高考生物一轮复习讲义：第4章 细胞的物质输入和输出

高考生物一轮复习讲义：第4章细胞的物质输入和输出第1节被动运输课前自主预习一、水进出细胞的原理1．渗透作用具备的两个条件2．动物细胞的吸水和失水[连线]3．植物细胞的吸水和失水[填图](1)成熟植物细胞的结构：(2)探究植物细胞的吸水和失水：(3)发生质壁分离的原因：二、自由扩散和协助扩散1．物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散称为被动运输。分为自由扩散和协助扩散两种类型。2．自由扩散(1)概念：物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式。(2)特点：高浓度→低浓度；不需要载体；不消耗能量(ATP)。(3)条件(动力)：浓度差。(4)实例：H2O、O2、CO2、甘油、脂肪酸、乙醇、苯、尿素等物质。3．协助扩散(1)概念：进出细胞的物质借助膜上的转运蛋白的扩散方式。(2)特点：高浓度→低浓度；需要载体；不消耗能量(ATP)。(3)条件：需借助膜上的转运蛋白，可分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。(4)实例：葡萄糖进入红细胞。【课堂检测】1.判断下列叙述的正误(1)具有浓度差的溶液之间一定会发生渗透作用()(2)植物细胞放在0.3g/mL的蔗糖溶液中，都能发生质壁分离现象()(3)细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性()(4)植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成()(5)相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内()(6)葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白的协助，但不需要消耗能量，属于协助扩散()(7)水分子进入细胞，是通过自由扩散方式进行的()(8)载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时，其作用机制是一样的()答案：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)√(7)×(8)×2．将人的红细胞放入4℃蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是()A．红细胞膜具有水溶性B．红细胞的液泡体积增大C．蒸馏水大量进入红细胞D．低温时红细胞膜流动性增大解析：将人的红细胞放入4℃蒸馏水中，红细胞会因大量蒸馏水进入而破裂；红细胞膜是脂溶性的；人的红细胞中没有液泡；因低温时分子运动减慢而导致细胞膜的流动性降低。答案：C3．植物细胞的质壁分离过程中，与细胞壁分离的是()A．细胞核B．原生质层C．细胞质D．液泡膜解析：植物细胞的质壁分离现象指的是原生质层与细胞壁的分离。答案：B4．将成熟的植物细胞放在溶液中能构成一个渗透系统，主要原因是()A．液泡膜内外溶液有浓度差B．原生质层相当于一层半透膜C．细胞壁是全透性的D．水分子可以自由出入细胞解析：植物细胞的原生质层包括细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质，原生质层具有选择透过性，相当于半透膜。把成熟的植物细胞放在溶液中，原生质层两侧的溶液具有浓度差，但A项说的是液泡膜内外溶液有浓度差，故错误。C、D选项的说法虽然正确，但与题意不符。答案：B课堂互动探究案【课程标准】阐明质膜具有选择透过性观察植物细胞的质壁分离和复原【素养达成】1．知道细胞吸水和失水的原理。(科学思维)2．学会探究实验的基本步骤。(科学探究)3．进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。(科学探究)4．举例说出细胞膜是选择透过性膜。(生命观念)5．通过列表比较，掌握被动运输方式的二种类型；掌握区分自由扩散和协助扩散的方法。(科学思维)探究点一水进出细胞的原理【师问导学】请结合上图分析：1．液面高度差H会不会一直升高，为什么？答案：不会。长颈漏斗中的液面升高时，液体产生的静水压也随之变大，当静水压增大到和渗透压相等时(二者的方向相反，静水压向外、渗透压向内)，通过半透膜进出长颈漏斗的水分子数相等，因此，液面就不再升高了。2．当液面不再升高时，长颈漏斗内外液体的浓度相等吗？答案：不相等。当水分子进出达到动态平衡时，长颈漏斗中溶液浓度仍高于烧杯中的液体浓度。3．溶液浓度指的是质量浓度吗？答案：溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度，如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液，质量浓度相同，但10%葡萄糖溶液的物质的量浓度大。4．如果增加蔗糖溶液的浓度，最终形成的液面高度差H会如何变化？答案：高度差H会增大。5．如果半透膜的面积增大一倍，其他条件不变，液面高度差H会不会变化？达到H的时间会不会变化？答案：内外溶液的浓度差不变，液面高度差H不会变，但是由于半透膜面积增大，达到H的时间会变短。【智涂笔记】[易错警示]有关渗透作用的三个误区(1)半透膜两侧的水分子进行的是双向运动，而不是单向运动，观测到的现象是由双向水分子运动的差别所导致的液面改变。(2)当半透膜两侧的溶液达到平衡时，是指两侧的水分子运动达到平衡，而两侧溶液的浓度并不一定相同，两侧的液面高度也不一定相同。(3)水分子通过半透膜由低浓度溶液向高浓度溶液扩散。此处的浓度是指物质的量浓度，是单位体积中微粒的多少，不是质量分数。[方法规律]判断渗透系统中液体变化的方法(1)液面变化的判断：①若半透膜两侧，A侧溶质可以通过半透膜，B侧溶质不能通过半透膜，则B侧液面升高。②若半透膜两侧A侧和B侧溶质相同，且均不能通过半透膜，则浓度高的一侧液面升高。③若半透膜两侧的溶质均能通过半透膜，则不存在高度差。(2)高度差的大小决定于浓度差的大小，浓度差越大，高度差越大。(3)浓度变化：渗透系统中，溶质不能通过半透膜时，实验刚开始浓度大的一侧达到平衡后的浓度仍大于另一侧。【师说核心】1．渗透作用的原理(1)渗透装置图解：(2)当液面上升到一定程度时，液面不再升高的原因：分析下图可知：漏斗中的液面高于水槽中的液面，液面差为H1，由于水槽中与漏斗中的液体具有浓度差，即具有渗透压差，所以水分子有进入漏斗的趋势；但是H1产生的压强与渗透压的平衡使半透膜两侧水分子的交换速率相同时，液面不再升高。2．渗透作用的应用渗透作用发生条件的验证：【检测反馈】1．(合格必考)如图，甲、乙为两个渗透装置。甲图是发生渗透作用时的初始状态，乙图是较长时间之后，根据漏斗内外的水分子达到动态平衡时的状态。判断下列有关叙述，错误的是()A．图甲中③为半透膜，水分子能自由通过B．