(共53张PPT)
第三节 物质通过多种方式出入细胞
一
二
一、被动转运不需要消耗能量
1.扩散和渗透
高浓度处
低浓度处
均匀
半透膜
相对较多
相对较少
低
高
一
二
2.动植物细胞的吸水和失水
(1)动物细胞的吸水和失水(以哺乳动物成熟红细胞为例)
小于
等于
大于
膨胀甚至涨破
皱缩
一
二
(2)植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)
小于
等于
大于
基本不变
质壁分离
一
二
3.被动转运
(1)扩散和渗透
①条件:膜两侧的物质存在浓度差,物质由 一侧转运至 一侧。?
②能量需求: 能量。?
(2)易化扩散(如下图)
①运输方向:A( 浓度)→B( 浓度)。?
②能量需求:不耗能。
③需要C( )协助。?
浓度较高
浓度较低
不消耗
高
低
载体蛋白
一
二
预习反馈
1.判断正误。
(1)渗透作用能使红细胞皱缩。( )
(2)被动转运发生的基础是膜两侧溶液存在浓度差。( )
(3)质壁分离发生的条件之一是细胞液的浓度大于外界溶液中溶质的浓度。( )
(4)载体蛋白与被转运的分子或离子结合后改变形状,这种改变不能恢复。( )
(5)扩散不需要载体和能量,而易化扩散需要载体和能量。( )
(6)将红细胞置于等渗的溶液中,水分子停止进出细胞。( )
(7)易化扩散运输的物质一般不溶于细胞膜的磷脂双分子层中,或者体积相对较大,不能直接穿过细胞膜。( )
√
√
×
×
×
×
√
一
二
2.下列关于易化扩散的叙述,正确的是( )
A.需要消耗ATP
B.需要借助载体蛋白
C.只能从细胞内向细胞外运输
D.只能从低浓度一侧向高浓度一侧运输
B
解析:易化扩散不需要消耗能量,A项错误;易化扩散需要载体蛋白协助,B项正确;易化扩散可以从细胞内运向细胞外,也可以从细胞外运向细胞内,C项错误;易化扩散从高浓度向低浓度运输,D项错误。
一
二
3.下图为某洋葱表皮细胞依次放在a、b、c三种外界溶液中的状态,据图判断三种外界溶液中溶质的浓度关系为( )
A.a>b>c
B.b>a>c
C.c>a>b
D.c>b>a
C
解析:a、c中细胞渗透失水,说明细胞液的浓度小于外界溶液中溶质的浓度,且c中细胞失水更多,说明c溶液中溶质的浓度最高,b中细胞未发生质壁分离,说明b溶液中溶质的浓度最低,C项正确。
一
二
二、主动转运、胞吞及胞吐
1.主动转运
(1)图示
(2)图示分析
①运输方向: 浓度→ 浓度。?
②需要A 协助。?
③能量需求:需要消耗B
。?
低
高
载体蛋白
ATP
一
二
2.胞吞、胞吐
(1)运输特点:运输物质需要被 包裹。?
(2)运输物质类型:主要是 物质,如蛋白质、多糖等。?
(3)能量需求: (填“需要”或“不需要”)消耗能量。?
(4)运输物质的性质:可以是 ,也可以是 。?
细胞膜
大分子
需要
固体
液体
一
二
预习反馈
1.判断正误。
(1)主动转运必需载体蛋白参与,但不一定消耗能量。( )
(2)胞吞、胞吐都需要消耗能量,也需要载体。( )
(3)主动转运是细胞最重要的吸收或排出物质的方式。( )
(4)胞吞作用发生时,包裹物质的细胞膜会与整个细胞膜脱离。( )
×
×
√
√
一
二
2.神经细胞内的K+浓度高于细胞外,K+进入神经细胞的方式是( )
A.渗透
B.胞吞
C.主动转运
D.易化扩散
C
解析:K+进入神经细胞,由低浓度到高浓度,该运输方式为主动转运,C项符合题意。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
动、植物细胞的吸水与失水
问题情境
红细胞溶血是指红细胞破裂后,血红蛋白逸出的现象。某科研人员分别将人的红细胞置于蒸馏水及以下几种等渗溶液中,测定红细胞溶血所需的时间,得到如下结果。
不同物质的等渗溶液在10
min内造成人的红细胞溶血所需的时间
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
1.红细胞在什么溶液中发生溶血的时间最短?主要原因是什么?
?
?
