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1、2022高考生物一輪復習 第07講 物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗⒎绞浇贪?新人教版必修1 　1．物質(zhì)出入細胞的方式(Ⅱ)　2．實驗：(1)通過模擬實驗探究膜的透性　(2)觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復原 　細胞的吸水和失水 1．滲透作用 (1)概念：水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜的擴散過程。 (2)發(fā)生的條件 2．動植物細胞發(fā)生滲透作用的條件分析 (1)動物細胞 (2)植物細胞的吸水和失水 ①成熟植物細胞的結(jié)構(gòu) ②原理和現(xiàn)象 a．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； b．外界溶液濃度<細胞液濃度時，細胞吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離復原現(xiàn)象。 ③質(zhì)壁分離的原因

2、 a．外因：細胞液濃度<外界溶液濃度，細胞通過滲透作用失水； b．內(nèi)因：細胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層的伸縮性。 1．(必修1 P60圖4—1改編)將人的紅細胞放入4 ℃蒸餾水中，一段時間后紅細胞破裂，主要原因是(　　) A．紅細胞膜具有水溶性 B．紅細胞的液泡體積增大 C．蒸餾水大量進入紅細胞 D．低溫時紅細胞膜流動性增大 解析：選C。將人的紅細胞放入4 ℃蒸餾水中，紅細胞會因大量蒸餾水進入而破裂；紅細胞膜是脂溶性的；人的紅細胞沒有液泡；因低溫時分子運動減慢而導致細胞膜的流動性降低。 2．(深入追問)(1)滲透作用中，膜兩側(cè)溶液的濃度指的是質(zhì)量百分比濃度嗎？ 提示：不是，

3、溶液濃度指物質(zhì)的量的濃度。 (2)對于動植物細胞來說，單位時間內(nèi)，水分子進出細胞的數(shù)量相等時，細胞內(nèi)外液體的濃度一定相等嗎？ 提示：不一定。對動物細胞來說，水分子進出細胞的數(shù)量相等時，細胞內(nèi)外溶液的濃度相等。但植物細胞有細胞壁的支持、保護作用，當單位時間內(nèi)水分子進出植物細胞數(shù)量相等時，有可能細胞液濃度大于細胞外溶液濃度。 1．滲透作用模型和植物細胞與外界溶液形成滲透系統(tǒng)的比較分析 滲透作用模型 植物細胞與外界溶液形成滲透系統(tǒng) 圖解 基本 組成 或條件 半透膜、濃度差 原生質(zhì)層——選擇透過性膜； 濃度差——細胞液與外界溶液之間 原理 水分子通過半透膜的擴散

4、作用 細胞液通過原生質(zhì)層與外界溶液之間發(fā)生滲透 水擴散的方向 低濃度溶液→高濃度溶液 2．驗證滲透作用發(fā)生的條件 (1)需要半透膜 (2)半透膜兩側(cè)溶液需要有濃度差 【感知考題】 成熟植物細胞的主要吸水方式是滲透吸水。某興趣小組為研究滲透吸水做了一個實驗，該實驗的簡易滲透吸水裝置如圖甲所示，圖甲中液面上升的高度與時間的關(guān)系如圖乙所示，一成熟植物細胞被放在某外界溶液中處于的一種狀態(tài)(此時細胞有活性)如圖丙所示。請判斷下列相關(guān)敘述中錯誤的是(　　) A．由圖甲中漏斗液面上升可知，實驗開始b側(cè)液體的濃度大于a側(cè)的 B．由圖乙可知圖甲中漏斗里溶液的吸水速率在下降

5、C．圖丙中相當于圖甲中c結(jié)構(gòu)的是③④⑤ D．把圖丙所示狀態(tài)的細胞放在清水中，會發(fā)生質(zhì)壁分離 [解析]　圖甲液面上升說明b側(cè)液體濃度高于a側(cè)的，A正確；隨漏斗內(nèi)液面上升，半透膜(c)兩側(cè)的濃度差越來越小，故漏斗內(nèi)溶液的吸水速率在下降，B正確；圖丙中細胞膜③、液泡膜⑤及兩者之間的細胞質(zhì)④相當于半透膜，C正確；把圖丙細胞放在清水中，會發(fā)生質(zhì)壁分離復原，D錯誤。 [答案]　D 高分點撥——類題通法 常見滲透裝置圖分析 (1)圖1中，若S1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S1→S2，外觀上表現(xiàn)為S1液面上升；若S1溶液濃度小于S2，則情況相反，外觀上表現(xiàn)為S1液