图甲中溶液②的浓度大于溶液①的浓度C．图乙中溶液①的浓度与溶液②的浓度相等D．图甲中溶液①和②浓度差越大，则图乙中的水柱越高解析：图中③代表半透膜，水分子能自由通过，而大分子不能通过，A正确；图甲和图乙比较，漏斗内液面上升，说明漏斗内溶液②浓度高于烧杯中溶液①，B正确；因为漏斗内液柱压力的作用，当液面不再上升时，溶液②的浓度依然大于溶液①的浓度，故C错误；图甲中溶液①和②浓度差越大，则水分跨膜运输的数量越多，则图乙中的水柱上升得越高，D正确。答案：C2．(等级选考)如图表示渗透作用装置图，其中半透膜为猪膀胱膜，图1、3表示初始状态，其装置内溶液A、B、a、b浓度分别用MA、MB、Ma、Mb表示，图2、4分别表示一段时间后的状态，液面上升的高度分别为h1、h2。如果A、B、a、b均为蔗糖溶液，且MA＞MB、Ma＝Mb＞MA，则达到平衡后()A．h1＞h2，Ma＞MbB．h1＞h2，Ma＜MbC．h1＜h2，Ma＜MbD．h1＜h2，Ma＞Mb解析：由于MA＞MB、Ma＝Mb＞MA，所以两个漏斗中的液面都会上升，由于A与a的浓度差要小于B与b的浓度差，所以h2的高度要大于h1；同时由于图2中吸水相对要少，所以a的溶液浓度相对较高。答案：D探究点二细胞的吸水和失水【师问导学】如图是将紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞先放到0.3g/mL的蔗糖溶液中(甲)，再放到清水中(乙)的实验过程的图解，请分析并回答下列问题：1．该细胞的原生质层包括图中的哪些部分(请用图中数字回答)?答案：包括[2]、[3]、[4]。2．甲过程中，[5]的颜色如何变化？其吸水能力又如何变化？答案：颜色变深，吸水能力逐渐增强。3．甲过程中，进入[1]和[4]的物质分别是什么液体？答案：细胞壁是全透性的，进入[1]的有水和蔗糖，而进入[4]细胞质的只有水。4．有位同学错取了3g/mL的蔗糖溶液，发现做完甲过程后，再做乙过程几乎没有观察到相关现象，分析原因可能是什么？答案：溶液浓度太高，细胞过度失水而死亡，不能再发生质壁分离复原。5．回答与实验相关的问题：(1)为什么要用紫色洋葱外表皮作为实验材料？(2)实验中共涉及三次显微镜观察，其中第一次观察的目的是什么？(3)发生质壁分离的洋葱表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是何物质？答案：(1)紫色洋葱外表皮细胞的细胞液中有花青素，使液泡中的细胞液呈紫色，有利于观察。(2)观察正常洋葱鳞片叶外表皮细胞的状态，以便与处理后的状态形成对照。(3)因为细胞壁是全透性的，所以洋葱表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是蔗糖溶液。【智涂笔记】[知识整合](1)原生质层不包括全透性的细胞壁；在质壁分离的过程中，洋葱鳞片叶的外表皮细胞的细胞液浓度逐渐升高，颜色加深，吸水能力增强；若外界溶液浓度太高，会导致细胞过度失水而死亡。(2)质壁分离和质壁分离复原中水分子移动都是双向的；结果是双向水分子运动的差异所导致的现象。(3)质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低的外界溶液，因为细胞壁是全透性的，且有水分子通过原生质层渗出来。(4)若用50%蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，因为细胞过度失水而死亡。(5)若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做实验会出现自动复原现象，因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。[规律方法]判断细胞能否发生质壁分离及复原的规律(1)从细胞角度分析①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞不发生质壁分离。②具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离。(2)从溶液角度分析①在一定浓度、溶质(如蔗糖)不能穿膜的溶液中发生质壁分离。②在一定浓度、溶质(如葡萄糖、KNO3、尿素、乙二醇)可穿膜的溶液中先发生质壁分离后自动复原。③在高浓度溶液(如0.5g/mL的蔗糖溶液)中可发生质壁分离，但不会发生复原。[规律方法]细胞的状态与吸水和失水的判断(1)当处于质壁分离的过程中时，细胞失水量大于吸水量，此时外界溶液浓度高于细胞液的浓度。(2)当细胞处于质壁分离复原的过程中时，细胞失水量小于吸水量，此时外界溶液浓度低于细胞液浓度。(3)当细胞处于平衡状态时，细胞失水量等于吸水量。【师说核心】1．植物细胞与渗透装置的比较据图分析可知：(1)原生质层——具有选择透过性，相当于半透膜。(2)浓度差——细胞液与外界溶液之间具有浓度差。2．质壁分离的原因及表现3．实验操作步骤及现象4．质壁分离及复原实验的应用(1)判断细胞的死活：(2)测定细胞液浓度的范围：待测细胞＋一系列浓度梯度的蔗糖溶液分别镜检，细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的两种外界溶液的浓度之间。(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度：不同植物细胞＋同一浓度的蔗糖溶液镜检，比较刚发生质壁分离时所需时间的长短→判断细胞液浓度的大小(时间越短，细胞液浓度越小)。5．质壁分离实验的拓展应用(1)判断细胞的生活情况：只有活的植物细胞才能发生质壁分离。(2)判断细胞壁和原生质层伸缩性的大小。(3)验证具有液泡的植物细胞能发生渗透作用，原生质层相当于半透膜。(4)观察植物细胞膜(光镜下)：发生质壁分离的细胞，其细胞膜与细胞壁之间发生不同程度的分离，此时则可用光学显微镜观察到细胞膜。(5)在生产生活中的应用①对农作物合理灌溉，既满足了农作物对水分的需要，同时也降低了土壤溶液的浓度，有利于对水分的吸收。②盐碱地中的植物不易存活或一次施肥过多造成“烧苗”现象，都是因为土壤溶液浓度过高，甚至超过了根细胞液浓度，导致根细胞不易吸水甚至失水造成的。③防腐杀菌：糖渍、盐渍食品不易变质的原因是在食品外面和内部形成很高浓度的溶液，使微生物不能在其中生存和繁殖，所以能较长时间的保存。④医用生理盐水浓度为0.9%，其渗透压与人体细胞外液的渗透压相当，可以使人体细胞保持正常的形态和功能。【检测反馈】1．(合格必考)如图是某同学用紫色洋葱鳞片叶的外表皮做“探究植物细胞的吸水和失水”的实验中所观察到的细胞图。下列叙述正确的是()A．图中①②⑥组成了细胞的原生质层B．图中细胞处于质壁分离状态，此时⑥处的浓度一定大于⑦处的浓度C．图中①是细胞壁，⑥中充满了外界溶液D．图中⑦是细胞液，在细胞发生质壁分离过程中，其颜色逐渐变浅解析：图中①为细胞壁，②与④以及两者之间的⑤共同组成了原生质层。