高中生物《第7讲细胞的物质输入和输出》课件

这是一份高中生物《第7讲细胞的物质输入和输出》课件，共60页。PPT课件主要包含了半透膜，浓度差，知识梳理，外界溶液浓度，细胞质，细胞质溶液浓度，1动物细胞，细胞液浓度，质壁分离复原，质壁分离等内容，欢迎下载使用。

考纲要求 物质出入细胞的方式(Ⅱ)。
1.渗透作用原理(1)发生渗透作用的条件①具有_______。②膜两侧溶液具有_______。 (2)渗透作用的实质：单位时间内由清水进入蔗糖溶液中的水分子数______由蔗糖溶液进入清水中的水分子数，导致蔗糖溶液液面_______。
细胞膜：相当于______________:有一定浓度，和外界溶液发生渗透作用，当______________<________________时，细胞吸水膨胀，反之细胞失水皱缩
2.动植物细胞的渗透吸水和失水
(2)成熟植物细胞的吸水和失水①当____________＞___________时，细胞失水，发生___________现象。②当____________＜___________时，细胞吸水，失水的细胞发生_______________现象。
(3)质壁分离过程中水分子的扩散只能单向进行(　 )
(2)当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞一定会发生质壁分离( 　 )
(1)植物细胞的原生质层不包括细胞核(　 )
原生质层指细胞膜、液泡膜和两层膜间的细胞质。
水分子双向扩散，只不过两侧扩散速度不同。
1.判断下列说法的正误
(5)所有小分子物质均可通过细胞膜进入细胞(　　)
(6)无机盐离子都是逆浓度梯度跨膜运输的(　　)
细胞膜具有选择透过性，不需要的小分子则不会进入细胞。
神经调节中Na+、K+可以顺浓度梯度跨膜运输。
(4)渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量百分比浓度( 　)
提示 与图甲中a相对应的为[①]细胞液，与b对应的为[⑥]原生质层，与c对应的是“外界溶液”。
2.下图甲是一个典型的渗透装置，作为成熟植物细胞也应符合渗透系统的全部条件。请指出图乙中与图甲a、b、c对应的结构分别是什么？
(1)实验结果①不同植物对_______________的吸收有差异。②同种植物对_______________的吸收也有差异。(2)实验结论：植物细胞对无机盐离子的吸收具有________。
3.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，结果及分析如下：
题组一　利用系统的观点分析渗透作用的发生1.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，记为零液面。实验开始后，长颈漏斗内部液面的变化趋势为(　 )
仔细观察图示，长颈漏斗内为蔗糖溶液，实验开始后长颈漏斗内部液面将上升，由于实验初始阶段半透膜内外溶液浓度差较大，所以液面上升速率较大。随着液面高度的增大，液柱抑制水分渗入的作用力逐渐增大，当与浓度差促进水分渗入的作用力达到平衡时，液面不再上升。此时，水分子通过半透膜的渗入与渗出达到平衡。
2.把体积与质量百分比浓度相同的葡萄糖和蔗糖溶液用半透膜(允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过)隔开(如图)，一段时间后液面的情况是(　　)A.甲高于乙 B.乙高于甲C.先甲高于乙，后乙高于甲D.先甲低于乙，后乙低于甲
在体积与质量百分比浓度相同的情况下，因为葡萄糖分子是单糖，蔗糖分子是二糖，所以同样的体积内葡萄糖分子数目多于蔗糖分子，即单位体积内半透膜甲侧的水分子数少于乙侧，水分整体表现为由乙向甲流动，导致甲侧液面越来越高，后来甲侧的葡萄糖通过半透膜进入乙侧，导致乙侧溶液浓度越来越高，水分子又从甲侧流向乙侧，最终表现为乙液面高于甲液面。
3.(2014•新课标Ⅱ，4)将某植物花冠切成大小和形状相同的细条，分为a、b、c、d、e和f组(每组的细条数相等)，取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度，结果如图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，则(　　)A.实验后，a组液泡中的溶质浓度比b组的高
题组二　细胞吸水与失水的实验结果分析
a组和b组实验前长度/实验后长度的值都小于1，表明细胞吸水导致细条变长；由于a组实验前长度/实验后长度的值小于b组实验前长度/实验后长度的值，说明a组吸水较多，b组吸水较少，所以实验后a组液泡中的溶质浓度比b组的低。
3.(2014•新课标Ⅱ，4)将某植物花冠切成大小和形状相同的细条，分为a、b、c、d、e和f组(每组的细条数相等)，取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度，结果如图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，则(　　)B.浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组C.a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组