?
2.在氯化铵、甘油、乙醇及丙酮四种等渗溶液中为什么也会出现溶血现象?
?
?
?
提示:红细胞在蒸馏水中发生溶血所需时间最短。在蒸馏水中,红细胞通过渗透作用吸水,导致细胞膜破裂,出现溶血现象。
提示:等渗溶液中的溶质分子进入细胞后,引起红细胞的细胞质浓度升高,进而导致水分子进入细胞,最终出现溶血现象。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
3.比较甘油、乙醇及丙酮三种等渗溶液出现溶血的速度,可确定什么物质更容易扩散进入红细胞?
?
?
?
4.将植物细胞置于上述溶液中,植物细胞是否会出现细胞膜破裂现象?为什么?
?
?
?
提示:甘油、乙醇、丙酮扩散进入红细胞的速度大小关系为丙酮>乙醇>甘油,说明丙酮更容易通过磷脂双分子层。
提示:不会。植物细胞有细胞壁的支持、保护,不会因细胞吸水破裂,细胞最终表现为吸水膨胀。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
典例剖析
(2019浙江4月选考,9)哺乳动物细胞在质量分数为0.9%的NaCl溶液中仍能保持其正常形态。将兔红细胞置于不同浓度NaCl溶液中,一段时间后制作临时装片,用显微镜观察并比较其形态变化。下列叙述正确的是( )
A.在高于质量分数为0.9%的NaCl溶液中,红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离
B.在质量分数为0.9%的NaCl溶液中,红细胞形态未变是由于此时没有水分子进出细胞
C.在低于质量分数为0.9%的NaCl溶液中,红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂
D.渗透作用是指水分子从溶液浓度较高处向溶液浓度较低处进行的扩散
C
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
解析:动物细胞不具有细胞壁,不会出现质壁分离现象,A项错误;水分子的运动是随机的,达到平衡后,仍有水分子进出细胞,B项错误;低于质量分数为0.9%的NaCl溶液中,动物细胞吸水膨胀,甚至破裂,C项正确;渗透指由水分子多一侧到水分子少一侧,对于溶液而言,由低浓度一侧向高浓度一侧,D项错误。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
活学活练
1.(2020浙江之江教育联盟高一期中)切取形态质量相同、生理状态相近的马铃薯三块,分别放入甲、乙、丙三种不同浓度的蔗糖溶液中,1
h后测量马铃薯的质量,其质量改变的百分率如下表。由表可知,三种溶液在浓度上的关系是( )
A.甲>乙>丙
B.丙>乙>甲
C.乙>甲>丙
D.丙>甲>乙
A
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
解析:植物成熟细胞可看作一个渗透系统,它可发生渗透吸水或失水。据渗透作用原理可知,甲溶液中马铃薯质量减少,说明马铃薯失水,甲溶液中溶质的浓度大于马铃薯细胞细胞液的浓度;乙溶液中马铃薯质量没有变化,说明乙溶液中溶质的浓度等于马铃薯细胞细胞液的浓度;丙溶液中马铃薯质量增加,说明马铃薯吸水,丙溶液中溶质的浓度小于马铃薯细胞细胞液的浓度,所以有甲>乙>丙。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
2.右图为适当浓度高渗溶液中的红细胞照片,下列相关叙述错误的是( )
A.因为细胞外水分子的相对数量比较少,所以细胞失水皱缩
B.把图中细胞重新置于蒸馏水中,细胞将会膨胀,最终胀破
C.医疗实践中,用生理盐水的原因是避免细胞发生质壁分离
D.在高渗溶液中,也有水分子通过细胞膜进入红细胞
C
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
解析:红细胞置于适当浓度高渗溶液中,溶液中溶质的浓度高于红细胞细胞内液体浓度,细胞外水分子的相对数量比较少,所以细胞失水皱缩,A项正确;把图中细胞重新置于蒸馏水中,细胞将会吸水膨胀,最终胀破,B项正确;医疗实践中,用生理盐水的原因是维持细胞的渗透压,避免细胞皱缩或膨胀,但人体细胞不会发生质壁分离,因为没有细胞壁,C项错误;在高渗溶液中,也有水分子通过细胞膜进入红细胞,D项正确。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
观察植物细胞的质壁分离与复原
问题情境
某学生用洋葱鳞片叶表皮作实验材料,观察到下面的甲、乙两个图像。
请思考并回答以下问题。
1.该同学撕取紫色洋葱的外表皮还是内表皮?判断的依据是什么?