由于①细胞壁是全透性的，所以⑥处充满了外界溶液。细胞处于质壁分离状态但细胞此时不一定正在失水，所以⑦处的浓度不一定小于⑥处的浓度。在质壁分离的过程中⑦是失水的，所以⑦的颜色应该是逐渐加深。答案：C2．(合格必考)植物体内有三个相邻的细胞a、b、c，已知它们的细胞液浓度大小关系是a>b>c，那么它们三者之间水分渗透的方向表示正确的是()解析：细胞液的浓度越高，则吸水能力越强，a细胞液浓度最高，c细胞液浓度最低，b介于a、c之间，因此选C。答案：C3．(等级选考)在观察植物细胞的质壁分离和复原的过程中，某同学在视野中看到生活着的洋葱表皮细胞正处于如图所示的状态。a、b表示该部位的溶液浓度。由此可推测()A．a>b，细胞渗透吸水B．a＝b，渗透系统保持动态平衡C．a<b，细胞渗透失水D．上述三种情况都有可能解析：图示细胞正处于“质壁分离”状态，要注意此状态下一步可以是液泡继续增大，也可以是液泡继续变小，也可以是液泡不发生变化。因而该细胞可能正处于质壁分离过程中，也可能处于质壁分离后的动态平衡过程中，也可能正处在发生质壁分离复原的过程中，故D项正确。答案：D4．(等级选考)下列各项不可以通过质壁分离实验加以证明的是()A．成熟植物细胞的死活B．原生质层比细胞壁伸缩性大C．成熟的植物细胞能进行渗透吸水D．蛋白质、淀粉、纤维素的吸水性依次递减解析：质壁分离及复原实验能证明以下问题：细胞的死活；成熟的植物细胞是一个渗透系统；原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性等。发生质壁分离后的细胞，放到清水中，若不能发生质壁分离则说明是死细胞，反之是活细胞，A正确；质壁分离的内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性，B正确；成熟的植物细胞具有大液泡，能进行渗透吸水，C正确；蛋白质、淀粉、纤维素的吸水性是吸胀吸水，未成熟的植物细胞中由于没有大液泡，采用吸胀吸水。质壁分离实验中的细胞发生的是渗透吸水，不能证明蛋白质、纤维素和淀粉的亲水性高低，D错误。答案：D探究点三自由扩散和协助扩散【师问导学】物质顺浓度梯度扩散进出细胞的过程称为被动运输，结合下图分析其特点。1．对两种方式进行比较，完成下表方式转运方向是否需要载体蛋白是否消耗能量方式a____浓度→____浓度____________方式b、c____浓度→____浓度____________(1)方式a中，物质通过简单的扩散作用进出细胞，叫做____________________________________________________________。(2)方式b、c中，进出细胞的物质借助转运蛋白的扩散，叫做________。(3)下列物质中，以方式a运输的是____________；以方式b、c运输的是________。①O2和CO2进出肺泡②苯被鼻黏膜细胞吸收③红细胞吸收血液中的葡萄糖④水分进出根毛细胞⑤胆固醇进入肝细胞⑥甘油和乙醇被小肠上皮细胞吸收(4)方式b、c有何异同？答案：高低不需要不消耗高低需要不消耗(1)自由扩散(2)协助扩散(3)①②④⑤⑥③(4)b、c都是协助扩散方式；不同点：b由载体蛋白协助，c由通道蛋白协助。2．仔细观察教材P66图4－4，思考并回答下列问题：(1)图示中绿色和红色的圆点多少表示什么意义？(2)由图示分析，自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？为什么？(3)试从物质运输动力角度分析，为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输？答案：(1)表示细胞内外两种物质的浓度大小。(2)都不需要消耗能量，因为二者都是顺浓度梯度进行的。(3)自由扩散和协助扩散的物质运输动力都是物质浓度差，即都是顺浓度梯度进行的，不需要消耗能量，所以统称为被动运输。3．完成下列问题：(1)下表是乙醇分子进入细胞的运输速度与浓度差之间的关系，请在坐标中绘出曲线。根据图表可知，影响物质自由扩散的因素是________。浓度差(mmol/L) 013579运输速度(分子/秒) 0510152025【智涂笔记】被动运输的影响因素(1)自由扩散的影响因素：物质运输速率主要取决于浓度差，也与物质分子大小和脂溶性有关。(2)协助扩散的影响因素：除了膜两侧物质的浓度差外，还与膜上载体蛋白的种类和数量有关。当载体蛋白达到饱和时，物质浓度再增加，物质的运输速率也不再增加。【师说核心】1．自由扩散实例：(1)水分子进出细胞取决于细胞内外溶液的浓度差。(2)当肺泡内氧的浓度大于肺泡细胞内部的浓度时，氧便通过扩散作用进入肺泡细胞内部。(3)组织细胞内由于细胞呼吸使二氧化碳浓度升高时，二氧化碳便通过扩散作用排出细胞，进入细胞外液，经血液循环运送至肺泡，最终排出体外。2．协助扩散实例：有一些物质不能自由通过细胞膜，如葡萄糖进入红细胞需要特殊蛋白质的协助。3．载体eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(实质：蛋白质,特点\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(特异性分为载体蛋,白和通道蛋白两类,饱和性))))载体蛋白只容许自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变；通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时，不需要与其结合。(2)下表是葡萄糖进入红细胞运输速度和浓度差的关系，请在坐标中绘出曲线。浓度差在7.5mmol/L以后运输速度不再增加的原因是________。由此可知，影响物质协助扩散的因素是________。浓度差(mmol/L) 1.534.567.59运输速度(离子/秒) 81524303131答案：(1)如图1所示溶液的浓度(2)如图2所示受到载体蛋白数量的限制浓度差和载体蛋白数量图1图24．影响被动运输的因素有很多，下面A、B是两种被动运输方式的运输速率和被运输物质的浓度之间的关系曲线：(1)A表示的方式是________，转运速率主要取决于膜内外两侧物质的________。(2)B表示的方式可能是________，ab段主要受________的影响，bc段受到____________的限制，运输速率不能再上升。(3)请在C图中画出被动运输的运输速率和细胞能量供应的关系曲线。答案：(1)自由扩散浓度差(2)协助扩散浓度差载体蛋白数量(3)【检测反馈】1．(合格必考)物质出入细胞的方式中，自由扩散区别于协助扩散的是()A．由高浓度向低浓度扩散B．需要载体C．由低浓度向高浓度扩散D．不需要载体解析：自由扩散与协助扩散的相同之处是顺浓度梯度(高浓度→低浓度)，同时均不消耗能量；不同之处表现在自由扩散不需要载体，而协助扩散需要载体。答案：D2．