全章复习与测试教学教案设计

必修一

第四章

物质跨膜运输复习

考点一 物质跨膜运输的实例

【知识梳理】

1．渗透作用

(1)概念：指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散过程。

(2)渗透作用产生的条件：一是具有半透膜，二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。

2．动、植物细胞的吸水和失水

(1)动物细胞的吸水和失水

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。

知识延伸

半透膜与选择透过性膜的比较

①区别：半透膜是无生命的物理性薄膜，物质能否通过取决于分子的大小；选择透过性膜是具有生命的生物膜，载体蛋白的存在决定了其对不同物质吸收的选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。

②共性：都允许水分子自由通过，而不允许生物大分子物质通过。

(2)植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例) ①原理

②现象

a．当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞就通过渗透作用失水，植物细胞就发生质壁分离现象。

b．将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中，此时细胞液的浓度高于外界清水，植物细胞就吸水，发生质壁分离复原现象。

3．物质跨膜运输的其他实例

(1)植物对无机盐离子的吸收

①不同植物对同种无机盐离子的吸收有差异。

②同种植物对不同无机盐离子的吸收也有差异。

(2)人体甲状腺滤泡上皮细胞对碘的吸收是逆(填“逆”或“顺”)浓度梯度进行的。

(3)不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异性。

【判一判】

(1)渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量百分比浓度(

×

) (2)在渗透作用中，当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子不再通过半透膜(

×

) (3)将动物细胞放入一定浓度的外界溶液中，不能发生渗透作用(

×

) (4)植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质和细胞核(

×

) (5)无机盐离子都是逆浓度梯度跨膜运输的(

×

) 【例题】科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2＋、Mg2＋和SiO44－的培养液中培养，结果如图所示，据图分析：

22(1)由实验结果可以看出：三种离子中，水稻主要吸收SiO44，番茄主要吸收Mg、Ca。

－＋＋(2)解释水稻培养液中Mg2、Ca2浓度升高的原因：水稻吸收水分的量多于吸收Mg2、Ca2＋＋＋＋的量。

(3)实验结果说明植物细胞对无机盐离子的吸收具有选择性(特点)，这一特性与细胞膜上的载体蛋白直接相关。

考点二 物质出入细胞的方式及影响因素

【知识梳理】

1．物质出入细胞的方式(连线)

2．影响物质跨膜运输因素的分析

(1)浓度差对物质跨膜运输的影响

浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。自由扩散中，浓度差越大，运输速率越大；协助扩散中，浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加，原因是受载体数量的限制。

(2)载体蛋白数量对跨膜运输的影响

载体蛋白主要影响协助扩散和主动运输。其他条件适宜的情况下，载体蛋白数量越多，运输速率越大。自由扩散不受载体蛋白数量的影响。

(3)氧气含量对跨膜运输的影响

通过影响细胞的呼吸进而影响主动运输的速率。

①P点时：无氧呼吸为物质的吸收提供能量。

②PQ段：随着氧气含量的增加，有氧呼吸产生的能量越多，主动运输的速率越大。

③Q点以后：当氧气含量达到一定程度后，受载体蛋白数量以及其他限制因素的影响，运输速率不再增加。

(4)温度

【判一判】

(1)细胞质中的氢离子可以通过扩散作用进入液泡内(

×

) (2)Na与有关载体蛋白结合排出神经细胞属于主动运输(

√

) (3)细胞外液中的K进入神经细胞属于自由扩散(

×

) (4)液泡中积累了大量离子，故液泡膜不具有选择透过性(

×

) (5)主动运输使膜内外物质浓度趋于一致，维持了细胞的正常代谢(

×

) (6)同一种物质进出不同细胞时，运输方式可能不同(

√

)

＋＋

考点三

观察植物细胞的质壁分离和复原

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。

(2)细胞液具有一定的浓度，细胞能渗透吸水和失水。

(3)原生质层比细胞壁的伸缩性大。

2．实验步骤

3．现象与结论

特别提醒

(1)本实验存在两组对照实验

(2)质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间的是浓度降低的外界溶液。这是由于细胞壁是全透性的且有水分子通过原生质层渗出来。