f组细胞失水，而b组细胞吸水，因此浸泡导致f组细胞中液泡的失水量大于b组。
水分进出细胞的方式是自由扩散。
根据柱状图可知，在浓度为0.4 ml•L－1的蔗糖溶液中的c组细胞吸水，而在浓度为0.5 ml•L－1的蔗糖溶液中的d组细胞失水，所以使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4～0.5 ml•L－1之间。
3.(2014•新课标Ⅱ，4)将某植物花冠切成大小和形状相同的细条，分为a、b、c、d、e和f组(每组的细条数相等)，取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度，结果如图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，则(　　)D.使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4～0.5 ml·L－1之间大于b组
4.如图曲线表示完全相同的两个植物细胞分别放置在A、B溶液中，细胞失水量的变化情况。相关叙述不正确的是(　 ) A.该实验可选取绿色植物成熟的叶肉细胞来进行B.若B溶液的浓度稍减小，则曲线中b点左移C.两条曲线的差异是由于A、B溶液浓度不同导致D.6 min时取出两个细胞用显微镜观察，均可看到质壁分离现象
绿色植物成熟的叶肉细胞，有大液泡
细胞失水变慢变少，a点下降，质壁分离越慢，复原就越快，所以b点应左移
还可能是由于两种溶液溶质的差异，A溶液溶质不能被细胞吸收，细胞一直处于失水状态，B溶液溶质可能为小分子溶质如KNO3，可被细胞吸收造成质壁分离复原
6 min时两个细胞都处于失水状态，均可看到质壁分离现象
题组二　探究膜的透性5.某渗透装置如图所示，烧杯中盛有蒸馏水，已知图中猪膀胱膜允许单糖透过。在倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一段时间后再加入蔗糖酶。从理论上分析，该实验过程中最可能出现的实验现象是(　　)A.漏斗中液面开始时先上升，加酶后即下降B.漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后开始下降
开始时，因烧杯中水分子通过半透膜进入漏斗内的速度大于漏斗内水分子进入烧杯中的速度，漏斗中液面上升，加酶后漏斗内液面继续上升，但一段时间后因蔗糖酶催化蔗糖水解形成单糖，而单糖能通过猪膀胱膜进入烧杯中，故会引起水分子进入烧杯中，漏斗内的液面下降。
题组二　探究膜的透性5.某渗透装置如图所示，烧杯中盛有蒸馏水，已知图中猪膀胱膜允许单糖透过。在倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一段时间后再加入蔗糖酶。从理论上分析，该实验过程中最可能出现的实验现象是(　　)C.加酶前后，在烧杯中都可以检测出蔗糖D.加酶后，可以在烧杯中检测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶
蔗糖能在蔗糖酶的作用下水解为可通过半透膜的葡萄糖和果糖，但蔗糖酶不能通过半透膜进入烧杯中
加酶前后，烧杯中都不能检测出蔗糖，因为蔗糖是二糖，不能通过半透膜
6.为探究膜的透性，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0.2 g/mL、0.1 g/mL、0.3 g/mL的蔗糖溶液。请据图回答下列问题：(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________________。
丙溶液浓度高于甲、乙溶液浓度
由于甲、丙溶液浓度差小于乙、丙溶液浓度差，所以与e管相比，f管液面下降幅度较大；由于G的体积大于F的体积，所以与f管相比，g管液面下降幅度较大。
温度影响物质跨膜运输的速率不同
6.为探究膜的透性，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0.2 g/mL、0.1 g/mL、0.3 g/mL的蔗糖溶液。请据图回答下列问题：(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 ℃恒温箱中的下降速率大，说明________________________________。
1.走出渗透作用发生的“4”个误区(1)水分子的移动方向是双向移动，但最终结果是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数多。(2)实验中观察指标为漏斗内液面变化，但不能用烧杯液面变化作描述指标，因现象不明显。(3)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。(4)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。
