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高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第1节 被动运输导学案及答案
展开●基础知识梳理
细胞生活在一个液体的环境中,细胞与环境的物质交换必须经过细胞膜。
一、水进出细胞的原理
渗透作用:水分子(或其它溶剂分子)通过半透膜的扩散。如果半透膜的两侧存在浓度差,渗透的方向是水分子从相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。
(一)动物细胞的吸水和失水(将哺乳动物红细胞放在不同浓度的氯化钠溶液中)
结论:动物细胞的吸水和失水取决于内外溶液的浓度 和半透膜,动物细胞的__________相当于半透膜。
(二 )水分进出植物细胞:主要是指水经过原生质层进出液泡。
1、成熟植物细胞的结构:
(1)细胞壁:①特点:全透性 ②作用: 和 细胞。③伸缩性比较小。
(2)植物细胞的原生质层:①原生质层包括 、 及 的 。② 相当于一层半透膜。
2、植物细胞的吸水和失水 :①植物细胞也是通过 作用的方式吸水或失水的。②植物细胞的吸水和失水取决于细胞液和外界溶液之间的浓度 和 (相当于半透膜)。
(1)细胞液浓度<外界溶液浓度时,细胞液中的水透过 层进入外界溶液,细胞失水,原生质层比细胞壁的伸缩性 ,出现____________现象。
(2)细胞液浓度>外界溶液浓度时,外界溶液中的水透过 层进入细胞液,原生质层慢慢恢复,出现植物细胞质壁分离的_____现象
3、探究植物细胞的吸水和失水
(1)材料:新鲜的 色的洋葱鳞片叶( 表皮)2.步骤:略。 3.用 倍显微镜观察中央液泡大小,原生质层位置以及细胞大小。
(2)过程:
制作装片:制作洋葱鳞片叶外表皮的临时装片
↓
低倍镜观察:有一个紫色的中央大液泡,原生质层紧贴细胞壁
↓
滴加蔗糖溶液:在盖玻片的一侧滴加蔗糖溶液,在另一侧用吸水纸吸引
↓
低倍镜观察:观察液泡大小和原生质层的位置
↓
滴加清水:在盖玻片的一侧滴加清水,在另一侧用吸水纸吸引
↓
低倍镜观察:观察中央液泡大小和原生质层的位置
(3)实验现象:
(4)发生质壁分离的原因
二、被动运输:物质以扩散方式进出细胞,不消耗细胞内化学反应所释放的能量的跨膜运输方式。
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。也叫简单扩散。
(2)例子:①气体:如 和 。 ②小分子有机物:甘油、乙醇、苯等脂溶性的小分子有机物。③水。
(二)协助扩散:
(1)概念:借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式。也叫易化扩散。
(2)转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白两种。
(3)例子:水分子更多的是借助水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞的。
(三)自由扩散、协助扩散比较:
(1)相同点:①顺浓度梯度运输。 ②不消耗能量。③)运输动力:来自细胞内外物质浓度梯度的大小。 = 4 \* GB3 ④物质运输的速率与温度 (无关、有关)。
(2)不同点:协助扩散需要转运蛋白。
答案:一、(一)> < 差 细胞膜 (二)1、细胞壁 原生质层 (1)支持 保护 (2) 细胞膜 液泡膜 两层膜之间 细胞质 原生质层 2、渗透 差 原生质层 原生质 大 质壁分离 原生质 复原 3、(1)紫 外 低 (3)小 深 浅 分离 (4)伸缩性 大于
二、(一)氧气 二氧化碳 (三)有关
●习题(一)
1、下列属于渗透作用发生条件的是( )
A.有半透膜 B.半透膜两侧有浓度差 C.无条件D.A、B同时存在
2、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达到动态平衡的状态。下列有关叙述错误的是( )
A.图中③为半透膜,水分子能自由通过