6、面下降。 (2)在達到滲透平衡后，若存在如圖2所示的液面差Δh，則S1溶液濃度仍大于S2。因為液面高的一側(cè)形成的壓強，會阻止溶劑由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴散。 【跟進題組】 命題1　滲透裝置中溶液濃度及水分子移動方向的判斷 1．(2017·汕頭模擬)如圖所示的U形管中間被半透膜(體積小于或等于單糖的物質(zhì)才能通過)隔開，兩側(cè)分別加入等量的0．1 mol·L－1的蔗糖溶液和麥芽糖溶液。一段時間后左右兩側(cè)液面高度變化是怎樣的？若向U形管兩側(cè)加入等量某種微量物質(zhì)，最終右側(cè)液面上升，那么加入的這種微量物質(zhì)最可能是什么(　　) A．右側(cè)液面高度下降；葡萄糖 B．兩側(cè)液面高度不變；蔗糖酶

7、 C．兩側(cè)液面高度不變；麥芽糖酶 D．右側(cè)液面高度下降；蒸餾水 解析：選B。半透膜兩側(cè)的溶液物質(zhì)的量濃度相等，因此兩側(cè)液面高度不變；若向U形管兩側(cè)加入的物質(zhì)是等量的蔗糖酶，則左側(cè)的每個蔗糖分子會被分解成1分子果糖和1分子葡萄糖，溶液濃度增加，左側(cè)液面上升，但隨著果糖、葡萄糖不斷透過半透膜進入右側(cè)，而麥芽糖不能透過半透膜，這樣右側(cè)溶液濃度不斷增加，最終右側(cè)液面上升。 2．(2017·鄭州模擬)如圖中的滲透裝置，漏斗內(nèi)開始時的液面為a，停止上升時的液面為b，若每次停止上升后都將漏斗中高出燒杯液面的部分吸出，則吸出蔗糖溶液的次數(shù)與a、b液面間的高度差之間的關(guān)系是(　　) 解析：選A。

8、隨著漏斗內(nèi)蔗糖溶液不斷被吸出和漏斗內(nèi)蔗糖溶液不斷吸水，漏斗內(nèi)蔗糖溶液的濃度越來越小，滲透吸水的量越來越少，因而a、b液面的高度差越來越小。 (1)水分子的移動方向是雙向移動，但最終結(jié)果是由低濃度溶液流向高濃度溶液的水分子數(shù)較多。 (2)滲透平衡只意味著半透膜兩側(cè)水分子移動達到平衡狀態(tài)，既不可看作沒有水分子移動，也不可看作兩側(cè)溶液濃度絕對相等。 命題2　細胞的吸水和失水狀況分析 3．(2015·高考海南卷，10改編)取生理狀態(tài)相同的某種植物新鮮葉片若干，去除主脈后剪成大小相同的小塊，隨機分成三等份，之后分別放入三種濃度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中，一定時間后測得甲的濃度變小，乙的濃度

9、不變，丙的濃度變大。假設(shè)蔗糖分子不進出細胞，則關(guān)于這一實驗結(jié)果，下列說法正確的是(　　) A．實驗前，丙的濃度>乙的濃度>甲的濃度 B．乙的濃度不變是因為細胞內(nèi)蔗糖濃度與乙的濃度相等 C．實驗中，細胞與蔗糖溶液間的水分移動屬于協(xié)助擴散 D．甲、丙的濃度變化是由水分在細胞與蔗糖溶液間移動引起的 解析：選D。根據(jù)題干信息可推斷一定時間后“甲的濃度變小”是因為葉片失水，“乙的濃度不變”說明乙的濃度與葉片細胞的細胞液濃度相等，“丙的濃度變大”是因為細胞吸水，由此推斷，實驗前，丙的濃度<乙的濃度<甲的濃度，A、B錯誤，D正確；實驗中，細胞與蔗糖溶液間的水分移動屬于自由擴散，C錯誤。 4．(課

10、標全國卷改編)將某植物花冠切成大小和形狀相同的細條，分為a、b、c、d、e和f組(每組的細條數(shù)相等)，取上述6組細條分別置于不同濃度的蔗糖溶液中，浸泡相同時間后測量各組花冠細條的長度，結(jié)果如圖所示。假如蔗糖溶液與花冠細胞之間只有水分交換，則(　　) A．實驗后，a組液泡中的溶質(zhì)濃度比b組的高 B．浸泡導致f組細胞中液泡的失水量小于b組的 C．a(chǎn)組細胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b組 D．使細條在浸泡前后長度不變的蔗糖濃度介于0．4～0．5 mol·L－1之間 解析：選D。A項，通過圖示可以看出，a組和b組實驗前長度/實驗后長度的值都小于1，表明細胞吸水導致細條變長；由于a

