浙江新高考备战2020年高考生物 考点一遍过04 物质出入细胞的方式（含解析）

1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.考点04物质出入细胞的方式高考频度：★★★★☆难易程度：★★☆☆☆考向一渗透作用的原理及其应用一、扩散和渗透1．扩散分子或离子的运动↑实质扩散――→结果使分子分布均匀，直到平衡↓方向高浓度向低浓度2．渗透（1）实质：水分子通过膜的扩散。（2）方向：溶液浓度低的一侧→溶液浓度高的一侧（或水分子由相对较多的一侧→相对较少的一侧）。（3）结果：水分子进出平衡。（4）实例①红细胞吸水胀破与失水皱缩。②植物细胞的质壁分离及质壁分离复原。3．动物细胞的吸水和失水（1）当细胞内外水分子的相对数相等时，细胞无变化。（2）当细胞外水分子的相对数较多时，细胞胀破。（3）当细胞外水分子的相对数较少时，细胞皱缩。4．植物细胞的吸水和失水（1）当细胞内外水分子的相对数相等时，细胞无变化。2（2）当细胞外水分子的相对数较多时，细胞膨胀。（3）当细胞外水分子的相对数较少时，细胞质壁分离。二、观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原1．实验原理（1）成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。（2）当细胞液浓度外界溶液浓度时，细胞失水，发生质壁分离；当细胞液浓度外界溶液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原。2．实验步骤3．实验现象及分析（1）质壁分离的表现①宏观上：植物由坚挺→萎蔫②微观上：质壁分离液泡大→小细胞液颜色浅→深原生质层与细胞壁分离（2）质壁分离的原因①内因：a.原生质层具有半透性b．细胞渗透失水c.细胞壁伸缩性小原生质层伸缩性大②外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度34．实验结论成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水；当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水。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【答案】B【解析】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。【归纳总结】【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。此处的浓度指的是物质的量浓度，是单位4体积中微粒的多少，不是质量分数。2．正处于质壁分离过程中的洋葱鳞片叶外表皮细胞如图所示。下列叙述正确的是A．①处为细胞溶胶，其中充满着外界溶液B．②处的颜色较③处浅，细胞液浓度也较③处低C．细胞形态继续变化过程中，没有水分子扩散进入液泡D．细胞形态不再变化时，①、②、③处的渗透压相等【答案】D【解析】①处为左边细胞的细胞膜与细胞壁之间的间隙，A错误；②处为中间细胞的细胞液，其液泡更小，说明失水更多，颜色较③处更深，B错误；细胞在发生质壁分离过程中，水分子主要通过扩散进入外界溶液，同时也有水分子进入液泡，只是扩散出来的水分子多于进入细胞液内的水分子，使细胞继续发生质壁分离，C错误；细胞形态不再变化时，细胞失水与吸水处于动态平衡，①、②、③处的渗透压相等，D正确。【实验拓展】质壁分离及质壁分离复原实验的应用（1）判断成熟植物细胞的死活待测成熟植物细胞＋一定浓度的蔗糖溶液――→镜检发生质壁分离―→活细胞不发生质壁分离―→死细胞（2）测定成熟植物细胞液浓度待测细胞＋一系列浓度梯度的蔗糖溶液――→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蔗糖溶液的浓度之间。