(等级选考)甲、乙两种物质分别以自由扩散和协助扩散方式进入细胞，如果以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞膜，并维持其他条件不变，则()A．甲物质的运输被促进B．乙物质的运输被促进C．甲物质的运输被抑制D．乙物质的运输被抑制解析：是否需要载体蛋白是自由扩散与协助扩散的区别。由于人工合成的无蛋白磷脂双分子膜无蛋白质，也就没有载体蛋白，协助扩散将受到抑制。答案：D【网络建构】【主干落实】1．渗透作用发生的两个条件：一是半透膜，二是浓度差。2．原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质。3．植物细胞发生质壁分离的原因：(1)外界溶液浓度大于细胞液浓度；(2)原生质层的伸缩性大于细胞壁。4．只有活的成熟植物细胞才可发生质壁分离，动物细胞和根尖分生区细胞不发生质壁分离。5．细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，选择透过性是活细胞的功能特性。6．成熟植物细胞在一定浓度的KNO3、尿素等溶液中会发生先质壁分离后自动复原的现象。7．自由扩散既不需要载体，也不需要能量，水、气体及脂溶性物质以自由扩散方式运输。8．协助扩散需要载体，但不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖。课后分层检测案12被动运输【合格考全员做】1．下列现象利用到渗透作用原理的是()A．氧气进入红细胞B．水分子通过细胞壁C．K＋通过原生质层D．红细胞在高浓度盐水中皱缩解析：渗透作用是指溶剂的跨膜运输，氧气是气体，K＋是溶质，因此A项、C项均不属于渗透作用。由于细胞壁是全透性的，不是半透膜，因此B项也不属于渗透作用。答案：D2．质壁分离实验中的“质”和“壁”分别是指()A．细胞质、细胞壁B．原生质层、细胞壁C．细胞质基质、细胞壁D．原生质、细胞壁解析：成熟的植物细胞可以发生质壁分离现象。原因是成熟的植物细胞中央有一个大液泡，其内的细胞液有一定浓度，与外界溶液之间可形成浓度差。另外，细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成的原生质层可看做是一层半透膜，它与细胞壁的伸缩性不同，当细胞失水时，原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大，从而导致两者的分离。答案：B3．下列关于生物膜和半透膜的说法，正确的是()A．半透膜是生物膜的一种B．植物细胞发生质壁分离时，细胞膜相当于半透膜C．生物膜和半透膜的主要成分都是脂质和蛋白质D．半透膜可以让离子和小分子通过，生物膜只可以让部分离子和部分小分子通过解析：生物膜相当于半透膜，半透膜不是生物膜；植物细胞发生质壁分离是由于原生质层相当于半透膜，半透膜可以是人工合成的如玻璃纸。答案：D4．人体组织细胞从组织液中吸收甘油的量主要取决于()A．组织液中甘油的浓度B．细胞膜上载体的数量C．细胞中ATP的数量D．细胞膜上的某种载体数量解析：甘油进入组织细胞的方式是自由扩散，其吸收量主要取决于组织液中甘油的浓度，与能量和载体无关。答案：A5．将人体血液置于质量分数为9%的食盐溶液中制成装片后，用显微镜观察，可以发现血细胞呈现()A．质壁分离B．正常状态C．细胞膜破裂D．细胞皱缩解析：血细胞所处的环境相当于浓度为0.9%的生理盐水，现将其放入质量分数为9%的食盐溶液中，红细胞会失水皱缩。答案：D6．紫色洋葱外表皮细胞发生质壁分离后，在显微镜下观察到的正确图示是()解析：细胞核应该位于细胞质中；液泡内有花青素导致液泡为紫色。答案：C7．某校研究性学习小组利用如下实验材料做相关实验，请分析并回答下列问题：(1)用上述材料进行质壁分离实验，应选择的最佳实验材料是________(填序号)。(2)在观察质壁分离实验中，将取自同一材料、同一区域的三个细胞分别放在A、B、C三种不同浓度的蔗糖溶液中，实验结果分别如下图1、2、3所示，这三种蔗糖溶液的浓度由大到小依次是________＞________＞________(用字母表示)。(3)将图3细胞放入________中，细胞能由图3恢复成图1的状态，此过程称为_________________________________________________________。解析：(1)紫色洋葱鳞片叶的表皮细胞具有大液泡，在较高浓度的外界溶液中可以发生质壁分离，紫色液泡便于观察。(2)当蔗糖溶液浓度高于细胞液浓度时，细胞渗透失水，会导致质壁分离，而且蔗糖溶液浓度越高，细胞失水越多，质壁分离越明显；当蔗糖溶液浓度小于或等于细胞液浓度时，细胞不会发生质壁分离。据图可知，蔗糖溶液浓度的大小关系是C＞B＞A。(3)将发生质壁分离的活细胞放入清水中后，细胞会发生渗透吸水，最终完成质壁分离复原。答案：(1)①(2)CBA(3)清水质壁分离复原【等级考选学做】8．某同学设计了如图所示的渗透作用实验装置，实验开始时长颈漏斗内外液面平齐，记作零液面。实验开始后，长颈漏斗内部液面的变化趋势为()解析：根据图示，烧杯中的液体为蔗糖溶液，长颈漏斗中的液体为蒸馏水。故在单位时间内，由漏斗中进入烧杯中的水分子比从烧杯中进入漏斗中的水分子要多，故开始时液面快速下降，当进出水分子相等时，液面不再下降。答案：A9．撕取紫色洋葱鳞片叶外表皮，分为两份。假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致，一份在完全营养液中浸泡一段时间，浸泡后的外表皮称为甲组；另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间，浸泡后的外表皮称为乙组。然后，两组外表皮都用浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液处理，一段时间后表皮细胞中的水分不再减少。此时甲、乙两组细胞水分渗出量的大小是()A．甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等B．甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高C．甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低D．甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞无法比较解析：将两份完全相同的紫色洋葱外表皮细胞分别放入完全营养液和蒸馏水中浸泡相同时间，放入蒸馏水中的外表皮细胞因吸水较多，而使甲组细胞的细胞液浓度大于乙组细胞的细胞液浓度。由于甲组细胞的细胞液与0.3g/mL蔗糖溶液的浓度差小于乙组细胞的细胞液与0.3g/mL蔗糖溶液的浓度差，所以乙组细胞水分渗出量多。答案：C10．为探究植物A能否移植到甲地生长，某生物学研究性学习小组通过实验测定了植物A细胞液的浓度，实验结果如下表。为保证植物A移植后能正常生存，则甲地土壤溶液的浓度应()浓度(mol/L)0.150.20.250.3质壁分离状态不分离刚分离显著分离显著分离A．