資源簡介

(共30張PPT)
單元三 物質出入細胞的方式
2025屆高考生物一輪復習
高考考情分析
考查內容：對物質跨膜運輸?shù)姆绞降臏蚀_辨析，植物細胞的質壁分離和復原實驗的過程和選材等。
命題規(guī)律：以選擇題為主。
考查趨勢：
（1）試題情境主要選自大學教材中的相關知識。
（2）考查細胞中物質、能量和信息變化的統(tǒng)一性。
（3）能力方面多側重于考查考生獲取信息及綜合分析運用的能力。
考點一：植物細胞的質壁分離與復原
基礎知識復習
1. 滲透作用：
（1）含義：水分子（或其他溶劑分子）通過半透膜的擴散。
（2）方向：從水相對含量高的一側向相對含量低的一側滲透。
（3）滲透現(xiàn)象：
2.水進出動物細胞（以哺乳動物紅細胞為例）
（1）動物細胞所形成的“滲透裝置”
①半透膜：細胞膜。
②濃度差：細胞質與外界溶液之間的濃度差。
（2）現(xiàn)象
①當外界溶液濃度大于細胞質的濃度時，細胞失水。
②當外界溶液濃度等于細胞質的濃度時，水分子進出平衡。
③當外界溶液濃度小于細胞質的濃度時，細胞吸水。
3. 水進出植物細胞（以成熟植物細胞為例）
（1）半透膜（原生質層）：細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質。
（2）濃度差：細胞液與外界溶液之間的濃度差。
①外界溶液濃度大于細胞液濃度時，發(fā)生質壁分離現(xiàn)象。
②外界溶液濃度小于細胞液濃度時，發(fā)生質壁分離復原現(xiàn)象。
※半透膜、選擇透過性膜以及生物膜的區(qū)別：
概念范疇 特點
半透膜 物理學上的概念 物質能否通過半透膜取決于半透膜孔隙直徑的大小
選擇透過性膜 生物學上的概念 具有生物活性，即使是小分子，只要不是細胞選擇吸收的，也不能通過。選擇透過性膜可以看成是功能完善的一類半透膜
生物膜 活的生物膜屬于選擇透過性膜。當細胞死亡后，細胞膜等生物膜變?yōu)槿感?3. 植物細胞的質壁分離和復原：
（1）實驗原理：成熟的植物細胞的原生質層相當于一層半透膜，細胞液具有一定的濃度，能夠滲透失水和吸水。
（2）實驗步驟及現(xiàn)象：
①制作裝片：制作洋蔥鱗片葉外表皮的臨時裝片。
②低倍鏡觀察：有一個紫色的中央大液泡，原生質層緊貼細胞壁。
③滴加蔗糖溶液：在蓋玻片的一側滴加蔗糖溶液，在另一側用吸水紙吸引。
④低倍鏡觀察：觀察液泡大小和原生質層的位置。
⑤滴加清水：在蓋玻片的一側滴加清水，在另一側用吸水紙吸引。
⑥低倍鏡觀察：觀察液泡大小和原生質層的位置。
（3）發(fā)生質壁分離的原因
①外因：外界溶液濃度大于細胞液濃度。
②內因：原生質層比細胞壁的伸縮性大。
考點一：植物細胞的質壁分離與復原
重點難點復習
1. 對滲透現(xiàn)象的解釋：
如圖為研究滲透作用的實驗裝置，漏斗內溶液（S1）和漏斗外溶液（S2）為兩種不同濃度的蔗糖溶液，漏斗內外起始液面一致。滲透平衡時液面差為△h。
（1）漏斗內液面上升的原因：S1溶液濃度大于S2溶液濃度，單位時間內由S2溶液進入S1溶液的水分子數(shù)多于由S1溶液進入S2溶液的水分子數(shù)，導致S1溶液增多，漏斗內液面上升。即水分子從水的相對含量高的一側向相對含量低的
一側滲透。
（2）漏斗內液面停止升高的原因：隨著液面差△h不斷增大，漏斗內液體壓強不斷增大，使水分子流出漏斗的速度加快，同時半透膜兩側溶液的濃度差不斷減小，使水分子流入漏斗的速度減慢，最終導致水分子進出漏斗的運動達到平衡，漏斗內液面停止升高。
2. 判斷細胞能否發(fā)生質壁分離及復原：
（1）從細胞角度分析：活的、有大液泡和細胞壁的細胞能發(fā)生質壁分離及復原現(xiàn)象，而死細胞或動物細胞不能發(fā)生質壁分離及復原現(xiàn)象。