2.细胞吸水和失水的特点(1)运输方向：细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量梯度的跨膜运输过程。(2)运输特点：细胞吸水时，水分子也有从细胞出来的，细胞失水时，水分子也有进入细胞的，即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。
3.验证渗透作用发生条件的方法(1)具有半透膜 (2)半透膜两侧溶液具有浓度差
1.物质出入细胞的方式(连线)
(1)填写以下有关跨膜运输方式及结构的名称甲：_________；乙： _________；丙： __________；a ： __________。(2)填写以下有关跨膜运输方式的影响因素甲图： _______；乙图： _________________；丙图： _______________。
2.根据图示进一步确定物质跨膜运输的方式和影响因素
1.判断下列说法的正误(1)人红细胞吸收胆固醇与吸收葡萄糖的相同点是需要载体蛋白协助(　　)(2)除去细胞膜上的蛋白质不会影响对离子的吸收(　　)(3)新生儿从乳汁中获得抗体需要消耗能量(　　)(4)在神经细胞上动作电位产生与膜电位恢复过程中，Na＋流入和排出都是主动运输(　　)
红细胞吸收胆固醇方式为自由扩散，不需载体蛋白。
细胞吸收离子的方式为主动运输，需膜上载体蛋白协助。
抗体进入细胞的方式为胞吞，消耗能量。
Na+存在于细胞外液，流入为协助扩散； 排出为主动运输。
(5)激素必须通过主动运输进入细胞内才能完成对细胞代谢的调节(　　)(6)相对分子质量较小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞(　　)(7)RNA和蛋白质等大分子进出细胞核的方式属于胞吐或胞吞(　　)
细胞膜表面有激素的受体，激素可以不必进入细胞内。
气体、脂溶性小分子进细胞通过自由扩散，非脂溶性小分子和离子进细胞方式为主动运输。
RNA和蛋白质等大分子通过核孔进出细胞核。
2.比较物质进出细胞方式的不同，完善下列表格
3.根据影响物质跨膜运输的曲线确定物质进出细胞的方式(1)物质浓度
(2)氧气浓度(红细胞的主动运输与O2无关)
题组一　以图、表、线为载体的物质进出细胞方式的判断1.(2014•安徽，2)如图为氨基酸和Na＋进出肾小管上皮细胞的示意图，下表选项中正确的是(　　)
2.如图表示动物某组织细胞膜转运部分物质的示意图，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输的直接驱动力不是ATPD.图示中葡萄糖跨膜运输的方式与细胞吸收甘油的方式相同
图中Na＋以主动运输方式被运出细胞，K＋以主动运输方式进入细胞。细胞膜受刺激后，通透性改变，通过Na＋通道使Na＋内流，由高浓度到低浓度，所以甲侧为细胞外，乙侧为细胞内。
没有ATP参与，可能是协助扩散，例如红细胞吸收葡萄糖
细胞吸收甘油的方式是自由扩散
3.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
自由扩散与载体蛋白无关
脂溶性小分子的跨膜运输方式是自由扩散
停止能量供给，会影响主动运输，但对自由扩散和协助扩散无影响。
曲线a表示被转运分子的转运速率与浓度呈正比，自由扩散。曲线b表示在被转运分子的浓度较低时，随着浓度提高，转运速率增加，浓度较大时出现饱和现象，协助扩散或主动运输 (受载体蛋白数量限制)。
题组二　半透膜与选择透过性膜的透性比较4.如图为受体介导的胞吞作用，根据图示，下列叙述不正确的是(　　)A.该过程以膜的选择透过性为基础才能发生B.该过程要有细胞表面识别和内部供能才可能完成C.构成囊泡的基本支架是磷脂双分子层D.神经细胞释放神经递质的过程有膜成分的更新
胞吞、胞吐作用以膜的流动性为基础
胞吞过程需信息分子与受体结合才能发生，体现了细胞膜表面识别作用，且胞吞过程需消耗能量
囊泡是细胞膜内陷形成，细胞膜基本支架是磷脂双分子层
神经细胞通过胞吐方式将神经递质释放出细胞外，突触小泡与细胞膜融合实现了细胞膜成分的更新
5.(2014•北京，3)比较生物膜和人工膜(双层磷脂)对多种物质的通透性，结果如图，据此不能得出的推论是(　　)A.生物膜上存在着协助H2O通过的物质B.生物膜对K＋、Na＋、Cl－的通透具有选择性
生物膜和人工膜对甘油、CO2、O2的通透性相同，而生物膜对H2O的通透性大于人工膜的，说明生物膜上存在着协助H2O通过的物质
通透性不同，说明生物膜对这些离子的通透具有选择性
甘油、CO2、O2、H2O等不同物质的分子大小不同，其通过人工膜的扩散速率也不同，说明分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率。
5.(2014•北京，3)比较生物膜和人工膜(双层磷脂)对多种物质的通透性，结果如图，据此不能得出的推论是(　　)C.离子以协助扩散方式通过人工膜D.分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率
从图中可以看出，人工膜对K＋、Na＋、Cl－的通透性相同，说明人工膜对离子的吸收无选择性，生物膜对离子的通透性不同，且大于人工膜的通透性，说明生物膜上有协助离子通过的物质，而人工膜上无协助离子通过的物质，故离子不是以协助扩散方式通过人工膜。
