（全國版）2023版高考生物一輪復習第2單元細胞的基本結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的輸入和輸出第3講細胞的物質(zhì)輸入與輸出學案

PAGEPAGE1第3講細胞的物質(zhì)輸入與輸出考綱要求全國卷五年考情1.物質(zhì)出入細胞的方式(Ⅱ)2022·卷ⅠT2,2022·卷ⅢT1,2022·卷ⅢT29,2022·卷ⅡT12022·卷ⅡT3,2022·大綱卷T32,2022·卷ⅡT4,2022·卷ⅠT32.實驗：通過模擬實驗探究膜的透性2022·卷ⅡT4,2022·大綱卷T323.實驗：觀察植物細胞的質(zhì)壁別離和復原2022·卷ⅡT4,2022·卷ⅠT4,2022·卷ⅡT4考點一|細胞的吸水和失水(對應學生用書第32頁)[識記—根底梳理]1．滲透作用原理 (1)發(fā)生滲透作用的條件 ①具有半透膜； ②膜兩側(cè)溶液具有濃度差。 (2)滲透作用的實質(zhì)：單位時間由清水進入蔗糖溶液中的水分子多于由蔗糖溶液進入清水中的水分子，導致蔗糖溶液液面上升。2．動物細胞的吸水和失水 (1)人成熟的紅細胞中發(fā)生滲透作用的條件 ①細胞膜相當于半透膜； ②細胞質(zhì)與外界溶液之間存在濃度差。 (2)引起細胞失水與吸水的條件：外界溶液與細胞質(zhì)之間存在濃度差。3．植物細胞的吸水和失水 (1)成熟植物細胞的結(jié)構(gòu) (2)原理和現(xiàn)象 ①外界溶液濃度＞細胞液濃度時，細胞失水，發(fā)生質(zhì)壁別離現(xiàn)象。 ②外界溶液濃度＜細胞液濃度時，細胞吸水，發(fā)生質(zhì)壁別離復原現(xiàn)象。eq\a\vs4\al([辨析與識圖])1．判斷正誤 (1)在U形管兩側(cè)裝入等量不同濃度的蔗糖溶液，滲透到達平衡時，兩側(cè)溶液濃度是相等的。(×) 【提示】到達滲透平衡時，液面高的一側(cè)溶液濃度大于液面低的一側(cè)溶液濃度。 (2)植物細胞的原生質(zhì)層包括細胞膜、細胞質(zhì)和細胞核。(×) 【提示】原生質(zhì)層包括細胞膜、液泡膜及兩膜之間的細胞質(zhì)。 (3)將動物細胞放入一定濃度的外界溶液中，不能發(fā)生滲透作用。(×) 【提示】動物細胞的細胞膜相當于半透膜，將動物細胞放入一定濃度的外界溶液中，能發(fā)生滲透作用。 (4)質(zhì)壁別離過程中水分子擴散只能單向進行。(×) 【提示】水分子擴散是雙向進行的。 (5)成熟的植物細胞發(fā)生質(zhì)壁別離過程中，細胞的吸水能力逐漸減小。(×) 【提示】發(fā)生質(zhì)壁別離過程中，細胞的吸水能力逐漸變大。2．據(jù)圖思考 以下圖甲是一個典型的滲透裝置，作為成熟植物細胞也應符合滲透系統(tǒng)的全部條件。請指出圖乙中與圖甲a、b、c對應的結(jié)構(gòu)分別是什么？ 【提示】①細胞液對應a，⑥原生質(zhì)層對應b，外界溶液對應c。[理解—深化探究]1．滲透作用中，膜兩側(cè)溶液的濃度指的是質(zhì)量濃度嗎？ 【提示】不是，溶液濃度指物質(zhì)的量濃度。2．原生質(zhì)體與原生質(zhì)層有什么區(qū)別？ 【提示】原生質(zhì)層由細胞膜、液泡膜以及兩膜間的細胞質(zhì)組成，原生質(zhì)體是指去除植物細胞壁以后所剩下的植物細胞結(jié)構(gòu)。3．對于動植物細胞來說，單位時間內(nèi)，水分子進出細胞的數(shù)量相等時，細胞內(nèi)外液體的濃度一定相等嗎？ 【提示】不一定。對動物細胞來說，水分子進出細胞的數(shù)量相等時，細胞內(nèi)外溶液的濃度相等。但植物細胞有細胞壁的支持、保護作用，當單位時間內(nèi)水分子進出植物細胞數(shù)量相等時，有可能細胞液濃度大于細胞外溶液濃度。4．A、B分別表示滲透作用裝置，據(jù)圖探究以下問題： (1)滲透到達平衡，半透膜兩側(cè)的水分子不是(填“是〞或“不是〞)靜止不動的。 (2)Δh不變時，S1、S2濃度的大小關系為：S1＞S2(填“＞〞“＜〞或“＝〞)(S1、S2中溶質(zhì)不能通過半透膜)。 (3)在B圖所示的U形玻璃管內(nèi)，左右管內(nèi)分別裝入質(zhì)量分數(shù)相等的葡萄糖、麥芽糖溶液。初始時兩管中液面相平，假設溶質(zhì)分子不能透過半透膜。 ①一段時間后，兩管中液面的變化為：左管液面升高，右管液面降低。(填“升高〞“降低〞或“不變〞) ②如同時向兩管內(nèi)參加等量的麥芽糖酶，兩管中液面的變化分別為：左管液面下降，右管液面上升，最后穩(wěn)定在一定高度。[運用—考向?qū)歖考向1考查滲透作用模型實驗分析1．