※成熟且有中央大液泡的植物細胞更容易發(fā)生質壁分離及復原現(xiàn)象，未成熟的植物細胞因沒有大液泡而不能發(fā)生質壁分離現(xiàn)象，例如根尖分生區(qū)細胞。
（2）從溶液角度分析：細胞放人能保持細胞活性且與細胞液存在濃度差但溶質不能被細胞吸收的溶液中，只能發(fā)生質壁分離現(xiàn)象；細胞放入能保持細胞活性、與細胞液存在濃度差且溶質能被細胞吸收的溶液中，則能發(fā)生質壁分離及自動復原，例如溶質為葡萄糖、KNO3、尿素、乙二醇等的溶液。
※溶液濃度過高會導致細胞因失水過多而死亡，不能發(fā)生質壁分離復原；鹽酸、酒精、醋酸等能殺死細胞，使原生質層失去選擇透過性，不能作為探究植物細胞吸水與失水實驗的溶液。
考點一：植物細胞的質壁分離與復原
典型例題復習
例題1.如圖滲透裝置為“U”型，甲溶液是質量分數(shù)為10%的葡萄糖（可通過半透膜）溶液，乙溶液是質量分數(shù)為10%的蔗糖（不能通過半透膜）溶液，起始時兩側液面高度相同，下列推測和判斷合理的是( )
A.實驗開始后兩側液面高度仍然相同
B.滲透平衡時兩側液面高度可能相同
C.實驗初期半透膜兩側水分子移動速率相同
D.實驗后期甲溶液溶質分子仍可透過半透膜
【答案】D
【解析】蔗糖是二糖，葡萄糖是單糖，因此葡萄糖的摩爾質量（M）更小（也就是相對分子質量更小），實驗開始時兩溶液的體積和質量分數(shù)相同，相當于取了相同質量的蔗糖和葡萄糖，根據(jù)公式n＝m÷M可知葡萄糖的物質的量（n）更大，而體積相同，故葡萄糖一側溶液的物質的量濃度更大，液面開始時右側高于左側，后來由于葡萄糖可以透過半透膜進入左側，達到平衡后左側液面比右側高，A錯誤；參照A解析，兩側液面一定不會相同，B錯誤；參照A解析，實驗初期，單位時間內由乙側進入甲側的水分子更多一些，C錯誤；甲溶液溶質分子為葡萄糖分子，能通過半透膜，即使平衡時單位時間內葡萄糖進出半透膜的數(shù)量是相等的，D正確。
例題2.將紫色洋蔥外表皮細胞放于某種無機鹽溶液中，其質壁分離程度隨時間的變化情況如圖所示。下列推測正確的是( )
A. t1時刻與t3時刻的洋蔥外表皮細胞中的溶質含量相等
B. t2時刻，洋蔥外表皮細胞開始吸收溶液中的無機鹽離子
C.在實驗過程中，洋蔥外表皮細胞液泡的顏色先變深后變淺
D. t4時刻之后，洋蔥外表皮細胞繼續(xù)吸水直至細胞漲破
【答案】 C
【解析】本題主要考查細胞的質壁分離，考查學生的實驗探究能力。t3時刻的洋蔥外表皮細胞中的溶質含量多于t1時刻的，A項錯誤。t2時刻之前，洋蔥外表皮細胞已經(jīng)開始吸收溶液中的無機鹽離子，B項錯誤。洋蔥細胞具有細胞壁，不會吸水漲破，D項錯誤。
考點二：物質出入細胞的方式
基礎知識復習
一、自由擴散和協(xié)助擴散
1. 概念：物質以擴散方式進出細胞，不需要消耗細胞內化學反應所釋放的能量，這種物質跨膜運輸方式稱為被動運輸。
2. 類型：
（1）自由擴散：
①概念：物質通過簡單的擴散作用進出細胞。
②特點：順濃度梯度；不需要載體；不需要能量。
③舉例：氣體、脂質小分子等。
（2）協(xié)助擴散：
①概念：借助膜上的轉運蛋白進出細胞的物質擴散方式。
②特點：順濃度梯度；需要載體；不需要能量。
③舉例：鉀離子通過通道蛋白進出細胞。
3. 影響因素：
（1）被動運輸?shù)乃俾手苯邮苣韧馕镔|濃度梯度大小的影響。
（2）協(xié)助擴散的速率還與轉運蛋白的數(shù)量有關。
4. 轉運蛋白：
（1）分類：載體蛋白和通道蛋白。
（2）特點：具有特異性。
①載體蛋白：只容許與自身結合部位相適應的分子或離子通過，且每次轉運時都會發(fā)生自身構象的改變。
②通道蛋白：只容許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通過。分子或離子不需要與通道蛋白結合。
（3）實例
①水分子的運輸更多的是借助細胞膜上的水通道蛋白以協(xié)助擴散方式進出細胞。還可以以自由擴散方式進出細胞。