B. 甲图中溶液①和溶液②的浓度差越大,乙图的水柱越高
C.乙图中溶液①的浓度与溶液②的浓度相等
D. 甲图中溶液②的浓度大于溶液①的浓度
3、如图为水分进出哺乳动物成熟红细胞示意图。下列说法正确的是( )
A.图1中外界溶液的浓度与细胞质的浓度大致相等
B.提取红细胞膜时,可用图1中所对应的外界溶液
C.提取血红蛋白时,可用图3中所对应的外界溶液
D.将去除细胞壁的植物细胞放入蒸馏水中,最终将出现类似图3所示的结果
4、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
5、将紫色萝卜的块根切成小块放入清水中,水的颜色无明显变化,若进行加温,随着水温的升高,水的颜色逐渐变深,分析其原因是( )
A、细胞壁在高温中受到破坏 B、生物膜在高温时失去了选择透过性
C、高温使花青素的溶解度加大 D、高温使细胞内形成有色物质
6、在做质壁分离和复原实验时,将复原后的植物细胞置于清水中,植物细胞也不会再吸水了;可当把因失水皱缩的红细胞置于清水中时,红细胞复原后会因继续吸水而涨破。产生这种现象的原因是 ( )
A、植物细胞的细胞膜比动物细胞坚韧 B、植物细胞有液泡,红细胞没有
C、植物细胞能对吸水进行调节 D、植物细胞有细胞壁,红细胞没有
7、在“观察植物细胞的质壁分离和质壁分离复原”实验中,之所以用已经成熟的洋葱鳞片叶外表皮细胞作实验材料,是因为这样的细胞具有( )
A.伸缩性很小的细胞壁 B.功能完善的细胞膜
C.能够流动的细胞质 D.大而醒目的液泡
8、如图甲烧杯中是5%的淀粉液,图乙烧杯中是5%葡萄糖液,将装有蒸馏水的透析袋分别放入图甲、乙烧杯中(水和葡萄糖分子能通过透析袋的膜)放置一小时后( )
A. 图甲烧杯中透析袋外的淀粉液浓度不变
B. 图乙烧杯中透析袋外的葡萄糖液浓度降低
C. 图甲烧杯中透析袋内的液体加入碘液后呈蓝色
D. 图乙烧杯中透析袋内的液体加入斐林试剂后即呈砖红色
9.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
10、Na+,K+等离子不能通过仅由磷脂分子构成的人工膜,如果在人工膜中加入离子通道(蛋白质)后却能高速地跨过该人工膜。这种运输方式类似于( )
A. 主动运输 B. 协助扩散 C. 自由扩散 D. 胞吞
11、有一种物质只能顺浓度梯度进出细胞,但却不能顺浓度梯度进出无蛋白质的磷脂双分子层膜。这种物质出入细胞膜的方式是 ( )
A. 自由扩散 B. 协助扩散 C. 主动运输 D. 内吞和外排
12、下图表示葡萄糖进入人体红细胞的过程,下列说法正确的是( )
A. 此过程与葡萄糖进入肝细胞的方式相同
B. 此过程的动力来自膜两侧葡萄糖的浓度差
C. 此载体能够运输乳糖进入红细胞
D. 小肠上皮细胞通过此过程吸收葡萄糖
13.用物质的量浓度为2 ml·L-1的乙二醇溶液和2 ml·L-1的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞,观察质壁分离现象,得到其原生质体体积变化情况如图所示。下列表述中正确的是( )
A. 该细胞可能是某种植物根尖分生区的细胞
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,可得到类似蔗糖溶液的结果
14、下图中甲、乙两图是渗透装置示意图,图丙是根毛细胞示意图。请根据甲、乙、丙三图回答下列问题(图甲是发生渗透作用的初始状态,图乙是图甲发生了较长时间的渗透作用之后达到的平衡状态)。
(1)典型的渗透装置必须具备两个条件:
① , ② 。
(2)比较图甲中①和②处溶液浓度的大小:① ②。(填“大于”“小于”或“等于”)
(3)图丙中⑦为 ,其在渗透系统中的作用相似于图甲中的 。
(4)图甲和图丙中都有半透膜,两者相比其本质的区别是细胞膜作为生物膜具有 性,细胞膜的这一特性与其膜上 有关。
(5)若把根毛细胞放在质量分数为30%的蔗糖溶液中,它会出现什么变化? 。若把根毛细胞放在质量分数为5%的NaCl溶液中,在显微镜下连续观察一段时间可能会发生什么变化?