11、組實驗前長度/實驗后長度的值小于b組實驗前長度/實驗后長度的值，說明a組細胞吸水較多，b組細胞吸水較少，所以實驗后a組細胞液泡中的溶質(zhì)濃度比b組的低。B項，分析柱狀圖可知，f組細胞失水，而b組細胞吸水，因此浸泡導致f組細胞中液泡的失水量大于b組的。C項，水分進出細胞的方式是自由擴散，不消耗ATP。D項，根據(jù)柱狀圖可知，在濃度為0．4 mol·L－1的蔗糖溶液中的c組細胞吸水，而在濃度為0．5 mol·L－1的蔗糖溶液中的d組細胞失水，所以使細條在浸泡前后長度不變的蔗糖濃度介于0．4～0．5 mol·L－1之間。 易錯點1　原生質(zhì)層≠原生質(zhì)體 [點撥]　(1)原生質(zhì)層在成熟的植物細胞內(nèi)相

12、當于半透膜。由細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì)組成。(2)原生質(zhì)體是去除了植物細胞壁以后所剩下的植物細胞結(jié)構(gòu)。 易錯點2　半透膜≠選擇透過性膜 [點撥]　(1)區(qū)別：①半透膜是無生物活性的物理性膜，物質(zhì)能否通過取決于分子的大小。②選擇透過性膜是具有生物活性的生物膜，載體蛋白的存在決定了其對不同物質(zhì)是否吸收的選擇性。 (2)共性：都允許水分子自由通過，而不允許大分子物質(zhì)通過。 命題3　與滲透作用有關(guān)的實驗探究 5．(2017·安徽臨泉一中一模)如圖1所示，在U形管中部c處裝有半透膜(半透膜允許水分子通過，但不允許糖通過)，在a側(cè)加質(zhì)量分數(shù)為10%的葡萄糖水溶液，b側(cè)加入質(zhì)量分

13、數(shù)為10%的蔗糖水溶液，并使a、b兩側(cè)液面高度一致。經(jīng)一段時間后達到動態(tài)平衡。據(jù)此回答下列問題： (1)a側(cè)液面高度變化為________，達到動態(tài)平衡時，兩側(cè)液面不再變化，此時a側(cè)溶液濃度________(填“大于”“等于”或“小于”)b側(cè)溶液濃度。 (2)當a、b兩側(cè)液面高度不變時，在b側(cè)加入一定量蔗糖酶，則a側(cè)液面高度變化為________，達到兩側(cè)液面不再變化時，a側(cè)溶液濃度________(填“大于”“等于”或“小于”)b側(cè)溶液濃度。在此過程中a側(cè)溶液吸水力________。 某同學在缺少實驗儀器的情況下，做了這樣一個實驗：將生雞蛋大頭的蛋殼去掉，保留殼膜完好，將小頭打破，

14、讓蛋清和蛋黃流出，如圖2所示。然后，在蛋內(nèi)灌上清水，把它放在0．3 g/mL的蔗糖溶液中，并且用鉛筆在雞蛋殼上標上最初的吃水線，半小時后，他發(fā)現(xiàn)雞蛋上浮，原吃水線高出水面。請分析： (3)雞蛋殼上浮的原因是 ________________________________________________________________________。 (4)如果蛋殼里面是蔗糖溶液，外面是清水，蛋殼將會________。 (5)本實驗中相當于滲透裝置中的半透膜的是________，若將正常線粒體放在清水中，會發(fā)生_____________________________________

15、___________________________________ (填“外膜后破裂”“內(nèi)膜后破裂”“內(nèi)外膜同時破裂”或“內(nèi)外膜隨機破裂”)。 解析：(1)葡萄糖是單糖，蔗糖是二糖，因此b側(cè)溶液物質(zhì)的量濃度較低，b側(cè)的水分子透過半透膜流向a側(cè)，a側(cè)液面升高，達到動態(tài)平衡時，由于a側(cè)液柱壓強的影響，此時a側(cè)溶液濃度大于b側(cè)溶液濃度。(2)在b側(cè)加入一定量蔗糖酶，b側(cè)蔗糖水解，濃度變大，a側(cè)的水分子透過半透膜流向b側(cè)，則a側(cè)液面高度變化為降低，達到兩側(cè)液面不再變化時，a側(cè)溶液濃度小于b側(cè)溶液濃度，在此過程中a側(cè)溶液濃度不斷增大，吸水力增強。(3)在0．3 g/mL蔗糖溶液中，雞蛋殼內(nèi)發(fā)生了

16、滲透失水，重量減輕，所以雞蛋殼上浮。(4)如果蛋殼里面是蔗糖溶液，外面是清水，水分子透過殼膜(半透膜)流向蛋殼內(nèi)，蛋殼將會下沉。(5)本實驗中相當于滲透裝置中的半透膜的是殼膜，若將正常線粒體放在清水中，由于內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴，增大了膜面積，故會發(fā)生內(nèi)膜后破裂。 答案：(1)升高　大于　(2)降低　小于　增強　(3)殼內(nèi)清水通過殼膜滲透進入蔗糖溶液，殼內(nèi)水減少，重量減輕 (4)下沉　(5)殼膜　內(nèi)膜后破裂 燒杯內(nèi)盛 淀粉溶液 漏斗內(nèi)盛 碘液 結(jié)論 變藍 不變藍 碘能通過半透膜，而淀粉不能 不變藍 變藍 淀粉能通過半透膜，而碘不能 變藍 變藍 淀粉和碘都能通過半