②細胞膜上還存在一些無機鹽離子的通道蛋白。（例如：Na＋通道、K＋通道）
二、主動運輸
1. 概念：物質逆濃度梯度進行跨膜運輸，需要載體蛋白的協(xié)助，同時還需要消耗細胞內化學反應所釋放的能量，這種方式叫做主動運輸。
2. 過程：
（1）K＋、Na＋和Ca2＋等離子和其他物質在逆濃度梯度跨膜運輸時，首先與載體蛋白的特定部位結合，一種載體蛋白通常只與一種或一類離子或分子結合。
（2）離子或分子與載體蛋白結合后，在細胞內化學反應釋放的能量推動下，載體蛋白的空間結構發(fā)生變化，就將它所結合的離子或分子從細胞膜一側轉運到另一側并釋放出來。
（3）載體蛋白隨后又恢復原狀，又可以去轉運同種物質的其他離子或分子。
3. 特點：
（1）逆濃度梯度運輸。
（2）需要能量。
（3）需要載體蛋白的協(xié)助。
實例：小腸絨毛上皮細胞對Na＋、K＋、葡萄糖、氨基酸等的吸收。
5. 生理意義：通過主動運輸來選擇吸收所需要的物質，排出代謝廢物和對細胞有害的物質，從而保證活細胞和個體生命活動的需要。
6. 影響因素：
（1）細胞外物質。
（2）濃度。
（3）載體蛋白。
（4）能量
三、胞吞與胞吐
1. 胞吞和胞吐的定義：
（1）胞吞：大分子與膜上的蛋白質結合，從而引起這部分細胞膜內陷形成小囊，包圍著大分子。然后小囊從細胞膜上分離下來，形成囊泡，進入細胞內部。
（2）胞吐：細胞需要外排的大分子，先在細胞內形成囊泡，囊泡移動到細胞膜處，與細胞膜融合，將大分子排出細胞。
2. 胞吞和胞吐的實例：
（1）胞吞：變形蟲攝食、吞噬細胞吞噬細菌等。
（2）胞吐：乳腺細胞合成蛋白質、內分泌腺分泌細胞合成蛋白質類激素、消化腺細胞分泌消化酶的過程。
3. 特點：需要消耗細胞呼吸所釋放的能量。
4. 細胞的物質輸入和輸出的基礎：
（1）轉運蛋白的種類和數(shù)量或空間結構的變化對物質跨膜運輸起決定性作用，這也是細胞膜具有選擇透過性的結構基礎。
（2）胞吞或胞吐過程需要膜上蛋白質的參與，更離不開膜上磷脂雙分子層的流動性。
※物質進出細胞運輸方式的比較：
方式 被動運輸 主動運輸 胞吞、胞吐
自由擴散 協(xié)助擴散 運輸方向 高濃度→低濃度 低濃度→高濃度 細胞內（外）→細胞外（內）
是否需要 載體蛋白 不需要 需要 需要 不需要
能量 不消耗 不消耗 消耗 消耗
模型
舉例 O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯 紅細胞吸收葡萄糖 小腸吸收葡萄糖、無機鹽等 胞吞：變形蟲攝取單細胞生物胞吐：分泌蛋白的釋放
考點二：物質出入細胞的方式
重點難點復習
1. 物質進出細胞方式的判斷
（1）通過物質的種類，判斷物質跨膜運輸方式
①分子很小的物質和脂溶性物質的跨膜運輸一般都是自由擴散，常見的如：小分子物質：水、氧氣、氮氣、二氧化碳等；脂溶性物質：甘油、性激素、維生素D等。
②分子稍大一些的物質（如氨基酸和葡萄糖）和離子，它們的跨膜運輸需要載體，它們的運輸方式是協(xié)助擴散或主動運輸。
③大分子物質如蛋白質、淀粉等可通過胞吞、胞吐的形式通過細胞膜。
（2）根據(jù)膜兩側的物質濃度，判斷物質跨膜運輸方式
①由高濃度一側向低濃度一側的運輸為被動運輸，其中需要載體的是協(xié)助擴散。
②由低濃度一側向高濃度一側的運輸為主動運輸。
（3）根據(jù)載體和能量判斷物質跨膜運輸?shù)姆绞?br/>③主動運輸需要載體蛋白和能量，協(xié)助擴散需要載體蛋白。
（4）根據(jù)曲線判斷物質跨膜運輸?shù)姆绞?br/>曲線①表示物質運輸速率與細胞內外濃度差呈正相關，不受其他因素的影響，應為自由擴散。
曲線②表示在一定濃度范圍內，隨細胞內外濃度差的增大，物質運輸速率加快，當細胞內外濃度差達到一定值后，物質運輸速率不再增加，說明這種運輸需要載體蛋白，且受載體蛋白數(shù)量的限制，故可表示協(xié)助擴散。