如圖為平衡時的滲透裝置，燒杯的液面高度為a，漏斗的液面高度為b，液面差m＝b－a。在此根底上繼續(xù)實驗，以滲透平衡時的液面差為觀測指標，以下有關表達正確的選項是() A．假設吸出漏斗中高出燒杯液面的溶液，那么平衡時m增大 B．假設向漏斗中滴入清水，平衡時m將減小 C．假設向漏斗中滴入適量等濃度的蔗糖溶液，那么平衡時m不變 D．向燒杯中參加適量清水，平衡時m將增大 B[吸出漏斗中高出燒杯液面的溶液，由于滲透作用液面會繼續(xù)上升，上升的時候?qū)⒙┒穬?nèi)的溶液稀釋，滲透壓下降，因此m減小，A錯誤；向漏斗中滴入清水，漏斗內(nèi)的濃度降低，滲透壓下降，m將減小，B正確；注入了和開始等濃度的蔗糖溶液，實際上此時漏斗中的蔗糖溶液濃度增大了，因此通過滲透作用進入漏斗中的水分子增加，m升高，C錯誤；向燒杯中參加適量清水，a增大，b也增大但小于a的增加值，m減小，D錯誤。]2．(2022·福州模擬)右圖所示的U形管中間被半透膜(體積小于或等于單糖的物質(zhì)才能通過)隔開，兩側(cè)分別參加等量的0.1mol·L－1的蔗糖溶液和麥芽糖溶液。一段時間后左右兩側(cè)液面高度變化是怎樣的？假設向U形管兩側(cè)參加等量某種微量物質(zhì)，最終右側(cè)液面上升，那么參加的這種微量物質(zhì)最可能是什么() A．右側(cè)液面高度下降；葡萄糖 B．兩側(cè)液面高度不變；蔗糖酶 C．兩側(cè)液面高度不變；麥芽糖酶 D．右側(cè)液面高度下降；蒸餾水 B[半透膜兩側(cè)的溶液物質(zhì)的量濃度相等，因此兩側(cè)液面高度不變；假設向U形管兩側(cè)參加的物質(zhì)是等量的蔗糖酶，那么左側(cè)的每個蔗糖分子會被分解成1分子果糖和1分子葡萄糖，溶液濃度增加，左側(cè)液面上升，但隨著果糖、葡萄糖不斷透過半透膜進入右側(cè)，而麥芽糖不能透過半透膜，這樣右側(cè)溶液濃度不斷增加，最終右側(cè)液面上升。]考向2考查動植物細胞的吸水與失水3．(2022·石家莊檢測)將哺乳動物紅細胞置于一定濃度的某溶液中，顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)細胞逐漸漲大但未破裂。以下有關表達錯誤的選項是() A．該過程中細胞的吸水能力逐漸降低 B．該溶液濃度比細胞內(nèi)液濃度低 C．水分進出該細胞的方式屬于被動運輸 D．將漲大細胞置于清水中可使細胞復原 D[該過程中細胞不斷吸水導致細胞內(nèi)液濃度下降，細胞的吸水能力逐漸降低，A正確。該溶液濃度比細胞內(nèi)液濃度低，細胞吸水，B正確。水分進出該細胞的方式屬于被動運輸中的自由擴散，C正確。將漲大細胞置于清水中可使細胞繼續(xù)吸水膨脹破裂，D錯誤。]4．(2022·山西四校聯(lián)考)把數(shù)條5cm長的馬鈴薯條分別浸在蒸餾水和不同濃度的蔗糖溶液中，每隔一段時間測量薯條的長度。如圖顯示薯條在不同溶液中長度改變的百分率。以下相關表達錯誤的選項是() A．馬鈴薯條通過滲透吸(失)水改變其長度 B．在0.10M蔗糖溶液中馬鈴薯細胞發(fā)生質(zhì)壁別離 C．馬鈴薯細胞液濃度相當于0.30M的蔗糖溶液 D．在0.40M蔗糖溶液中馬鈴薯細胞失水 B[從實驗結(jié)果看出0.30M蔗糖溶液的濃度是馬鈴薯細胞細胞液的等滲濃度，低于0.30M馬鈴薯細胞吸水，高于0.30M馬鈴薯細胞失水。在0.10M蔗糖溶液中馬鈴薯細胞吸水，不發(fā)生質(zhì)壁別離。]eq\a\vs4\al([誤區(qū)警示]有關滲透作用的兩個易錯點)1．水的運輸特點：無論細胞吸水還是失水，水分子通過原生質(zhì)層的擴散都是雙向進行的。2．滲透平衡的實質(zhì)：滲透平衡只意味著半透膜兩側(cè)水分子移動到達平衡狀態(tài)，既不可看作沒有水分子移動，也不可看作兩側(cè)溶液濃度絕對相等。eq\a\vs4\al([備選習題])(2022·石景山區(qū)期末)某同學探究“不同濃度蔗糖溶液對葉表皮細胞形態(tài)的影響〞，得到如下圖結(jié)果，相關表達不正確的選項是() A．實驗主要原理是成熟的植物細胞能夠發(fā)生滲透作用 B．實驗中需要使用血細胞計數(shù)板、蓋玻片、顯微鏡等儀器 C．葉表皮細胞浸潤在蒸餾水中時，細胞會發(fā)生膨脹 D．結(jié)果說明大多數(shù)細胞的細胞液濃度介于0.2～0.25mmol/L之間 B[成熟的植物細胞放在外界溶液中能夠發(fā)生滲透作用，故A正確；實驗中需要制備臨時裝片，用蓋玻片、顯微鏡等儀器進行觀察，但不需要血細胞計數(shù)板，故B錯誤；葉表皮細胞浸潤在蒸餾水中時，細胞會吸水膨脹，但是不能漲破，因為細胞外面存在細胞壁，故C正確；外界溶液為0.2mmol/L時，質(zhì)壁別離的細胞為20%，外界溶液為0.25mmol/L時，質(zhì)壁別離的細胞為80%，那么說明大多數(shù)細胞的細胞液濃度介于0.2～0.25mmol/L之間，故D正確。]