17、透膜 不變藍 不變藍 淀粉和碘都不能通過半透膜 　物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞? 1．物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗? (1)不同物質(zhì)的跨膜運輸特點 ①水分子：順相對含量梯度(高→低)。 ②離子和小分子：依據(jù)細胞生命活動需要進行選擇吸收。 (2)水稻和番茄吸收不同離子的特點 ①同種生物細胞對不同物質(zhì)的吸收具有選擇性，與其含有離子載體的種類和數(shù)量有關(guān)。 ②不同種生物細胞對同種物質(zhì)吸收具有差異性。 2．物質(zhì)跨膜的方式[連一連] 1．(必修1 P73技能訓練改編)如圖表示的是一個動物細胞內(nèi)外不同離子的相對濃度，根據(jù)圖中提供的信息，判斷下列說法正確的是(　　) ①細胞通過主動

18、運輸?shù)姆绞脚懦鯪a＋和Cl－ ②細胞通過主動運輸?shù)姆绞轿誎＋和Mg2＋ ③細胞通過協(xié)助擴散的方式吸收K＋和Mg2＋ ④細胞通過協(xié)助擴散的方式排出Na＋和Cl－ A．①②　　　　　　 B．②③ C．③④ D．①④ 答案：A 2．(深入追問)與主動運輸有關(guān)的細胞器有哪些？ 提示：線粒體、核糖體。 突破1　結(jié)合圖解判斷物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞? 突破2　結(jié)合表格分析物質(zhì)進出細胞不同方式的特點 物質(zhì)類別 出入細胞方式 物質(zhì)轉(zhuǎn)運方向 載體蛋白 耗能 離子 和小 分子 物質(zhì) 被動 運輸 自由擴散 高濃度→ 低濃度 不需要 不耗能 協(xié)助擴散 需

19、要 主動運輸 低濃度→ 高濃度 顆粒 和大 分子 物質(zhì) 胞吞 細胞外→ 細胞內(nèi) 不需要 耗能 胞吐 細胞內(nèi)→ 細胞外 突破3　結(jié)合影響物質(zhì)跨膜運輸?shù)那€，確定物質(zhì)進出細胞的方式 (1)物質(zhì)濃度 (2)氧氣濃度(紅細胞的主動運輸與O2無關(guān)) (3)溫度對跨膜運輸?shù)挠绊懀阂环矫妫瑴囟韧ㄟ^影響分子運動而影響圖甲自由擴散；另一方面，溫度直接影響蛋白質(zhì)的活性從而影響圖乙主動運輸和協(xié)助擴散。 與物質(zhì)出入細胞相關(guān)的四點提醒 (1)需要載體蛋白協(xié)助的運輸方式除主動運輸外，還有協(xié)助擴散。 (2)消耗能量的運輸方式除主動運輸外，還有胞吞和胞吐。 (3

20、)從高濃度到低濃度的運輸方式除自由擴散外，還有協(xié)助擴散，有些主動運輸也可以從高濃度到低濃度運輸。 (4)某物質(zhì)進出細胞的方式并非固定一種。如葡萄糖進入紅細胞是協(xié)助擴散，而葡萄糖通過小腸上皮細胞細胞膜的方式要視具體情況而定。如圖也可見氨基酸和Na＋由腎小管管腔進入上皮細胞和由上皮細胞進入組織液的方式不盡相同。 　 【感知考題】 (2016·高考江蘇卷，6)如圖為一種溶質(zhì)分子跨膜運輸?shù)氖疽鈭D。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．載體①逆濃度運輸溶質(zhì)分子 B．載體②具有ATP酶活性 C．載體①和②轉(zhuǎn)運方式不同 D．載體②轉(zhuǎn)運溶質(zhì)分子的速率比自由擴散快 [解析]　由題圖可知，

21、載體①將溶質(zhì)分子從低濃度向高濃度、由胞外向胞內(nèi)轉(zhuǎn)運，故載體①逆濃度運輸溶質(zhì)分子，A項正確；圖中載體②將溶質(zhì)分子從高濃度到低濃度、由胞內(nèi)向胞外轉(zhuǎn)運，不消耗ATP，故不能判斷載體②是否具有ATP酶活性，B項錯誤；載體①運輸溶質(zhì)分子的方式是主動運輸，載體②運輸溶質(zhì)分子的方式是協(xié)助擴散，C項正確；依賴載體蛋白被動運輸?shù)乃俾室茸杂蓴U散快，D項正確。 [答案]　B (1)(高考廣東卷改編)胰蛋白酶不能(填“能”或“不能”)用下圖模式進行運輸。 (2)若某細胞除細胞膜外，不具其他膜結(jié)構(gòu)。下圖中曲線能正確表示在一定O2濃度范圍內(nèi)，K＋進入該細胞的速率與O2濃度關(guān)系的是曲線①。 高分點撥

