1、高考生物一轮复习第07讲物质跨膜运输的实例方式教案新人教版必修1第7讲物质跨膜运输的实例、方式1物质出入细胞的方式()2实验：(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细胞的吸水和失水1渗透作用(1)概念：水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散过程。(2)发生的条件2动植物细胞发生渗透作用的条件分析(1)动物细胞(2)植物细胞的吸水和失水成熟植物细胞的结构原理和现象a外界溶液浓度细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象；b外界溶液浓度细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原现象。质壁分离的原因a外因：细胞液浓度乙的浓度甲的浓度B乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度
2、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、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的解析：选D。根据题干信息可推断一定时间后“甲的浓度变小”是因为叶片失水，“乙的浓度不变”说明乙的浓度与叶片细胞的细胞液浓度相等，“丙的浓度变大”是因为细胞吸水，由此推断，实验前，丙的浓度乙的浓度甲的浓度，A、B错误，D正确；实验中，细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于自由扩散，C错误。4(课标全国卷改编)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
3、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B浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组的Ca组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组D使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0405 molL1之间解析：选D。A项，通过图示可以看出，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组细胞吸水较多，b组细胞吸水较少，所以实验后a组细胞液泡中的溶质浓度比b组的低。B项，分析柱状图可知，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组的。C项，
4、水分进出细胞的方式是自由扩散，不消耗ATP。D项，根据柱状图可知，在浓度为04 molL1的蔗糖溶液中的c组细胞吸水，而在浓度为05 molL1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0405 molL1之间。易错点1原生质层原生质体点拨(1)原生质层在成熟的植物细胞内相当于半透膜。由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成。(2)原生质体是去除了植物细胞壁以后所剩下的植物细胞结构。易错点2半透膜选择透过性膜点拨(1)区别：半透膜是无生物活性的物理性膜，物质能否通过取决于分子的大小。选择透过性膜是具有生物活性的生物膜，载体蛋白的存在决定了其对不同物质是否吸收的选择
5、性。(2)共性：都允许水分子自由通过，而不允许大分子物质通过。 命题3与渗透作用有关的实验探究5(2017安徽临泉一中一模)如图1所示，在U形管中部c处装有半透膜(半透膜允许水分子通过，但不允许糖通过)，在a侧加质量分数为10%的葡萄糖水溶液，b侧加入质量分数为10%的蔗糖水溶液，并使a、b两侧液面高度一致。经一段时间后达到动态平衡。据此回答下列问题：(1)a侧液面高度变化为_，达到动态平衡时，两侧液面不再变化，此时a侧溶液浓度_(填“大于”“等于”或“小于”)b侧溶液浓度。(2)当a、b两侧液面高度不变时，在b侧加入一定量蔗糖酶，则a侧液面高度变化为_，达到两侧液面不再变化时，a侧溶液浓度_