考點二|觀察植物細胞的質(zhì)壁別離和復原(實驗)(對應學生用書第33頁)[原理流程]1．實驗原理 (1)成熟植物細胞的原生質(zhì)層相當于一層半透膜。 (2)細胞液具有一定的濃度，能滲透吸水和失水。 (3)原生質(zhì)層的伸縮性比細胞壁的伸縮性大。2．實驗步驟 操作一：觀察新制取的洋蔥表皮 eq\a\vs4\al(①制作紫色洋蔥鱗片葉外表皮的臨時裝片,②低倍顯微鏡觀察\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(有一個紫色的中央大液泡,原生質(zhì)層緊貼細胞壁))) 操作二：將洋蔥表皮置于較大濃度的溶液中觀察 ②低倍顯微鏡觀察eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(中央液泡逐漸變小紫色加深,原生質(zhì)層與細胞壁逐漸別離)) 操作三：將操作二中的洋蔥表皮置于清水中觀察 ②低倍顯微鏡觀察eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(中央液泡逐漸變大,原生質(zhì)層逐漸貼近細胞壁))3．實驗結(jié)論[實驗關鍵]1．關于質(zhì)壁別離和復原實驗的四個注意點 (1)將發(fā)生質(zhì)壁別離的植物細胞置于低濃度的溶液或蒸餾水中，植物細胞會發(fā)生質(zhì)壁別離的復原，但如果所用溶液為葡萄糖、KNO3、尿素、乙二醇等能被細胞吸收的物質(zhì)，發(fā)生質(zhì)壁別離后因細胞主動或被動吸收溶質(zhì)而使細胞液濃度增大，植物細胞會吸水引起質(zhì)壁別離后的自動復原。 (2)質(zhì)壁別離過程中，外界溶液濃度大于細胞液濃度，質(zhì)壁別離程度越大，植物細胞吸水能力越強；質(zhì)壁別離復原過程中，外界溶液濃度小于細胞液濃度。 (3)質(zhì)壁別離與復原過程中水分子的移動是雙向的，但結(jié)果是單向的。 (4)本實驗用顯微鏡觀察了三次，第一次與第二次形成對照，第三次與第二次形成對照，該對照方法為自身對照。2．質(zhì)壁別離實驗的拓展應用 (1)判斷成熟植物細胞是否有生物活性 待測成熟植物細胞＋一定濃度的蔗糖溶液?鏡檢eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(發(fā)生質(zhì)壁別離→活細胞,不發(fā)生質(zhì)壁別離→死細胞)) (2)測定細胞液濃度范圍 待測細胞＋一系列濃度梯度的蔗糖溶液eq\o(→,\s\up9(鏡檢))細胞液濃度 介于未發(fā)生質(zhì)壁別離和剛發(fā)生質(zhì)壁別離的蔗糖溶液濃度之間。 (3)比擬不同植物細胞的細胞液濃度 不同植物細胞＋同一濃度的蔗糖溶液eq\o(→,\s\up9(鏡檢))發(fā)生質(zhì)壁別離所需時間越短，細胞液濃度越小，反之細胞液濃度越大。 (4)比擬未知濃度溶液的濃度大小 同一植物的成熟細胞＋未知濃度的溶液eq\o(→,\s\up9(鏡檢))記錄剛剛發(fā)生質(zhì)壁別離所需時間→比擬所用時間長短→判斷溶液濃度的大小(時間越短，未知溶液的濃度越大)。 (5)鑒別不同種類的溶液(如KNO3和蔗糖溶液) 成熟植物細胞＋不同種類溶液?鏡檢eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(只發(fā)生質(zhì)壁別離→蔗糖溶液,質(zhì)壁別離后自動復原→KNO3溶液))[對點練習]1．(2022·山東濰坊統(tǒng)考)以下關于質(zhì)壁別離和復原實驗的表達，正確的選項是()【導學號：67110025】 A．水以主動運輸?shù)姆绞綕B出細胞使細胞發(fā)生質(zhì)壁別離 B．細胞質(zhì)壁別離復原時原生質(zhì)層變薄 C．用不同濃度的蔗糖溶液處理細胞均能觀察到質(zhì)壁別離和復原現(xiàn)象 D．質(zhì)壁別離過程中細胞的吸水能力逐漸減弱 B[水分的運輸方式是自由擴散，A錯誤；細胞質(zhì)壁別離復原時，液泡不斷吸水，液泡體積逐漸變大，原生質(zhì)層變薄，B正確；高濃度的蔗糖溶液處理會使植物細胞過度失水而死亡，不會觀察到質(zhì)壁別離復原現(xiàn)象，C錯誤；質(zhì)壁別離過程中，細胞液濃度逐漸增大，導致細胞的吸水能力逐漸增強，D錯誤。]2．(2022·天津高考)在紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的失水和吸水實驗中，顯微鏡下可依次觀察到甲、乙、丙三種細胞狀態(tài)。