（3）比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度不同成熟植物细胞＋同一浓度的蔗糖溶液――→镜检刚刚发生质壁分离时所需时间的比较―→比较细胞液5浓度（判断质壁分离速率）。（4）比较未知浓度溶液的浓度大小同一植物的相同成熟细胞＋未知浓度的溶液――→镜检镜检记录刚刚发生质壁分离所需时间―→比较所用时间长短―→判断溶液浓度的大小（时间越短，未知溶液的浓度越大）。（5）验证原生质层和细胞壁伸缩性大小成熟植物细胞＋蔗糖溶液――→镜检发生质壁分离―→细胞壁伸缩性小于原生质层伸缩性。（6）鉴别不同种类的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）同一植物的相同成熟细胞＋不同种类溶液――→镜检只发生质壁分离―→溶质不能通过半透膜的溶液如蔗糖溶液质壁分离后又自动复原―→溶质能通过半透膜的溶液如KNO3溶液（7）质壁分离复原需要将发生质壁分离的植物细胞再置于低浓度的溶液或清水中，但如果所用溶液为葡萄糖、KNO3、NaCl、尿素、乙二醇等，质壁分离后因细胞主动或被动吸收溶质微粒而使细胞液浓度增大，植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。3．8%的盐酸会杀死细胞，将洋葱鳞片叶表皮细胞浸润在8%的盐酸中，发现部分细胞发生了质壁分离，部分细胞未发生。对此现象，下列叙述错误．．的是A．发生质壁分离过程中，水分子可以通过扩散进入液泡B．发生质壁分离过程中，光学显微镜下始终未能观察到染色体C．部分细胞未发生质壁分离，说明这些细胞均处于渗透平衡状态D．盐酸中的H+、Cl－能以主动转运方式进入发生质壁分离的细胞【答案】C【解析】细胞发生质壁分离的时间过长或者外界溶液的浓度过大，都会导致细胞死亡，则不会再发生质壁分离或者复原；根据题干信息分析，盐酸会杀死细胞，而死细胞是不会发生质壁分离或者复原的。发生质壁分离过程中，水分子可以通过扩散进入液泡，A正确；染色体在细胞分裂过程中出现，发生质6壁分离的细胞不进行分裂，无法观察到染色体，B正确；部分细胞未发生质壁分离，说明这些细胞已经被盐酸杀死，C错误；盐酸中的H+、Cl－能以主动转运方式进入发生质壁分离的细胞，D正确。4．将家兔红细胞置于不同浓度的溶液中，水分子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【答案】B【解析】实验材料用的是家兔细胞，动物细胞不存在细胞壁，不会发生质壁分离，故A错误；光学显微镜下看不到水分子的进出，故C错误；甲、乙、丙都来自该家兔的红细胞，浓度应该相同，如果放入蒸馏水中应同时破裂，故D错误；渗透作用的条件之一是具有浓度差，故选B。考向二物质出入细胞的方式一、被动转运1．扩散（1）概念：氧、二氧化碳、甘油等小分子的扩散以及水的渗透。（2）特点：由高浓度到低浓度；不需要载体蛋白；不消耗能量。2．易化扩散（1）概念：某些小分子或离子需要借助于细胞膜中的一类载体蛋白才能转运至膜另一侧的扩散方式，叫做易化扩散。（2）特点：由高浓度到低浓度；需要载体蛋白；不消耗能量。二、主动转运、胞吞和胞吐71．主动转运（1）概念：细胞把离子或分子从低浓度处运到高浓度处，这类逆浓度梯度的转运称为主动转运。（2）特点①需要消耗能量：主动转运所需的能量来自于细胞中的ATP。②需要载体蛋白。（3）与易化扩散的比较①相同点：都需要载体蛋白的参与，在转运过程中载体蛋白都发生形状变化。②不同点：主动转运需要ATP提供能量，而易化扩散不需要能量。（4）意义：主动转运能够根据细胞的需要转运分子或离子，是细胞最重要的吸收或排出物质的方式。2．胞吞和胞吐项目胞吞胞吐条件细胞摄取或排出大分子和颗粒物质的方式原理生物膜的流动性特点物质通过囊泡转移，需要消耗能量，不需要载体方向细胞外→细胞内细胞内→细胞外实例变形虫摄食、白细胞吞噬病菌等胰岛β细胞分泌胰岛素、消化腺分泌消化酶三、影响物质跨膜运输的因素分析1．物质浓度（在一定的浓度范围内）2．氧气浓度85．