22、——類題通法 “三步法”判斷物質(zhì)出入細胞的方式 【跟進題組】 命題1　物質(zhì)進出細胞方式的判斷 1．(2016·高考全國卷乙，2)離子泵是一種具有ATP水解酶活性的載體蛋白，能利用水解ATP釋放的能量跨膜運輸離子。下列敘述正確的是(　　) A．離子通過離子泵的跨膜運輸屬于協(xié)助擴散 B．離子通過離子泵的跨膜運輸是順著濃度梯度進行的 C．動物一氧化碳中毒會降低離子泵跨膜運輸離子的速率 D．加入蛋白質(zhì)變性劑會提高離子泵跨膜運輸離子的速率 解析：選C。由題干“離子泵能利用水解ATP釋放的能量跨膜運輸離子”可知離子通過離子泵的跨膜運輸屬于主動運輸，A項錯誤；由題干信息可知，離子通過

23、離子泵的跨膜運輸屬于主動運輸，主動運輸可以逆著濃度梯度進行，B項錯誤；動物一氧化碳中毒會降低其體內(nèi)血紅蛋白運輸氧氣的能力，導致動物體內(nèi)細胞有氧呼吸強度降低，供能減少，離子泵跨膜運輸離子的速率下降，C項正確；由題干信息可知離子泵是一種載體蛋白，加入蛋白質(zhì)變性劑會使載體蛋白變性，降低離子泵跨膜運輸離子的速率，D項錯誤。 2．(2017·北京房山一模)受體介導的胞吞是一種特殊類型的胞吞作用，主要用于攝取特殊的生物大分子，其過程如圖所示，下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A．該過程以膜的流動性為基礎(chǔ) B．該過程不能體現(xiàn)細胞膜的選擇透過性 C．Na＋、K＋等無機鹽離子也可通過此方式運輸 D．

24、受體介導的胞吞過程存在細胞識別并需要內(nèi)部供能 解析：選C。胞吞與胞吐均以膜的流動性為基礎(chǔ)，A正確；胞吞與胞吐過程不能體現(xiàn)細胞膜的選擇透過性，B正確；Na＋、K＋等無機鹽離子進行跨膜運輸，C錯誤；受體介導的胞吞過程消耗能量，且依賴細胞識別來實現(xiàn)，D正確。 命題2　以表格、柱狀圖、信息等形式考查影響跨膜運輸?shù)囊蛩? 3．用相同的培養(yǎng)液培養(yǎng)水稻和番茄幼苗，一段時間后，測定培養(yǎng)液中各種離子的濃度，結(jié)果如圖1所示。圖2表示植物根細胞對離子的吸收速率與氧氣濃度之間的關(guān)系。據(jù)圖不能體現(xiàn)的信息是(　　) A．由圖2可知，植物根細胞吸收離子的方式為主動運輸 B．由圖1可知，水稻對SiO需求量最大，

25、番茄對SiO需求量最小 C．圖2中B點，離子吸收速率受載體數(shù)量的限制 D．圖1水稻培養(yǎng)液里的Ca2＋濃度高于初始濃度，說明水稻不吸收Ca2＋ 解析：選D。從圖2中可以看出，隨著氧氣濃度的增大，根細胞吸收離子的速率增大，說明吸收離子的過程消耗能量，因此植物根細胞吸收離子的方式為主動運輸。從圖1中可以看出，培養(yǎng)水稻的培養(yǎng)液中一段時間后SiO濃度比初始濃度低，而Mg2＋和Ca2＋濃度比初始濃度高，說明水稻吸收Mg2＋和Ca2＋的速率慢于吸收水的速率，而吸收SiO的速率快于吸收水的速率，因此D說法錯誤。 4．(2015·高考全國卷Ⅱ，1)將三組生理狀態(tài)相同的某植物幼根分別培養(yǎng)在含有相同培養(yǎng)液的

26、密閉培養(yǎng)瓶中，一段時間后，測定根吸收某一礦質(zhì)元素離子的量。培養(yǎng)條件及實驗結(jié)果見表： 培養(yǎng)瓶中氣體 溫度(℃) 離子相對吸收量(%) 空氣 17 100 氮氣 17 10 空氣 3 28 下列分析正確的是(　　) A．有氧條件有利于該植物幼根對該離子的吸收 B．該植物幼根對該離子的吸收與溫度的變化無關(guān) C．氮氣環(huán)境中該植物幼根細胞吸收該離子不消耗ATP D．與空氣相比，氮氣環(huán)境有利于該植物幼根對該離子的吸收 解析：選A。A項，溫度為17 ℃時，在空氣環(huán)境中，根對該離子的相對吸收量高于在氮氣環(huán)境中的，說明有氧條件有利于該植物幼根吸收該離子，同時說明幼根對該離子的