以下表達正確的選項是() A．由觀察甲到觀察乙須將5倍目鏡更換為10倍目鏡 B．甲、乙、丙可在同一個細胞內(nèi)依次發(fā)生 C．與甲相比，乙所示細胞的細胞液濃度較低 D．由乙轉(zhuǎn)變?yōu)楸倪^程中，沒有水分子從胞內(nèi)擴散到胞外 B[觀察甲、乙、丙三種細胞狀態(tài)所用顯微鏡倍數(shù)沒有發(fā)生變化，A選項錯誤；甲→乙→丙表示質(zhì)壁別離和質(zhì)壁別離復原的過程，只要細胞不死亡，此過程可在一個細胞內(nèi)依次發(fā)生，B選項正確；與甲相比，乙細胞發(fā)生質(zhì)壁別離，細胞液濃度升高，滲透壓升高，C選項錯誤；細胞膜是選擇透過性膜，水分子可以自由通過，在由乙轉(zhuǎn)變?yōu)楸倪^程中，既有水分子擴散到細胞外，又有水分子擴散到細胞內(nèi)，只是擴散到細胞內(nèi)的多于擴散到細胞外的，D選項錯誤。]3．(2022·青州質(zhì)檢)如圖細胞吸水力隨質(zhì)壁別離程度變化曲線，以下相關表達中，正確的選項是() A．細胞吸水力與質(zhì)壁別離程度呈負相關 B．細胞不發(fā)生質(zhì)壁別離就沒有吸水力 C．如果增大外界溶液的濃度，那么細胞的質(zhì)壁別離程度更高 D．在質(zhì)壁別離復原的過程中，細胞吸水力應逐漸升高 C[細胞吸水力與質(zhì)壁別離程度呈正相關，即質(zhì)壁別離程度越大，細胞吸水力越大，A錯誤；細胞不發(fā)生質(zhì)壁別離說明細胞液的濃度等于或大于外界溶液的濃度，說明細胞仍有吸水力，B錯誤；如果增大外界溶液的濃度，那么濃度差越大，導致細胞失水越多，細胞的質(zhì)壁別離程度更高，C正確；在質(zhì)壁別離復原的過程中，細胞液的濃度逐漸減小，細胞吸水力應逐漸降低，D錯誤。]4．(2022·荊州中學檢測)現(xiàn)有兩個取自同一個紫色洋蔥鱗片葉外表皮的大小相同、生理狀態(tài)相似的成熟細胞，將它們分別浸沒在甲、乙兩種溶液中，發(fā)現(xiàn)其原生質(zhì)體(即植物細胞中細胞壁以內(nèi)的局部)的體積變化趨勢如下圖。以下有關表達中，正確的選項是() A．乙溶液的濃度一定比甲溶液的大 B．0～2min內(nèi)細胞體積與原生質(zhì)體體積的變化量相等 C．4～6min內(nèi)甲溶液的滲透壓小于細胞液的滲透壓 D．10min時，取出兩個細胞并置于清水中，都能觀察到質(zhì)壁別離復原的 現(xiàn)象 C[從圖看出甲溶液中原生質(zhì)體的體積減小快，因此甲溶液的濃度比乙溶液大，A項錯誤；0～2min原生質(zhì)體的體積變化大，細胞體積變化小，B項錯誤；4～6min甲溶液中細胞自動質(zhì)壁別離復原，因此甲溶液的滲透壓小于細胞液的滲透壓，C項正確；10min時甲細胞已經(jīng)自動質(zhì)壁別離復原，置于清水中也不能觀察到質(zhì)壁別離復原，D項錯誤。]考點三|物質(zhì)出入細胞的方式(對應學生用書第35頁)[識記—根底梳理]1．物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?番茄和水稻吸收無機鹽離子的比擬： 科學家將番茄和水稻分別放在含有Ca2＋、Mg2＋和SiOeq\o\al(4－,4)的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，結(jié)果及分析如下： (1)實驗結(jié)果 ①不同植物對同一種無機鹽離子的吸收有差異。 ②同一種植物對不同種無機鹽離子的吸收也有差異。 (2)實驗結(jié)論：植物細胞對無機鹽離子的吸收具有選擇性。 (3)微生物吸收無機鹽離子的特點 ①不同微生物對無機鹽離子的吸收有選擇性。 ②不同微生物對各種無機鹽離子的需要量不同。2．物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?(1)連線物質(zhì)運輸?shù)姆绞健⑻攸c和實例eq\x(特點)eq\x(方式)eq\x(實例) ①不需載體和能量a．主動運輸eq\a\vs4\al(Ⅰ.水、O2、CO2、,甘油、乙醇) ②需載體，不需能量b．自由擴散eq\a\vs4\al(Ⅱ.紅細胞吸,收葡萄糖) ③需載體和能量c．協(xié)助擴散eq\a\vs4\al(Ⅲ.小腸上皮細胞,吸收葡萄糖) ④需能量，不需載體d．胞吞和胞吐eq\a\vs4\al(Ⅳ.大分子、顆,粒物質(zhì)) 【提示】①—b—Ⅰ②—c—Ⅱ③—a—Ⅲ④—d—Ⅳ (2)根據(jù)圖示進一步確定物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞胶陀绊懸蛩?