≤0.15mol/LB．≤0.2mol/LC．≥0.2mol/LD．≥0.3mol/L解析：当植物细胞液浓度小于周围土壤溶液浓度时，细胞会失水发生质壁分离，植物将不能正常生存。由表中信息可知，该植物细胞液的浓度介于0.15mol/L和0.2mol/L之间。因此，为保证植物移植后能正常生存，甲地土壤溶液的浓度应≤0.15mol/L。答案：A11.在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条质量变化的关系如图所示。若将处于b浓度溶液中的萝卜条移入a浓度溶液中，则该萝卜条的质量将()A．不变B．增大C．减小D．先增后减解析：从题图中可以看出：a点表示水分进出细胞达到平衡状态，b点细胞处于失水状态。当把b浓度溶液中的萝卜条移入a浓度溶液中后，细胞吸水，质量增大。答案：B12．如图1所示，a杯中放质量浓度为0.5g/mL的蔗糖溶液，b杯中放等量清水。将一块白萝卜条劈成“人”字形，分别放入a、b两杯中，几十分钟后观察其变化。(1)a杯中萝卜条体积________，这是因为细胞液浓度________蔗糖溶液浓度，细胞就通过渗透作用________________。(2)b杯中萝卜条体积________，这是因为细胞液浓度________外界清水，细胞就通过渗透作用_______________________________________________。(3)显微镜下可观察到a杯中的萝卜细胞形态如图2中________图所示，处于________状态；若将其放入清水中，细胞没有发生质壁分离复原，说明细胞__________。⑧处溶液是________。(4)图2中B图细胞中的原生质层包括________(填标号)。解析：(1)a杯中由于萝卜细胞液的浓度小于蔗糖溶液的浓度，细胞渗透失水，萝卜条缩水体积变小。(2)b杯中由于萝卜细胞液的浓度大于清水浓度，细胞渗透吸水，萝卜条体积增大。(3)a杯中细胞失水，发生质壁分离，如B图所示。若再放入清水中，没有发生质壁分离复原，说明细胞因过度失水而死亡。⑧处充满了外界溶液，因为细胞壁是全透性的。(4)原生质层包括细胞膜、液泡膜以及夹在两层膜之间的细胞质，即图中的⑬⑪⑫。答案：(1)缩小小于失水(2)增大大于吸水(3)B质壁分离由于过度失水而死亡蔗糖溶液(4)⑬⑪⑫【素养养成练】13．为探究膜的透性，实验小组的同学设计了如图所示的实验装置，其中E、F、G为用猪膀胱制成的小袋，内盛有溶液甲或溶液乙，上端分别接上口径相同的小玻璃管，起初3支小玻璃管内的液面高度相同，已知体积VG＞VE＝VF，甲、乙、丙三种溶液分别为质量浓度为0.2g/mL、0.1g/mL、0.3g/mL的蔗糖溶液。(1)几分钟后，3支小玻璃管中的液面将________(上升、下降)，其液面高度变化的大小排序是________________。(2)对比分析e、f小玻璃管中的现象可知，引起实验差异的原因是________________________。(3)若将两组这样的装置，一组放于37℃的恒温箱中，一组放于0℃的恒温箱中，几分钟后观察，可见两装置中e玻璃管中的现象是两装置中e玻璃管的液面都下降，且放于37℃恒温箱中的较放于0℃恒温箱中的下降速度大，说明______________________。解析：(1)丙溶液浓度高于甲、乙溶液浓度，所以三支小玻璃管的液面均下降，由于甲、丙溶液浓度差小于乙、丙溶液浓度差，所以e管液面下降幅度最小，由于G体积大于F体积，所以g管液面下降幅度较大。(2)E和F中溶液浓度不同，所以e和f小玻璃管中的液面下降幅度不同。(3)与0℃相比，37℃条件下液面下降速度更大，说明温度影响物质跨膜运输的速率。答案：(1)下降g管>f管>e管(2)E、F中溶液浓度不同(3)温度影响物质跨膜运输的速率第2节主动运输与胞吞、胞吐课前自主预习一、主动运输1．物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种运输方式叫做主动运输。2．生理意义：保证活细胞按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。二、胞吞和胞吐1．胞吞：当细胞摄取大分子时，首先是大分子附着在细胞膜表面，这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部。2．胞吐：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，然后移动到细胞膜处，并与之融合，将大分子排出细胞。3．蛋白质等大分子物质不能利用载体蛋白进出细胞，只能通过胞吞和胞吐的方式进出细胞。这两种方式的存在证明了细胞膜具有流动性特点。【课堂检测】1.判断正误(1)只有大分子物质进出细胞的方式是主动运输()(2)在果脯腌制过程中慢慢变甜，是细胞主动吸收糖分的结果()(3)协助扩散和主动运输都需要细胞膜上的同一种载体蛋白()答案：(1)×(2)×(3)×2．离子和小分子物质的跨膜运输[连线]3．大分子物质的运输[填表]类别方式过程进细胞胞吞大分子→细胞膜表面→细胞膜内陷形成小囊→小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡→进入细胞内部出细胞胞吐大分子先在细胞内形成囊泡→囊泡移动到细胞膜处→与细胞膜融合→大分子排出细胞课堂互动探究案【课程标准】举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量；有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞【素养达成】1．通过列表比较，掌握物质跨膜运输方式的三种类型。(科学思维)2．掌握区分被动运输和主动运输的方法。(科学思维)3．结合具体实例，理解主动运输对细胞生活的意义。(社会责任)探究点一主动运输【师问导学】1．甲、乙、丙三种植物对土壤中M离子的吸收情况不同，甲不能吸收，乙、丙能吸收且丙吸收的速率更快，据此分析：(1)研究表明甲根毛细胞膜上不具有运输M的载体蛋白，乙、丙根毛细胞膜上具有运输M的载体蛋白，而且丙的细胞膜上运输M的载体蛋白数量多。这说明影响主动运输的因素之一是什么？(2)研究表明，丙植物对M离子的运输速率和细胞的能量供应之间的关系如图所示，请分析：①ab段的变化说明了什么？②bc段的变化原因是什么？③在真核细胞中，与主动运输关系最密切的两种细胞器是什么？答案：(1)载体蛋白的种类和数量。(2)①随能量供应的增加，运输速率增大，说明主动运输需要消耗能量。②载体蛋白数量的限制，运输速率不再增加。③核糖体和线粒体。2．(1)主动运输需要的能量主要通过细胞进行有氧呼吸提供。植物生长需从土壤中吸收大量无机盐。请解释在农业生产中为什么要给作物松土？(2)从主动运输的条件角度分析，与主动运输有直接关系的细胞器有哪些？答案：(1)松土可增加土壤中O2含量，促进有氧呼吸，有利于植物主动吸收各种无机盐离子。