因為O2濃度的高低可影響細胞呼吸，進而影響能量的供應，曲線③表示物質運輸速率與O2濃度無關，說明這種運輸方式不需要能量，應為被動運輸。
曲線④表示物質運輸速率與O2濃度有關，說明這種運輸方式需要能量，達到一定O2濃度后，運輸速率不再增加，說明受載體蛋白數(shù)量的限制，應為主動運輸，曲線起點的含義是無氧呼吸為主動運輸供能。
2. 影響主動運輸?shù)囊蛩兀孩偌毎馕镔|濃度；②載體蛋白；③能量。
（1）圖A中，P點之前運輸速率主要受物質濃度影響，P點之后受膜上載體蛋白數(shù)量或能量的限制。
（2）圖B中，Q點的物質運輸由無氧呼吸提供能量，P點之后受膜上載體蛋白數(shù)量的限制。
（3）圖C中，P點之前運輸速率受能量的影響，P點之后受載體蛋白數(shù)量的限制。
3. 易錯辨析
（1）需要載體蛋白協(xié)助的運輸方式不一定是主動運輸，還可能是協(xié)助擴散。
（2）消耗能量的運輸方式并不一定就是主動運輸，胞吞和胞吐也消耗能量。
（3）從高濃度到低濃度的運輸方式不一定是自由擴散，還可能是協(xié)助擴散。
（4）小分子物質的運輸方式不一定是主動運輸或被動運輸，如神經(jīng)遞質的釋放方式是胞吐。
（5）生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式運輸?shù)模鏡NA和蛋白質可通過核孔出入細胞核。
（6）同一種物質進入不同細胞的跨膜運輸方式可能不同，如人體紅細胞吸收葡萄糖的方式為協(xié)助擴散，而小腸絨毛上皮細胞可以主動運輸?shù)姆绞轿掌咸烟恰?br/>（7）與主動運輸有關的細胞器除供能的線粒體外，還有核糖體（載體蛋白的合成場所）。
考點二：物質出入細胞的方式
典型例題復習
例題1.轉運蛋白可以分為載體蛋白和通道蛋白兩種類型，通道蛋白包括水通道蛋白和離子通道蛋白，通道蛋白含有“感受器”，它只有在“感受刺激”時才開放。下列敘述錯誤的是( )
A.載體蛋白通過自身構象的變化，與氨基酸、核苷酸等分子結合，將其轉移到膜的另一側
B.抗利尿激素促進腎小管對水的重吸收，主要通過水分子與水通道蛋白結合發(fā)揮作用
C.甲狀腺濾泡上皮細胞通過載體蛋白吸收碘，需要細胞提供能量
D.Na+通過鈉離子通道內流，參與形成動作電位，維持神經(jīng)和肌肉的正常興奮性
【答案】B
【解析】載體蛋白只容許與自身結合部位相適應的分子或離子通過，而且每次轉運時都會發(fā)生自身構象的改變，與氨基酸、核苷酸等分子結合轉移到膜的另一側，A正確；抗利尿激素促進腎小管對水的重吸收，主要通過水通道蛋白完成，水分子不與水通道蛋白結合，B錯誤；甲狀腺濾泡上皮細胞通過載體蛋白吸收碘，是主動運輸，需要細胞提供能量，C正確；在興奮的傳導過程中，Na 通過鈉離子通道內流，參與形成動作電位，維持神經(jīng)和肌肉的正常興奮性，D正確。
2.植物體內的Ca2+是一種重要的無機鹽離子，Ca2+必需保持一定的量，才能維持植物細胞的相對穩(wěn)定。下列相關敘述正確的是( )
A.Ca2+進出細胞消耗能量的方式不同，轉運蛋白不同
B.Ca2+進出液泡的跨膜方式不同，Ca2+進入液泡的兩種跨
膜方式不同
C.細胞質基質中Ca2+濃度比細胞外低，液泡中Ca2+濃度比
細胞質基質中低
D.液泡中Ca2+濃度高，滲透壓大有利于植物的根系從土壤中吸收水分
【答案】D
【解析】Ca2+出細胞是ATP供能的主動運輸，Ca2+進細胞是協(xié)助擴散不消耗能量，所用轉運蛋白不同，A錯誤；Ca2+進液泡的兩種方式都屬于主動運輸，其中與H+共載體跨膜的依靠H+的勢能供能、另一種是ATP直接供能，兩者的轉運蛋白的構象都發(fā)生改變，Ca2+出液泡屬于協(xié)助擴散，B錯誤；細胞質基質中Ca2+濃度比細胞外低、液泡中Ca2+濃度比細胞質基質中高，C錯誤；液泡Ca2+濃度高，滲透壓大有利于植物根系從土壤中吸收水分，D正確。