①填寫以下有關跨膜運輸方式及結(jié)構(gòu)的名稱： 甲：自由擴散；乙：協(xié)助擴散；丙：主動運輸；a：載體蛋白。 ②填寫以下有關跨膜運輸方式的影響因素： 甲圖：濃度差；乙圖：濃度差和載體蛋白；丙圖：載體蛋白和能量。 [教材邊角知識]必修1P73“與社會的聯(lián)系〞,囊性纖維病是細胞中某種蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)異常，影響了Na＋和Cl－的跨膜運輸，這一事例說明這種結(jié)構(gòu)蛋白屬于細胞膜上的，也反映了細胞膜對離子的吸收具有選擇性是通過細胞膜上來實現(xiàn)的。 【提示】載體蛋白載體蛋白的種類和數(shù)量eq\a\vs4\al([辨析與識圖])1．判斷正誤 (1)CO2進出肺泡上皮細胞不依賴于膜蛋白。(√) (2)被細胞胞吞的一定是固體物質(zhì)。(×) 【提示】胞吞的可能是液體物質(zhì)。 (3)甘油是極性分子，所以不能以自由擴散的方式通過細胞膜。(×) 【提示】甘油是脂溶性小分子，其通過細胞膜的方式為自由擴散。 (4)通過載體蛋白的物質(zhì)轉(zhuǎn)運屬于主動運輸。(×) 【提示】協(xié)助擴散也通過載體蛋白轉(zhuǎn)運物質(zhì)。 (5)在神經(jīng)細胞上動作電位產(chǎn)生與膜電位恢復過程中，Na＋流入和排出都是主動運輸。(×) 【提示】Na＋流入為被動運輸。 (6)細胞外液中的K＋進入神經(jīng)細胞屬于自由擴散。(×) 【提示】K＋進入神經(jīng)細胞屬于主動運輸。 (7)主動運輸使膜內(nèi)外物質(zhì)濃度趨于一致，維持了細胞的正常代謝。(×) 【提示】主動運輸是把物質(zhì)從低濃度一側(cè)運輸?shù)礁邼舛纫粋?cè)。 (8)同一種物質(zhì)進出不同細胞時，運輸方式可能不同。(√)2．據(jù)圖思考 圖甲、乙分別為物質(zhì)進出細胞的坐標圖和模式圖。甲乙 (1)甲、乙的物質(zhì)進出細胞方式一樣嗎？為什么？ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ (2)圖乙的物質(zhì)運輸方式也可以逆濃度梯度進行嗎？ ________________________________________________________________ (3)只要是消耗能量的運輸方式就是主動運輸嗎？ ________________________________________________________________ 【提示】(1)不一樣。圖甲中a點以后物質(zhì)是逆濃度梯度運輸，為主動運輸；圖乙中物質(zhì)順濃度梯度運輸，需要載體蛋白，但不消耗能量，為協(xié)助擴散。 (2)不能，逆濃度梯度運輸需要消耗能量。 (3)不是，需要消耗能量的運輸方式除了主動運輸外，還有胞吞和胞吐。[理解—深化探究]1．探究影響物質(zhì)運輸?shù)囊蛩?(1)物質(zhì)濃度：甲乙丙 ①圖中甲表示自由擴散，運輸?shù)膭恿κ莾蓚?cè)溶液的濃度差，在一定濃度范圍內(nèi)，隨物質(zhì)濃度的增大，其運輸速率與物質(zhì)濃度成正比。 ②圖中乙表示協(xié)助擴散或主動運輸，共同點是都需要載體蛋白協(xié)助，在物質(zhì)濃度較低時，隨物質(zhì)濃度的增大，運輸速率也逐漸增大，到達一定物質(zhì)濃度時，由于受膜上載體蛋白的數(shù)量的限制，運輸速率不再隨物質(zhì)濃度的增大而增大。 ③圖中丙表示主動運輸，運輸方向通常由低濃度一側(cè)到高濃度一側(cè)，隨著能量供給的增加，由于受膜上載體蛋白的數(shù)量的限制，運輸速率不會一直增大。 (2)氧氣濃度(哺乳動物成熟紅細胞的主動運輸與O2濃度無關)：甲乙 ①一般情況下，圖中甲表示自由擴散或協(xié)助擴散，它們統(tǒng)稱為被動運輸，其運輸方向都是從高濃度一側(cè)到低濃度一側(cè)，其運輸?shù)膭恿Χ际菨舛炔睿恍枰芰?，因此與氧氣濃度無關，運輸速率不隨氧氣濃度增大而改變。 ②圖中乙表示主動運輸，特點是既需要載體蛋白協(xié)助又需要消耗能量。 a．在氧氣濃度為零時(圖中Q點)，細胞通過無氧呼吸供能，但無氧呼吸產(chǎn)生能量較少，所以運輸速率較低； b．在一定范圍內(nèi)隨氧氣濃度升高，有氧呼吸加強，產(chǎn)生的能量逐漸增多，所以運輸速率不斷加快，當氧氣濃度足夠高時(圖中P點)，能量供給充足，但由于受到載體蛋白數(shù)量的限制，運輸速率不再隨氧氣濃度增大而加快。 (3)溫度： 溫度影響物質(zhì)運輸速率時，既與分子的運動有關，也與細胞呼吸有關。2．