(2)能量——线粒体，载体蛋白——核糖体。【智涂笔记】[方法链接]物质出入细胞方式的判断方法(1)根据物质大小与载体蛋白、能量的需要与否(2)根据运输方向判断：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。【师说核心】1．物质进出细胞的方式比较自由扩散协助扩散主动运输方向高浓度→低浓度高浓度→低浓度低浓度→高浓度载体蛋白不需要需要需要能量不需要不需要需要图例举例O2、CO2、甘油等脂溶性物质血浆中葡萄糖进入红细胞K＋进入红细胞，葡萄糖进入小肠细胞2.影响物质跨膜运输的因素(1)物质浓度(在一定的范围内)：(2)O2浓度：(3)温度：【检测反馈】1．(合格必考)下图是植物根从土壤中吸收某矿质离子示意图。据图判断，该离子跨膜进入根毛细胞的方式为()A．自由扩散B．协助扩散C．主动运输D．被动运输解析：结合图示可以看出，该矿质离子的跨膜运输有两个特点：一是逆浓度梯度，二是消耗ATP，故应为主动运输。答案：C2．(合格必考)苏丹Ⅳ是一种致癌的有机染料，某地区的一些养殖户用掺入苏丹Ⅳ的饲料喂养蛋鸭，结果产出了有毒的“红心”鸭蛋。由此推断，苏丹Ⅳ能进入卵黄，说明它可能是()A．脂溶性物质，进入方式是“主动运输”B．脂溶性物质，进入方式是“被动运输”C．水溶性物质，进入方式是“主动运输”D．水溶性物质，进入方式是“被动运输”解析：苏丹Ⅳ在鸭蛋产出前已进入活细胞－卵黄细胞，细胞膜没有阻挡住它的进入，说明为脂溶性物质，且为被动运输。答案：B3．(合格必考)甲(○)、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：乙物质进入细胞是逆浓度梯度运输，一定是主动运输，要有载体蛋白的协助。甲进入细胞是顺浓度梯度运输，属于被动运输，不需要消耗能量。甲物质运出细胞是逆浓度梯度运输，一定消耗能量。答案：A4．(等级选考)如图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收K＋和NOeq\o\al(－,3)的曲线。影响A、B两点和B、C两点吸收量不同的因素分别是()A．载体蛋白数量、能量B．能量、载体蛋白数量C．载体蛋白数量、离子浓度D．能量、离子浓度解析：A、B两点对应的氧浓度不同，细胞呼吸产生的能量不同，导致NOeq\o\al(－,3)的吸收量不同。B、C两点处于相同氧浓度下，呼吸作用产生能量相同，但吸收量有差异，是因为膜上运输NOeq\o\al(－,3)的载体蛋白比运输K＋的载体蛋白数量多。答案：B探究点二胞吞与胞吐【师问导学】分析下面关于胞吞和胞吐的两个问题：(1)胞吞和胞吐都要发生膜的弯曲、折叠和融合，这主要体现了生物膜的什么特点？(2)如果用呼吸抑制剂降低细胞呼吸，细胞的能量供应减少，胞吞和胞吐也会受到影响，这说明什么？答案：(1)流动性特点。(2)胞吞和胞吐需要消耗能量。【智涂笔记】[特别提醒]①胞吞、胞吐属于囊泡运输。②胞吞、胞吐进行的结构基础是膜的流动性。【师说核心】1．胞吞(1)过程：大分子物质附着在细胞膜上→细胞膜内陷形成包围物质的小囊→小囊与细胞膜分离→形成囊泡，进入细胞内部。(附着→内陷→囊泡)实例：人体白细胞吞噬病原体、变形虫摄食等。(2)特点：消耗能量，从细胞外到细胞内。2．胞吐(1)过程：物质在细胞内包围成小泡→移动到细胞膜表面→小泡与细胞膜融合→向外张开，物质排出细胞。(囊泡→膜融合→排出)实例：分泌蛋白的分泌。(2)特点：消耗能量，从细胞内到细胞外。3．胞吞和胞吐进行的结构基础是细胞膜的流动性；胞吞和胞吐与主动运输一样也需要能量，如果分泌细胞的ATP合成受阻，则胞吞和胞吐作用不能继续进行。【检测反馈】1．(合格必考)新生儿小肠绒毛上皮细胞通过消耗能量，可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖。这两种物质分别被吸收到血液中的方式是()A．主动运输、主动运输B．胞吞、主动运输C．主动运输、胞吞D．被动运输、主动运输解析：免疫球蛋白是大分子蛋白质，以胞吞方式进入细胞。半乳糖是小分子物质，能进行跨膜运输，因为运输时需要消耗能量，所以运输方式是主动运输。答案：B2．(合格必考)如图表示细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列与此有关的叙述，错误的是()A．a与b均要以膜的流动性为基础才可能发生B．a要由细胞表面识别和内部供能才可能完成C．b表示细胞分泌的同时会导致膜成分的更新D．b与a分别是细胞排泄废物和摄取养分的基本方式解析：胞吞和胞吐是膜流动性的具体体现，胞吞是物质通过膜外表面的糖被识别，消耗能量进入细胞内；细胞分泌是高尔基体由“出芽”形成的囊泡与细胞膜融合，将大分子物质排到膜外，因此，有部分高尔基体膜的成分转移到细胞膜；排出废物和摄取养分的基本方式不是胞吞和胞吐，而是利用膜的选择透过性直接通过细胞膜以自由扩散、主动运输等方式进行。答案：D3．(等级选考)细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，能够反映该特点的实例有()①白细胞吞噬病菌②蛋白质不能被吸收③变形虫的变形运动④水分子能自由进出细胞⑤细胞融合A．①②③B．①③⑤C．②④⑤D．③④⑤解析：细胞膜的流动性是指组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多是可以运动的，白细胞吞噬病菌、变形虫的变形运动以及细胞融合都能够反映这一特点。答案：B4．(等级选考)物质跨膜运输有如图所示三种方式，相关叙述错误的是()A．氧气及水以方式1进入细胞B．物质以方式3进入细胞的过程需要消耗细胞提供的能量C．方式1和方式2两种方式都属于被动运输D．蛋白质分子可以通过方式3进入细胞解析：氧气及水以自由扩散的方式进入细胞，即图中的方式1，A正确；方式3的运输方式为主动运输，而主动运输需要载体与能量，因此物质以方式3进入细胞的过程需要消耗细胞提供的能量，B正确；方式1为自由扩散，方式2属于协助扩散，二者都属于被动运输，C正确；蛋白质分子属于大分子物质，大分子物质进入细胞的方式是胞吞，而不是主动运输，D错误。答案：D【网络建构】【主干落实】1．自由扩散既不需要载体，也不需要能量，水、气体及脂溶性物质以自由扩散方式运输。2．协助扩散需要载体，但不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖。3．主动运输既需要能量，又需要载体，无机盐离子主要以主动运输方式出入细胞。4．大分子物质进出细胞的方式是胞吞、胞吐。课后分层检测案13主动运输与胞吞、胞吐【合格考全员做】1．某物质从低浓度向高浓度跨膜运输，该过程()A．没有载体参与B．为自由扩散C．为协助扩散D．为主动运输解析：主动运输的特点是由低浓度到高浓度，需要载体，需要能量。答案：D2．下图为物质进出细胞的两种方式，对该图的理解，正确的是()A．Ⅰ和Ⅱ分别表示协助扩散和主动运输B．