专题4物质出入细胞的方式

1、专题4物质出入细胞的方式,考纲解读,考点诊断,考点一渗透的作用原理及应用,下列关于渗透作用的原理及应用叙述正确的是。 用黑藻叶片进行质壁分离实验时,叶绿体的存在会干扰实验现象的观察 质壁分离过程中水分子的扩散只能单向进行 将洋葱表皮放入0.3 g/mL蔗糖溶液中,水分交换平衡后制成装片观察质壁分离过程 洋葱表皮细胞在滴加蔗糖溶液后发生质壁分离,说明细胞有活性 摄入过多过咸食物后,会引起细胞内液的量增加 能够用月季成熟的紫红色叶片为材料观察质壁分离和复原实验以探究细胞的失水与吸水 某同学将某植物的叶表皮放入一定浓度的甲物质溶液中,一段时间后观察到叶表皮细胞发生了质壁分离现象,说明细胞内甲物质的浓

2、度高于细胞外甲物质的浓度,答案,重点整理,1.植物细胞与渗透系统,半透膜,浓度差,选择透性膜,多于,多于,相等,2.植物细胞质壁分离及复原的观察应用 (1)植物细胞质壁分离及复原的原理,变小,2)实验步骤,细胞壁,3)质壁分离及复原实验的注意事项 本实验的对照实验 本实验过程中,前后形成 对照。 引发质壁分离的两种原因,加深,分离,变浅,紧贴,自身,4)质壁分离在生产生活实际中的应用 通常情况下,有以下几方面的应用:观察植物细胞的细胞膜;判断细胞的死活;测定植物细胞的细胞液的浓度;鉴别不同类型的溶液,考向突破,考向1:渗透装置与渗透作用 【典例试做1】 (2017浙江4月选考)将家兔红细胞置于

3、不同浓度的溶液中,水分子的跨膜运输示意图如下(箭头方向表示水分子的进出,箭头粗细表示水分子进出的多少)。下列叙述正确的是( ) A.一段时间后,甲细胞会发生质壁分离 B.能发生渗透作用的是甲细胞和丙细胞 C.光学显微镜下可观察到乙细胞有水分子的进出 D.若将甲、乙和丙细胞同时分别置于蒸馏水中,甲细胞先破裂,B,解析:动物细胞无细胞壁,不会发生质壁分离;光学显微镜下无法观察到水分子的运动;置于不同浓度溶液中的甲、乙、丙细胞的体积分别表现为皱缩、不变、膨胀,因此,若将甲、乙、丙细胞同时分别置于蒸馏水中,丙细胞先破裂,特别提醒 对渗透作用的理解 (1)水分子的移动方向是双向的,但最终结果是由低浓度溶

4、液流向高浓度溶液的水分子数多。 (2)渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度,实质是指渗透压。 (3)如果溶质分子不能透过半透膜,在达到渗透平衡时,一般两侧溶液的浓度并不相等,因为液面高的一侧形成的静水压,会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散,跟踪训练1】 如图所示的U形管中间被半透膜(体积小于或等于单糖的物质才能通过)隔开,两侧分别加入等量的 0.1 molL-1蔗糖溶液和麦芽糖溶液。一段时间后左右两侧液面高度变化是怎样的?若向U形管两侧加入等量某种微量物质,最终右侧液面上升,那么加入的这种微量物质最可能是什么( ) A.右侧液面高度下降;葡萄糖 B.两侧液面高度不变;蔗糖酶 C.两

5、侧液面高度不变;麦芽糖酶 D.右侧液面高度下降;蒸馏水,解析:半透膜两侧的溶液物质的量浓度相等,因此两侧液面高度不变;若向U形管两侧加入的是等量的蔗糖酶,则左侧的每个蔗糖分子会被分解成1分子果糖和1分子葡萄糖,溶液浓度增加,左侧液面升高,但随着果糖、葡萄糖不断透过半透膜进入右侧,而麦芽糖不能透过半透膜,这样右侧溶液浓度不断增加,最终右侧液面上升,B,解析:由观察甲到观察乙,无须改变显微镜的放大倍数;同一细胞可以发生质壁分离与复原,因此,甲、乙、丙可在同一个细胞内依次发生;与甲相比,乙细胞发生质壁分离,细胞失水,细胞液的浓度较高;由乙转变为丙的过程中,细胞发生渗透作用而吸水,水分子既可以由胞内向

6、胞外扩散,也可以由胞外向胞内扩散,只是由胞外向胞内扩散的速率大于由胞内向胞外扩散的速率,考向2:观察植物细胞的质壁分离及复原 【典例试做2】 (2016天津卷)在紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水和吸水实验中,显微镜下可依次观察到甲、乙、丙三种细胞状态。下列叙述正确的是( ) A.由观察甲到观察乙须将5倍目镜更换为10倍目镜 B.甲、乙、丙可在同一个细胞内依次发生 C.与甲相比,乙所示细胞的细胞液浓度较低 D.由乙转变为丙的过程中,没有水分子从胞内扩散到胞外,B,特别提醒 (1)质壁分离和复原实验中,前后互为对照实验;发生质壁分离的过程中,细胞液的浓度增大,细胞的吸水能力逐渐增强。 (2)质壁分离

7、实验成功的关键是实验材料的选择,必须有大液泡且有颜色的植物细胞,便于在显微镜下观察(若选择的实验材料不具有颜色,则溶液应具有颜色)。 (3)由于细胞壁是全透性,故在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低的外界溶液。 (4)在一定浓度(溶质可透膜)的溶液中可发生质壁分离后自动复原。如甘油、尿素、乙二醇、KNO3等,跟踪训练2】 某同学进行“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验时,将观察到的某个细胞大小变化情况绘制成了曲线(如图)。下列 叙述正确的是(注:细胞的初始大小相对值记为1)( ) A.bc段,由于失水过多,细胞可能已经死亡 B.cd段,水分子的运动方向是从细胞外进入细胞内 C.de