1.“三步法”判断物质出入细胞的方式
2.借助结构模式图，比较、区分不同“膜”的特点
(1)选择透过性膜是指细胞膜等具有活性的生物膜。它具有半透膜的物理特性，更重要的是具有主动选择性，对物质的吸收与否及吸收的多少取决于膜上载体蛋白的种类与数量，因此不能将生物膜看作单纯的半透膜。(2)半透膜是指某些物质可以通过，而另一些物质不能通过的多孔性薄膜。物质能否通过取决于分子的大小，如常见的半透膜有动物的膀胱膜、肠衣、鸡蛋的蛋壳膜等。水、葡萄糖等较小的分子可以通过，而蔗糖、蛋白质等较大的分子不能通过。(3)核膜是双层膜，将细胞的核、质分开，由于其上有核孔，mRNA只能通过核孔进入细胞质，而氨基酸、葡萄糖、离子和小分子等可通过核膜。
考纲要求 (1)通过模拟实验探究膜的透性； (2)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_______。(2)_______具有一定的浓度，能渗透吸水和失水。(3)原生质层比细胞壁的伸缩性_________。
(1)实验时一定要选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞吗？(2)为什么选用紫色洋葱鳞片叶的外表皮？根尖分生区的细胞能否作为该实验的材料？(3)选择试剂时，为什么选用0.3 g/mL的蔗糖溶液而不用0.5 g/mL的蔗糖溶液？
提示　不一定。但紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液中含有色素，使液泡呈现紫色，更有利于观察。
提示　紫色洋葱鳞片叶外表皮具有紫色的大液泡，便于观察；根尖分生区的细胞无大液泡，不发生质壁分离，不能作为该实验的材料。
提示　使用浓度过高的蔗糖溶液(0.5 g/mL)，质壁分离现象明显，但不能复原，因为溶液浓度过高导致细胞过度失水而死亡。
(4)适宜浓度的KNO3溶液或尿素、甘油、乙二醇等能否作为该实验的试剂？为什么？盐酸、酒精、醋酸等行吗？为什么？(5)该实验无独立的对照组，为什么还叫对照实验？
提示　K＋和NO3－可被细胞吸收，从而使细胞液浓度增大，所以细胞先发生质壁分离后又自动复原，不适于作为该实验的试剂(尿素、甘油、乙二醇等现象同上)。盐酸、酒精、醋酸能杀死细胞，不能作为质壁分离实验的试剂。
提示 该实验中，实验组和对照组在同一装片中先后进行，属于自身对照。
题组一 把握质壁分离实验的选材、原理与操作1.(2014•江苏，15)在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察(如图所示)。下列有关叙述正确的是(　　)A.第一次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质区域
第一次观察时，未滴加蔗糖溶液，细胞未发生质壁分离，较易观察到的是紫色的大液泡，由于此时液泡占整个细胞体积的比例较大，因此观察到的无色的细胞质基质区域应较小。
第二次观察时已经通过引流法使紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞浸润在蔗糖溶液中，可以发现首先从细胞的角隅处开始发生质壁分离
题组一 把握质壁分离实验的选材、原理与操作1.(2014•江苏，15)在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察(如图所示)。下列有关叙述正确的是(　　)B.第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处
吸水纸的作用为吸引蔗糖溶液或清水，使溶液浸润整个标本。
第一次显微观察是为了获得实验前的现象，以便于和实验中的现象变化进行前后对照，因此不能省略。
题组一 把握质壁分离实验的选材、原理与操作1.(2014•江苏，15)在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察(如图所示)。下列有关叙述正确的是(　　)C.吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体，以免污染镜头D.为了节约实验时间，通常可以省略第一次显微观察步骤
观察植物细胞的质壁分离与复原(或探究植物细胞在什么情况下会失水和吸水，或证明原生质层相当于一层半透膜等)
2.如图为某同学进行某实验的基本操作步骤，请回答以下问题：
(1)你认为他做该实验的目的是_______________________________________________________________________________________________________。(2)B步骤主要观察紫色洋葱鳞片叶表皮细胞中紫色___________的大小及_________的位置。
(3)该实验在B、D、F三者之间形成了自身对照，其中B、D之间属于实验组的是_____组，在D、F之间属于对照组的是_____组。
该实验属于自身对照实验(即实验在同一研究对象上进行，是实验前后之间的对照)。滴加蔗糖溶液的对象组(步骤D)，在质壁分离实验(B、D之间)中属于实验组，在质壁分离复原(D、F之间)实验中属于对照组。