6、(填“大于”“等于”或“小于”)b侧溶液浓度。在此过程中a侧溶液吸水力_。某同学在缺少实验仪器的情况下，做了这样一个实验：将生鸡蛋大头的蛋壳去掉，保留壳膜完好，将小头打破，让蛋清和蛋黄流出，如图2所示。然后，在蛋内灌上清水，把它放在03 g/mL的蔗糖溶液中，并且用铅笔在鸡蛋壳上标上最初的吃水线，半小时后，他发现鸡蛋上浮，原吃水线高出水面。请分析：(3)鸡蛋壳上浮的原因是_。(4)如果蛋壳里面是蔗糖溶液，外面是清水，蛋壳将会_。(5)本实验中相当于渗透装置中的半透膜的是_，若将正常线粒体放在清水中，会发生_(填“外膜后破裂”“内膜后破裂”“内外膜同时破裂”或“内外膜随机破裂”)。解析：(1)葡
7、萄糖是单糖，蔗糖是二糖，因此b侧溶液物质的量浓度较低，b侧的水分子透过半透膜流向a侧，a侧液面升高，达到动态平衡时，由于a侧液柱压强的影响，此时a侧溶液浓度大于b侧溶液浓度。(2)在b侧加入一定量蔗糖酶，b侧蔗糖水解，浓度变大，a侧的水分子透过半透膜流向b侧，则a侧液面高度变化为降低，达到两侧液面不再变化时，a侧溶液浓度小于b侧溶液浓度，在此过程中a侧溶液浓度不断增大，吸水力增强。(3)在03 g/mL蔗糖溶液中，鸡蛋壳内发生了渗透失水，重量减轻，所以鸡蛋壳上浮。(4)如果蛋壳里面是蔗糖溶液，外面是清水，水分子透过壳膜(半透膜)流向蛋壳内，蛋壳将会下沉。(5)本实验中相当于渗透装置中的半透膜的
8、是壳膜，若将正常线粒体放在清水中，由于内膜向内折叠形成嵴，增大了膜面积，故会发生内膜后破裂。答案：(1)升高大于(2)降低小于增强(3)壳内清水通过壳膜渗透进入蔗糖溶液，壳内水减少，重量减轻(4)下沉(5)壳膜内膜后破裂烧杯内盛淀粉溶液漏斗内盛碘液结论变蓝不变蓝碘能通过半透膜，而淀粉不能不变蓝变蓝淀粉能通过半透膜，而碘不能变蓝变蓝淀粉和碘都能通过半透膜不变蓝不变蓝淀粉和碘都不能通过半透膜物质跨膜运输的方式1物质跨膜运输的实例(1)不同物质的跨膜运输特点水分子：顺相对含量梯度(高低)。离子和小分子：依据细胞生命活动需要进行选择吸收。(2)水稻和番茄吸收不同离子的特点同种生物细胞对不同物质的吸收具
9、有选择性，与其含有离子载体的种类和数量有关。不同种生物细胞对同种物质吸收具有差异性。2物质跨膜的方式连一连1(必修1 P73技能训练改编)如图表示的是一个动物细胞内外不同离子的相对浓度，根据图中提供的信息，判断下列说法正确的是()细胞通过主动运输的方式排出Na和Cl细胞通过主动运输的方式吸收K和Mg2细胞通过协助扩散的方式吸收K和Mg2细胞通过协助扩散的方式排出Na和ClA BC D答案：A2(深入追问)与主动运输有关的细胞器有哪些？提示：线粒体、核糖体。 突破1结合图解判断物质跨膜运输的方式 突破2结合表格分析物质进出细胞不同方式的特点物质类别出入细胞方式物质转运方向载体蛋白耗能离子和小分子
10、物质被动运输自由扩散高浓度低浓度不需要不耗能协助扩散需要主动运输低浓度高浓度颗粒和大分子物质胞吞细胞外细胞内不需要耗能胞吐细胞内细胞外 突破3结合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)(3)温度对跨膜运输的影响：一方面，温度通过影响分子运动而影响图甲自由扩散；另一方面，温度直接影响蛋白质的活性从而影响图乙主动运输和协助扩散。与物质出入细胞相关的四点提醒(1)需要载体蛋白协助的运输方式除主动运输外，还有协助扩散。(2)消耗能量的运输方式除主动运输外，还有胞吞和胞吐。(3)从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外，还有协助扩散，有些主
11、动运输也可以从高浓度到低浓度运输。(4)某物质进出细胞的方式并非固定一种。如葡萄糖进入红细胞是协助扩散，而葡萄糖通过小肠上皮细胞细胞膜的方式要视具体情况而定。如图也可见氨基酸和Na由肾小管管腔进入上皮细胞和由上皮细胞进入组织液的方式不尽相同。 【感知考题】(2016高考江苏卷，6)如图为一种溶质分子跨膜运输的示意图。下列相关叙述错误的是()A载体逆浓度运输溶质分子B载体具有ATP酶活性C载体和转运方式不同D载体转运溶质分子的速率比自由扩散快解析由题图可知，载体将溶质分子从低浓度向高浓度、由胞外向胞内转运，故载体逆浓度运输溶质分子，A项正确；图中载体将溶质分子从高浓度到低浓度、由胞内向胞外转运，