27、相對吸收量與氧氣有關(guān)，為主動運輸。B項，在空氣環(huán)境中，低溫下幼根對該離子的相對吸收量較低，說明溫度能夠影響根對該離子的吸收。C項，幼根對該離子的吸收方式為主動運輸，需要消耗ATP，在氮氣環(huán)境中，植物可通過無氧呼吸產(chǎn)生ATP。D項，溫度為17 ℃時，與空氣環(huán)境中相比，氮氣環(huán)境中該植物幼根對該離子的相對吸收量較低，說明氮氣環(huán)境不利于該植物幼根對該離子的吸收。 影響物質(zhì)跨膜運輸?shù)乃狞c提醒 (1)運輸速率與O2濃度無關(guān)的運輸方式除自由擴散外，還有協(xié)助擴散。 (2)影響協(xié)助擴散運輸速率的因素除載體蛋白數(shù)量外，還有濃度差。 (3)抑制某載體蛋白的活性，只會導致以該載體蛋白轉(zhuǎn)運的物質(zhì)運輸受到影響

28、，對其他物質(zhì)運輸不影響。 (4)抑制細胞呼吸，所有以主動運輸方式跨膜的物質(zhì)運輸都會受到影響。 命題3　物質(zhì)跨膜運輸方式的實驗探究 5．有人認為小腸上皮細胞是以主動運輸而不是協(xié)助擴散的方式吸收葡萄糖，請設(shè)計實驗加以研究確定。 (1)實驗步驟： 第一步：取甲、乙兩組生長狀況相同的小腸上皮細胞，放入適宜濃度的含有葡萄糖的培養(yǎng)液中。 第二步：甲組細胞給予正常的呼吸條件， ________________________________________________________________________ ___________________________________

29、_____________________________________。 第三步：________________________________________________________________。 (2)預測實驗結(jié)果并分析： ①若甲、乙兩組細胞對葡萄糖的吸收速率基本相同，則 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

30、 ②________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)協(xié)助擴散和主動運輸?shù)牟顒e在于是否需要消耗細胞呼吸所釋放的能量，因此設(shè)置對照實驗的自變量為有無正常呼吸條件，因變量為細胞對葡萄糖的吸收速率。第一步：取甲、乙兩組生長狀況相同的小腸上皮細胞，放入適宜濃度的含有葡萄糖的培養(yǎng)液中；第二步：甲組細胞給予正常的呼吸條件，乙組細胞抑制細胞呼吸，其他條

31、件都相同；第三步：一段時間后測定兩組細胞對葡萄糖的吸收速率。(2)若甲、乙兩組細胞對葡萄糖的吸收速率基本相同，則說明小腸上皮細胞吸收葡萄糖的方式不需要能量，不是主動運輸；若乙組細胞的吸收速率明顯小于甲組細胞，或者完全不吸收，說明小腸上皮細胞吸收葡萄糖的方式需要能量，是主動運輸。 答案：(1)第二步：乙組細胞抑制細胞呼吸，其他條件都相同 第三步：一段時間后測定兩組細胞對葡萄糖的吸收速率 (2)①說明小腸上皮細胞吸收葡萄糖的方式不是主動運輸 ②若甲組細胞對葡萄糖的吸收速率高于乙組，則說明小腸上皮細胞吸收葡萄糖的方式是主動運輸 實驗探究物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞? (1)探究是主動運輸還是被動

32、運輸 (2)探究是自由擴散還是協(xié)助擴散 　(實驗5)觀察植物細胞的質(zhì)壁分離及復原 1．實驗原理 (1)成熟的植物細胞的原生質(zhì)層相當于一層半透膜。 (2)細胞液具有一定的濃度，能滲透吸水和失水。 (3)原生質(zhì)層比細胞壁的伸縮性大得多。 2．實驗步驟 3．質(zhì)壁分離的表現(xiàn) (1)宏觀：堅挺→萎蔫。 (2)微觀 ①液泡：大→小。 ②細胞液顏色：淺→深。 ③原生質(zhì)層與細胞壁分離。 (1)本實驗存在兩組對照實驗 (2)引發(fā)質(zhì)壁分離的兩種原因 (3)本實驗是教材中涉及“顯微觀察”實驗中唯一的一個“只在低倍鏡下”觀察(不用“高倍鏡”)的實驗。

