （　　）
（7）達到滲透平衡時，半透膜兩側的濃度相等，此時水分子不再擴散。 （　　）
2.鏈接必修1 P63“圖4－1”。
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的多少）。
甲 乙 丙
（1）若將人的成熟紅細胞放入清水中，會出現圖　　　　所示現象，原因是　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）若將洋蔥表皮細胞放在質量濃度為 0.3 g·mL－1的蔗糖溶液中，會出現圖　　　　所示現象，達到平衡時，水分子進出細胞的狀況是圖　　　　所示。
（3）若某葉肉細胞正處于圖甲所示狀態，一段時間內細胞體積增大，最終　　　　（選填“會”或“不會”）漲破，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
典 題 固 法
（2021·廣東卷）保衛細胞吸水膨脹使植物氣孔張開。適宜條件下，制作紫鴨跖草葉片下表皮臨時裝片，觀察蔗糖溶液對氣孔開閉的影響，圖為操作及觀察結果示意圖。下列敘述錯誤的是（　　）
A.比較保衛細胞細胞液濃度，③處理后＞①處理后
B.質壁分離現象最可能出現在滴加②后的觀察視野中
C.滴加③后有較多水分子進入保衛細胞
D.推測3種蔗糖溶液濃度高低為②＞①＞③
（2022·全國甲卷）植物成熟葉肉細胞的細胞液濃度可以不同。現將a、b、c三種細胞液濃度不同的某種植物成熟葉肉細胞，分別放入三個裝有相同濃度蔗糖溶液的試管中，當水分交換達到平衡時觀察到：①細胞a未發生變化；②細胞b體積增大；③細胞c發生了質壁分離。若在水分交換期間細胞與蔗糖溶液沒有溶質的交換，下列關于這一實驗的敘述，不合理的是（　　）
A.水分交換前，細胞b的細胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度
B.水分交換前，細胞液濃度大小關系為細胞b＞細胞a＞細胞c
C.水分交換平衡時，細胞c的細胞液濃度大于細胞a的細胞液濃度
D.水分交換平衡時，細胞c的細胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度
考向1　滲透作用
1.（2021·湖北卷）紅細胞在高滲NaCl溶液（濃度高于生理鹽水）中體積縮小，在低滲NaCl溶液（濃度低于生理鹽水）中體積增大。下列有關該滲透作用機制的敘述，正確的是（　　）
A.細胞膜對Na＋和Cl－的通透性遠高于水分子，水分子從低滲溶液擴散至高滲溶液
B.細胞膜對水分子的通透性遠高于Na＋和Cl－，水分子從低滲溶液擴散至高滲溶液
C.細胞膜對Na＋和Cl－的通透性遠高于水分子，Na＋和Cl－從高滲溶液擴散至低滲溶液
D.細胞膜對水分子的通透性遠高于Na＋和Cl－，Na＋和Cl－從高滲溶液擴散至低滲溶液
考向2　動植物細胞的吸水和失水
2.（2022·湖北卷）哺乳動物成熟紅細胞的細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。下列敘述錯誤的是（　　）
A.經AgNO3處理的紅細胞在低滲蔗糖溶液中會膨脹
B.經AgNO3處理的紅細胞在高滲蔗糖溶液中不會變小
C.未經AgNO3處理的紅細胞在低滲蔗糖溶液中會迅速膨脹
D.未經AgNO3處理的紅細胞在高滲蔗糖溶液中會迅速變小
實驗3　觀察植物細胞的質壁分離和復原
實 驗 回 歸
1. 實驗原理
（1）成熟的植物細胞構成　　　　，可發生滲透作用。原生質層伸縮性比細胞壁伸縮性大。