(6)盐碱地中的植物常出现萎蔫现象,其原因是 细胞不能正常吸水。
15.将新鲜萝卜切削成酒杯形,放在两个烧杯中,如图所示。萝卜的内外有两种液体,只知道其中一种是清水,另一种是30%的蔗糖溶液,开始时两个液面等高。一段时间以后,液面变化如图所示。请回答下列问题:
(1)液体A是______________,液体B是________。
(2)图乙中C处的细胞正处于________状态,此时它的细胞液浓度应该比B溶液的浓度________。
(3)图乙中D处的细胞正处于________状态,此时它的细胞液浓度应该比A溶液的浓度________。
(4)萝卜细胞的原生质层包括____________________________。
通过上述现象说明萝卜细胞的原生质层相当于一层________________。
答案:DCABB DDBCB BBB 14、(1)①具有半透膜; ② 膜两侧溶液具有浓度差 。 (2) 小于 (3)原生质层 ③ (4) 选择透过 载体(蛋白质) (5) 质壁分离 先质壁分离后质壁分离复原 (6) 土壤溶液的浓度大于根毛细胞液的浓度。 15.(1)30%的蔗糖溶液 清水 (2)吸水 高 (3)失水(或质壁分离) 低 (4)细胞膜、液泡膜以及二者之间的细胞质 半透膜
●习题(二)
1.下图为甲同学进行的一项实验的基本操作步骤,其中叙述错误的是 ( )
A.步骤B是观察细胞质大小及细胞壁的位置 B.步骤E滴加的是清水
C.该实验是观察植物细胞的质壁分离与质壁分离复原现象 D.实验前后的处理形成了自身对照
2、下列有关质壁分离及复原的实验材料及外界溶液的叙述,正确的是( )
①实验材料必须是成熟的植物活细胞 ②细胞液必须有颜色
③细胞液最好有颜色 ④外界溶液必须对细胞无毒害作用
⑤外界溶液浓度适中,不能过高或过低 ⑥外界溶液的浓度无特殊要求,任何浓度均可
A.①③④⑤ B.①②④⑤ C.①③④⑥D.①②④⑥
3、利用紫色洋葱外表皮细胞和不同浓度的蔗糖溶液进行渗透实验,下列有关的叙述正确的是( )
A. 蔗糖溶液浓度的高低不影响细胞的质壁分离及复原 B. 质壁分离过程中细胞吸水能力逐渐减弱
C. 质壁分离复原过程中液泡的颜色逐渐加深 D. 该实验可用来探究洋葱外表皮细胞液的浓度
4、用0.5 g/mL蔗糖溶液、0.3 g/mL蔗糖溶液、一定浓度的尿素溶液分别处理洋葱鳞片叶外表皮细胞10 min,三组细胞体积变化如图所示。下列有关分析不正确的是( )
A. a曲线为0.5 g/mL蔗糖溶液处理组
B. a、b、c三组洋葱细胞失水的方式相同
C. 若将细胞转移到蒸馏水中,有两组能够发生质壁分离复原
D. 若实验持续,只有一组细胞能够发生质壁分离复原
5、下图为渗透装置示意图,据图判断下列叙述错误的是( )
A.图中a是清水、b是蔗糖溶液、c是半透膜
B.实验开始时,c两侧的溶液浓度大小是a>b
C.实验过程中漏斗内部液面的高度先上升后停止上升
D.当漏斗内液面停止上升时,水分子进出c达到动态平衡
6、最能证明植物细胞发生渗透作用原理的实验是( )
A. 将萎蔫的青菜放入清水中会变得硬挺 B. 将根尖细胞放入清水中会吸水
C. 将土豆放入盐水中会变软 D. 观察洋葱表皮细胞的质壁分离和复原
7、 在质壁分离和复原过程中,洋葱鳞片叶表皮细胞的吸水能力变化示意图正确的是( )
8、市场上新鲜的蔬菜叶片表面常残留水溶性有机农药。现取同一新鲜蔬菜若干,浸入一定量纯水中,每隔一段时间,取出一小片菜叶,测定其细胞液浓度,将结果绘制成如图所示的曲线,下列叙述正确的是( )
A.从A到B,细胞大量吸水可导致细胞膜破裂
B.从B到C,细胞失水出现质壁分离现象
C.此类蔬菜需在纯水中浸泡较长时间方可清除残留农药
D.从曲线可知,叶片表面残留的水溶性有机农药可被植物细胞吸收
9、实验证明,钾离子不能透过人工脂类双层膜,但在人工脂类双层膜中,加入少量缬氨霉素,钾离子即可从高浓度一侧跨(穿)膜到达低浓度一侧,其他离子则不能通过。该实验说明( )
A.钾离子运输过程属于自由扩散 B.缬氨霉素破坏了人工膜结构
C.缬氨霉素为钾离子运输提供能量 D.缬氨霉素可作为运输钾离子的载体
10、把三个“人造细胞”同时放在蔗糖溶液的浓度为15%的玻璃槽中,经过一段时间后,三个“人造细胞”的变化分别是( )
A.A变大,B稍微变小,C不变 B.A变小,B稍微变大,C不变
C.A变小,B稍微变大,C变大 D.A变大,B稍微变小,C变大