提示:观察图示中液泡的颜色变化,可知该同学撕取的是紫色洋葱的外表皮。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
2.该同学制成临时装片后,用显微镜可观察到的是哪幅图?为什么?
3.在盖玻片的一侧滴加质量浓度为0.3
g/mL蔗糖溶液,用吸水纸从另一侧吸取,重复几次后,可观察到的是哪幅图?主要原因是什么?
4.图乙的a处充满了什么溶液?为什么?
提示:是图甲。制备临时装片时是将紫色洋葱外表皮置于清水中,因此观察到的显微镜下的影像应该是质膜紧贴细胞壁。
提示:是图乙。图乙所示细胞发生了质壁分离现象,发生此现象的原因是细胞通过渗透作用失水。
提示:充满外界溶液。主要原因是细胞壁具有全透性,不能阻挡物质的通过。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
典例剖析
(2018浙江4月选考,17)在观察某植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验中,依次观察到的结果示意图如下,其中①②指细胞结构。下列叙述正确的是( )
A.甲状态时不存在水分子跨膜运输进出细胞的现象
B.甲→乙变化的原因之一是结构①的伸缩性比②的要大
C.乙→丙的变化是由外界溶液浓度小于细胞液浓度所致
D.细胞发生渗透作用至丙状态,一段时间后该细胞会破裂
C
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
解析:甲状态下存在水分子跨膜运输进出细胞的现象,A项错误;甲到乙表示细胞失水发生质壁分离,这是由结构②的伸缩性比细胞壁(结构①)大引起的,B项错误;乙到丙是细胞吸水引起的,所以外界溶液中溶质的浓度小于细胞液浓度,C项正确;因有细胞壁保护,所以一段时间后细胞丙不会破裂,D项错误。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
归纳提升
观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原
(1)植物细胞质壁分离及复原的原理
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
(2)实验步骤
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
(3)质壁分离及复原实验中的对照实验
本实验存在两组前后对照实验
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
(4)引发质壁分离的两种原因
(5)质壁分离的应用
①观察植物细胞的细胞膜;②判断细胞的死活;③测定植物细胞的细胞液的浓度;④鉴别不同类型的溶液。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
活学活练
1.右图是“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”活动过程中观察到的细胞,下列叙述正确的是( )
A.细胞正处于质壁分离过程中
B.①③具有选择透过性
C.质壁分离过程中水分子只从②运动到④
D.水分子通过易化扩散从④进入②
B
解析:无法通过该图示判断此时细胞的状态,可能处于质壁分离过程也可能处于质壁分离复原过程,A项错误;①③分别为液泡膜和质膜,均具有选择透过性,B项正确;质壁分离时,水分子运动方向是双向的,C项错误;水分子通过渗透作用由④进入②,D项错误。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
2.(2020温州高一期末)某同学用形态和生理状况相似的某植物叶片下表皮细胞为材料,进行了如下实验,实验过程中相关细胞都保持生理活性,结果如表所示。下列分析正确的是( )
A.实验后,a组细胞液浓度大于b组
B.c组实验中,有水分子进出细胞,但细胞不能发生质壁分离现象
C.6组实验中,表皮细胞都能发生渗透作用,出现吸水或失水现象
D.随着蔗糖溶液浓度的提高,表皮细胞长度先增长再保持不变最后变短
B
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
解析:实验后,a组的实验前细胞长度与实验后细胞长度的比值小于b组,而且都小于1,说明实验期间a组细胞的吸水量多于b组,因此实验后,a组细胞液浓度小于b组,A项错误;实验后,c组的实验前细胞长度与实验后细胞长度的比值等于1,说明c组实验中,水分进出细胞处于动态平衡,细胞没有失水,也没有吸水,所以不能发生质壁分离现象,B项正确;6组实验中,a、b组的实验前细胞长度与实验后细胞长度的比值都小于1,说明细胞均出现吸水现象,c组的实验前细胞长度与实验后细胞长度的比值等于1,说明c组的表皮细胞没有出现吸水或失水现象,d、e、f组的实验前细胞长度与实验后细胞长度的比值依次递增,而且都大于1,说明细胞均出现失水现象,而失水量依次递增,C项错误;综上分析,随着蔗糖溶液浓度的提高,表皮细胞长度的变化为先增长后变短,D项错误。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
3.洋葱内表皮细胞质壁分离和复原实验过程中,在①②时刻滴加了相应的溶液(质量浓度为0.3
g/mL蔗糖溶液或清水),液泡的体积会随外界溶液浓度的变化而改变,如图甲所示;图乙为实验中不同时期的两个细胞图像。下列有关叙述错误的是( )
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