(4)该同学通过多次做实验，得出的体会是在两次低倍镜观察之间不宜停留过长时间，否则会导致实验失败，你认为最合理的解释是____________________________________。
细胞长时间处于高渗溶液
(5)若改用小麦的根毛细胞进行上述实验，由于观察的细胞无色透明，为了取得更好的观察效果，调节显微镜的措施是_______________________。
缩小光圈或换平面反光镜
(6)通过实验发现，蔗糖溶液浓度不适宜会造成实验失败。请据此拟定一个相关的研究课题：____________________________________________________。
探究蔗糖溶液浓度对洋葱表皮细胞质壁分离和复原的影响
题组二　质壁分离与复原的应用3.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.a4.某同学探究“不同浓度蔗糖溶液对紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞形态的影响”，得到如图所示结果。相关叙述正确的是(　　)A.实验的主要原理是活的植物细胞能够发生渗透作用B.实验中需要使用显微镜、载玻片等仪器以及苏丹Ⅲ、重铬酸钾溶液等药品C.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞浸润在蒸馏水中时，细胞会略微膨胀D.结果表明大多数细胞的细胞液浓度介于0.25～0.3 mml/L之间
活的成熟(具大液泡)的植物细胞能够发生渗透作用
苏丹Ⅲ检测脂肪，重铬酸钾检测酒精
细胞渗透吸水，由于细胞壁的伸缩性差，所以会略微膨胀
5.用2 ml•L－1的乙二醇溶液和2 ml•L－1的蔗糖溶液分别浸润某种植物细胞，观察质壁分离现象，得到其原生质体相对体积变化情况如图所示。下列表述不正确的是(　　)A.该细胞不可能是根尖分生区的细胞B.AB段曲线表明细胞液浓度在逐渐增大C.BC段表明该细胞开始因失水过多而逐渐死亡D.用一定浓度的KNO3溶液代替乙二醇溶液，可得到类似的结果
根尖分生区细胞是未成熟的植物细胞，不发生质壁分离
AB段原生质体相对体积不断减小
BC段由于乙二醇进入细胞内，导致质壁分离复原
因K＋和NO3－主动运输进细胞内，会发生质壁分离后自动复原
1.关于细胞质壁分离和复原实验的注意点
(1)本实验存在两组对照实验
(3)本实验是教材中涉及“显微观察”实验中唯一的一个“只在低倍镜下”观察(不曾换“高倍镜”)的实验。
(2)引发质壁分离的两种原因
2.植物细胞质壁分离及质壁分离复原的拓展应用
(2)测定细胞液浓度范围
(1)判断成熟植物细胞是活细胞还是死细胞
未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间
(4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)
(3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度
发生质壁分离所需时间越短，
细胞液浓度越小，反之细胞液浓度越大
知识网络 答题语句
1.渗透作用的发生必须依赖半透膜和膜两侧的浓度差。2.动物细胞在任何情况下都不会发生质壁分离现象。3.物质的跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的，细胞对物质的输入和输出具有选择性。4.被动运输包括自由扩散和协助扩散，它们都是顺浓度梯度运输的过程，不消耗能量，但是协助扩散需要载体蛋白。5.主动运输是逆浓度梯度运输的过程，需要载体蛋白的协助和消耗能量。6.胞吞和胞吐是借助于膜的融合完成的，与膜的流动性有关，它是大分子和颗粒性物质进出细胞的物质运输方式，靠ATP提供动力。
探究高考 明确考向
1.(2015•海南，10)取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干，去除主脉后剪成大小相同的小块，随机分成三等份，之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中，一定时间后测得甲的浓度变小，乙的浓度不变，丙的浓度变大。假设蔗糖分子不进出细胞，则关于这一实验结果，下列说法正确的是(　　)A.实验前，丙的浓度＞乙的浓度＞甲的浓度
甲的浓度变小，细胞失水，甲的浓度>植物细胞；乙的浓度不变，细胞既不失水也不吸水，乙的浓度＝植物细胞；丙的浓度变大，细胞吸水，丙的浓度<植物细胞。由此可知：甲的浓度>乙的浓度>丙的浓度。
1.(2015•海南，10)取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干，去除主脉后剪成大小相同的小块，随机分成三等份，之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中，一定时间后测得甲的浓度变小，乙的浓度不变，丙的浓度变大。假设蔗糖分子不进出细胞，则关于这一实验结果，下列说法正确的是(　　)B.乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等C.实验中，细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于协助扩散D.甲、丙的浓度变化是由于水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的