11、根据图示判断下列说法错误的是( )
A.由甲图可以判断物质的跨膜运输方式是自由扩散
B.甲图中随着细胞外物质浓度的降低,运输速率会变慢
C. 乙图说明自由扩散过程只受物质浓度的影响
D. 甲图中箭头表示当细胞外物质浓度高于细胞内时,物质只能从细胞膜外向细胞膜内扩散
12、(2017•海南卷.9)为研究植物细胞质壁分离现象,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。下列说法错误的是( )
A.该植物的叶表皮细胞是具有液泡的活细胞 B.细胞内甲物质的浓度高于细胞外甲物质的浓度
C.细胞液中的H2O可以经扩散进入甲物质溶液中 D.甲物质和H2O能自由通过该叶表皮细胞的细胞壁
13、(2017•新课标Ⅱ卷.4)将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中,发现其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积变化趋势如图所示。下列叙述正确的是( )
A.0~4 h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内
B.0~1 h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等
C.2~3 h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压
D.0~1 h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压
14.成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中,会发生质壁分离现象,图a是发生质壁分离的图像,图b是显微镜下观察到的某一时刻的植物细胞,请据图回答下列问题:
(1)图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和__________的分离;图b细胞在蔗糖溶液中质壁分离后,在该实验中,质壁之间充满的是________。
(2)并不是该植物的所有活细胞均可发生质壁分离,能发生质壁分离的细胞还必须是__________。
(3)图b是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片,此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是__________。
(4)将形状、大小相同的红心萝卜A和红心萝卜B幼根各5段分别放在不同浓度的蔗糖溶液(甲~戊)中,一段时间后,取出红心萝卜的幼根称重,结果如图c所示,据图分析:
①红心萝卜B比红心萝卜A的细胞液浓度__________。
②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水,一段时间之后,其细胞液浓度会__________(填“升高”“不变”或“降低”)。
15.下面A、B是两种被动运输方式的转运速率和细胞外浓度之间的关系曲线:
(1)图A表示的转运方式是__________,其转运速率主要取决于__________。
(2)图B表示的方式若是协助扩散,那么ab段的限制因素是__________,bc段的限制因素是__________。
(3)请在C图中画出被动运输的转运速率和细胞能量供应的关系曲线。
(4)下列物质中,以方式A进行转运的有__________,以方式B进行转运的有__________。
①O2和CO2进出肺泡 ②甘油和乙醇被小肠上皮细胞吸收
③红细胞吸收血液中的葡萄糖 ④胆固醇进入肝细胞
答案:AADAB DADDC DBC
14.(1)原生质层 蔗糖溶液 (2)成熟的植物细胞 (3)大于、等于或小于 (4)①低 ②降低
15.(1)自由扩散 浓度差(2)浓度差 转运蛋白的数量
(3)如图 (4)①②④ ③
半透膜
浓度差
细胞状态
外界溶液浓度
细胞质的浓度
失水皱缩
细胞膜相当于一层半透膜
吸水膨胀
=
形态不变
蔗糖溶液
清水
中央液泡大小
变
恢复原状
液泡颜色
变
变
原生质层的位置
与细胞壁
与细胞壁紧贴
细胞大小
基本不变
基本不变
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