（2）當細胞液濃度　　　外界溶液濃度時，細胞失水，發生　　　　；當細胞液濃度　　　外界溶液濃度時，細胞吸水，發生質壁分離復原。
2. 實驗流程
3. 實驗現象與結論
診斷·加強
判斷下列說法的正誤：
（1）探究植物細胞的吸水和失水，實驗材料應選取洋蔥內表皮。 （　　）
（2）質壁分離后在細胞壁和細胞膜之間的是濃度降低的外界溶液，原因是細胞壁是全透性的，且有水分子通過原生質層滲出來。 （　　）
（3）將0.3 g·mL－1的蔗糖溶液換成一定濃度的KNO3溶液，細胞發生質壁分離后能自動復原，原因是K＋、N都可轉運到細胞內，使細胞液濃度升高，細胞滲透吸水而發生自動復原。 （　　）
實 驗 提 煉
1. 實驗分析
（1）具有中央大液泡的成熟植物活細胞可發生質壁分離及復原現象，且細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胞最佳。
（2）在一定濃度（溶質不能透膜）的溶液中只會發生質壁分離現象，不能自動復原。
（3）在一定濃度（溶質可透膜）的溶液（如KNO3、乙二醇、甘油等）中可發生質壁分離后自動復原現象；鹽酸、酒精、醋酸等溶液能殺死細胞，不適于作質壁分離實驗的溶液。
（4）本實驗選用0.3 g·mL－1的蔗糖溶液。若質量濃度過高，質壁分離速度雖快，但會使細胞在短時間內因失水過多而死亡，質壁分離后不能復原；若質量濃度過低則不能引起質壁分離或質壁分離速度太慢。
（5）對照方法分析：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。
特 別 提 醒
（1）滴加蔗糖溶液和清水，要在載玻片上進行，否則不容易對比觀察某個細胞的失水和吸水情況。
（2）引流時要重復幾次，目的是使蓋玻片下面的洋蔥鱗片葉表皮細胞完全浸潤在加入的液體中。
（3）加入蔗糖溶液后不宜停留過長時間，防止細胞長時間處于高滲溶液中，因過度失水而死亡。
（4）本實驗是教材中涉及“顯微觀察”的實驗中唯一的一個“只在低倍鏡下”觀察（不換用高倍鏡）的實驗。
2. 質壁分離與復原實驗的拓展應用
（1）判斷成熟植物細胞的死活
（2）測定細胞的細胞液濃度范圍
（3）比較不同植物細胞的細胞液濃度
（4）鑒別不同種類的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）
素 養 點 撥
實驗結果的討論與分析
1.若在一定濃度的蔗糖溶液中發生質壁分離后，在清水中卻不能觀察到質壁分離復原現象，則可能原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
2.下表是某學生的實驗報告中的部分內容，請填空：
現象 洋蔥表皮細胞浸入蔗糖溶液
1 min 3 min 5 min
細胞 變化 四角開始質壁分離 液泡變　　　，出現部分質壁　　　 原生質層收縮成團，液泡進一步變小
現象 洋蔥表皮細胞浸入清水中
1 min 3 min 5 min
細胞 變化 液泡變大 部分質壁分離復原 恢復原狀
3. 在新鮮蘿卜塊中央挖一空洞，洞內注入一定量的食鹽水，數小時后，觀察蘿卜塊的變化是由　　　　　　變柔軟，其洞內液面　　　　。原因是細胞液的濃度　　　　外界溶液的濃度，細胞通過滲透作用而　　　　，細胞發生了　　　　現象。
典 題 固 法
1.（2021·江蘇卷）采用紫色洋蔥鱗片葉外表皮進行質壁分離實驗，下列相關敘述正確的是（　　）
A.用鑷子撕取的外表皮，若帶有少量的葉肉細胞仍可用于實驗
B.將外表皮平鋪在潔凈的載玻片上，直接用高倍鏡觀察細胞狀態
C.為盡快觀察到質壁分離現象，應在蓋玻片四周均勻滴加蔗糖溶液
D.實驗觀察到許多無色細胞，說明紫色外表皮中有大量細胞含無色液泡