End第三單元 物質出入細胞的方式
【高考考情分析】
考查內容：對物質跨膜運輸?shù)姆绞降臏蚀_辨析，植物細胞的質壁分離和復原實驗的過程和選材等。
命題規(guī)律：以選擇題為主。
考查趨勢：
（1）試題情境主要選自大學教材中的相關知識。
（2）考查細胞中物質、能量和信息變化的統(tǒng)一性。
（3）能力方面多側重于考查考生獲取信息及綜合分析運用的能力。
考點一：細胞的吸水和失水
【基礎知識復習】
1. 滲透作用：
（1）含義：水分子（或其他溶劑分子）通過半透膜的擴散。
（2）方向：從水相對含量高的一側向相對含量低的一側滲透。
（3）滲透現(xiàn)象：
2. 水進出動物細胞（以哺乳動物紅細胞為例）
（1）動物細胞所形成的“滲透裝置”
半透膜：細胞膜。
濃度差：細胞質與外界溶液之間的濃度差。
（2）現(xiàn)象
當外界溶液濃度大于細胞質的濃度時，細胞失水。
當外界溶液濃度等于細胞質的濃度時，水分子進出平衡。
當外界溶液濃度小于細胞質的濃度時，細胞吸水。
水進出植物細胞（以成熟植物細胞為例）
（1）半透膜（原生質層）：細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質。
（2）濃度差：細胞液與外界溶液之間的濃度差。
外界溶液濃度大于細胞液濃度時，發(fā)生質壁分離現(xiàn)象。
外界溶液濃度小于細胞液濃度時，發(fā)生質壁分離復原現(xiàn)象。
※半透膜、選擇透過性膜以及生物膜的區(qū)別：
概念范疇 特點
半透膜 物理學上的概念 物質能否通過半透膜取決于半透膜孔隙直徑的大小
選擇透過性膜 生物學上的概念 具有生物活性，即使是小分子，只要不是細胞選擇吸收的，也不能通過。選擇透過性膜可以看成是功能完善的一類半透膜
生物膜 活的生物膜屬于選擇透過性膜。當細胞死亡后，細胞膜等生物膜變?yōu)槿感?br/>植物細胞的質壁分離和復原：
（1）實驗原理：成熟的植物細胞的原生質層相當于一層半透膜，細胞液具有一定的濃度，能夠滲透失水和吸水。
（2）實驗步驟及現(xiàn)象：
制作裝片：制作洋蔥鱗片葉外表皮的臨時裝片。
低倍鏡觀察：有一個紫色的中央大液泡，原生質層緊貼細胞壁。
滴加蔗糖溶液：在蓋玻片的一側滴加蔗糖溶液，在另一側用吸水紙吸引。
低倍鏡觀察：觀察液泡大小和原生質層的位置。
滴加清水：在蓋玻片的一側滴加清水，在另一側用吸水紙吸引。
低倍鏡觀察：觀察液泡大小和原生質層的位置。
（3）發(fā)生質壁分離的原因
外因：外界溶液濃度大于細胞液濃度。
內因：原生質層比細胞壁的伸縮性大。
【重點難點復習】
對滲透現(xiàn)象的解釋：
如圖為研究滲透作用的實驗裝置，漏斗內溶液（S1）和漏斗外溶液（S2）為兩種不同濃度的蔗糖溶液，漏斗內外起始液面一致。滲透平衡時液面差為△h。
（1）漏斗內液面上升的原因：S1溶液濃度大于S2溶液濃度，單位時間內由S2溶液進入S1溶液的水分子數(shù)多于由S1溶液進入S2溶液的水分子數(shù)，導致S1溶液增多，漏斗內液面上升。即水分子從水的相對含量高的一側向相對含量低的
一側滲透。
漏斗內液面停止升高的原因：隨著液面差△h不斷增大，漏斗內液體壓強不斷增大，使水分子流出漏斗的速度加快，同時半透膜兩側溶液的濃度差不斷減小，使水分子流入漏斗的速度減慢，最終導致水分子進出漏斗的運動達到平衡，漏斗內液面停止升高。
判斷細胞能否發(fā)生質壁分離及復原：
從細胞角度分析：活的、有大液泡和細胞壁的細胞能發(fā)生質壁分離及復原現(xiàn)象，而死細胞或動物細胞不能發(fā)生質壁分離及復原現(xiàn)象。
※成熟且有中央大液泡的植物細胞更容易發(fā)生質壁分離及復原現(xiàn)象，未成熟的植物細胞因沒有大液泡而不能發(fā)生質壁分離現(xiàn)象，例如根尖分生區(qū)細胞。
