搜索
1第3讲物质跨膜运输的实例和方式考纲要求核心素养1.物质出入细胞的方式Ⅱ2．实验：通过模拟实验探究膜的透性3．实验：观察植物细胞的质壁分离和复原科学思维通过比较物质进出细胞的方式，形成归纳与概括的科学思维方法。科学探究结合植物细胞质壁分离及其复原的实验操作，初步形成分析实验结果及结论的能力。细胞的吸水和失水授课提示：对应学生用书第27页[基础突破——抓基础，自主学习]1．渗透作用(1)条件：①具有半透膜；②膜两侧具有浓度差。(2)实例：单位时间内由清水进入蔗糖溶液中的水分子多于由蔗糖溶液进入清水中的水分子，导致蔗糖溶液液面上升。2．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有浓度差②现象a.外界溶液浓度细胞质浓度⇒细胞吸水膨胀。b.外界溶液浓度细胞质浓度⇒细胞失水皱缩。c.外界溶液浓度＝细胞质浓度⇒水分进出平衡。(2)成熟植物细胞的吸水和失水2①当外界溶液浓度细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。②当外界溶液浓度细胞液浓度时，细胞吸水，失水的细胞发生质壁分离复原现象。[重难突破——攻重难，名师点拨]1．渗透作用的原理分析(注：溶质分子不能通过半透膜)(1)若S1溶液浓度大于S2，则单位时间内由S2→S1的水分子数大于S1→S2，外观上表现为S1液面上升；若S1溶液浓度小于S2，情况则相反，外观上表现为S1液面下降。(2)在达到渗透平衡后，若存在液面差Δh，则S1溶液浓度仍大于S2。因为液面高的一侧形成的压强，会抑制水分子由低浓度一侧向高浓度一侧的扩散。2．渗透作用模型和植物细胞与外界溶液形成渗透系统分析渗透作用模型植物细胞与外界溶液形成渗透系统图解基本组成或条件半透膜、浓度差原生质层——选择透过性膜浓度差——细胞液与外界溶液之间原理水分子通过半透膜的扩散作用细胞液通过原生质层与外界溶液之间发生渗透水扩散的方向低浓度溶液→高浓度溶液[特别提醒]有关渗透作用的2个易错点(1)水的运输特点：无论细胞吸水还是失水，水分子通过原生质层的扩散都是双向进行的。(2)渗透平衡的实质：渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，既不可看作3没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。[题型突破——练题型，夯基提能]题型1渗透系统与渗透作用的分析[方法技巧]渗透方向及浓度大小的判断(1)判断溶剂渗透的总方向：①若半透膜两侧是同种溶液，根据质量浓度或物质的量浓度判定。②若半透膜两侧是不同的溶液，物质的量浓度才能体现溶质或溶剂分子数的多少，如半透膜两侧为质量分数相同的葡萄糖溶液和蔗糖溶液，则葡萄糖溶液一侧单位体积中葡萄糖分子数多(水分子数少)，水分子由蔗糖溶液一侧通过半透膜向葡萄糖溶液一侧扩散。(2)判断半透膜两侧溶液浓度大小：若渗透平衡后，半透膜两侧液面仍存在液面差，则半透膜两侧溶液就存在浓度差，液面差越大，浓度差就越大，且液面高的一侧溶液浓度高。1．若半透膜允许水分子通过，不允许蔗糖分子通过，下列关于渗透现象的说法正确的是()A.初始状态半透膜一侧是蔗糖，一侧是清水，渗透平衡时，半透膜两侧浓度相等B.初始状态半透膜一侧是蔗糖，一侧是清水，渗透平衡时，半透膜两侧浓度不可能相等C.初始状态半透膜两侧是不同浓度的蔗糖溶液，渗透平衡时，膜两侧浓度不可能相等D.初始状态半透膜两侧是不同浓度的蔗糖溶液，渗透平衡时，半透膜两侧浓度一定相等解析：初始状态半透膜一侧是蔗糖，一侧是清水，膜两侧溶液水分子进出的速率相等(即渗透平衡)时，半透膜两侧浓度不可能相等，仍然是蔗糖一侧的浓度较大，A错误、B正确；半透膜只能让水通过，不能让蔗糖通过，渗透平衡时，半透膜两侧浓度可能相等，C、D错误。答案：B2．如图所示，溶液X中含有绿色染料，溶液Y中含有红色染料，溶液Z中含有蓝色染料。实验开始时，两只漏斗中溶液的液面高度一样。