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第二单元细胞的代谢专题３ 物质出入细胞的方式真题多维细目表真题涉分考点细胞的吸水和失水物质进出细胞的方式题型难度设题情境试题结构素养要素２０１８课标全国Ⅰꎬ３６影响物质进出细胞的因素选择中根系对营养元素的吸收问题并列演绎与推理２０１６课标全国Ⅰꎬ２６主动运输选择中通过离子泵进行的跨膜运输问题并列演绎与推理２０１５山东理综ꎬ２６(１)１主动运输非选择易种子细胞吸收蔗糖问题并列演绎与推理２０１５山东理综ꎬ３Ｄ１细胞的质壁分离选择中实验操作与结果分析问题并列实验分析２０１４山东理综ꎬ２Ｂ１植物细胞的吸水选择易细胞的生命活动分析问题并列归纳与概括总计卷均分３２题/１１卷３题/１１卷常见考法(根据课程标准分析)命题规律与趋势０１考查内容１.本专题为高频考点ꎬ多集中考查植物细胞的吸水与失水、跨膜运输等知识点ꎬ渗透作用、膜泡运输等知识点也偶有涉及ꎮ２.对植物细胞的吸水与失水的考查多涉及质壁分离实验ꎻ对跨膜运输的考查多集中在结合信息材料的分析上ꎮ０２题型难度１.题型多为选择题ꎮ２.试题难度中等ꎮ０３命题规律１.命题时常常联系生产生活实际ꎬ或结合物质运输模型ꎬ用真实的问题情境考查所学知识点ꎮ２.对能力的考查多集中在分析、比较、判断、获取信息等方面ꎮ０４核心素养１.本专题试题主要考查了科学思维、科学探究等素养ꎮ２.考生需具备的素养要素有分析与推断、归纳与概括、模型与建模和实验的结果分析ꎮ０５解题方法１.认真阅读所给的文字信息或模型信息ꎬ联系教材所学知识ꎬ作出合理的分析与判断ꎮ２.注意利用比较筛选、淘汰排除等方法ꎬ能够收到意想不到的效果ꎮ０６备考建议１.运用表格的方式加深对不同物质运输方式的理解ꎮ２.构建各种跨膜运输的数学模型和温度、氧气对主动运输的影响曲线ꎬ加深对各种跨膜运输方式的理解ꎮ１６ ５年高考３年模拟Ｂ版(教师用书)对应学生用书起始页码Ｐ２６考点１细胞的吸水和失水 一、渗透系统与渗透作用１.渗透系统(１)组成:一个完整的渗透系统ꎬ由两个溶液体系(Ｓ１、Ｓ２)以及两者中间的半透膜组成ꎬ如下图ꎮ(２)水分的流动判断(以水分总体的流动方向为准)①水分的流动方向的判断:当溶液浓度Ｓ１Ｓ２时ꎬ水分就通过半透膜由Ｓ２流向Ｓ１ꎻ当溶液浓度Ｓ１Ｓ２时ꎬ水分就通过半透膜由Ｓ１流向Ｓ２ꎮ②在达到渗透平衡后ꎬ若存在如图Ａ、Ｂ所示的液面差Δｈꎬ则Ｓ１溶液浓度仍大于Ｓ２溶液浓度ꎮ因为液面高的一侧形成的压强ꎬ会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散ꎮ２.渗透作用(１)指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散ꎬ是自由扩散的一种形式ꎮ(２)渗透作用产生的条件条件→有一层半透膜ꎮ→半透膜两侧的溶液具有浓度差ꎮ 二、动、植物细胞的吸水和失水１.动物细胞的吸水和失水(１)原理半透膜细胞膜→浓度差细胞质与外界溶液间具浓度差→(２)现象①外界溶液浓度细胞质浓度⇒细胞吸水膨胀②外界溶液浓度细胞质浓度⇒细胞失水皱缩③外界溶液浓度＝细胞质浓度⇒水分进出平衡２.