（2）從溶液角度分析：細胞放人能保持細胞活性且與細胞液存在濃度差但溶質不能被細胞吸收的溶液中，只能發(fā)生質壁分離現(xiàn)象；細胞放入能保持細胞活性、與細胞液存在濃度差且溶質能被細胞吸收的溶液中，則能發(fā)生質壁分離及自動復原，例如溶質為葡萄糖、KNO3、尿素、乙二醇等的溶液。
※溶液濃度過高會導致細胞因失水過多而死亡，不能發(fā)生質壁分離復原；鹽酸、酒精、醋酸等能殺死細胞，使原生質層失去選擇透過性，不能作為探究植物細胞吸水與失水實驗的溶液。
【典型例題復習】
例題1.如圖滲透裝置為“U”型，甲溶液是質量分數(shù)為10%的葡萄糖（可通過半透膜）溶液，乙溶液是質量分數(shù)為10%的蔗糖（不能通過半透膜）溶液，起始時兩側液面高度相同，下列推測和判斷合理的是( )
A.實驗開始后兩側液面高度仍然相同
B.滲透平衡時兩側液面高度可能相同
C.實驗初期半透膜兩側水分子移動速率相同
D.實驗后期甲溶液溶質分子仍可透過半透膜
【答案】D
【解析】蔗糖是二糖，葡萄糖是單糖，因此葡萄糖的摩爾質量（M）更小（也就是相對分子質量更小），實驗開始時兩溶液的體積和質量分數(shù)相同，相當于取了相同質量的蔗糖和葡萄糖，根據(jù)公式n＝m÷M可知葡萄糖的物質的量（n）更大，而體積相同，故葡萄糖一側溶液的物質的量濃度更大，液面開始時右側高于左側，后來由于葡萄糖可以透過半透膜進入左側，達到平衡后左側液面比右側高，A錯誤；參照A解析，兩側液面一定不會相同，B錯誤；參照A解析，實驗初期，單位時間內由乙側進入甲側的水分子更多一些，C錯誤；甲溶液溶質分子為葡萄糖分子，能通過半透膜，即使平衡時單位時間內葡萄糖進出半透膜的數(shù)量是相等的，D正確。
例題2.將紫色洋蔥外表皮細胞放于某種無機鹽溶液中，其質壁分離程度隨時間的變化情況如圖所示。下列推測正確的是( )
A. t1時刻與t3時刻的洋蔥外表皮細胞中的溶質含量相等
B. t2時刻，洋蔥外表皮細胞開始吸收溶液中的無機鹽離子
C.在實驗過程中，洋蔥外表皮細胞液泡的顏色先變深后變淺
D. t4時刻之后，洋蔥外表皮細胞繼續(xù)吸水直至細胞漲破
【答案】 C
【解析】本題主要考查細胞的質壁分離，考查學生的實驗探究能力。t3時刻的洋蔥外表皮細胞中的溶質含量多于t1時刻的，A項錯誤。t2時刻之前，洋蔥外表皮細胞已經(jīng)開始吸收溶液中的無機鹽離子，B項錯誤。洋蔥細胞具有細胞壁，不會吸水漲破，D項錯誤。
考點二：物質出入細胞的方式
【基礎知識復習】
一、自由擴散和協(xié)助擴散
1. 概念：物質以擴散方式進出細胞，不需要消耗細胞內化學反應所釋放的能量，這種物質跨膜運輸方式稱為被動運輸。
2. 類型：
（1）自由擴散：
概念：物質通過簡單的擴散作用進出細胞。
特點：順濃度梯度；不需要載體；不需要能量。
舉例：氣體、脂質小分子等。
（2）協(xié)助擴散：
概念：借助膜上的轉運蛋白進出細胞的物質擴散方式。
特點：順濃度梯度；需要載體；不需要能量。
舉例：鉀離子通過通道蛋白進出細胞。
影響因素：
（1）被動運輸?shù)乃俾手苯邮苣韧馕镔|濃度梯度大小的影響。
（2）協(xié)助擴散的速率還與轉運蛋白的數(shù)量有關。
4. 轉運蛋白：
（1）分類：載體蛋白和通道蛋白。
（2）特點：具有特異性。
載體蛋白：只容許與自身結合部位相適應的分子或離子通過，且每次轉運時都會發(fā)生自身構象的改變。
通道蛋白：只容許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通過。分子或離子不需要與通道蛋白結合。
（3）實例
水分子的運輸更多的是借助細胞膜上的水通道蛋白以協(xié)助擴散方式進出細胞。還可以以自由擴散方式進出細胞。
細胞膜上還存在一些無機鹽離子的通道蛋白。（例如：Na＋通道、K＋通道）