2.（2022·浙江6月卷）“觀察洋蔥表皮細胞的質壁分離及質壁分離復原”實驗中，用顯微鏡觀察到的結果如圖所示。下列敘述正確的是（　　）
A.由實驗結果推知，圖甲細胞是有活性的
B.與圖甲細胞相比，圖乙細胞的細胞液濃度較低
C.圖丙細胞的體積將持續增大，最終漲破
D.若選用根尖分生區細胞為材料，質壁分離現象更明顯
3.（2021·湖南卷）質壁分離和質壁分離復原是某些生物細胞響應外界水分變化而發生的滲透調節過程。下列敘述錯誤的是（　　）
A.施肥過多引起的“燒苗”現象與質壁分離有關
B.質壁分離過程中，細胞膜可局部或全部脫離細胞壁
C.質壁分離復原過程中，細胞的吸水能力逐漸降低
D.1 mol·L－1 NaCl溶液和1 mol·L－1蔗糖溶液的滲透壓大小相等
考點2　物質跨膜運輸的方式
概 念 落 實
1.主動運輸與被動運輸
（1）比較
方式 被動運輸 主動運輸
自由擴散（簡單擴散） 協助擴散（易化擴散）
圖例
原理 膜的功能特點：　　　　
運輸方向 　　　　　 一般為　　　　
特點 　　　　　載體、　　　　能量 　　　　　載體、　　　能量 　　　　載體、　　　能量
舉例 　　　、　　　、甘油、乙醇、苯的跨膜運輸 人的紅細胞吸收　　　　　；水通過水通道蛋白的運輸 小腸上皮細胞吸收　　　、 　　　、 無機鹽等
影響因素 細胞膜內外物質的　　　　 細胞膜內外物質的　　　　、膜上載體　　　　　　 　　　　　　、能量（溫度、氧濃度）
（2）膜上運輸物質的載體主要指轉運蛋白，包括　　　　　和通道蛋白兩種。前者在轉運時會發生自身構象的改變；后者在轉運時不需要與被轉運物質結合，如鈉離子通道、鉀離子通道。轉運蛋白對運輸的物質具有　　　性。
（3）水分子除了以　　　　　的方式進出細胞，更多的是以借助水通道蛋白的　　　　　方式進出細胞。
（4）對生物體選擇吸收所需物質、排出代謝廢物和有害物質具有重要作用的運輸方式是　　　　　　。
2.胞吞與胞吐——大分子、顆粒物等
方式 胞吞 胞吐
圖示 過程
原理 膜的結構特點：一定的　　　　
運輸 方向 胞外→胞內 胞內→胞外
特點 以囊泡的形式，　　　　載體、　　　　能量，需要膜上　　　　的參與
舉例 吞噬細胞吞噬抗原、變形蟲攝取有機物顆粒等 分泌蛋白（如胰島素、消化酶、抗體）的分泌、神經遞質的釋放等
特 別 提 醒
（1）需要轉運蛋白協助的運輸方式除主動運輸外，不要漏掉協助擴散。
（2）消耗能量的運輸方式除主動運輸外，不要漏掉胞吞和胞吐。
（3）從高濃度到低濃度的運輸方式除自由擴散外，不要漏掉協助擴散。
（4）影響協助擴散運輸速率的因素除轉運蛋白數量外，不要漏掉濃度差。
（5）與主動運輸有關的細胞器除供能的線粒體外，不要漏掉載體蛋白的合成場所——核糖體。
（6）Na＋、K＋等無機鹽離子一般以主動運輸的方式進出細胞，但也可通過協助擴散（如離子通道）進出細胞，如神經細胞維持靜息電位時的K＋外流和形成動作電位時的Na＋內流。
（7）同一種物質在不同的環境和條件下可能有不同的運輸方式，因此在判斷某一物質的運輸方式時要充分利用題目的信息，結合物質跨膜運輸的特點對具體問題進行具體分析。
①從低濃度向高濃度方向運輸是主動運輸。逆濃度梯度運輸需要消耗能量。
②同一種物質進出不同細胞時，運輸方式可能不同，如紅細胞吸收葡萄糖的方式為協助擴散，小腸上皮細胞吸收葡萄糖的方式則是主動運輸。
③同種物質進入和運出同種細胞的方式也可能不同。
④RNA和蛋白質等大分子物質進出細胞核通過的結構是核孔，而非胞吞、胞吐。
3.影響細胞物質運輸的因素
（1）物質濃度
（2）氧氣濃度——O2濃度通過影響呼吸作用，進而影響能量的供應，最終影響物質的運輸速率。