植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)(１)条件:成熟植物细胞具有中央大液泡ꎮ(２)原理(３)现象①当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时ꎬ细胞就通过渗透作用失水ꎬ植物细胞就发生质壁分离现象ꎮ②将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中ꎬ此时细胞液的浓度高于外界清水ꎬ植物细胞吸水ꎬ发生质壁分离复原现象ꎮ考点２物质进出细胞的方式 １.物质进出细胞的方式(一般情况下)２.影响物质跨膜运输的因素(１)内部因素———遗传因素(如载体的种类和数量)ꎮ(２)外部因素———物质的浓度、影响呼吸作用强度的因素(如氧气浓度、温度)等ꎮ①物质浓度(在一定的范围内) 自由扩散 协助扩散或主动运输②Ｏ２浓度 自由扩散或协助扩散 主动运输③温度对应学生用书起始页码Ｐ２７一 探究植物细胞的吸水和失水(科学探究)１.实验原理(１)成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜ꎮ(２)细胞液具有一定的浓度ꎬ与外界溶液构成一定浓度差ꎮ(３)原生质层比细胞壁的伸缩性大ꎮ专题３ 物质出入细胞的方式１７ ２.实验步骤与现象 制作洋葱鳞片叶表皮临时装片低倍显微镜下观察↓①有一个紫色的中央大液泡②原生质层紧贴细胞壁{↓吸水纸吸引低倍显微镜下观察①中央液泡逐渐变小(颜色加深)②原生质层与细胞壁逐渐分离{↓清水低倍显微镜下观察↓①中央液泡逐渐变大(颜色变浅)②原生质层逐渐贴近细胞壁{３.应用(１)判断成熟植物细胞是否有生物活性(２)测定细胞液浓度范围(３)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度(２０１９山东青岛调研ꎬ５)将甲、乙两种植物的块茎切成形状、大小相同的细条ꎬ分别置于质量浓度为０.３ｇ/ｍＬ蔗糖溶液中ꎬ绘制的失水量曲线如下ꎮ下列叙述错误的是( )Ａ.与图相关细胞的原生质层会有一定程度的收缩Ｂ.由图推知甲植物细胞液浓度小于乙植物细胞液浓度Ｃ.４ｍｉｎ时两种植物细胞液的渗透压均大于外界溶液的渗透压Ｄ.８ｍｉｎ时水分子跨膜运输进出细胞几乎达到平衡思路导引依据→质壁分离和渗透压知识分析作答→失水量与时间的关系曲线 解析 据图分析ꎬ随着时间的延长ꎬ失水量逐渐增加后趋于稳定ꎬ因此相关细胞的原生质层都会有一定程度的收缩ꎬＡ正确ꎻ甲、乙在质量浓度为０.３ｇ/ｍＬ蔗糖溶液中都失水了ꎬ说明甲、乙细胞液浓度都低于０.３ｇ/ｍＬ的蔗糖溶液ꎬ且甲失水的速率更快ꎬ说明甲的细胞液浓度低于乙ꎬＢ正确ꎻ４ｍｉｎ时ꎬ两种植物细胞仍然在失水ꎬ说明细胞液的渗透压小于外界溶液的渗透压ꎬＣ错误ꎻ８ｍｉｎ时失水量几乎不再增加ꎬ水分子跨膜运输进出细胞几乎达到平衡ꎬＤ正确ꎮ答案 Ｃ错因分析 本题容易错选Ｂꎮ错选原因是没有正确理解题意ꎬ仅看到图示中甲失水量较多ꎬ就认为失水后甲的细胞液浓度较高ꎮ１－１ (２０１８四川成都摸底考试ꎬ１２)某同学用洋葱紫色鳞片叶外表皮细胞观察植物细胞的质壁分离及复原ꎬ实验过程中观察到如图所示的细胞图像ꎬ下列有关叙述正确的是( )Ａ.