33、【感知考題】 (2016·高考天津卷，1)在紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的失水和吸水實驗中，顯微鏡下可依次觀察到甲、乙、丙三種細胞狀態(tài)。下列敘述正確的是(　　) A．由觀察甲到觀察乙須將5倍目鏡更換為10倍目鏡 B．甲、乙、丙可在同一個細胞內(nèi)依次發(fā)生 C．與甲相比，乙所示細胞的細胞液濃度較低 D．由乙轉(zhuǎn)變?yōu)楸倪^程中，沒有水分子從胞內(nèi)擴散到胞外 [解析]　圖甲、乙、丙分別表示細胞的正常形態(tài)、質(zhì)壁分離狀態(tài)、質(zhì)壁分離復原狀態(tài)，實驗全過程都在低倍顯微鏡下觀察，不需要更換目鏡，這些狀態(tài)可以在同一個細胞中依次發(fā)生，A項錯誤，B項正確；與甲相比，乙所示細胞由于失水發(fā)生了質(zhì)壁分離，細胞液濃度較高

34、，C項錯誤；在質(zhì)壁分離復原的過程中，從細胞內(nèi)擴散到細胞外的水分子少于從細胞外擴散到細胞內(nèi)的水分子，D項錯誤。 [答案]　B 高分點撥——類題通法 巧判細胞能否發(fā)生質(zhì)壁分離與復原 (1)從圖像角度分析 若液泡的體積明顯變小，則細胞發(fā)生了質(zhì)壁分離(如上題中甲→乙)；若液泡的體積又恢復原來大小，則發(fā)生了質(zhì)壁分離復原(如上題中乙→丙)。 (2)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細胞可發(fā)生質(zhì)壁分離及復原現(xiàn)象。 (3)從溶液角度分析 ①在一定濃度(溶質(zhì)不能透膜)的溶液中只會發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，不

35、能自動復原(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。 【跟進題組】 命題1　實驗材料的選取、操作及實驗評價 1．(高考江蘇卷改編)在“觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復原”實驗中，對紫色洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片進行了三次觀察(如圖所示)。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．第一次觀察時容易看到紫色大液泡和較大的無色細胞質(zhì)基質(zhì)區(qū)域 B．第二次觀察時可以發(fā)現(xiàn)細胞質(zhì)壁分離首先發(fā)生在細胞的角隅處 C．吸水紙的主要作用是吸除滴管滴加的多余液體

36、，以免污染鏡頭 D．為了節(jié)約實驗時間，通常可以省略第一次顯微觀察步驟 解析：選B。A項，第一次觀察時由于未滴加蔗糖溶液，細胞還沒有發(fā)生質(zhì)壁分離，較易觀察到的是紫色的大液泡，由于此時液泡占整個細胞體積的比例較大，因此觀察到的無色的細胞質(zhì)基質(zhì)區(qū)域應較小。B項，第二次觀察時已經(jīng)通過引流法使紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞浸潤在蔗糖溶液中，可以發(fā)現(xiàn)首先從細胞的角隅處開始發(fā)生質(zhì)壁分離。C項，吸水紙的主要作用是吸引蔗糖溶液或清水，使溶液浸潤整個標本。D項，第一次顯微觀察是為了獲得實驗前的現(xiàn)象，以便于和實驗中的現(xiàn)象變化進行前后對照，因此不能省略。 2．(新課標全國卷改編)下列關(guān)于植物細胞質(zhì)壁分離實驗的敘述，錯

37、誤的是(　　) A．與白色花瓣相比，采用紅色花瓣有利于實驗現(xiàn)象的觀察 B．用黑藻葉片進行實驗時，葉綠體的存在會干擾實驗現(xiàn)象的觀察 C．用紫色洋蔥鱗片葉外表皮不同部位觀察到的質(zhì)壁分離程度可能不同 D．紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的液泡中有色素，有利于實驗現(xiàn)象的觀察 解析：選B。植物細胞的原生質(zhì)層相當于一層半透膜，原生質(zhì)層包括細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì)，植物細胞的質(zhì)壁分離指的是原生質(zhì)層與細胞壁的分離?；ò昙t色是由細胞液泡內(nèi)花青素的顏色呈紅色導致的，所以用紅色花瓣作為實驗材料有利于實驗現(xiàn)象的觀察，A項正確；黑藻葉片中的葉綠體顯綠色，液泡中細胞液的顏色接近無色，兩者之間有顏色差異，因此

38、葉綠體的存在不會干擾實驗現(xiàn)象的觀察，B項錯誤；紫色洋蔥鱗片葉外表皮不同部位的細胞細胞液濃度可能不同，觀察到的質(zhì)壁分離程度可能不同，C項正確；通常做植物細胞質(zhì)壁分離實驗時用紫色洋蔥的鱗片葉外表皮，因外表皮細胞的液泡中有色素，發(fā)生質(zhì)壁分離時容易觀察，D項正確。 命題2　質(zhì)壁分離與復原的應用 3．某同學探究“不同濃度蔗糖溶液對紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞形態(tài)的影響”，得到如圖所示結(jié)果。相關(guān)敘述正確的是(　　) A．實驗的主要原理是活的植物細胞能夠發(fā)生滲透作用 B．實驗中需要使用顯微鏡、載玻片等儀器以及蘇丹Ⅲ、重鉻酸鉀溶液等藥品 C．紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞浸潤在蒸餾水中時，細胞會略微膨脹