二、主動運輸
1. 概念：物質逆濃度梯度進行跨膜運輸，需要載體蛋白的協(xié)助，同時還需要消耗細胞內化學反應所釋放的能量，這種方式叫做主動運輸。
2. 過程：
（1）K＋、Na＋和Ca2＋等離子和其他物質在逆濃度梯度跨膜運輸時，首先與載體蛋白的特定部位結合，一種載體蛋白通常只與一種或一類離子或分子結合。
（2）離子或分子與載體蛋白結合后，在細胞內化學反應釋放的能量推動下，載體蛋白的空間結構發(fā)生變化，就將它所結合的離子或分子從細胞膜一側轉運到另一側并釋放出來。
（3）載體蛋白隨后又恢復原狀，又可以去轉運同種物質的其他離子或分子。
3. 特點：
（1）逆濃度梯度運輸。
（2）需要能量。
（3）需要載體蛋白的協(xié)助。
4. 實例：小腸絨毛上皮細胞對Na＋、K＋、葡萄糖、氨基酸等的吸收。
5. 生理意義：通過主動運輸來選擇吸收所需要的物質，排出代謝廢物和對細胞有害的物質，從而保證活細胞和個體生命活動的需要。
6. 影響因素：
（1）細胞外物質。
（2）濃度。
（3）載體蛋白。
（4）能量
三、胞吞與胞吐
1. 胞吞和胞吐的定義：
（1）胞吞：大分子與膜上的蛋白質結合，從而引起這部分細胞膜內陷形成小囊，包圍著大分子。然后小囊從細胞膜上分離下來，形成囊泡，進入細胞內部。
（2）胞吐：細胞需要外排的大分子，先在細胞內形成囊泡，囊泡移動到細胞膜處，與細胞膜融合，將大分子排出細胞。
2. 胞吞和胞吐的實例：
（1）胞吞：變形蟲攝食、吞噬細胞吞噬細菌等。
（2）胞吐：乳腺細胞合成蛋白質、內分泌腺分泌細胞合成蛋白質類激素、消化腺細胞分泌消化酶的過程。
3. 特點：需要消耗細胞呼吸所釋放的能量。
4. 細胞的物質輸入和輸出的基礎：
（1）轉運蛋白的種類和數(shù)量或空間結構的變化對物質跨膜運輸起決定性作用，這也是細胞膜具有選擇透過性的結構基礎。
（2）胞吞或胞吐過程需要膜上蛋白質的參與，更離不開膜上磷脂雙分子層的流動性。
※物質進出細胞運輸方式的比較：
方式 被動運輸 主動運輸 胞吞、胞吐
自由擴散 協(xié)助擴散
運輸方向 高濃度→低濃度 低濃度→高濃度 細胞內（外）→細胞外（內）
是否需要 載體蛋白 不需要 需要 需要 不需要
能量 不消耗 不消耗 消耗 消耗
模型
舉例 O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯 紅細胞吸收葡萄糖 小腸吸收葡萄糖、無機鹽等 胞吞：變形蟲攝取單細胞生物 胞吐：分泌蛋白的釋放
【重點難點復習】
物質進出細胞方式的判斷
（1）通過物質的種類，判斷物質跨膜運輸方式
分子很小的物質和脂溶性物質的跨膜運輸一般都是自由擴散，常見的如：小分子物質：水、氧氣、氮氣、二氧化碳等；脂溶性物質：甘油、性激素、維生素D等。
分子稍大一些的物質（如氨基酸和葡萄糖）和離子，它們的跨膜運輸需要載體，它們的運輸方式是協(xié)助擴散或主動運輸。
大分子物質如蛋白質、淀粉等可通過胞吞、胞吐的形式通過細胞膜。
（2）根據(jù)膜兩側的物質濃度，判斷物質跨膜運輸方式
由高濃度一側向低濃度一側的運輸為被動運輸，其中需要載體的是協(xié)助擴散。
由低濃度一側向高濃度一側的運輸為主動運輸。
（3）根據(jù)載體和能量判斷物質跨膜運輸?shù)姆绞?br/>主動運輸需要載體蛋白和能量，協(xié)助擴散需要載體蛋白。
（4）根據(jù)曲線判斷物質跨膜運輸?shù)姆绞?br/>曲線①表示物質運輸速率與細胞內外濃度差呈正相關，不受其他因素的影響，應為自由擴散。
曲線②表示在一定濃度范圍內，隨細胞內外濃度差的增大，物質運輸速率加快，當細胞內外濃度差達到一定值后，物質運輸速率不再增加，說明這種運輸需要載體蛋白，且受載體蛋白數(shù)量的限制，故可表示協(xié)助擴散。
因為O2濃度的高低可影響細胞呼吸，進而影響能量的供應，曲線③表示物質運輸速率與O2濃度無關，說明這種運輸方式不需要能量，應為被動運輸。