注：此圖也可表示哺乳動物成熟紅細胞的主動運輸，哺乳動物成熟紅細胞的主動運輸與O2濃度無關。
（3）溫度
診斷·加強
判斷下列說法的正誤：
（1）水分子和脂溶性小分子有機物都可以通過自由擴散進入細胞。 （　　）
（2）分子或離子進行跨膜運輸時不需要與載體蛋白結合。 （　　）
（3）自由擴散只能順濃度梯度，而協助擴散既可以順濃度梯度也可以逆濃度梯度。 （　　）
（4）水分子更多的是借助細胞膜上的水通道蛋白以協助擴散的方式進出細胞。 （　　）
（5）輪藻細胞中K＋濃度比它們生活的水環境高63倍，說明輪藻吸收K＋的方式為主動運輸。 （　　）
（6）一種載體蛋白通常只適合與一種或一類離子或分子結合。 （　　）
（7）胞吞、胞吐依賴于膜的流動性，主動運輸、協助擴散與膜的流動性無關。 （　　）
典 題 固 法
（2021·江蘇卷）細胞可運用不同的方式跨膜轉運物質，下列相關敘述錯誤的是（　　）
A.物質自由擴散進出細胞的速度既與濃度梯度有關，也與分子大小有關
B.小腸上皮細胞攝入和運出葡萄糖與細胞質中各種溶質分子的濃度有關
C.神經細胞膜上運入K＋的載體蛋白和運出K＋的通道蛋白都具有特異性
D.腎小管上皮細胞通過主動運輸的方式重吸收氨基酸
（2021·河北卷）人體成熟紅細胞能夠運輸O2和CO2，其部分結構和功能如圖，①～⑤表示相關過程。下列敘述錯誤的是（　　）
A.血液流經肌肉組織時，氣體A和B分別是CO2和O2
B.①和②是自由擴散，④和⑤是協助擴散
C.成熟紅細胞通過無氧呼吸分解葡萄糖產生ATP，為③提供能量
D.成熟紅細胞表面的糖蛋白處于不斷流動和更新中
（2022·海南卷）細胞膜上存在的多種蛋白質參與細胞的生命活動。回答下列問題：
（1）細胞膜上不同的通道蛋白、載體蛋白等膜蛋白，對不同物質的跨膜運輸起著決定性作用，這些膜蛋白能夠體現出細胞膜具有的功能特性是　　　　　　。
（2）細胞膜上的水通道蛋白是水分子進出細胞的重要通道，水分子借水通道蛋白進出細胞的方式屬于　　　　　　　　　　。
（3）細胞膜上的H＋－ATP酶是一種轉運H＋的載體蛋白，能催化ATP 水解，利用ATP 水解釋放的能量將H＋泵出細胞，導致細胞外的pH　　　；此過程中，H＋－ATP 酶作為載體蛋白在轉運H＋時發生的變化是　　　　　　　　。
（4）細胞膜上的受體通常是蛋白質。人體胰島B細胞分泌的胰島素與靶細胞膜上的受體結合時，會引起靶細胞產生相應的生理變化，這一過程體現的細胞膜的功能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（5）植物根細胞借助細胞膜上的轉運蛋白逆濃度梯度吸收磷酸鹽，不同溫度下吸收速率的變化趨0勢如圖。與25 ℃相比，4 ℃條件下磷酸鹽吸收速率低的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
考向1　物質進出細胞的方式
1.（2022·惠州模擬）下圖是葡萄糖進出人體小腸上皮細胞的過程簡圖。Na＋－K＋泵將小腸上皮細胞外的K＋運入細胞的同時將胞內的Na＋運出細胞，保持Na＋外高內低的濃度梯度，Na＋借此梯度的動力內流，驅動葡萄糖經載體1與其協同進入小腸上皮細胞；GLUT2是小腸上皮細胞膜上的另一種葡萄糖載體，它將小腸上皮細胞內的葡萄糖運出細胞、進入組織液。下列說法正確的是（　　）
圖1
A.Na＋－K＋泵所需ATP來自此細胞的細胞質基質、線粒體和類囊體膜
B.Na＋－K＋泵也存在于神經元細胞膜上，與膜內外電位有關
C.經GLUT2將葡萄糖運出小腸上皮細胞的方式為主動運輸