细胞内细胞液的浓度乙的浓度相等
水分进出细胞属于自由扩散
蔗糖分子不进出细胞，甲、乙、丙三种溶液的浓度变化均是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的。
2.(2014•新课标Ⅰ，4)下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是(　　)A.与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观察B.用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察C.用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同D.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实验现象的观察
红色花瓣是由液泡内花青素的颜色呈红色导致的
黑藻叶片中的叶绿体显绿色，液泡中细胞液的颜色接近无色，两者之间有颜色差异，因此叶绿体的存在不会干扰实验现象的观察
细胞细胞液浓度可能不同，质壁分离程度不同
因外表皮细胞的液泡中有较多色素，发生质壁分离时容易观察
3.(2013•福建，2)为探究茉莉酸(植物生长调节剂)对离体培养的成熟胡杨细胞质壁分离的影响，将细胞分别移至不同的培养液中继续培养3天，结果如下表。
注：“＋”表示有添加，添加后NaCl浓度为100 mml•L－1，茉莉酸浓度为10－3mg•L－1；“－”表示未添加。
下列叙述错误的是(　　)A.胡杨细胞通过渗透作用吸水和失水B.质壁分离的胡杨细胞液泡体积变小C.NaCl为自变量，茉莉酸为因变量D.茉莉酸对NaCl引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用根据实验目的及表中信息可知，茉莉酸的有无为自变量，细胞有无质壁分离为因变量。
4.(2015•全国Ⅱ，3)下列过程中，不属于胞吐作用的是(　　)A.浆细胞分泌抗体到细胞外的过程B.mRNA从细胞核到细胞质的过程C.分泌蛋白从胰腺的腺泡细胞到胞外的过程D.突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程
胞吐是指大分子物质形成囊泡转移到细胞膜与细胞膜融合，将大分子物质排出细胞的现象通过核孔，不形成囊泡
5.(2012•安徽，2)蛙的神经元内、外Na＋浓度分别是15 mml/L和120 mml/L。在膜电位由内负外正转变为内正外负过程中有Na＋流入细胞，膜电位恢复过程中有Na＋排出细胞。下列判断正确的是(　　)A.Na＋流入是被动运输，排出是主动运输B.Na＋流入是主动运输，排出是被动运输C.Na＋流入和排出都是被动运输D.Na＋流入和排出都是主动运输
静息电位时，Na＋浓度膜外高于膜内，受刺激时，Na＋顺浓度梯度由膜外运输到膜内，不消耗能量，属于被动运输,故B、D错误。
膜电位恢复为静息电位过程中，Na＋由膜内运输到膜外，属于逆浓度梯度运输，消耗能量，属于主动运输，故A正确，C错误。
6.(2013•江苏，27)下图为研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题：(1)漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，漏斗内外起始液面一致。渗透平衡时的液面差为Δh，此时S1和S2浓度大小关系为__________。(2)图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的__________，两者在物质透过功能上的差异是______________________________________________。
因渗透平衡后S1液面高，再结合液体压强原理，S1的浓度高
原生质层能主动运输(转运)有关物质而半透膜不能
(3)为进一步探究两种膜的特性，某兴趣小组做了以下实验。实验材料：紫色洋葱。实验器具：如图所示的渗透装置(不含溶液)，光学显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，刀片，吸水纸，擦镜纸，滴管，记号笔等。实验试剂：蒸馏水，0.3 g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液。部分实验步骤和结果如下：①选两套渗透装置，标上代号X和Y。在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水，分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液，均调节漏斗内外液面高度一致。渗透平衡时出现液面差的装置有_____(填代号)。蔗糖不能透过半透膜，而KNO3可透过半透膜，故两者达到动态平衡时，装蔗糖溶液的实验组的漏斗内外出现液面差。