曲線④表示物質運輸速率與O2濃度有關，說明這種運輸方式需要能量，達到一定O2濃度后，運輸速率不再增加，說明受載體蛋白數(shù)量的限制，應為主動運輸，曲線起點的含義是無氧呼吸為主動運輸供能。
影響主動運輸?shù)囊蛩兀孩偌毎馕镔|濃度；②載體蛋白；③能量。
圖A中，P點之前運輸速率主要受物質濃度影響，P點之后受膜上載體蛋白數(shù)量或能量的限制。
圖B中，Q點的物質運輸由無氧呼吸提供能量，P點之后受膜上載體蛋白數(shù)量的限制。
圖C中，P點之前運輸速率受能量的影響，P點之后受載體蛋白數(shù)量的限制。
易錯辨析
（1）需要載體蛋白協(xié)助的運輸方式不一定是主動運輸，還可能是協(xié)助擴散。
（2）消耗能量的運輸方式并不一定就是主動運輸，胞吞和胞吐也消耗能量。
（3）從高濃度到低濃度的運輸方式不一定是自由擴散，還可能是協(xié)助擴散。
（4）小分子物質的運輸方式不一定是主動運輸或被動運輸，如神經(jīng)遞質的釋放方式是胞吐。
（5）生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式運輸?shù)模鏡NA和蛋白質可通過核孔出入細胞核。
（6）同一種物質進入不同細胞的跨膜運輸方式可能不同，如人體紅細胞吸收葡萄糖的方式為協(xié)助擴散，而小腸絨毛上皮細胞可以主動運輸?shù)姆绞轿掌咸烟恰?br/>（7）與主動運輸有關的細胞器除供能的線粒體外，還有核糖體（載體蛋白的合成場所）。
【典型例題復習】
例題1.轉運蛋白可以分為載體蛋白和通道蛋白兩種類型，通道蛋白包括水通道蛋白和離子通道蛋白，通道蛋白含有“感受器”，它只有在“感受刺激”時才開放。下列敘述錯誤的是( )
A.載體蛋白通過自身構象的變化，與氨基酸、核苷酸等分子結合，將其轉移到膜的另一側
B.抗利尿激素促進腎小管對水的重吸收，主要通過水分子與水通道蛋白結合發(fā)揮作用
C.甲狀腺濾泡上皮細胞通過載體蛋白吸收碘，需要細胞提供能量
D.Na+通過鈉離子通道內流，參與形成動作電位，維持神經(jīng)和肌肉的正常興奮性
【答案】B
【解析】載體蛋白只容許與自身結合部位相適應的分子或離子通過，而且每次轉運時都會發(fā)生自身構象的改變，與氨基酸、核苷酸等分子結合轉移到膜的另一側，A正確；抗利尿激素促進腎小管對水的重吸收，主要通過水通道蛋白完成，水分子不與水通道蛋白結合，B錯誤；甲狀腺濾泡上皮細胞通過載體蛋白吸收碘，是主動運輸，需要細胞提供能量，C正確；在興奮的傳導過程中，Na 通過鈉離子通道內流，參與形成動作電位，維持神經(jīng)和肌肉的正常興奮性，D正確。
2.植物體內的Ca2+是一種重要的無機鹽離子，Ca2+必需保持一定的量，才能維持植物細胞的相對穩(wěn)定。下列相關敘述正確的是( )
A.Ca2+進出細胞消耗能量的方式不同，轉運蛋白不同
B.Ca2+進出液泡的跨膜方式不同，Ca2+進入液泡的兩種跨膜方式不同
C.細胞質基質中Ca2+濃度比細胞外低，液泡中Ca2+濃度比細胞質基質中低
D.液泡中Ca2+濃度高，滲透壓大有利于植物的根系從土壤中吸收水分
【答案】D
【解析】Ca2+出細胞是ATP供能的主動運輸，Ca2+進細胞是協(xié)助擴散不消耗能量，所用轉運蛋白不同，A錯誤；Ca2+進液泡的兩種方式都屬于主動運輸，其中與H+共載體跨膜的依靠H+的勢能供能、另一種是ATP直接供能，兩者的轉運蛋白的構象都發(fā)生改變，Ca2+出液泡屬于協(xié)助擴散，B錯誤；細胞質基質中Ca2+濃度比細胞外低、液泡中Ca2+濃度比細胞質基質中高，C錯誤；液泡Ca2+濃度高，滲透壓大有利于植物根系從土壤中吸收水分，D正確。

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