A.①②两处滴加的溶液分别为质量浓度为0.3
g/mL蔗糖溶液、清水
B.图甲的①到②过程中对应图乙中的a,细胞吸水能力逐渐增大,液泡颜色不变
C.图甲②时刻可对应图乙中的Y细胞,此时细胞液浓度最大
D.将X和Y两个细胞同时放入清水,X细胞先破裂
答案:D
解析:①②处液泡体积分别开始减小和增大,说明分别发生质壁分离和复原,即分别滴加质量浓度为0.3
g/mL蔗糖溶液和清水,A项正确;图甲的①到②过程表示质壁分离,对应图乙中的a,细胞的吸水能力增大,液泡颜色基本不变,B项正确;图甲②时刻表示质壁分离的最大状态,对应图乙中的Y细胞,此时细胞液浓度最大,C项正确;植物细胞具有细胞壁,放入清水中,不会吸水胀破,D项错误。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
物质出入细胞方式的比较
问题情境
下图所示为人工的无蛋白质的磷脂双分子层膜对不同分子的通透性。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
请思考以下问题。
1.什么样的分子能够通过磷脂双分子层?什么样的分子不能通过?
?
?
?
2.葡萄糖不能通过无蛋白质的磷脂双分子层,但是,小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖,对此该如何解释?
?
?
提示:从图上可以看出,氧气、二氧化碳、氮气、苯、水、甘油、乙醇等小分子(苯还是脂溶性的)很容易通过合成的磷脂双分子层;氨基酸、葡萄糖等较大的有机分子和带电荷的离子则不能通过合成的磷脂双分子层。
提示:葡萄糖不能通过人工合成的无蛋白的磷脂双分子层,但小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖,推测小肠上皮细胞的细胞膜上有能够转运葡萄糖的蛋白质。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
3.观察此图,联系已有知识,你还能提出其他问题吗?
?
?
提示:通过观察此图还可联想并提出,细胞需要的离子是否也通过细胞膜上的蛋白质来运输等问题。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
典例剖析
下图中①~④表示物质出入细胞的不同方式,下列叙述正确的是( )
A.O2通过图②方式运输,甘油通过图①方式运输
B.图①③中载体蛋白的形状改变均需要由ATP提供能量
C.图①转运物质的速率比②要大
D.图④方式体现了质膜的流动性,液体物质不能通过④方式运输
C
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
解析:O2和甘油通过图②扩散方式运输,A项错误;图①③中载体蛋白的形状改变,图①易化扩散不需要消耗能量,而图③主动转运需要由ATP提供能量,B项错误;易化扩散有载体协助,所以比扩散的转运速率要大,C项正确;图④方式表示胞吞,体现了质膜的流动性,可运输固体或液体物质,D项错误。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
归纳提升
“三步法”判断物质出入细胞的方式
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
活学活练
1.(2020浙江1月选考,5)物质X通过质膜从浓度高的一侧转运到浓度低的一侧,需载体蛋白参与且不消耗能量。这种转运方式属于( )
A.易化扩散
B.主动转运
C.扩散
D.渗透
A
解析:分析题意可知,物质X的运输需要载体不消耗能量,因此可确定为易化扩散。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
2.(2018浙江11月选考,12)下列关于物质出入细胞方式的叙述,错误的是( )
A.O2和酒精以扩散方式进入细胞
B.胰蛋白酶以胞吐方式分泌到细胞外
C.细菌和病毒被巨噬细胞吞噬时须穿过质膜
D.红细胞在蒸馏水中会因渗透作用吸水而破裂
C
解析:O2和酒精等气体或脂溶性物质以扩散的方式进入细胞,A项正确;蛋白质通过胞吐的方式运出细胞,B项正确;细菌和病毒被巨噬细胞吞噬的方式为胞吞,不穿过质膜,C项错误;红细胞在蒸馏水中会渗透吸水至涨破,D项正确。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
3.如图为一种溶质分子(
)跨膜运输的示意图,“
”多表示浓度大。下列叙述错误的是( )
A.载体①逆浓度运输溶质分子
B.载体②具有ATP酶活性
C.载体①和②转运方式不同
D.载体②转运溶质分子过程中
发生可逆性形变
B
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
解析:分析图解可知,载体①逆浓度运输溶质分子,A项正确;载体②是顺浓度梯度运输,不消耗能量,因此不具有ATP酶活性,B项错误;载体①转运方式为主动转运,载体②转运方式为易化扩散,C项正确;载体②转运溶质分子过程中发生可逆性形变,D项正确。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
影响物质出入细胞的因素
问题情境
下图表示的是一个动物细胞内外不同离子的相对浓度。依据下图提供的信息,结合本章所学知识,思考下列问题。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
1.哪种离子通过主动转运进入细胞?