10min后观察到的结果：溶液X液面上升，溶液Y液面下降；溶液X中只有绿色染料，溶液Y中含有了红色和蓝色染料，溶液Z中含有了绿色和蓝色染料，下列有关叙述中，正确的是()A.溶液Z的浓度最高B.溶液Y的浓度最低4C.溶液Y中的溶质分子能够通过半透膜进入溶液X中D.溶液X中的溶质分子不能够通过半透膜进入溶液Z中解析：溶液X液面上升，且只有绿色染料，表明溶液Z中的溶剂进入了X，溶质没有进入X，溶液X的浓度大于溶液Z；溶液Y液面下降，表明溶液Y浓度小于溶液Z；Y中含有红色和蓝色染料，表明溶液Z中溶质分子能够通过半透膜进入溶液Y；溶液Z中含有绿色和蓝色染料，表明溶液X中的溶质能透过半透膜进入溶液Z。答案：B3．(2018·广东百校联考)如图为研究渗透作用的实验装置(各溶质分子都不能通过半透膜)示意图，下列有关叙述正确的是()A.若甲溶液为清水，乙溶液是质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液，则水分子只进不出，导致漏斗内液面上升B.若甲溶液是质量浓度为10%的蔗糖溶液，乙溶液是质量浓度为10%的葡萄糖溶液，则漏斗内液面高度不变C.若漏斗内液面上升，则渗透平衡时，漏斗内的液柱会阻止液面继续上升D.若甲、乙溶液分别是质量浓度为0.1g/mL、0.2g/mL的蔗糖溶液，则平衡时半透膜两侧溶液的浓度相等解析：若甲溶液为清水，乙溶液是质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液，则进入漏斗内的水分子多于流出漏斗的水分子，导致漏斗内液面上升，A错误；若甲溶液是质量浓度为10%的蔗糖溶液，乙溶液是质量浓度为10%的葡萄糖溶液，由于葡萄糖为单糖，蔗糖是二糖，因此乙溶液中的渗透压高于甲溶液，因此漏斗内液面上升，B错误；若漏斗内液面上升，则渗透平衡时，漏斗内的液柱会阻止液面继续上升，C正确；若甲、乙溶液分别是质量浓度为0.1g/mL、0.2g/mL的蔗糖溶液，则单位时间内由甲溶液进入乙溶液中的水分子多于乙溶液进入甲溶液的水分子，导致漏斗内液面上升，因漏斗内液柱的静水压作用，故渗透平衡时半透膜两侧溶液浓度不等，D错误。答案：C题型2细胞吸水与失水情况的分析4．细胞的吸水和失水是水分子跨膜运输的过程。关于这句话的理解中，错误的是()A.细胞吸水是水分子从单位体积溶液中水分子多的一侧向水分子少的一侧运输B.细胞失水是水分子顺相对含量梯度跨膜运输的过程C.细胞吸水和失水都是水分子顺相对含量梯度跨膜运输的过程5D.细胞吸水和失水都是水分子从溶液浓度高的一侧向浓度低的一侧运输解析：细胞渗透吸水和失水都是水的自由扩散。其中原生质层作为半透膜，存在浓度差的时候水由水分子相对多的一侧扩散到水分子相对少的一侧。浓度高的一侧水分子相对少，相反，浓度低的一侧水分子相对多。因此不管是吸水还是失水，水分子主要都是由低浓度向高浓度运输，故D错误。答案：D5．如图是处于不同生理状态的三个洋葱鳞片叶表皮细胞，下列说法错误的是()A.A细胞处于质壁分离生理状态，图中①处的液体是清水B.图中各细胞抵抗失水的能力，依次是BACC.如果上图是各细胞处在不同的外界溶液中相同的时间得到的，则所处的外界溶液浓度BACD.三个细胞最有可能死亡的是B细胞解析：图中A细胞处于质壁分离状态，所以①处的液体是高浓度溶液。B液泡中溶液浓度最高，A第二，C最小，失去的水越多，抵抗失水的能力越强，故抵抗失水的能力，依次是BAC。质壁分离程度越大，代表外界溶液浓度越高。质壁分离程度过大，可能导致细胞死亡。答案：A6．取一段长5cm的鳞茎、将其纵切到4cm处，由于纵切的鳞茎使薄壁细胞的皮层细胞摆脱了厚壁的表皮细胞的束缚，皮层细胞扩张得更快，从而使鳞茎向表皮外弯曲，切后的形状如图，将它作为对照。再取另外四节鳞茎做同样的处理，将它们分别置于a至d的不同浓度的蔗糖溶液中，30分钟后，葱茎形状记录如图所示。据此判断蔗糖溶液浓度的大小为()A.abcdB．acdbC.bdcaD．bacd解析：根据题意可知，摆脱了厚壁的表皮细胞的束缚，皮层细胞扩张得更快，因此吸水越多向外弯曲程度越大，外界浓度越低，吸水就越多。答案：B物质出入细胞的方式授课提示：对应学生用书第28页6[基础突破——抓基础，自主学习]1．