②选两片洁净的载玻片，_____，在载玻片中央分别滴加________，制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态。
滴蒸馏水，可保持细胞的活性，利于材料展开
③观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化，两者都能出现的现象是__________。
成熟的植物细胞处于不同种类的高浓度的外界溶液中时都会因渗透失水而发生质壁分离现象
(4)上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是__________________________________________________。
由于KNO3可被植物细胞吸收，而蔗糖不会被细胞吸收，因此一段时间后，KNO3实验组的细胞液浓度升高而吸水，发生质壁分离自动复原现象。
KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原
1.除下列哪项外其余各项都可以通过质壁分离与复原实验加以鉴定(　　)A.成熟植物细胞的死活B.蛋白质、淀粉、纤维素的亲水性依次递减C.植物细胞能进行渗透吸水D.原生质层和细胞壁伸缩性大小
若能发生质壁分离与复原，则为活细胞，否则为死细胞
亲水性大小只能利用吸胀作用来进行鉴定
通过质壁分离与复原实验可以鉴定植物细胞能进行渗透吸水
质壁分离与复原实验能鉴定出原生质层的伸缩性大于细胞壁的
2.将相同的洋葱表皮细胞分别放置在不同浓度的物质M溶液中，并测定洋葱表皮细胞吸收M的速率，结果如图。对结果的解释最合理的是(　　)A.细胞吸收M的方式为自由扩散B.细胞吸收M的方式为主动运输
自由扩散的影响因素是浓度差，而物质M溶液浓度增加，细胞吸收速率没有增加，则不属于自由扩散
主动运输的影响因素是载体蛋白和能量，而通入空气后吸收速率没有增加，则不属于主动运输
2.将相同的洋葱表皮细胞分别放置在不同浓度的物质M溶液中，并测定洋葱表皮细胞吸收M的速率，结果如图。对结果的解释最合理的是(　　)C.细胞吸收M需载体蛋白的参与D.细胞吸收M所需能量供应不足
通入空气后没有改变吸收速率，说明与能量供应无关
3.图甲中曲线a、b表示物质跨(穿)膜运输的两种方式，图乙表示细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列相关叙述中，错误的是(　　)A.甲图中 a表示自由扩散，b表示协助扩散或主动运输B.甲图中b曲线达到最大转运速率后的限制因素是载体蛋白的数量
a表示物质的转运速率随被转运分子浓度的增加而加快，此种运输方式属于自由扩散，b表示物质的转运速率随被转运分子浓度的增加而加快，随后转运速率达到最大，此时限制转运速率继续增大的因素是载体蛋白的数量，可见b表示协助扩散或主动运输
这两个过程说明细胞膜的结构具有流动性
3.图甲中曲线a、b表示物质跨(穿)膜运输的两种方式，图乙表示细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列相关叙述中，错误的是(　　)C.乙图中的胞吐和胞吞过程说明细胞膜的结构具有选择透过性D.乙图中的胞吐和胞吞过程都需要消耗ATP
4.如图表示一个神经细胞内外不同离子的相对浓度，离子的浓度差能保持相对稳定，下列叙述正确的是(　　)A.K＋通过主动运输从细胞外进入细胞内维持浓度差B.Na＋通过主动运输从细胞外进入细胞内维持浓度差
K＋细胞内的浓度远高于细胞外，主动运输的方式
细胞内Na＋的浓度远低于细胞外
Mg2＋通过主动运输的方式运输到细胞内，需要消耗ATP
Cl－通过主动运输的方式运输到细胞外，需要载体蛋白的协助，运输过程中相应载体蛋白形状发生改变
4.如图表示一个神经细胞内外不同离子的相对浓度，离子的浓度差能保持相对稳定，下列叙述正确的是(　　)C.Mg2＋维持细胞内外浓度差的过程中不需要消耗ATPD.Cl－维持细胞内外浓度差的过程中相应载体蛋白不发生形状改变
5.下图表示细胞膜对不同物质的转运过程及相关的结构。下列叙述正确的是(　　)A.a表示发生质壁分离时水分子的主要移动方向B.浆细胞能够依靠d识别相应的抗原C.c过程可以表示K＋的吸收D.b表示神经细胞在受到刺激后Na＋的通透性变化特点
d为细胞膜外侧的糖蛋白，质壁分离时水分子向膜外流动
K＋存在于细胞内，细胞能逆浓度梯度将膜外K＋运输到膜内，需载体蛋白和ATP
细胞膜对钠离子通透性增加，膜外钠离子内流，造成膜内电位高于膜外
6.如图为细胞膜结构图，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③的排列方式不同B.神经细胞受到刺激产生兴奋是Na＋通过②进入细胞，此过程不消耗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
③是磷脂分子，不同生物膜的磷脂分子排列方式相同
Na＋内流，是协助扩散，不消耗能量
据糖蛋白可判断，Ⅰ为细胞膜外侧，氧气应从细胞外侧向细胞内侧扩散