?
?
2.哪种离子通过主动转运排出细胞?
?
??
3.你是如何做出以上判断的?
提示:K+和Mg2+是通过主动转运进入细胞的。
提示:Na+和Cl-是通过主动转运排出细胞的。
提示:因为以上四种离子细胞膜内外的浓度差较大,细胞只有通过主动转运才能维持这种状况。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
典例剖析
下图为物质出入细胞方式的相关图,下列说法正确的是( )
A.图1中的Ⅰ和Ⅱ分别表示易化扩散和主动转运
B.氧气、甘油是以Ⅱ方式进入细胞的
C.葡萄糖进入红细胞的方式满足图2中的两条曲线
D.图1和图2均能表示胞吞
C
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
解析:Ⅰ表示高浓度运输到低浓度,不需要载体,不需要能量,表示扩散;Ⅱ表示低浓度运输到高浓度,需要载体和能量,表示主动转运,A项错误;氧气、甘油是以Ⅰ扩散方式进入细胞的,B项错误;葡萄糖进入人体的红细胞的方式为易化扩散,满足图2中的两条曲线,C项正确;图1和图2表示小分子跨膜运输,D项错误。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
归纳提升
影响物质跨膜的因素
(1)物质浓度(在一定浓度范围内)
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
(2)氧气浓度(红细胞的主动转运与O2无关)
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
活学活练
1.某科学家在研究物质通过细胞膜的运输时发现有下列四种关系,分别用四种曲线表示,在研究物质X的运输时,发现与曲线②和④相符,那么物质X通过细胞膜的运输方式是( )
A.易化扩散
B.渗透
C.主动转运
D.胞吞和胞吐
C
解析:若物质X的运输与曲线②和④相符,则物质X通过细胞膜的运输方式是主动转运。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
2.在浓度分别为200
mmol/L和400
mmol/L的小分子物质M溶液中,某细胞吸收M的速率都是10
mmol/min。对此结果最合理的解释是( )
A.细胞吸收M的方式为主动转运
B.细胞吸收M需要载体蛋白的参与
C.细胞吸收M的方式为扩散
D.细胞吸收M时所需要的能量供应不足
B
解析:根据题意可知,物质M运输的速率与细胞外溶液浓度无关,说明受到载体蛋白的限制,可能是主动转运,也可能是易化扩散,A、C两项错误;两种物质M溶液中,细胞吸收M的速率相同,说明物质M运输受到载体数量的限制,B项正确;在易化扩散过程中,不需要消耗能量,D项错误。第三节 物质通过多种方式出入细胞
基础巩固
1.如图是某种物质跨膜运输方式的示意图,该运输方式是( )
A.扩散
B.易化扩散
C.被动转运
D.主动转运
2.(2020温州高一期末)下图表示某些大分子物质进出细胞的过程。下列有关叙述错误的是( )
A.a与b过程没有发生穿膜运输
B.a与b运输的物质可以是固体也可以是液体
C.b过程可导致膜成分的更新
D.a与b分别是细胞摄取养分和排泄废物的主要方式
3.(2020湖州高二期末)下图为某细胞吸收葡萄糖的示意图,下列说法错误的是( )
A.①是葡萄糖的载体蛋白,贯穿细胞膜
B.②是磷脂双分子层,构成膜的基本支架
C.该细胞吸收葡萄糖的方式为易化扩散
D.状态A到状态B的过程需要ATP供能
4.下列生物现象中不需要载体蛋白的是( )
A.葡萄糖进入红细胞
B.变形虫的摄食过程
C.植物根从土壤中吸收离子
D.海水鱼的鳃将体内的盐排到海水中
5.如图所示表示“物质出入细胞的方式”的简要概念图,相关叙述正确的是( )
物质出
入细胞
的方式