物质跨膜运输的方式[连线]2．根据图示确定物质跨膜运输的方式和影响因素(1)填写以下有关跨膜运输方式及结构的名称：甲：自由扩散；乙：协助扩散；丙：主动运输；a：载体蛋白。(2)填写以下有关跨膜运输方式的影响因素：图甲：浓度差；图乙：浓度差和载体蛋白；图丙：载体蛋白和能量。[重难突破——攻重难，名师点拨]1．物质跨膜运输方式图解2．不同因素对物质跨膜运输的影响的曲线模型(1)物质浓度(在一定的范围内)(2)氧气浓度7[特别提醒]有关物质出入细胞的7个“不要漏掉”(1)需要载体蛋白协助的运输方式除主动运输外不要漏掉协助扩散。(2)消耗能量的运输方式除主动运输外不要漏掉胞吞和胞吐。(3)从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外不要漏掉协助扩散，有些主动运输也可以从高浓度到低浓度运输。(4)影响协助扩散运输速率的因素除载体蛋白数量外不要漏掉浓度差。(5)与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外不要漏掉载体蛋白的合成场所——核糖体。(6)运输速率与O2浓度无关的运输方式除自由扩散外不要漏掉协助扩散。(7)大分子物质的运输方式除胞吞和胞吐外，不要漏掉通过核孔运输，如RNA和蛋白质等大分子进出细胞核需通过核孔。[题型突破——练题型，夯基提能]题型1物质出入细胞方式的判断[方法技巧]“三步法”判断物质出入细胞的方式1．(2018·安徽安庆二模)利用荧光素双醋酸酯(FDA)染色法测定动物细胞的活力，其基本原理是FDA本身无荧光，可自由通过细胞膜，经细胞内酯酶分解产生荧光素，积累在细胞内并能发出绿色荧光，下列相关叙述正确的是()A.实验中配制的FDA溶液是一种低渗溶液B.FDA通过胞吞方式进入细胞，需要消耗能量C.荧光素分子能以自由扩散的方式通过细胞膜D.一定范围内，荧光强度与细胞活力呈正相关解析：由题意可知，FDA进入细胞的方式是自由扩散，其由高浓度向低浓度扩散，故实验中8配制的FDA溶液是一种高渗溶液，A错误；FDA通过自由扩散方式进入细胞，不需要消耗能量，B错误；荧光素分子是在细胞内产生的，在细胞内积累，不能出细胞，C错误；一定范围内，细胞活力越大，FDA通过细胞膜就越多，经细胞内酯酶分解产生荧光素就越多，D正确。答案：D2.甲(〇)乙(●)两种物质在细胞膜两侧的分布情况如图(颗粒的多少表示浓度的高低)，在进行跨膜运输时，下列说法正确的是()A.乙进入细胞一定有载体蛋白的参与B.乙运出细胞一定有载体蛋白的参与C.甲进入细胞一定需要能量D.甲运出细胞一定不需要能量解析：由图可知乙在细胞外浓度低于细胞内，进入细胞应该是主动运输，需要能量和载体蛋白参与，故A正确；乙出细胞是高浓度到低浓度，可能是通过自由扩散，不需要载体和能量，故B错误；甲在细胞膜外浓度高于细胞内，进入细胞可能是被动运输，不需要能量，故C错误；甲出细胞是从低浓度到高浓度，属于主动运输，需要能量，故D错误。答案：A3．某细胞对氨基酸、钠离子、葡萄糖和氧气的吸收方式如图所示。已知细胞膜上的“●”和“◆”为载体蛋白，氨基酸以主动运输的方式进入该细胞。以下分析不正确的是()A.同一载体蛋白运输的物质可能不止一种B.葡萄糖进入该细胞的方式为主动运输C.氧气进入该细胞不需要载体，也不消耗能量D.氨基酸可逆浓度进入该细胞且不消耗能量解析：由题图可知，氨基酸和钠离子共用同一载体蛋白进入细胞，A正确；葡萄糖进入该细胞需要消耗能量和载体，所以其进入该细胞的方式为主动运输，B正确；氧气跨膜运输的方式为自由扩散，所以其进入该细胞不需要载体，也不消耗能量，C正确；氨基酸以主动运输的方式进入该细胞，所以其可逆浓度进入该细胞，并消耗能量，D错误。答案：D9题型2物质跨膜运输的影响因素及实验分析4.如图表示在一定范围内细胞膜外某物质浓度变化与该物质进入细胞膜内速度的关系，据图分析，下列说法正确的是()A.该物质进入细胞的方式是自由扩散B.该物质通过膜时必须与载体蛋白结合C.该物质可能是水或甘油D.该物质只能从浓度低的一侧向浓度高的