實驗探究物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?(1)探究是主動運輸還是被動運輸 (2)探究是自由擴散還是協(xié)助擴散 [運用—考向?qū)歖考向1結(jié)合圖示考查物質(zhì)出入細胞的方式1．(2022·湖北重點中學聯(lián)考)以下圖是細胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，a、b為物質(zhì)運輸?shù)膬煞N方式，以下相關表達正確的選項是() A．a(chǎn)可以表示二氧化碳運出細胞 B．b可以表達細胞膜的功能特點 C．溫度變化對a方式?jīng)]有影響 D．a(chǎn)、b與細胞膜的結(jié)構(gòu)特點無關 B[Ⅰ側(cè)有糖蛋白，是細胞膜外外表。a表示物質(zhì)順濃度梯度以自由擴散的方式運入細胞，A項錯誤；b表示的物質(zhì)逆濃度梯度運入細胞，需要載體蛋白的協(xié)助，需要ATP供能，其方式為主動運輸，可以表達細胞膜的功能特點(選擇透過性)，B項正確；溫度變化會影響磷脂雙分子層的流動性，進而對a方式產(chǎn)生影響，C項錯誤；自由擴散和主動運輸均與細胞膜的結(jié)構(gòu)特點有關，D項錯誤。]2．(2022·邯鄲二模)如圖表示小腸上皮細胞吸收葡萄糖的過程，小腸上皮細胞膜上的ATPase(ATP水解酶)能將胞內(nèi)Na＋主動轉(zhuǎn)運進入血液，以維持腸腔內(nèi) Na＋濃度高于胞內(nèi)的狀態(tài)，而小腸上皮細胞內(nèi)的葡萄糖濃度高于血漿和腸腔，據(jù)此判斷，以下表達不正確的選項是() A．Na＋由腸腔進入小腸上皮細胞不消耗ATP B．ATPase能協(xié)助小腸上皮細胞排出K＋、積累Na＋ C．SGLT1介導的葡萄糖跨膜運輸?shù)姆绞綖橹鲃舆\輸 D．GLUT2介導的葡萄糖進入血漿的方式為協(xié)助擴散 B[Na＋由腸腔進入小腸上皮細胞通過SGLT1介導，不消耗能量，屬于協(xié)助擴散，A正確；ATPase能協(xié)助小腸上皮細胞排出Na＋、積累K＋，屬于主動運輸，B錯誤；根據(jù)題干信息可知，小腸上皮細胞內(nèi)的葡萄糖濃度高于腸腔，因此SGLT1介導的葡萄糖跨膜運輸?shù)姆绞綖橹鲃舆\輸，C正確；由于小腸上皮細胞內(nèi)的葡萄糖濃度高于血漿，因此GLUT2介導的葡萄糖進入血漿的方式為協(xié)助擴散，D正確。]eq\a\vs4\al([誤區(qū)警示]物質(zhì)運輸?shù)娜齻€“不一定〞)1．小分子物質(zhì)的運輸方式不一定都是跨膜運輸，如神經(jīng)遞質(zhì)的釋放是胞吐作用。2．生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式運輸?shù)?，如RNA和蛋白質(zhì)可通過核孔出入細胞核。3．消耗能量的運輸方式并不一定就是主動運輸，胞吞和胞吐也消耗能量。eq\a\vs4\al([備選習題]) (2022·長春三模)研究發(fā)現(xiàn)，水分子進入植物細胞的兩種方式如下圖。以下表達錯誤的選項是() A．根毛細胞吸水能力與其細胞液中水的相對含量有關 B．土壤溶液濃度過高時，植物細胞吸水需要消耗能量 C．水分子通過水通道蛋白是順相對含量梯度運輸?shù)?D．水分子不通過水通道蛋白的跨膜運輸方式為自由擴散 B[根毛細胞吸水能力與其細胞液中水的相對含量有關，例如細胞液水的相對含量少，根毛細胞吸水能力強，A正確；土壤溶液濃度過高時，細胞失水，可通過自由擴散或協(xié)助擴散失水，都不需要消耗能量，B錯誤；據(jù)圖分析，水分子通過水通道蛋白是順相對含量的梯度進行的，C正確；水分子不需要水通道蛋白的協(xié)助，只通過磷脂雙分子層的跨膜運輸方式為自由擴散，D正確。]考向2結(jié)合實例考查物質(zhì)出入細胞的方式3．(2022·太原市一模)胃內(nèi)的酸性環(huán)境是通過質(zhì)子泵維持的，質(zhì)子泵催化1分子的ATP水解所釋放出的能量，可驅(qū)動1個H＋從胃壁細胞進入胃腔和1個K＋從胃腔進入胃壁細胞，K＋又可經(jīng)通道蛋白順濃度梯度進入胃腔，以下相關表達錯誤的選項是() A．K＋進出細胞的跨膜運輸方式不同 B．H＋從胃壁細胞進入胃腔與葡萄糖進入紅細胞的跨膜運輸方式不同 C．胃壁細胞上質(zhì)子泵驅(qū)動的K＋進入細胞與突觸后膜興奮時Na＋進入細胞的 跨膜運輸方式相同 D．