通过膜融合，体现了细胞膜具有一定流动性的结构特点
7.如图表示物质进出小肠上皮细胞的过程示意图。其中 、 的个数代表分子(离子)的浓度。下列叙述不正确的是(　　)A.葡萄糖通过主动运输的形式进入此细胞，需要消耗ATPB.葡萄糖被运出此细胞的速率受O2浓度的影响C.钠离子通过协助扩散的方式进入此细胞，不需要消耗ATPD.人体的体温发生变化时会影响钠离子进入细胞的速率
葡萄糖逆浓度梯度进入小肠上皮细胞
葡萄糖运出细胞是顺浓度梯度，协助扩散，不受O2浓度影响
钠离子顺浓度梯度进入此细胞，不消耗ATP
细胞膜的流动性受温度影响
8.如图为小肠上皮细胞吸收葡萄糖示意图，其吸收肠腔中低浓度的葡萄糖，有关图示信息的分析错误的是(　　)A.小肠上皮细胞吸收肠腔中的葡萄糖和Na＋时使用的是同一载体B.葡萄糖以主动运输方式进入小肠上皮细胞C.K＋以主动运输方式从组织液进入小肠上皮细胞D.Na＋进入和转出小肠上皮细胞的运输方式都是协助扩散Na＋逆浓度梯度转出小肠上皮细胞，为主动运输
9.甲、乙两种小分子物质在细胞内外的浓度情况如图所示，在进行跨膜运输时，下列说法正确的是(　　)A.甲进入细胞一定需要能量B.甲运出细胞一定有载体蛋白的参与C.乙进入细胞一定不需要能量D.乙运出细胞一定有载体蛋白的参与
顺浓度梯度，不需要消耗能量
逆浓度梯度，需要消耗能量
顺浓度梯度，若是自由扩散就不需载体蛋白
10.下图甲是人的红细胞长时间处在不同浓度的NaCl溶液中，红细胞的体积(V)与初始体积(V0)之比的变化曲线；图乙是某植物细胞在一定浓度的NaCl溶液中细胞失水量的变化情况。下列分析正确的是(　　)A.从图甲可见250 mml•L－1NaCl溶液不影响人红细胞的代谢B.图乙中植物细胞体积的变化是先减小后增大
红细胞体积与初始体积之比小于1，细胞失水皱缩，影响细胞代谢
失水量先变大后变小，之后为吸水，故植物细胞原生质体体积先变小后变大，植物细胞由于细胞壁保护，细胞体积几乎不变
10.下图甲是人的红细胞长时间处在不同浓度的NaCl溶液中，红细胞的体积(V)与初始体积(V0)之比的变化曲线；图乙是某植物细胞在一定浓度的NaCl溶液中细胞失水量的变化情况。下列分析正确的是(　　)C.图乙中a点细胞失水量最大，此时细胞吸水能力最小D.人的红细胞长时间处在300 mml•L－1NaCl溶液中可能死亡，乙图中的处理时间内细胞一直有生物活性
细胞先失水后吸水，说明原生质层具选择透过性，细胞一直具有生物活性
(1)图1中，如果A、a均为蔗糖溶液，且开始时Ma＞MA，则达到平衡后，MA_____Ma(填“大于”、“等于”或“小于”)。
11.图1表示渗透作用装置，一段时间后液面上升的高度为h，其中半透膜为膀胱膜，装置溶液A、a起始浓度分别用MA、Ma表示；图2表示一个洋葱鳞片叶表皮细胞放在蔗糖溶液后发生质壁分离过程图。请根据图回答问题：
蔗糖分子不能通过半透膜，虽然开始时Ma＞MA，水分子从水槽中进入漏斗内，由于液柱升高后对半透膜的压强增大，达到平衡后MA小于Ma
(2)图2中，如果B、b分别表示蔗糖溶液和细胞液，且起始浓度分别为MB、Mb，则达到平衡后MB_____Mb(填“大于”、“等于”或“小于”)。(3)图1中的半透膜相当于图2中的_________，由_________(填数字)组成。图2过程中液泡的吸水能力如何变化？_______________________。
逐渐变大，最后不再变化
(4)若将图2细胞制成临时装片，并用光学显微镜观察，能观察到染色体吗？________。
染色体在有丝分裂的分裂期才能观察到，图中细胞已成熟，不能分裂。
12.下面是红细胞膜上的钠－钾泵结构示意图，请据图分析回答下列问题：
(1)钠－钾泵的化学本质是_______。(2)红细胞吸钾排钠的跨膜运输方式是_________。
(3)钠－钾泵在吸钾排钠的跨膜运输过程中有何作用?请用文字说明：①___________________________________________________________________________________________________；②_________________________________________________________________。
载体的作用，其内、外两侧的Na＋、K＋结合位点分别与Na＋、K＋相结合，从而协助Na＋、K＋的逆浓度跨膜运输
酶的作用，通过催化ATP的水解，为Na＋、K＋的逆浓度跨膜运输提供能量
13.某校生物兴趣小组在学习了课本实验“探究酵母菌细胞呼吸的方式”后，想进一步探究酵母菌细胞在有氧和无氧的条件下产生等量CO2时，哪种条件下消耗葡萄糖较少的问题。他们进行了如下实验：将葡萄糖溶液与少许酵母菌混匀后密封(瓶中无氧气)，按下图装置实验。当测定甲、乙装置中CaCO3沉淀相等时，撤去装置，将甲、乙两锥形瓶溶液分别用滤菌膜过滤，除去酵母菌，得到滤液1和滤液2。请分析回答：
(1)甲、乙两组的实验变量是_________，实验中需控制的无关变量主要有___________________________________。(2)酵母菌产生CO2的场所是____________________。
温度、pH、培养液量、培养液浓度等