原生质层由图中的１、２、６三部分组成Ｂ.７处细胞液的浓度一定小于外界溶液浓度Ｃ.细胞失水过程中ꎬ１的伸缩性小于原生质层Ｄ.在质壁分离的过程中ꎬ７处的颜色逐渐变浅１－１答案 Ｃ 据图分析ꎬ２是细胞膜、４是液泡膜、５是细胞膜和液泡膜之间的细胞质ꎬ它们共同构成了原生质层ꎬＡ错误ꎻ７处为细胞液ꎬ此状态下其浓度可能大于、小于或等于细胞外液的浓度ꎬＢ错误ꎻ图中１表示细胞壁ꎬ其伸缩性小于原生质层的伸缩性ꎬＣ正确ꎻ在质壁分离的过程中ꎬ细胞失水ꎬ７处的颜色逐渐变深ꎬＤ错误ꎮ １－２ (２０１８辽宁师大附中高三期中ꎬ１３)取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干ꎬ去除主脉后剪成大小相同的小块ꎬ随机分成三等份ꎬ之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中ꎬ一定时间后测得甲的浓度变小ꎬ乙的浓度不变ꎬ丙的浓度变大ꎮ假设蔗糖分子不进出细胞ꎬ则关于这一实验结果ꎬ下列说法正确的是( )Ａ.实验前ꎬ丙的浓度乙的浓度甲的浓度Ｂ.乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等Ｃ.实验中ꎬ细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于协助扩散Ｄ.甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的１－２答案 Ｄ 分析实验结果ꎬ甲的浓度变小ꎬ说明甲吸水ꎬ即细胞液浓度较甲蔗糖溶液浓度低ꎻ乙的浓度不变ꎬ说明细胞液浓度等于乙蔗糖溶液浓度ꎻ丙的浓度变大ꎬ说明细胞液浓度大于丙蔗糖溶液浓度ꎮ即实验前甲的浓度乙的浓度丙的浓度ꎬＡ错误ꎻ乙的浓度不变是因为细胞液浓度与乙的浓度相等ꎬ水分进出平衡ꎬＢ错误ꎻ实验中细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于自由扩散ꎬＣ错误ꎻ甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的ꎬＤ正确ꎮ二 物质进出细胞方式的辨析(科学思维)１.归纳法记忆同一物质的不同运输方式物质相应过程运输方式葡萄糖进入红细胞协助扩散进入小肠绒毛上皮细胞ꎻ肾小管重吸收葡萄糖主动运输续表物质相应过程运输方式Ｎａ＋进入神经细胞协助扩散(离子通道)运出神经细胞主动运输(Ｎａ＋－Ｋ＋泵)Ｋ＋进入神经细胞主动运输(Ｎａ＋－Ｋ＋泵)运出神经细胞协助扩散(离子通道)１８ ５年高考３年模拟Ｂ版(教师用书) ２.