39、 D．結(jié)果表明大多數(shù)細胞的細胞液濃度介于0．25～0．3 mmol/L之間 解析：選C。實驗的主要原理為活的成熟(具大液泡)的植物細胞能夠發(fā)生滲透作用，A錯誤；蘇丹Ⅲ檢測脂肪，重鉻酸鉀檢測酒精，B錯誤；細胞浸潤在蒸餾水中，會進行滲透吸水，由于細胞壁的伸縮性差，所以會略微膨脹，C正確；由題圖可以看出大多數(shù)細胞的細胞液濃度介于0．2～0．25 mmol/L之間，D錯誤。 4．(2017·南昌模擬)為研究甲地某植物能不能移植到乙地生長，某生物學研究性學習小組設(shè)計了一個測定該植物細胞液濃度的實驗方案，實驗結(jié)果如表： 濃度/mol·L－1 a 2a 3a 4a 質(zhì)壁分離狀況 不分離

40、 剛分離 顯著 顯著 他們又測定了乙地土壤溶液濃度，發(fā)現(xiàn)乙地土壤溶液的濃度適合該植物生長，則乙地土壤溶液濃度最可能是(　　) A．≥2a mol/L B．≤2a mol/L C．＜2a mol/L D．a(chǎn) mol/L＜乙＜3a mol/L 解析：選C。由表格信息知：該植物細胞液濃度接近2a mol/L，該植物要能在乙地生長，則必須保證能正常吸水，即土壤溶液濃度小于細胞液濃度。 植物細胞的質(zhì)壁分離與復原實驗拓展應用 (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 ＋細胞液濃度介于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛發(fā)生質(zhì)壁分離的蔗糖溶液濃度之間。 命題3　不

41、同試劑對質(zhì)壁分離和復原的影響分析 5．(2017·江西南昌三校聯(lián)考)用物質(zhì)的量濃度為2 mol·L－1的乙二醇溶液和2 mol·L－1的蔗糖溶液分別浸泡某種植物細胞，觀察質(zhì)壁分離現(xiàn)象，得到其原生質(zhì)體體積變化情況如圖所示。下列表述中正確的是(　　) A．該細胞可能是某種植物根尖分生區(qū)的細胞 B．AB段曲線表明細胞液濃度在逐漸增大 C．CE段表明該細胞開始因失水過多而逐漸死亡 D．用一定濃度的KNO3溶液，可得到類似蔗糖溶液的結(jié)果 解析：選B。植物根尖分生區(qū)的細胞無大液泡，不能發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，A錯誤；AB段原生質(zhì)體的相對體積減小，說明細胞失水，細胞液濃度在逐漸增大，B正確；在2

42、mol·L－1的乙二醇溶液中，細胞會失水發(fā)生質(zhì)壁分離，隨著細胞失水，細胞液濃度增大，乙二醇進入細胞內(nèi)，細胞液濃度增大，細胞會吸水發(fā)生質(zhì)壁分離復原，CE段是吸水的過程，C錯誤；KNO3溶液中的離子可以進入細胞液，發(fā)生的現(xiàn)象是先質(zhì)壁分離再復原，而蔗糖溶液中細胞質(zhì)壁分離后不能復原，D錯誤。 [核心體系構(gòu)建] [填空]?、龠x擇透過性?、诎?、胞吐?、圩杂蓴U散 ④協(xié)助擴散?、葜鲃舆\輸?、尥饨缛芤簼舛炔煌诩毎簼舛取、呒毎谏炜s性小于原生質(zhì)層　⑧原生質(zhì)層?、釢舛炔? [規(guī)范答題必備] 1．一個原理：細胞吸水和失水的原理是滲透作用。 (1)發(fā)生條件：半透膜、濃度差。 (2)發(fā)生現(xiàn)象

43、 2．一個實驗：質(zhì)壁分離和復原實驗。 (1)材料：活的成熟的植物細胞。 (2)條件：原生質(zhì)層相當于半透膜；細胞液和外界溶液存在濃度差。 (3)現(xiàn)象：外界溶液濃度>細胞液濃度，細胞壁與原生質(zhì)層分離；外界溶液濃度<細胞液濃度，原生質(zhì)層逐漸貼近細胞壁。 3．物質(zhì)跨膜運輸?shù)娜N方式 (1)自由擴散：高濃度→低濃度；不需載體蛋白；不需能量。 (2)協(xié)助擴散：高濃度→低濃度；需載體蛋白；不需能量。 (3)主動運輸：低濃度→高濃度；需載體蛋白；需能量。 4．大分子物質(zhì)進出細胞的兩種方式：胞吞、胞吐。 5．物質(zhì)跨膜運輸?shù)挠绊懸蛩? (1)物質(zhì)濃度；(2)氧濃度；(3)載體種類和數(shù)量； (4)溫度。