12、不消耗ATP，故不能判断载体是否具有ATP酶活性，B项错误；载体运输溶质分子的方式是主动运输，载体运输溶质分子的方式是协助扩散，C项正确；依赖载体蛋白被动运输的速率要比自由扩散快，D项正确。答案B(1)(高考广东卷改编)胰蛋白酶不能(填“能”或“不能”)用下图模式进行运输。(2)若某细胞除细胞膜外，不具其他膜结构。下图中曲线能正确表示在一定O2浓度范围内，K进入该细胞的速率与O2浓度关系的是曲线。 高分点拨类题通法“三步法”判断物质出入细胞的方式【跟进题组】 命题1物质进出细胞方式的判断1(2016高考全国卷乙，2)离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，能利用水解ATP释放的能量跨膜运输
13、离子。下列叙述正确的是()A离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散B离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度梯度进行的C动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率D加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率解析：选C。由题干“离子泵能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子”可知离子通过离子泵的跨膜运输属于主动运输，A项错误；由题干信息可知，离子通过离子泵的跨膜运输属于主动运输，主动运输可以逆着浓度梯度进行，B项错误；动物一氧化碳中毒会降低其体内血红蛋白运输氧气的能力，导致动物体内细胞有氧呼吸强度降低，供能减少，离子泵跨膜运输离子的速率下降，C项正确；由题干信息可知离子泵是一种载体蛋白，加入蛋白质
14、变性剂会使载体蛋白变性，降低离子泵跨膜运输离子的速率，D项错误。2(2017北京房山一模)受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用，主要用于摄取特殊的生物大分子，其过程如图所示，下列有关叙述不正确的是()A该过程以膜的流动性为基础B该过程不能体现细胞膜的选择透过性CNa、K等无机盐离子也可通过此方式运输D受体介导的胞吞过程存在细胞识别并需要内部供能解析：选C。胞吞与胞吐均以膜的流动性为基础，A正确；胞吞与胞吐过程不能体现细胞膜的选择透过性，B正确；Na、K等无机盐离子进行跨膜运输，C错误；受体介导的胞吞过程消耗能量，且依赖细胞识别来实现，D正确。 命题2以表格、柱状图、信息等形式考查影响跨膜运输
15、的因素3用相同的培养液培养水稻和番茄幼苗，一段时间后，测定培养液中各种离子的浓度，结果如图1所示。图2表示植物根细胞对离子的吸收速率与氧气浓度之间的关系。据图不能体现的信息是()A由图2可知，植物根细胞吸收离子的方式为主动运输B由图1可知，水稻对SiO需求量最大，番茄对SiO需求量最小C图2中B点，离子吸收速率受载体数量的限制D图1水稻培养液里的Ca2浓度高于初始浓度，说明水稻不吸收Ca2解析：选D。从图2中可以看出，随着氧气浓度的增大，根细胞吸收离子的速率增大，说明吸收离子的过程消耗能量，因此植物根细胞吸收离子的方式为主动运输。从图1中可以看出，培养水稻的培养液中一段时间后SiO浓度比初始浓
16、度低，而Mg2和Ca2浓度比初始浓度高，说明水稻吸收Mg2和Ca2的速率慢于吸收水的速率，而吸收SiO的速率快于吸收水的速率，因此D说法错误。4(2015高考全国卷，1)将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中，一段时间后，测定根吸收某一矿质元素离子的量。培养条件及实验结果见表：培养瓶中气体温度()离子相对吸收量(%)空气17100氮气1710空气328下列分析正确的是()A有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收B该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关C氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗ATPD与空气相比，氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收解析：选A。A