D.經載體1將葡萄糖運入小腸上皮細胞的方式為自由擴散
2.（2022·廣州一模）植物細胞膜、液泡膜上含有一種H＋－ATP酶，可以轉運H＋，有利于對細胞外溶質分子的吸收和維持液泡內酸性環境。如圖為植物細胞對H＋運輸的示意圖，下列相關敘述錯誤的是（　　）
A.在細胞質基質、細胞液、細胞外環境中，細胞質基質的pH最大
B.H＋進出植物細胞的跨膜運輸方式都是主動運輸
C.植物細胞呼吸受到抑制，會影響細胞對細胞外某些溶質分子的吸收
D.低溫環境會影響細胞對細胞外某些溶質分子的吸收
考向3　物質進出細胞的影響因素及實驗分析
3.（2022·茂名一模）圖甲表示水稻根毛細胞對K＋的吸收速率相對值與氧氣濃度的關系；圖乙表示用完全培養液在相同的容器內分別培養水稻和番茄幼苗，一段時間后測定培養液中各種離子與實驗開始時的濃度比。下列敘述錯誤的是（　　）
甲 乙
A.由圖甲可知，水稻根毛細胞對K＋的吸收方式是主動運輸
B.圖甲中的B點到C點，離子吸收速率不再增加的原因主要是載體蛋白數量的限制
C.圖乙的實驗結果表明，與水稻相比，番茄對Si的需求量大，對Mg2＋、Ca2＋需求量小
D.圖乙的實驗結果表明，水稻和番茄根對水分和離子的吸收是相對獨立的過程
4.（2022·全國乙卷）農業生產中，農作物生長所需的氮素可以N的形式由根系從土壤中吸收。一定時間內作物甲和作物乙的根細胞吸收N的速率與O2濃度的關系如圖所示。回答下列問題：
（1）由圖可判斷N進入根細胞的運輸方式是主動運輸，判斷的依據是　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）O2濃度大于a時作物乙吸收N速率不再增加，推測其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）作物甲和作物乙各自在N最大吸收速率時，作物甲根細胞的呼吸速率大于作物乙，判斷依據是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（4）據圖可知，在農業生產中，為促進農作物對N的吸收利用，可以采取的措施是　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
構核心概念
練教材長句
鏈接必修1教材 P64“探究·實踐”。
（1）成熟植物細胞能夠發生質壁分離的原因是　　　　　　　　　　　　　 。
（2）只要外界溶液的濃度大于細胞液的濃度，細胞就會發生質壁分離嗎？請簡述原因。
（3）本實驗選用0.3 g·mL－1的蔗糖溶液作試劑，若濃度過高或過低對實驗有何影響？
（4）若用適宜濃度的KNO3溶液進行該實驗，結果會發生質壁分離與復原嗎？請簡述原因。
拎教材“冷”點
鏈接必修1教材P62“問題探討”。
（1）玻璃紙是一種　　　　　　，水分子可以透過，而蔗糖分子不能透過。
鏈接必修1教材P68“生物科學史話”。
（2）結合腎小管壁及相關結構示意圖，回答問題：
①通道蛋白是一類跨越細胞膜磷脂雙分子層的蛋白質，它包含　　　　和離子通道蛋白兩大類。水通道與人體體液平衡的維持密切相關，例如，腎小球的濾過和腎小管的　　　　　作用，都與水通道的結構和功能有直接關系。離子通道是由蛋白質復合物構成的。一種離子通道只允許一種離子通過，并且只有在對特定刺激發生反應時才瞬時開放。　　　　　通道與神經興奮的傳遞、神經系統和肌肉方面的疾病密切相關。
②科學家在腎小管上皮細胞膜上發現了水通道（一類跨越細胞膜磷脂雙分子層的蛋白質），嚴謹地說，水分子通過腎小管上皮細胞的方式應為　　　　　　　　　。
鏈接必修1教材P70“與社會的聯系”。