A.小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸的方式为①
B.葡萄糖进入红细胞的方式为②
C.唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶的方式为③
D.四种出入细胞方式中速度最快的方式为④
6.如图为细胞的两种物质运输方式,据图分析错误的是
( )
A.图a是细胞最重要的吸收或排出物质的方式
B.图b中运输的物质可以是固体也可以是液体
C.图a和图b中物质运输都经过了两层单位膜
D.图a和图b的运输方式都需要消耗ATP
7.动物细胞的细胞溶胶pH约为7.2,溶酶体中pH约为5。下列关于细胞溶胶中的H+进入溶酶体的叙述,错误的是( )
A.H+经渗透进入溶酶体
B.H+的转运需载体蛋白
C.H+的转运需消耗能量
D.该过程体现膜的选择透过性
8.用质量浓度为0.3
g/mL的蔗糖溶液浸润紫色洋葱鳞片叶外表皮,在显微镜下观察到如图所示的结果。下列叙述错误的是( )
A.①表示细胞壁
B.②的体积比实验初期大
C.③处充满着蔗糖溶液
D.④的颜色比实验初期深
9.(2020浙大附中选考模拟)下列关于物质出入细胞方式的叙述,正确的是( )
A.细胞所需的离子都是通过主动转运进入细胞
B.植物细胞发生质壁分离复原是主动转运吸水的结果
C.甘油跨过质膜运输时会使质膜上的载体蛋白发生形变
D.变形虫从周边环境中摄取食物不需要借助载体蛋白的转运
10.如图为物质进出细胞膜的示意图,请据图回答下列问题。
(1)图中A代表 分子,细胞膜的基本骨架为 (用图中字母表示)。该种细胞膜的结构模型被称为 。?
(2)能代表氧气运输方式的过程是图中的编号 ;d代表的物质运输方式是 ,此过程中载体分子的形态改变 (填“需要”或“不需要”)消耗细胞中的ATP。?
(3)细胞膜的功能特性是 。?
能力提升
11.在观察某植物细胞的质壁分离及复原实验中,依次观察到如图甲、乙的二种状态,其中①②指细胞结构。下列叙述正确的是( )
A.甲状态时,细胞可通过渗透作用吸水
B.乙→甲状态时,细胞液的吸水能力在持续增加
C.要发生乙→甲的变化,必须将细胞置于清水中
D.结构①的伸缩性强于②,外界溶液的溶质分子能自由通过结构①
12.如图曲线a、b表示物质跨膜转运的两种方式,下列表述正确的是( )
A.脂溶性小分子物质不能通过方式a转运
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
13.撕取洋葱外表皮分别放置在一定浓度的甲(蔗糖)、乙(硝酸钾)溶液中,细胞失水量的变化情况如图所示。下列叙述正确的是( )
A.该实验不能用绿色植物成熟的叶肉细胞作为实验材料
B.10
min时,乙溶液中细胞的细胞液浓度等于实验初始时
C.用一定浓度的甘油溶液代替乙溶液,可得到类似的结果
D.两条曲线变化趋势的差异是因甲、乙溶液浓度不同导致
14.(2020温州、丽水、衢州第一次联考)某同学用黑藻观察“植物细胞的质壁分离”实验中,在盖玻片一侧滴入加有伊红(植物细胞不吸收的红色染料)的0.3
g/mL的蔗糖溶液,另一侧用吸水纸吸引。重复多次,在显微镜下观察,结果如图。下列叙述正确的是( )
A.①所指暗线为细胞壁,不具有伸缩性
B.②所指暗区是绿色大液泡,体积变小
C.③所指亮区是细胞溶胶,充满红色的溶液
D.③区域变大时,细胞吸水能力逐渐增强
15.某研究人员设计了一个简单有效地测定植物细胞细胞液浓度的实验方法,基本过程如图所示。
(1)实验原理:当植物细胞或组织放在外界溶液中时,若植物细胞液浓度小于外界溶液中溶质的浓度,则细胞失水而使外界溶液中溶质的浓度 ;若植物细胞溶液浓度大于外界溶液中溶质的浓度,则细胞吸水而使外界溶液中溶质的浓度 。而这一生理过程可通过亚甲基蓝蓝色小液滴(在与原溶液浓度相等的无色外界溶液中)的沉浮来判断。?