質(zhì)子泵具有ATP水解酶的功能 C[K＋從胃腔進入胃壁細胞需消耗ATP水解所釋放的能量，其方式是主動運輸；細胞內(nèi)K＋經(jīng)通道蛋白順濃度進入胃腔，其方式是協(xié)助擴散，兩者不一樣，A正確；H＋從胃壁細胞進入胃腔，需消耗ATP水解所釋放的能量，其方式是主動運輸，葡萄糖進入紅細胞的跨膜運輸方式是協(xié)助擴散，B正確；胃壁細胞上質(zhì)子泵驅(qū)動的K＋進入細胞需要消耗能量，為主動運輸，突觸后膜興奮時Na＋進入細胞的跨膜運輸方式為協(xié)助擴散，C錯誤；質(zhì)子泵能催化ATP的水解，因此具有ATP水解酶的功能，D正確。]4．(2022·東北三校模擬)離子泵是一種載體蛋白，能利用水解ATP釋放的能量跨膜運輸離子；離子通道是一種通道蛋白，受到適當?shù)拇碳?，通道會翻開，離子順濃度梯度跨膜運輸。以下表達錯誤的選項是() A．使離子通道翻開的適當刺激有可能是神經(jīng)遞質(zhì) B．離子通過離子泵進行的跨膜運輸屬于主動運輸 C．溫度能夠影響離子泵和離子通道進行跨膜運輸 D．通道翻開和關閉與蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的變化無關 D[使離子通道翻開的適當刺激有可能是神經(jīng)遞質(zhì)，使得下一個神經(jīng)元興奮或抑制，進而使得鈉離子內(nèi)流或氯離子內(nèi)流，A正確；離子泵是一種載體蛋白，能利用水解ATP釋放的能量跨膜運輸離子，屬于主動運輸，B正確；溫度能夠影響分子的運動，那么能影響離子泵和離子通道進行跨膜運輸，C正確；離子通道是一種蛋白質(zhì)，通道翻開涉及蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的改變，D錯誤。]eq\a\vs4\al([技法總結(jié)]歸納法記憶同一物質(zhì)的不同運輸方式)1．葡萄糖eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(進入紅細胞：協(xié)助擴散,\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(進入小腸絨毛上皮細胞,腎小管重吸收葡萄糖))主動運輸))2．Na＋eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(進入神經(jīng)細胞：協(xié)助擴散靠離子通道,運出神經(jīng)細胞：主動運輸Na＋－K＋泵))3．K＋eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(進入神經(jīng)細胞：主動運輸Na＋－K＋泵,運出神經(jīng)細胞：協(xié)助擴散靠離子通道))eq\a\vs4\al([備選習題]) (2022·青島市一模)健康人原尿中葡萄糖的濃度與血漿中的根本相同，而終尿中幾乎不含葡萄糖。原尿中的葡萄糖是借助于Na＋的轉(zhuǎn)運被腎小管主動重吸收的，葡萄糖由腎小管上皮細胞進入血液不消耗ATP，以下有關表達不正確是() A．葡萄糖進入腎小管上皮細胞是逆濃度梯度進行的 B．細胞膜上相關載體蛋白的數(shù)量和Na＋的吸收量會限制腎小管上皮細胞對葡 萄糖的重吸收 C．驅(qū)動葡萄糖由腎小管上皮細胞進入血液的動力來自葡萄糖的濃度差 D．胰島B細胞受損的糖尿病患者腎小管上皮細胞對Na＋的轉(zhuǎn)運少于正常人 D[葡萄糖進入腎小管上皮細胞是主動運輸，是逆濃度梯度進行的，A正確；腎小管上皮細胞對葡萄糖的重吸收是主動運輸，限制因素是細胞膜上相關載體蛋白的數(shù)量和Na＋的吸收量，B正確；“葡萄糖由腎小管上皮細胞進入血液不消耗ATP〞，說明葡萄糖由腎小管上皮細胞進入血液是協(xié)助擴散，動力來自葡萄糖的濃度差，C正確；胰島B細胞受損，胰島素分泌缺乏，血糖增高，使原尿中的葡萄糖濃度超過了腎小管的重吸收能力，D錯誤。]考向3考查外界因素對物質(zhì)出入細胞方式的影響5．(2022·福建質(zhì)檢)麗藻細胞液中K＋濃度比它們生活的池水高1065倍，而生活在同一片水域的輪藻僅高63倍。對兩種藻類細胞積累K＋的相關表達，不正確的選項是() A．K＋的積累保證了細胞正常生命活動的需要 B．吸收K＋的過程都需要載體蛋白的協(xié)助 C．K＋積累量的差異取決于它們遺傳根底的差異 D．K＋吸收速率與池水中的溶解氧的濃度無關 D[無機鹽離子能維持細胞進行正常的生命活動，A項正確；吸收K＋的方式是主動運輸，需要載體蛋白的協(xié)助，B項正確；兩種藻類細胞積累K＋的量的不同取決于它們遺傳根底的差異，C項正確；吸收K＋的方式是主動運輸，需要消耗能量，能量絕大局部來源于有氧呼吸，故K＋吸收速率與池水中的溶解氧的濃度有關，D項錯誤。]6．(2022·山西名校聯(lián)考)將洋蔥表皮細胞放置在不同濃度的物質(zhì)M溶液中，并測定洋蔥表皮細胞吸收M的速率，結(jié)果如以下圖所示。