囊性纖維病是北美國家最常見的遺傳病，由于出現Cl－的轉運異常，導致消化液分泌受阻，支氣管中黏液增多，細菌在肺部大量生長、繁殖，患者常常在幼年時期死于感染。囊性纖維病是細胞中某種蛋白質結構異常，影響了Na＋和Cl－的跨膜運輸，這一事例說明這種結構蛋白屬于細胞膜上的　　　　　　，也反映了細胞膜對離子的吸收具有選擇性是通過細胞膜上　　　　　　　　來實現的。
第6講　細胞的物質輸入和輸出
考點1　滲透作用與細胞的吸水和失水
【概念落實】
1.（1）半透膜　（2）半透膜　濃度差
2.（1）細胞膜　細胞質　（2）吸水膨脹　失水皺縮　形態基本不變
3.（1）細胞液　細胞壁　（2）大于　小于　等于
【診斷·加強】
1.（1）×　提示：滲透系統的溶液濃度指物質的量濃度而非質量濃度，實質是指滲透壓，如質量分數為10%葡萄糖溶液和質量分數為10%蔗糖溶液的質量濃度相等，但質量分數為10%蔗糖溶液的滲透壓小，故水可通過半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移動。　（2）×　（3）√　（4）×　（5）×　（6）√　（7）×　提示：滲透平衡≠濃度相等。滲透平衡只意味著半透膜兩側水分子移動達到平衡狀態，既不可看作沒有水分子移動，也不可看作兩側溶液濃度絕對相等。水分子的移動方向是雙向的，但最終結果是由低濃度溶液流向高濃度溶液的水分子數較多。
2.（1）甲　成熟紅細胞發生滲透作用，從細胞外進入細胞內的水分子多于從細胞內到細胞外的水分子，因此細胞吸水　（2）丙　乙　（3）不會　植物細胞的細胞壁有支持和保護作用
【典題固法】
【高考典例】
例1　A　解析： ①處理后細胞吸水量少于③處理后細胞，說明保衛細胞細胞液濃度①處理后＞③處理后，A錯誤；②處理后細胞失水，質壁分離現象最可能出現在滴加②后的觀察視野中，B正確；滴加③后細胞大量吸水，故滴加③后有較多水分子進入保衛細胞，C正確；通過以上分析，推測3種蔗糖溶液濃度高低為②＞①＞③，D正確。
例2　C　解析：由于細胞b在水分交換達到平衡時細胞的體積增大，說明細胞吸水，則水分交換前，細胞b的細胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度，A正確。水分交換前，細胞a的細胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度，細胞b的細胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度，細胞c的細胞液濃度小于外界蔗糖溶液的濃度，因此水分交換前，細胞液濃度大小關系為細胞b＞細胞a＞細胞c，B正確。由題意可知，水分交換達到平衡時，細胞a未發生變化，說明其細胞液濃度與外界蔗糖溶液濃度相等；水分交換達到平衡時，細胞內外溶液濃度相同，細胞c失水后的細胞液濃度增大，此時的外界蔗糖溶液的濃度減小，因此，水分交換平衡時，細胞c的細胞液濃度小于細胞a的細胞液濃度，C錯誤。在一定的蔗糖溶液中，細胞c發生了質壁分離，水分交換達到平衡時，其細胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度，D正確。
【對點演練】
1. B　解析： 大多數水分子以協助擴散的方式進出細胞，少數以自由擴散的方式進出細胞，而Na＋和Cl－以主動運輸的方式進出紅細胞。細胞膜對水分子的通透性遠高于Na＋和Cl－。自由擴散和協助擴散都是順濃度梯度運輸，主動運輸是逆濃度梯度運輸，水從低滲溶液擴散至高滲溶液，Na＋和Cl－從低滲溶液擴散至高滲溶液。