Ⅰ和Ⅱ分别表示胞吞和胞吐C．氧气、性激素是以Ⅱ方式进入细胞的D．水、二氧化碳、氧气是以Ⅰ方式进入细胞的解析：Ⅰ为自由扩散，Ⅱ为主动运输；水、气体、性激素的跨膜运输方式是自由扩散。答案：D3．据报道，一种称作“瘦素穿肠蛋白”的药物可治疗肥胖，可口服使用，以减轻肥胖症患者肌肉注射时的痛苦。小肠上皮细胞吸收该药物最可能的方式为()A．渗透作用B．胞吞C．协助扩散D．主动运输解析：瘦素穿肠蛋白是一种蛋白质，属于生物大分子，其吸收方式最可能是胞吞。答案：B4．下列关于膜蛋白和物质跨膜运输的叙述，错误的是()A．膜蛋白在细胞膜上的分布是不对称的B．膜蛋白不参与物质跨膜运输的被动运输过程C．主动运输可以使被运输离子在细胞内外浓度不同D．物质通过磷脂双分子层的扩散速率与脂溶性有关解析：膜蛋白镶嵌、贯穿或覆盖磷脂双分子层，在细胞膜内外分布是不对称的，A项正确；膜蛋白参与协助扩散过程，B项错误；主动运输逆浓度梯度运输离子，使细胞内外离子浓度不同，C项正确；脂溶性物质容易通过细胞膜，非脂溶性物质不容易通过细胞膜，D项正确。答案：B5．小肠绒毛上皮细胞易吸收葡萄糖，却难吸收相对分子质量比葡萄糖小的木糖，原因是()A．木糖的浓度太低B．细胞膜上的磷脂排列紧密C．细胞膜上无木糖载体D．木糖的相对分子质量太小解析：小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输，需要质膜上的载体蛋白协助，还需要消耗能量，但是很难吸收木糖，是因为质膜上没有协助木糖跨膜运输的载体蛋白。故选C。答案：C6．如图表示细胞膜结构示意图及物质出入细胞膜的方式，请据图回答问题：(1)脂溶性物质容易通过细胞膜，主要与构成细胞膜的________有关(填图甲中号码)。(2)白细胞能改变形状穿过毛细血管壁，到达炎症部位吞噬病菌，这说明___________________________________________________________。(3)人的小肠上皮细胞可以吸收葡萄糖，而不吸收比葡萄糖相对分子质量小的木糖，这说明了________________，这种特性与图甲中的________(填图甲中号码)有关。(4)假如该细胞膜表示胃上皮细胞膜，酒精通过时可用图甲中________表示；假如该细胞膜表示小肠上皮细胞膜，吸收K＋可用图甲中________表示。(5)图乙所示方式可表示图甲中的________。解析：图甲为细胞膜结构示意图，a、e为主动运输，其中e为排出，a为吸收；①为蛋白质分子，③为磷脂双分子层。图乙中物质可逆浓度梯度从细胞外向细胞内运输，可见是主动运输过程。答案：(1)③(2)细胞膜具有一定的流动性(3)细胞膜具有选择透过性①(4)ba(5)a7．下图为小肠上皮细胞转运葡萄糖的过程示意图。小肠上皮细胞位于肠腔一侧的突起可以增大细胞的吸收面积。(1)葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞时，不直接消耗ATP，而是借助相同载体上Na＋顺浓度梯度运输时，产生的电化学势能。该载体只能转运葡萄糖和Na＋，体现了载体的________性。肠腔一侧膜面积的增大，增加了载体的________，使葡萄糖的吸收效率提高。(2)据图以及(1)中的信息分析，葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞，是________浓度梯度进行的________运输。(3)小肠是食物消化吸收的主要场所，但酒精除了在小肠中被吸收以外，还能在胃中被吸收，这是因为细胞膜的主要成分中有__________分子，使酒精或其他脂溶性物质能够以__________的运输方式进入细胞，所以空腹饮酒，酒精吸收快，易醉。解析：(1)由题意“该载体只能转运葡萄糖和Na＋”可知，这体现了载体的专一性。小肠上皮细胞位于肠腔一侧的突起，可导致肠腔一侧膜面积增大，增加了载体的数量，使葡萄糖的吸收效率提高。(2)据图以及(1)中的信息分析可知，葡萄糖是逆浓度梯度从肠腔进入小肠上皮细胞的，需要借助相同载体上Na＋顺浓度梯度运输时产生的电化学势能，说明其运输方式为主动运输。(3)磷脂(脂质)是组成细胞膜的主要成分之一，酒精或其他脂溶性物质能够以自由扩散的方式经磷脂双分子层进入细胞。答案：(1)专一数量(2)逆主动(3)磷脂(脂质)自由扩散【等级考选学做】8．下图为细胞膜结构图，其中a和b分别代表不同分子或离子进出细胞的方式。据图分析，下列叙述正确的是()A．不同膜结构中③的排列方式不同B．Na＋通过②进入细胞的过程不消耗ATPC．b可表示组织细胞从组织液中吸收氧气D．将③分子制成微球体用来包裹大分子药物，送入到相应的细胞中，该过程体现了细胞膜的功能特点解析：题图③是磷脂分子，不同生物膜的磷脂分子排列方式相同，A项错误；Na＋内流过程是协助扩散，不消耗能量，B项正确；据糖蛋白的存在位置可判断，Ⅰ为细胞膜外侧，氧气应从细胞外侧向细胞内侧扩散，C项错误；将③分子制成微球体用来包裹大分子药物，送入到相应的细胞中，是通过膜融合，体现了细胞膜具有一定流动性的结构特点，D项错误。答案：B9．右图是测定了某种生物的细胞对甲、乙两种物质吸收速率与该物质浓度的关系而绘制成的曲线，仔细分析后，你认为下列四种说法中，正确的是()A．甲物质是主动运输，乙物质是自由扩散B．甲物质是自由扩散，乙物质可能是主动运输C．乙醇进入细胞的方式与乙物质相同D．K＋进入细胞的方式与甲物质相同解析：题图中甲物质随着物质浓度的增大而吸收速率加快，说明其运输方式为自由扩散；乙物质的运输方式具有载体蛋白饱和效应，为协助扩散或主动运输；乙醇和K＋进入细胞的方式分别为自由扩散和主动运输。答案：B10．[经典高考]下图为氨基酸和Na＋进出肾小管上皮细胞的示意图，下表选项中正确的是()选项管腔中氨基酸→上皮细胞管腔中Na＋→上皮细胞上皮细胞中氨基酸→组织液A主动运输被动运输主动运输B被动运输被动运输被动运输C被动运输主动运输被动运输D主动运输被动运输被动运输解析：依图示，管腔中的氨基酸逆浓度梯度进入上皮细胞，属于主动运输；管腔中的Na＋顺浓度梯度进入上皮细胞，属于协助扩散(被动运输)；上皮细胞中的氨基酸顺浓度梯度进入组织液，属于协助扩散(被动运输)。答案：D11．由受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用，主要用于摄取特殊的生物大分子。其过程如图所示，下列有关叙述，不正确的是()A．该过程以膜的流动性为基础B．由受体介导的胞吞过程存在细胞识别并需要内部供能C．Na＋、K＋等无机盐离子也可通过此方式运输D．该过程不能体现细胞膜的选择透过性解析：由图示知受体介导的胞吞作用是生物大分子的运输过程，以膜的流动性为基础，存在细胞识别并需内部供能，但不能体现膜的选择透过性。Na＋、K＋为小分子物质，不能通过此种方式运输。答案：C12．物质的跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要，如图表示几种物质经过细胞膜的运输方式，请据图回答下列问题：(1)细胞膜的基本支架是[]________________________________。