17、项，温度为17 时，在空气环境中，根对该离子的相对吸收量高于在氮气环境中的，说明有氧条件有利于该植物幼根吸收该离子，同时说明幼根对该离子的相对吸收量与氧气有关，为主动运输。B项，在空气环境中，低温下幼根对该离子的相对吸收量较低，说明温度能够影响根对该离子的吸收。C项，幼根对该离子的吸收方式为主动运输，需要消耗ATP，在氮气环境中，植物可通过无氧呼吸产生ATP。D项，温度为17 时，与空气环境中相比，氮气环境中该植物幼根对该离子的相对吸收量较低，说明氮气环境不利于该植物幼根对该离子的吸收。影响物质跨膜运输的四点提醒(1)运输速率与O2浓度无关的运输方式除自由扩散外，还有协助扩散。(2)影响协助扩
18、散运输速率的因素除载体蛋白数量外，还有浓度差。(3)抑制某载体蛋白的活性，只会导致以该载体蛋白转运的物质运输受到影响，对其他物质运输不影响。(4)抑制细胞呼吸，所有以主动运输方式跨膜的物质运输都会受到影响。 命题3物质跨膜运输方式的实验探究5有人认为小肠上皮细胞是以主动运输而不是协助扩散的方式吸收葡萄糖，请设计实验加以研究确定。(1)实验步骤：第一步：取甲、乙两组生长状况相同的小肠上皮细胞，放入适宜浓度的含有葡萄糖的培养液中。第二步：甲组细胞给予正常的呼吸条件，_。第三步：_。(2)预测实验结果并分析：若甲、乙两组细胞对葡萄糖的吸收速率基本相同，则_。_。解析：(1)协助扩散和主动运输的差别在
19、于是否需要消耗细胞呼吸所释放的能量，因此设置对照实验的自变量为有无正常呼吸条件，因变量为细胞对葡萄糖的吸收速率。第一步：取甲、乙两组生长状况相同的小肠上皮细胞，放入适宜浓度的含有葡萄糖的培养液中；第二步：甲组细胞给予正常的呼吸条件，乙组细胞抑制细胞呼吸，其他条件都相同；第三步：一段时间后测定两组细胞对葡萄糖的吸收速率。(2)若甲、乙两组细胞对葡萄糖的吸收速率基本相同，则说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式不需要能量，不是主动运输；若乙组细胞的吸收速率明显小于甲组细胞，或者完全不吸收，说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式需要能量，是主动运输。答案：(1)第二步：乙组细胞抑制细胞呼吸，其他条件都相同第三步
20、：一段时间后测定两组细胞对葡萄糖的吸收速率(2)说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式不是主动运输若甲组细胞对葡萄糖的吸收速率高于乙组，则说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输实验探究物质跨膜运输的方式(1)探究是主动运输还是被动运输(2)探究是自由扩散还是协助扩散(实验5)观察植物细胞的质壁分离及复原1实验原理(1)成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。(2)细胞液具有一定的浓度，能渗透吸水和失水。(3)原生质层比细胞壁的伸缩性大得多。2实验步骤3质壁分离的表现(1)宏观：坚挺萎蔫。(2)微观液泡：大小。细胞液颜色：浅深。原生质层与细胞壁分离。(1)本实验存在两组对照实验(2)引发质壁分离
21、的两种原因(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(不用“高倍镜”)的实验。【感知考题】(2016高考天津卷，1)在紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水和吸水实验中，显微镜下可依次观察到甲、乙、丙三种细胞状态。下列叙述正确的是()A由观察甲到观察乙须将5倍目镜更换为10倍目镜B甲、乙、丙可在同一个细胞内依次发生C与甲相比，乙所示细胞的细胞液浓度较低D由乙转变为丙的过程中，没有水分子从胞内扩散到胞外解析图甲、乙、丙分别表示细胞的正常形态、质壁分离状态、质壁分离复原状态，实验全过程都在低倍显微镜下观察，不需要更换目镜，这些状态可以在同一个细胞中依次发生，A项错误，B项正确；与甲相比，乙所示细胞由于失水发生了质壁分离，细胞液浓度较高，C项错误；在质壁分离复原的过程中，从细胞内扩散