2.B　解析：經AgNO3處理的紅細胞，水通道蛋白失去活性，但水可以通過自由擴散的形式進出細胞，故其在低滲蔗糖溶液中會吸水膨脹，在高滲蔗糖溶液中會失水變小；未經AgNO3處理的紅細胞，水可通過水通道蛋白快速進出細胞，也可通過自由擴散進出細胞，故其在低滲蔗糖溶液中會迅速吸水膨脹，在高滲蔗糖溶液中會迅速失水變小。
實驗3　觀察植物細胞的質壁分離和復原
【實驗回歸】
1.（1）滲透系統　（2）＜　質壁分離　＞
2.細胞壁　變小　變深　清水　變大　變淺
【診斷·加強】
（1）×　（2）√　（3）√
[素養點撥]　1.細胞失水過多或失水時間過長導致細胞死亡　2.小　分離　3.脆硬　上升　小于　失水　質壁分離
【典題固法】
1.A　解析：葉肉細胞有原生質層和大液泡，所以可以發生質壁分離，且細胞質中還含有葉綠體，可有助于觀察原生質層的變化，A正確；顯微鏡的使用方法是先用低倍鏡觀察，再用高倍鏡觀察，B錯誤；為盡快觀察到質壁分離現象，應在蓋玻片一側滴加蔗糖溶液，另一側用吸水紙吸，重復幾次，洋蔥細胞就浸泡在蔗糖溶液中了，C錯誤；紫色葉外表皮細胞中有一個紫色大液泡，無色細胞應該是鱗莖細胞，而不是鱗片葉外表皮細胞，D錯誤。
2.A　解析：能發生質壁分離的細胞是活細胞，A正確；圖乙細胞失水，細胞液濃度較高，B錯誤；植物細胞有細胞壁，因此植物細胞不會漲破，C錯誤；分生區細胞沒有大液泡，質壁分離現象不明顯，D錯誤。
3.D　解析：溶液滲透壓的大小取決于單位體積溶液中溶質微粒的數目，1 mol·L－1的NaCl溶液和1 mol·L－1的蔗糖溶液的滲透壓不相同，因NaCl溶液中含有鈉離子和氯離子，故其滲透壓高于蔗糖溶液，D錯誤。
考點2　物質跨膜運輸的方式
【概念落實】
1.（1）選擇透過性　高濃度→低濃度　低濃度→高濃度　不需要　不消耗　需要　不消耗　需要　消耗　O2　CO2　葡萄糖　葡萄糖　氨基酸　濃度差　濃度差　種類和數量　膜上載體的種類和數量　（2）載體蛋白　專一（或特異）　（3）自由擴散　協助擴散　（4）主動運輸
2.流動性　不需要　消耗　蛋白質
3.（1）自由擴散　協助擴散　（2）自由擴散或協助擴散　主動運輸　（3）酶活性
【診斷·加強】
（1）√　（2）×　（3）×　（4）√　（5）√　（6）√　（7）×
【典題固法】
【高考典例】
例1　B　解析：小腸上皮細胞攝入和運出葡萄糖與細胞質中葡萄糖分子的濃度有關，與細胞質中其他溶質分子的濃度無關，B錯誤。
例2　D　解析： 人體成熟紅細胞能運輸O2和CO2，且進行無氧呼吸，可判斷A和B分別是CO2和O2，A正確；氣體等小分子進出細胞為自由擴散，④是轉運蛋白運輸葡萄糖進入紅細胞，順濃度梯度，不消耗能量，為協助擴散，⑤是H2O通過水通道蛋白進入紅細胞，屬于協助擴散，B正確；③消耗能量主動吸收K＋、排出Na＋，成熟紅細胞沒有線粒體，不進行有氧呼吸，只通過無氧呼吸分解葡萄糖產生ATP，C正確；成熟紅細胞沒有核糖體，不能再合成新的蛋白質，糖蛋白不能更新，由于細胞膜具有流動性，其表面的糖蛋白處于不斷流動中。
例3　（1）選擇透過性　（2）協助擴散　（3）下降　空間結構（自身構象）發生改變　（4）進行細胞間的信息交流　（5）植物根細胞吸收磷酸鹽為主動運輸，主動運輸需要細胞呼吸供能，而溫度降低會導致呼吸酶的活性降低，進而降低細胞呼吸速率，最終降低了磷酸鹽的吸收速率
解析：細胞膜上存在對不同物質的跨膜運輸起決定性作用的膜蛋白，這些膜蛋白能夠體現出細胞膜具有選擇透過性這一功能特性。細胞膜上的H＋－ATP酶能利用ATP水解釋放的能量將H＋泵出細胞，導致細胞外的H＋增多，pH下降。
【對點演練】