對結(jié)果的解釋最合理的是() A．細胞吸收M是從低濃度向高濃度 B．細胞吸收M的方式為主動運輸 C．細胞吸收M需載體蛋白的參與 D．細胞吸收M所需能量供給缺乏 C[物質(zhì)M的濃度增大的時候，物質(zhì)吸收的速率并沒有改變，可能是受細胞膜上載體蛋白的限制；通入空氣后沒有改變吸收速率，說明與能量供給無關；該物質(zhì)M運輸?shù)姆绞娇赡苁菂f(xié)助擴散，故C正確。]真題驗收|感悟高考淬煉考能(對應學生用書第37頁)1．(2022·全國卷Ⅱ)將某種植物的成熟細胞放入一定濃度的物質(zhì)A溶液中，發(fā)現(xiàn)其原生質(zhì)體(即植物細胞中細胞壁以內(nèi)的局部)的體積變化趨勢如下圖。以下表達正確的選項是() A．0～4h內(nèi)物質(zhì)A沒有通過細胞膜進入細胞內(nèi) B．0～1h內(nèi)細胞體積與原生質(zhì)體體積的變化量相等 C．2～3h內(nèi)物質(zhì)A溶液的滲透壓小于細胞液的滲透壓 D．0～1h內(nèi)液泡中液體的滲透壓大于細胞質(zhì)基質(zhì)的滲透壓 C[此題考查滲透作用、植物細胞的吸水與失水。A錯：0～4h內(nèi)，開始一段時間內(nèi)，原生質(zhì)體的相對體積逐漸減小，說明細胞液濃度小于物質(zhì)A溶液的濃度，當原生質(zhì)體相對體積到達最小后又逐漸增大，說明局部物質(zhì)A通過細胞膜進入細胞內(nèi)，使細胞液濃度增大，從而使細胞吸水，表現(xiàn)為原生質(zhì)體 相對體積逐漸增大。B錯：因細胞壁的伸縮性較小，而原生質(zhì)體的伸縮性較大，故0～1h內(nèi)細胞體積的變化量小于原生質(zhì)體體積的變化量。C對：據(jù)圖可知，2～3h內(nèi)，原生質(zhì)體的相對體積增大，說明細胞吸水，此時物質(zhì)A溶液的滲透壓小于細胞液的滲透壓。D錯：0～1h內(nèi)，原生質(zhì)體的相對體積減小，說明細胞失水，此時液泡中液體(細胞液)的滲透壓小于細胞質(zhì)基質(zhì)的滲透壓，細胞質(zhì)基質(zhì)的滲透壓又小于物質(zhì)A溶液的滲透壓。]2．(2022·海南高考)為研究植物細胞質(zhì)壁別離現(xiàn)象，某同學將某植物的葉表皮放入一定濃度的甲物質(zhì)溶液中，一段時間后觀察到葉表皮細胞發(fā)生了質(zhì)壁別離現(xiàn)象。以下說法錯誤的選項是()【導學號：67110026】 A．該植物的葉表皮細胞是具有液泡的活細胞 B．細胞內(nèi)甲物質(zhì)的濃度高于細胞外甲物質(zhì)的濃度 C．細胞液中的H2O可以經(jīng)擴散進入甲物質(zhì)溶液中 D．甲物質(zhì)和H2O能自由通過該葉表皮細胞的細胞壁 B[據(jù)實驗結(jié)果可知該植物的葉表皮細胞是具有中央大液泡的活細胞，A正確；細胞發(fā)生質(zhì)壁別離的外界條件是外界溶液濃度大于細胞液濃度，B錯誤；水分子進出細胞是雙向的并且通過自由擴散進出，C正確；細胞壁具有全透性，甲物質(zhì)和H2O能自由通過該葉表皮細胞的細胞壁，D正確。]3．(2022·全國卷Ⅰ)離子泵是一種具有ATP水解酶活性的載體蛋白，能利用水解ATP釋放的能量跨膜運輸離子。以下表達正確的選項是() A．離子通過離子泵的跨膜運輸屬于協(xié)助擴散 B．離子通過離子泵的跨膜運輸是順著濃度梯度進行的 C．動物一氧化碳中毒會降低離子泵跨膜運輸離子的速率 D．參加蛋白質(zhì)變性劑會提高離子泵跨膜運輸離子的速率 C[由題意可知，離子通過離子泵進行跨膜運輸需要消耗能量，而協(xié)助擴散不需要消耗能量，故A項錯誤。消耗能量的物質(zhì)跨膜運輸一般是逆濃度梯度進行的，故B項錯誤。動物一氧化碳中毒會影響紅細胞運輸氧，進而影響有氧呼吸，影響ATP的合成，從而降低離子泵跨膜運輸離子的速率，故C項正確。離子泵是一種蛋白質(zhì)，因此參加蛋白質(zhì)變性劑會破壞離子泵的結(jié)構(gòu)，進而降低離子泵跨膜運輸離子的速率，故D項錯誤。]4．(2022·全國卷Ⅱ)以下過程中，不屬于胞吐作用的是() A．漿細胞分泌抗體到細胞外的過程 B．mRNA從細胞核到細胞質(zhì)的過程 C．分泌蛋白從胰腺的腺泡細胞到胞外的過程 D．突觸小泡中的神經(jīng)遞質(zhì)釋放到突觸間隙的過程 B[胞吐是指細胞需要外排的大分子，先在細胞內(nèi)形成囊泡，囊泡移動到細胞膜處與細胞膜融合，將大分子排出細胞的現(xiàn)象。細胞胞吐的是大分子物質(zhì)，且細胞通過胞吐作用向外分泌物質(zhì)是需要消耗能量的。A項漿細胞分泌抗體、C項胰腺的腺泡細胞向胞外分泌蛋白、D