“三看法”快速判定物质出入细胞的方式(２０１９江西新余四中第一次联考)转运蛋白ＳＧＬＴ１是一类镶嵌在细胞膜上转运葡萄糖的载体ꎬ在转运葡萄糖过程中并不直接消耗ＡＴＰ水解的能量ꎬ而是由钠离子内流提供的能量实现转运ꎮＳＧＬＴ１在细胞内合成ꎬ不能外源补充ꎮＳＧＬＴ１存在于人体每一个细胞中ꎬ是大脑、血细胞、肌肉等组织或细胞中最重要的葡萄糖转运蛋白ꎮ下列说法错误的是( )Ａ.ＳＧＬＴ１转运葡萄糖进入细胞的过程属于主动运输Ｂ.钠离子内流属于协助扩散ꎬ钠离子向细胞外运输属于主动运输Ｃ.当血糖浓度较高时ꎬ肝脏、肌肉细胞的钠离子内流增强Ｄ.每一个存在ＳＧＬＴ１的细胞中都有控制其合成的基因题眼分析 本题中的题眼有两处ꎬ分别是“由钠离子内流提供的能量实现转运”和“大脑、血细胞、肌肉等组织或细胞中最重要的葡萄糖转运蛋白”ꎬ依据第一处题眼可以推理Ａ、Ｂ项ꎬ依据第２处题眼可以推理Ｃ项ꎮ解析 ＳＧＬＴ１转运葡萄糖进入细胞的过程需要消耗钠离子内流提供的能量ꎬ故属于主动运输过程ꎬ故Ａ正确ꎻ细胞膜外钠离子较膜内钠离子含量高ꎬ因此ꎬ钠离子内流是顺浓度梯度运输ꎬ属于协助扩散ꎬ钠离子向细胞外运输ꎬ则属于逆浓度梯度运输ꎬ属于主动运输ꎬ故Ｂ正确ꎻ当血糖浓度较高时ꎬ葡萄糖会转运进肝脏、肌肉细胞合成糖原ꎬ因而钠离子内流会增强ꎬ故Ｃ正确ꎻ并不是每一个存在ＳＧＬＴ１的细胞中都有控制其合成的基因ꎬ如人成熟红细胞ꎬ故Ｄ错误ꎮ答案 Ｄ错因分析 本题容易错选Ｃꎮ错选原因是忽略了题干中“ＳＧＬＴ１是大脑、血细胞、肌肉等组织或细胞中最重要的葡萄糖转运蛋白”ꎬ不能推理出当血糖浓度较高时ꎬ葡萄糖会通过ＳＧＬＴ１进入肝细胞和肌细胞分别合成肝糖原与肌糖原ꎮ２－１ (２０１８安徽安庆第二次联考ꎬ４)将某哺乳动物的两种细胞置于一定浓度的Ｑ溶液中ꎬ测定不同情况下吸收Ｑ的速率ꎬ结果如表所示:细胞类型未通入空气组的吸收速率通过空气组的吸收速率胚胎干细胞３ｍｍｏｌ/ｍｉｎ５ｍｍｏｌ/ｍｉｎ成熟红细胞３ｍｍｏｌ/ｍｉｎ３ｍｍｏｌ/ｍｉｎ由表中数据能得出的结论是( )Ａ.两种细胞吸收Ｑ的速率均取决于浓度差Ｂ.两种细胞吸收Ｑ均不需载体蛋白的参与Ｃ.胚胎干细胞吸收Ｑ的方式为主动运输Ｄ.成熟红细胞吸收Ｑ的方式为被动运输２－１答案 Ｃ 通入空气(Ｏ２)组胚胎干细胞吸收Ｑ的速率加快ꎬ说明胚胎干细胞吸收物质Ｑ的方式为主动运输ꎬ主动运输需要能量和载体蛋白ꎻ哺乳动物成熟红细胞没有线粒体ꎬ只能进行无氧呼吸ꎬ对Ｑ的吸收与Ｏ２的多少无关ꎬＣ正确ꎬＡ、Ｂ、Ｄ错误ꎮ ２－２ (２０１８陕西安康一模ꎬ１２)下列关于物质运输的叙述ꎬ正确的是( )Ａ.小分子物质和离子都通过自由扩散进入细胞内Ｂ.物质可通过主动运输进入和排出细胞Ｃ.葡萄糖进入哺乳动物成熟红细胞的驱动力是ＡＴＰＤ.细胞间的信息交流与胞吐作用没有联系２－２答案 Ｂ 离子一般通过主动运输进入细胞ꎬＡ错误ꎻ有些物质可以通过主动运输进入和排出细胞ꎬＢ正确ꎻ葡萄糖进入哺乳动物成熟红细胞的方式属于协助扩散ꎬ不需要ＡＴＰ供能ꎬ驱动力是浓度差ꎬＣ错误ꎻ神经元间进行信息交流可通过突触前膜胞吐释放某些神经递质ꎬＤ错误ꎮ三 物质运输模型的分析(科学思维)１.结构模式图分析专题３ 物质出入细胞的方式１９ ２.物质运输曲线分析(１)物质浓度影响曲线分析①有饱和点的曲线表示协助扩散