【例题】

1．某学生将2.5%的尿滴加在载玻片上的蚕豆表皮上，观察到植物细胞的质壁分离。2 h后打算再次观察时却发现理想的视野找不到了。原因是(

) A．错拿了对照样品

B．时间过长，细胞壁也收缩了

C．溶质颗粒被缓慢吸收，使水分再度进入细胞

D．2 h前观察到的现象是假象

答案

C 解析

将2.5%的尿滴加在载玻片上的蚕豆表皮上，植物细胞发生质壁分离，原因是尿液浓度大于细胞液浓度。2 h后视野中找不到质壁分离的细胞了，是因为尿液中尿素等溶质颗粒缓慢被细胞吸收，导致细胞液浓度逐渐增大，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，水分再度进入细胞，使细胞自动发生了质壁分离复原。

2．探究植物细胞的吸水和失水选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞而不选择内表皮细胞进行实验，其主要原因是(

) A．外表皮细胞中有中央大液泡，而内表皮细胞中没有

B．外表皮细胞能发生渗透作用，而内表皮细胞不能

C．外表皮细胞的细胞液中含有紫色的色素，而内表皮细胞中没有

D．外表皮细胞比内表皮细胞更容易发生质壁分离

答案

C 解析

紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，呈紫色，有利于实验现象的观察，而内表皮细胞中没有，C项正确。

【巩固练习】

1、如下图所示的A、B、C、D、E五个细胞，其细胞液浓度依次为A＜B＞C，A＞D＞E，C＞E，那么细胞间水分流动的方向是（

）

A

B

C

D 2、在中部装有半透膜的U形管（如图）中进行的如下实验中，结果不正确的是（

）

A．a侧为清水，b侧为细胞色素C（一种红色蛋白质）开始两边液面高度相同，一段时间后，b侧液面高

B．a侧为5%蔗糖溶液，b侧为10%蔗糖溶液，开始两边液面高度相同，一段时间后，b侧液面高

C．a侧为10%葡萄糖溶液，b侧为10%蔗糖溶液，开始两边液面高度相同，较长时间后，b侧液面高

D．a侧为5%葡萄糖溶液，b侧为10%葡萄糖溶液，开始两边液面高度相同，一段时间后，

b侧液面高

3、浸入2mol/L的KNO3溶液中的洋葱表皮细胞，会发生质壁分离和质壁分离的复原现象,在此过程中，物质出入细胞的方式先后有（

）

A．主动运输和自由扩散

B．自由扩散和主动运输

C．自由扩散、协助扩散、主动运输

D．自由扩散、主动运输、自由扩散

4、所谓质壁分离中的“质壁”分别是指

A．细胞质、细胞壁

（

）

B．细胞质基质、细胞壁

D．原生质、细胞壁

＋C．原生质层、细胞壁

5、某哺乳动物的一种成熟细胞不含DNA。下图中能正确表示在一定O2浓度范围内，K进入该细胞的速率与O2浓度关系是(

)

6、某同学在做植物细胞质壁分离实验时，观察到紫色洋葱表皮细胞的中央液泡逐渐缩小，这说明(

) A．洋葱表皮细胞是活细胞

B．细胞液的溶质透出细胞

C．蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度

D．细胞壁收缩导致中央液泡失水

7、如图中曲线a、b表示物质跨(穿)膜运输的两种方式，下列表述正确的是

A．脂溶性小分子物质不能通过方式a运输

B．与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面

C．方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关

D．抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响

8、某同学把已经质壁分离时间较长的洋葱表皮细胞放置于清水中，用显微镜观察，发现该细胞不再发生变化，你认为这可能是因为

A．原生质层失去选择透过性，两侧液体无浓度差

B．原生质层有选择透过性，两侧液体无浓度差

C．原生质层失去选择透过性，两侧液体有浓度差

（

）

(

)

D．原生质层有选择透过性，两侧液体有浓度差

9、关于下面概念图的分析，正确的是(

) A．①和②所示的过程都需要消耗细胞内ATP水解释放的能量

B．只有①所示的过程能逆浓度梯度运输物质

C．大分子物质只有通过①所示的过程才能进入细胞

D．果脯腌制时蔗糖进入细胞与过程①和②有关

10、右图表示动物肌肉细胞细胞膜转运部分物质示意图，与图中信息不相符的是(

) A．甲侧为细胞外，乙侧为细胞内＋[来源学科网ZXXK]

B．Na既可顺浓度梯度运输也可逆浓度梯度运输

C．图示中葡萄糖跨膜运动的直接驱动力不是ATP D．图示中葡萄糖跨膜运输方式与细胞吸收甘油的方式相同

11、下图表示一中间隔以半透膜(只允许水分子通过)的水槽，两侧分别加入等物质的量浓度的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液。然后在半透膜两侧加入等质量的麦芽糖酶，在加入麦芽糖酶前后A、B两侧液面的变化是(