1. B　解析：Na＋－K＋泵所需ATP通過呼吸作用產生，來自此細胞的細胞質基質、線粒體，人體沒有類囊體膜，A錯誤；神經元的膜內外電位變化與Na＋、K＋有關，所以Na＋－K＋泵也存在于神經元細胞膜上，B正確；由圖分析可知，經GLUT2將葡萄糖運出小腸上皮細胞時是順濃度梯度、需要載體蛋白，但不消耗能量，屬于協助擴散，C錯誤；經載體1將葡萄糖運入小腸上皮細胞時是逆濃度梯度，需要載體蛋白，需要電化學勢能驅動，屬于主動運輸，D錯誤。
2.B　解析：據題圖分析，H＋運出細胞和運進液泡需要載體蛋白H＋－ATP酶的協助，同時需要ATP水解提供能量，表明H＋運出細胞和運進液泡的運輸方式是主動運輸，H＋運出細胞和運進液泡是逆H＋濃度梯度，所以細胞質基質中H＋濃度小于胞外H＋濃度和細胞液H＋濃度，H＋濃度越小，其pH越大，故細胞質基質的pH最大，A正確；H＋運出細胞的方式是主動運輸，而細胞外H＋濃度較細胞內高，且進入細胞需要蛋白質的協助，說明細胞外H＋進入細胞的方式是協助擴散，B錯誤；植物細胞呼吸受到抑制，細胞呼吸產生的ATP減少，會影響H＋的運輸，從而影響細胞對某些溶質分子的吸收，C正確；低溫環境會影響細胞呼吸、細胞膜的流動性、細胞膜上載體的移動，因此會影響細胞對細胞外某些溶質分子的吸收，D正確。
3.C　解析：分析圖甲可知，在一定的范圍內，隨著氧氣濃度的增大，K＋的吸收速率增大，說明吸收K＋需要有氧呼吸供能，判斷吸收方式是主動運輸，A正確；主動運輸需要能量和載體蛋白，B～C段隨著氧氣濃度的增大，K＋吸收速率幾乎不再繼續增加，主要受到載體蛋白數量的限制，B正確；一段時間后，番茄的培養液中Mg2＋、Ca2＋濃度均下降，而Si濃度增大，說明番茄對于Mg2＋、Ca2＋的需求量大，而水稻培養液中的Si濃度降低，說明水稻對于Si的需求量大，C錯誤；圖乙表明不同植物對于離子的吸收具有選擇性，而對于水是無選擇性的都要吸收，對離子與水的吸收方式也并不相同，二者是相對獨立的過程，D正確。
4.（1）（1分）主動運輸需呼吸作用提供能量，（1分）在O2濃度小于a時，N吸收速率與O2成正相關，（1分）O2是有氧呼吸產生能量的必需條件，說明根細胞吸收N需有氧呼吸提供能量　（2）（2分）主動運輸需要載體和能量，O2濃度大于a時，能量充足而吸收速率不再增加，說明載體達到飽和　（3）（1分）甲的N最大吸收速率大于乙，（1分）需要能量多，（1分）消耗O2多　（4）（2分）適時松土 （對稻田排水曬田；水培法培養作物時向培養液中通入氧氣；翻土）
解析：曲線圖分析，當氧氣濃度小于a時，影響根細胞吸收N的因素是能量，當氧氣濃度大于a時，影響根細胞吸收N的因素是載體蛋白的數量。
課堂小結與延伸
【構核心概念】
自由擴散　協助擴散　載體蛋白　能量　胞吞和胞吐
【練教材長句】
（1）外界溶液濃度大于細胞液濃度，原生質層的伸縮性大于細胞壁的伸縮性
（2）提示：不一定。因為質壁分離是成熟的活的植物細胞具有的生理現象，未成熟的植物細胞、死細胞和動物細胞不會發生質壁分離現象。
（3）提示：選用0.3 g·mL－1的蔗糖溶液作試劑，既明顯出現質壁分離現象，又不會殺死細胞。若濃度過高，質壁分離速度快，細胞會因失水過多而死亡，不能再進行質壁分離復原；若濃度過低，不能引起質壁分離或質壁分離速度太慢。
（4）提示：會。開始外界溶液濃度較大，細胞發生質壁分離；細胞主動吸收K＋和N后，隨著細胞液濃度增大，又會發生質壁分離復原。
【拎教材“冷”點】
（1）半透膜　（2）①水通道蛋白　重吸收　離子　②自由擴散和協助擴散（或被動運輸）　（3）載體蛋白　載體蛋白的種類和數量

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