为了研究小肠对葡萄糖和果糖的吸收方式，实验小组制备了若干不同条件下的小肠上皮细胞临时装片，在显微镜下观察发现如下现象：①细胞在10%的葡萄糖溶液和10%的果糖溶液中均先皱缩后膨胀；②用呼吸酶抑制剂处理过的细胞在10%的葡萄糖溶液中皱缩，在10%的果糖溶液中先皱缩后膨胀；③加入抑制载体蛋白活性物质的装片中，细胞在10%的葡萄糖溶液和10%的果糖溶液中均皱缩。则小肠上皮细胞对葡萄糖和果糖的吸收方式分别为A．主动转运、扩散B．主动转运、易化扩散C．易化扩散、主动转运D．易化扩散、易化扩散【答案】B【解析】由①可知细胞在10%的葡萄糖溶液和10%的果糖溶液中均先皱缩后膨胀，说明葡萄糖和果糖都能通过运输进入细胞；由②用呼吸酶抑制剂处理过的细胞在10%的葡萄糖溶液中皱缩，说明细胞吸收葡萄糖消耗能量，在10%的果糖溶液中先皱缩后膨胀，证明该处理不影响细胞吸收果糖，说明果糖是不需要能量的被动转运；由③可知加入载体蛋白抑制剂后，细胞在10%的葡萄糖溶液和10%的果糖溶液中均皱缩，说明两种物质的运输都需要载体蛋白。综合以上分析可知，小肠上皮细胞对葡萄糖和果糖的吸收方式分别为主动转运、易化扩散，故选B。【点睛】物质跨膜运输的方式比较简单扩散易化扩散主动转运运输方向顺浓度梯度高浓度→低浓度顺浓度梯度逆浓度梯度9高浓度→低浓度低浓度→高浓度载体不需要需要需要能量不消耗不消耗消耗举例O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯、尿素葡萄糖进入红细胞Na+、K+、Ca2+等离子；小肠吸收葡萄糖、氨基酸【归纳总结】物质出入细胞方式的比较（1）大分子物质如蛋白质进出细胞，只能通过胞吞或胞吐方式进行，不能通过扩散、易化扩散或主动转运方式进行。胞吞、胞吐过程均不需要载体蛋白，但消耗ATP。（2）如果进行跨膜转运的物质是小分子物质或离子，则通过扩散、易化扩散或主动转运方式进行。（3）小分子物质，如果是脂溶性强的物质（如乙醇和许多气体分子），则通过扩散方式进出细胞。水分子虽然极性较强，但分子较小，也主要通过扩散进出细胞。扩散不需要载体蛋白协助，顺浓度梯度进行，也不消耗ATP。（4）各种离子和脂溶性差的小分子物质如葡萄糖、氨基酸等，在通过细胞膜时需载体蛋白协助。这些物质进出细胞时，如果顺浓度梯度发生则为易化扩散，如果逆浓度梯度发生则为主动转运。例如，K＋由组织液进入神经细胞以主动转运的方式进行。6．下图为细胞膜结构模式和某些物质跨膜运输方式的示意图。图中A、B、C表示某些物质，a、b、c、d、表示物质跨膜运输方式。下列叙述中错误的是A．A为膜蛋白，B为脂双层，C为糖蛋白B．图中需要耗能的方式为易化扩散10C．a、d为主动转运，b、c为自由扩散D．胰岛素通过与细胞膜外表面的C结合后发挥调节作用【答案】B【解析】据图分析，A表示蛋白质，B表示磷脂双分子层，C表示糖蛋白；ad表示主动运输，特点是需要载体，需要能量；bc表示自由扩散，特点是从高浓度运输到低浓度，不需要载体和能量。根据分析可知，A为膜蛋白，B为脂双层，C为糖蛋白，A正确；图中需要耗能的方式为主动运输，易化扩散不耗能，B错误；a、d的运输方式均需要载体和消耗能量，均为主动转运，b、c均是从高浓度向低浓度运输，不需要载体，不消耗能量，均为自由扩散，C正确；糖蛋白具有识别作用，胰岛素通过与细胞膜外表面的C糖蛋白结合后发挥调节作用，D正确。【方法技巧】物质出入细胞方式的判断方法（1）结合实例直接进行判断运输方式实例扩散水、气体（O2、CO2等）、脂溶性物质（甘油、脂肪酸、性激素、乙醇、乙二醇、苯等）的跨膜运输易化扩散葡萄糖进入红细胞等主动转运无机盐离子、氨基酸、核苷酸、葡萄糖逆浓度梯度进出细胞胞吞、胞吐巨噬细胞吞噬抗原及细胞碎片等、分泌蛋白的分泌（2）根据分子大小与对载体蛋白、能量的需求进行判断（3）根据运输方向判断：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动转运。111．下列关于“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原