(2)实验材料:菠菜叶圆片,甲基蓝结晶,蔗糖,清水,试管10支,毛细滴管,烧杯,量筒,天平等。
实验思路:
①取10支试管,分5组(每组2只,分为a,b),编号1~5,分别装入浓度为0.012
5
M、0.025
M、0.05
M、0.1
M、0.2
M浓度的蔗糖溶液;
②在每组的a试管中加入 ,放置15
min;?
③向每组的a试管中加入一粒甲基蓝结晶,稍等片刻;(加入的甲基蓝结晶极小,溶解后使溶液呈蓝色,对溶液浓度的影响忽略不计。)
④用毛细滴管从每组的a试管中取出一滴蓝色溶液置于b试管中部;
⑤ 。?
(3)请设计一个表格用于记录实验现象。
(4)分析与讨论
①若第2组蓝色液滴基本不动,第3组蓝色小液滴明显上浮,则取出第4组的植物组织放到显微镜下,可观察到细胞形态接近如图 ;观察到箭头所指部分的颜色为 ;该植物组织细胞液浓度大约为 。?
②若发现这5组实验结果均为蓝色小液滴均匀上浮,实验应该如何改进:?
。?
参考答案
第三节 物质通过多种方式出入细胞
基础巩固
1.D 解析
根据题意和图示分析可知:图示中的物质运输方向是低浓度→高浓度,需要载体,同时消耗能量,所以该运输方式是主动转运。
2.D 解析
a与b所示的胞吞与胞吐过程都没有发生穿膜运输,A项正确;被胞吞或胞吐的物质可以是固体,也可以是液体,B项正确;b所示的胞吐过程涉及囊泡膜与细胞膜融合,囊泡膜的成分转移到细胞膜,可导致膜成分的更新,C项正确;细胞排出废物和摄取养分的基本方式是利用细胞膜的选择透过性直接通过细胞膜,以被动运输、主动转运等跨膜运输方式进行,D项错误。
3.D 解析
由分析可知,该细胞吸收葡萄糖的方式为易化扩散,不需要消耗能量,①是葡萄糖的载体蛋白,贯穿细胞膜,②是磷脂双分子层,构成膜的基本支架。
4.B 解析
哺乳动物成熟的红细胞吸收葡萄糖属于易化扩散,需要载体,不消耗能量,A项错误;变形虫的摄食过程是通过细胞的“胞吞”方式进行的,该过程不需要细胞膜上的载体协助,但需要消耗能量,B项正确;植物根细胞通过主动转运从土壤溶液中吸收离子,需要载体,消耗能量,C项错误;海水鱼的鳃将体内盐排到海水中属于主动转运,需要载体蛋白,消耗能量,D项错误。
5.A 解析
主动转运需要载体蛋白,并且需要消耗能量,因此图中方式①表示主动转运,小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸的方式为主动转运,A项正确;胞吞、胞吐方式需要消耗能量,但不需要载体蛋白的协助,因此图中方式②表示胞吞或胞吐,而葡萄糖进入红细胞属于易化扩散,B项错误;易化扩散需要载体蛋白,但不需要消耗能量,因此图中方式③表示易化扩散,唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶的方式为胞吐,C项错误;扩散不需要消耗能量,并且不需要载体蛋白的协助,因此方式④表示扩散,四种出入细胞方式中速度最快的方式为易化扩散,D项错误。
6.C 解析
图a代表主动转运,小分子物质进出细胞有三种方式:扩散、易化扩散、主动转运,其中主动转运是细胞可以根据自己的需要吸收或排出物质的方式,是最重要的吸收或排出物质的方式;图b胞吞运输的物质可以是固体,也可以是液体,B项正确;图a中物质的运输经过了单层膜,两层磷脂分子层,图b的运输方式中,物质没有穿过膜,C项错误;图a为主动转运,需要消耗能量,图b为胞吞,也需要消耗能量,D项正确。
7.A 解析
H+进入溶酶体的方式为主动转运,需要消耗能量,需要载体蛋白的协助,而载体蛋白具有特异性,因此该过程能体现膜的选择透过性。
8.B 解析
图中①表示细胞壁,A项正确;图示细胞发生了质壁分离,细胞失水,导致②的体积比实验初期要小,④的颜色比实验初期要深,B项错误、D项正确;③处表示细胞壁和细胞膜之间的部分,充满着蔗糖溶液,C项正确。
9.D 解析