) A．加酶前A侧上升，加酶后B侧上升并高于A侧高度

B．加酶前A侧上升，加酶后B侧上升并等于A侧高度

C．加酶前后A、B两侧液面不变

D．加酶前A、B两侧液面不变，加酶后B侧上升并高于A侧高度

12、对某动物细胞进行荧光标记实验，其基本过程为：①用某种荧光材料标记该动物细胞，细胞表面出现荧光斑点。②用激光束照射该细胞表面的某一区域，该区域荧光淬灭（消失）。③停止激光束照射一段时间后，该区域的荧光逐渐恢复，即有出现了斑点。上述实验不能说明的是（

）

A．细胞膜具有流动性

B．荧光染料能与细胞膜组成成分结合[来源学科网]

C．根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率

D．根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率

13、将新鲜的苔藓植物叶片，放入其中加有少量红墨水的质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中，在显微镜下观察，你会看到苔藓细胞的状态如右图所示。此时，部位①和②的颜色分别是

（

）

A．①无色、②绿色

C．①红色、②无色

B．①红色、②绿色

D．①红色、②红色

14、植物细胞发生质壁分离复原时，水分子依次通过的结构是

(

) A．细胞壁、细胞膜、细胞质、液泡膜

B．细胞膜、细胞质、液泡膜

C．液泡膜、细胞质、细胞膜、细胞壁

D．细胞膜、液泡膜、细胞质

15、下图为显微镜下某植物细胞在30%蔗糖溶液中图，下列叙述中错误的是（

）

A．若将细胞置于清水中，A仍保持不变

B．若该细胞处于40%蔗糖溶液中，B/A值将变小

C．B/A值能表示细胞失水的程度

D．A、B分别表示细胞和液泡的长度

16、内质网腔内的分泌蛋白，输送到高尔基体腔内进一步加工，最后释放到细胞外，在这一过程中分泌蛋白通过的生物膜的层数是(

) A.3层

B.0层

C.2层

D.4层

17、关于选择透过性膜与半透膜的关系，正确的说法是

①具有半透性必须具有选择透过性

③活的生物膜才具有选择透过性

A．①③

B．①④

（

）

[来源学科网]②具有选择透过性就必须具有半透性④只有活的生物膜才具有半透性

D．②④

C．②③ 18、下图为渗透作用实验，开始如图(一)，A代表清水，B、C代表蔗糖溶液，过一段时间后结果如图(二)，漏斗管内液面不再发生变化，H1、H2表示漏斗管内液面与清水的高度差。下列说法错误的是（

）

A．图(一)中B的浓度大于C的浓度

B．图(二)中B的浓度等于C的浓度

C．图(一)中A中水分子扩散到B的速率大于A中水分子扩散到C的速率

D．图(二)中A中水分子扩散到B的速率等于B中水分子扩散到A的速率

19、如图为物质出入细胞的四种方式示意图，请据图回答：

(1)图中A表示________方式，B表示______方式，C表示_____方式，D表示_____方式。

(2)K、O2和葡萄糖三种物质中，通过B方式进入红细胞的是________。

(3)与A方式相比，B方式的主要特点是需要借助_______，该物质是在细胞内的______上合成的。[来源学*科*网]＋

(4)胰岛B细胞分泌胰岛素是通过________方式进行的，该种运输方式也体现出细胞膜____________的特点。

(5)若在细胞中注入某种呼吸抑制剂，________方式将会受到较大影响。

(6)需要载体蛋白协助的方式为______(填字母)，影响B方式运输速率的因素为________；与C运输方式有关的细胞器是____________。

20、成熟的植物细胞具有中央大液泡，可与外界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水。下图甲表示渗透装置吸水示意图，图乙表示甲图中液面上升的高度与时间的关系，图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态（此时细胞有活性）。请回答下列问题：

(1)甲漏斗液面上升可知，实验初始时c两侧浓度大小是a_____b。由图乙可知漏斗中溶液吸水速率在_____，最终液面不再上升，当液面不再上升时，c两侧浓度大小是a_____b [来源:Zxxk.Com]

(2)图丙中相当于图甲中c结构的是________(填序号)，结构②当中充满的液体是______。

(3)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清水当中，发现细胞液泡体积增大，说明细胞在渗透吸水，细胞能否无限吸水？_____，原因是______ 。

(4)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入低浓度的蔗糖溶液中，发现细胞液泡体积也在增大。当液泡体积不再增大时，细胞液浓度是否一定和外界溶液浓度相等？