8、段,细胞液浓度等于外界溶液浓度 D.e时液泡的颜色比a时浅,解析:bc段,由于失水,但是后来细胞体积增加,说明细胞没有死亡;cd段,水分子从细胞外进入细胞内多于细胞内运出细胞外;de段,细胞大小的相对值大于细胞的初始大小,说明细胞吸水,外界溶液浓度低于细胞液浓度;e时细胞大小的相对值大于a时细胞的初始大小,说明细胞吸水,则液泡的颜色比a时浅,D,考点诊断,考点二物质出入细胞的方式,下列关于物质运输的叙述错误的是 。 胞吐过程一定会产生分泌泡与质膜的融合 植物根细胞能逆浓度梯度吸收土壤中的矿质元素离子 生长素在胚芽鞘中的极性运输只能单向进行 突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程属于胞吐 人体

9、内的不同细胞生理功能不同,但吸收葡萄糖的方式相同 物质通过脂双层的扩散速率与其脂溶性有关 核糖体合成的分泌蛋白能够自由透过高尔基体膜 浆细胞分泌抗体到细胞外的过程属于胞吐,易化扩散转运方向不是由载体决定的 蔗糖通过植物细胞的细胞壁属于主动转运 主动转运可以使被运输离子在细胞内外浓度不同 物质跨膜运输中被动转运包括扩散和易化扩散,答案,重点整理,1.物质跨膜运输方式比较,易化,扩散,胞吞,胞吐,能量(ATP,2.影响物质跨膜转运的因素 (1)物质浓度(在一定浓度范围内,2)氧气浓度(红细胞的主动转运与O2无关,载体蛋白数量,厌氧呼吸,考向突破,考向1:物质出入细胞方式的比较 【典例试做1】 (2

10、016浙江卷)当人体血糖浓度偏高时,质膜中的某种葡萄糖载体可将葡萄糖转运至肝细胞内,血糖浓度偏低时则转运方向相反。下列叙述正确的是( ) A.该载体在血糖浓度偏低时的转运需要消耗ATP B.转运速率随血糖浓度升高不断增大 C.转运方向不是由该载体决定的 D.胰岛素促进葡萄糖运出肝细胞,C,解析:当人体血糖浓度偏高时,质膜中的某种葡萄糖载体可将葡萄糖转运至肝细胞内,血糖浓度偏低时则转运方向相反,两种转运都是由高浓度处至低浓度处,转运方式均为易化扩散,故该载体在血糖浓度偏低时的转运不需要消耗ATP。由于易化扩散受质膜上载体数量的限制,转运速率不随血糖浓度升高而不断增大。由题干信息可知,转运方向由质

11、膜两侧的葡萄糖浓度差决定,不是由该载体决定。胰岛素能降低血糖浓度,促进葡萄糖进入肝细胞,方法归纳 “三步法”判断物质出入细胞的方式,跟踪训练1】 (2017浙江绿色联盟联考)如图表示物质出入细胞的不同方式,下列叙述正确的是( ) A.O2和甘油通过图方式运输 B.图是细胞最重要的吸收或排出物质的方式 C.温度对图方式不会造成影响 D.图被细胞摄入的物质可以是固体也可以是液体,解析:O2和甘油通过图扩散方式运输;图主动转运是细胞最重要的运输方式;温度影响分子的运动和酶的活性,对图方式会造成影响;通过图胞吞方式被细胞摄入的物质可以是固体也可以是液体,D,考向2:影响物质跨膜运输的因素 【典例试做2

12、】 (2017海南卷)将生长状态一致的某种植物幼苗分成甲、乙两组,分别移入适宜的营养液中在光下培养,并给甲组的营养液适时通入空气,乙组不进行通气处理。一定时间后测得甲组的根对a离子的吸收速率远大于乙组的。关于这一实验现象,下列说法错误的是( ) A.给营养液通入空气有利于该植物的生长 B.根细胞对a离子的吸收过程属于扩散 C.根细胞对a离子的吸收过程有能量的消耗 D.根细胞的需氧呼吸有利于根对a离子的吸收,B,解析:给营养液通入空气可保证细胞呼吸所需氧气的供应,这有利于该植物的生长;甲组通入空气,乙组不通气,结果甲组的根对a离子的吸收速率远大于乙组,这说明根细胞的需氧呼吸有利于根对a离子的吸收

13、,而需氧呼吸能为生命活动提供能量,因此根吸收a离子时需要消耗能量,方式为主动转运,特别提醒 (1)载体蛋白运输物质过程中形状发生改变,但不一定都会消耗能量,如易化扩散中载体蛋白形状的改变。 (2)相比被动转运、胞吞和胞吐,主动转运能够根据细胞的需要转运分子或离子,所以主动转运才是细胞最重要的吸收或排出物质的方式。 (3)胞吞和胞吐过程运输的是大分子物质,依靠囊泡转运机制的实现。运输物质可以是固态的也可以是液态的,需要消耗能量,但不会穿膜,也不会借助载体蛋白,跟踪训练2】 (2017浙江“七彩阳光”新高考研究联盟联考)图1、2为各种物质通过细胞膜的方式示意图,图3表示葡萄糖出入小肠绒毛上皮细胞的过程示意图。下列叙述错误的是( ) A.图1中B代表膜上的载体蛋白,在转运过程中要变形 B.甘油的跨膜方式可用图2甲表示 C.