细胞所需的离子有些通过主动转运进入细胞,有些是通过易化扩散进入细胞的,A项错误;植物细胞发生质壁分离复原是通过渗透吸水的结果,B项错误;甘油跨过质膜运输的方式是扩散,不需要载体蛋白的协助,C项错误;变形虫从周边环境中摄取食物的方式是胞吞作用,不需要借助载体蛋白的转运,D项正确。
10.解析
(1)图中A代表蛋白质分子,细胞膜的基本骨架为B,即磷脂双分子层。该种细胞膜的结构模型被称为流动镶嵌模型。
(2)氧气进出细胞的方式是扩散,所以图中能代表氧气运输方式的过程是图中的编号b;d代表的物质运输方式是易化扩散,此过程中载体分子的形态改变不需要消耗细胞中的ATP。
(3)细胞膜的功能特性是选择透过性,结构特点是具有一定的流动性。
答案
(1)蛋白质 B 流动镶嵌模型
(2)b 易化扩散 不需要
(3)选择透过性
能力提升
11.A 解析
渗透作用的条件是半透膜和浓度差,故甲状态时,细胞可通过渗透作用吸水,A项正确;乙→甲状态时,细胞液的浓度在下降,故吸水能力在持续降低,B项错误;要发生乙→甲的变化,可以将细胞置于清水中或比细胞液浓度低的其他溶液中,C项错误;①是细胞壁,②是细胞膜,细胞膜的伸缩性大于细胞壁,D项错误。
12.C 解析
据图分析,曲线a表示被转运分子的转运速率与浓度呈正比,符合扩散的特点。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,符合易化扩散或主动转运的特点(受载体蛋白数量限制)。A项中,脂溶性小分子的跨膜转运方式是扩散;B项中,扩散与载体蛋白无关;D项中,抑制细胞呼吸,停止能量供给,会影响主动转运,但对扩散和易化扩散无影响。
13.C 解析
活的成熟的植物细胞都可以发生质壁分离现象,A项错误;10
min时,乙溶液中细胞的细胞液浓度高于实验初始时,B项错误;K+和N通过主动转运进入细胞,甘油可通过扩散进入细胞,故可得到类似的结果,C项正确;两条曲线变化的差异是因为溶液不同,D项错误。
14.D 解析
①所指暗线为细胞壁,伸缩性较小,A项错误;②所指暗区是绿色的原生质体,体积变小,B项错误;③所指亮区是原生质体与细胞壁之间的空隙,充满红色的外界溶液,C项错误;③区域变大时,细胞质壁分离程度增加,细胞液浓度增大,渗透压升高,吸水能力逐渐增强,D项正确。
15.解析
(1)当植物细胞或组织放在外界溶液中时,若植物细胞液中溶质的浓度小于外界溶液中溶质的浓度,则细胞失水而使外界溶液中溶质的浓度减小,若植物细胞溶液浓度大于外界溶液中溶质的浓度,则细胞吸水而使外界溶液中溶质的浓度增大。
(2)实验设计应遵循对照原则和单一变量原则,故在每组的a试管中加入等量大小相同的菠菜叶圆片,向每组的a试管中加入一粒甲基蓝结晶,稍等片刻,用毛细滴管从每组的a试管中取出一滴蓝色溶液置于b试管中部,观察并记录实验现象。
(3)根据分析的实验原理可知:具体表格设计见答案。
(4)若第2组蓝色液滴基本不动,第3组蓝色小液滴明显上浮,说明细胞液浓度小于外界溶液浓度,如图A,观察到箭头所指部分的颜色为无色,如果a管溶液浓度不变,b中蓝色小滴将均匀扩散,说明第二组中0.025M中蓝色液滴不动,说明属于等浓度的溶液,即0.025M,若发现这5组的实验结果是蓝色小滴均上浮,则增加蔗糖溶液浓度更低的组别。
答案
(1)减小 增大
(2)等量大小相同的菠菜叶圆片 观察并记录实验现象
(3)
组 别
1
2
3
4
5
蔗糖溶液浓度
0.012
5
M
0.025
M
0.05
M
0.1
M
0.2
M
蓝色液滴沉浮情况
细胞吸水或失水情况
或
组 别
1
2
3
4
5
蔗糖溶液浓度
0.012
5M
0.025
M
0.05
M
0.1
M
0.2
M
蓝色液滴沉浮情况
或
蔗糖溶液浓度
0.0125
M
0.025
M
0.05
M
0.1
M
0.2
M
蓝色液滴沉浮情况
(4)A 无色 0.025M 增加多组蔗糖溶液浓度更低的组别