(2)如果图中的细胞膜是小肠上皮细胞的，则葡萄糖和甘油出入细胞膜的方式依次是[]________和[]________。(3)人们设计出一种膜结构，这种膜结构能将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧，以降低污水中的有毒重金属离子对水的污染，这是在模拟生物膜的________。(4)请在下面给出的坐标图上画出与上图中③这种跨膜运输方式对应的曲线图：(5)若在细胞中注入某种呼吸抑制剂，________方式(填序号)将会受到较大影响。(6)植物细胞线粒体基质内产生的CO2进入同一个细胞的叶绿体基质中，需要穿过________层磷脂分子。(7)与①方式相比，③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。解析：(1)细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。(2)葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式是②主动运输，需要能量和载体蛋白；而甘油进出小肠上皮细胞的方式为①自由扩散。(3)生物膜选择性吸收一部分物质，也将一些物质阻挡在细胞外。(4)③为协助扩散，顺浓度梯度运输，随着浓度差的变大，运输速率会增加，而增加到一定程度时受载体蛋白数量的限制而不再增加。(5)细胞呼吸抑制剂会降低呼吸速率而影响主动运输中能量的供应。(6)线粒体和叶绿体都是由双层膜构成的，所以要穿过4层膜，即8层磷脂分子。(7)与①方式相比，③协助扩散需要载体蛋白协助，载体蛋白的化学本质为蛋白质，是在核糖体上合成的。答案：(1)A磷脂双分子层(2)②主动运输①自由扩散(3)选择透过性(4)如图(5)②(6)8(7)载体蛋白核糖体【素养养成练】13．主动运输作为一种重要的跨膜运输方式可以按照生命活动所需吸收营养物质，排出代谢废物，体现了生命活动的“主动性”。为探究主动运输的特点，科研人员利用如图装置进行实验，其中HgCl2是一种可以影响ATP水解的新陈代谢抑制剂。请分析回答：(1)主动运输的特点是_____________________________________________________________。(2)本实验的名称是____________________。(3)请写出实验进行过程中需要控制的两个无关变量__________________。(4)实验得到如图所示的结果。①根据实验结果，科研人员在实验前后需测定__________________________________________________________________________________________________________________________。②乙组和甲组结果比较，得出的结论是_________________________________________________________________________________________________________________________。③与甲组相比，丙组吸收磷酸盐较少的原因可能是________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)主动运输有物质逆浓度梯度运输，需要载体和能量的特点。(2)该实验中的自变量为细胞成熟程度和HgCl2的有无，因变量为细胞通过主动运输吸收磷酸盐的量，所以实验名称为探究细胞成熟程度和HgCl2对细胞主动运输(吸收磷酸盐)的影响。(3)在本实验中，胡萝卜片和溶液的量可能影响实验结果，另外，影响细胞代谢的其他因素，如温度、pH、溶氧量等也可能成为实验的无关变量。(4)①结合实验目的及实验结果示意图可判断，该实验过程中若KH2PO4被胡萝卜片细胞吸收，则溶液中KH2PO4的浓度会发生变化，所以，可通过测定KH2PO4浓度的变化判断细胞主动运输程度的变化。②从实验结果可看出，乙组实验前后溶液中磷酸盐的浓度差明显小于甲组，说明加入HgCl2后乙组磷酸盐的吸收受到影响，而HgCl2可以抑制ATP水解，说明磷酸盐的吸收需要ATP。③甲组和丙组实验的自变量为细胞的成熟程度，细胞吸收磷酸盐需要能量和载体，所以，丙组吸收磷酸盐较少可能是因为幼嫩组织供能少或幼嫩组织细胞膜上载体少。答案：(1)逆浓度梯度，需要载体和能量(2)探究HgCl2和细胞成熟程度对细胞主动运输(吸收磷酸盐)的影响(3)温度、pH、溶氧量、溶液的量、胡萝卜片的量等(写出其中两项即可)(4)①溶液中磷酸盐的浓度②细胞主动运输(吸收磷酸盐)需要能量(或能量供应不足，影响主动运输)③幼嫩组织供能少，幼嫩组织细胞膜上载体少单元排查强化【主干知识理脉络】【易错易混早防范】易错点1扩散作用和渗透作用的关系点拨物质从高浓度区域向低浓度区域的运动称为扩散作用；渗透作用是一种特殊方式的扩散，它是指水或其他溶剂分子通过半透膜(或选择透过性膜)进行的扩散。二者的关系可用下图表示。易错点2半透膜、选择透过性膜点拨(1)区别①半透膜是无生物活性的物理性膜，即指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜，物质能否通过取决于分子的大小。②选择透过性膜是具有生物活性的生物膜，载体的存在决定了其对不同物质是否吸收的选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。(2)共性：都允许水分子等自由通过，而不允许大分子物质通过。(3)联系：选择透过性膜相当于半透膜。【基础排查过三关】第一关：测基础判正误1．红细胞在低浓度溶液中会因吸水而涨破，在高浓度溶液中会因失水而皱缩(√)2．植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成，相当于半透膜(×)3．当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞就会发生质壁分离(×)4．不同植物对同一种无机盐离子的吸收有差异，同一种植物对不同种无机盐离子的吸收也有差异，这说明植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有选择性(√)5．当半透膜两侧溶液浓度相等时，细胞处于动态平衡状态，不发生渗透作用(×)6．海带细胞通过主动运输积累I－等溶质，因而不会在海水中发生质壁分离(√)7．细胞代谢是细胞生命活动的基础，代谢过程中会产生对细胞有害的物质(√)8．影响自由扩散和协助扩散的因素相同(×)9．分泌蛋白主要是通过主动运输的方式排出细胞外(×)10．已知骨骼肌细胞和脂肪细胞膜上的载体蛋白转运葡萄糖的过程不消耗ATP，则葡萄糖进入骨骼肌细胞内的运输方式是协助扩散(√)11．糖醋蒜在腌制中慢慢具有糖醋味，是细胞主动吸