第1講物質運輸(1)現(xiàn)象分析①漏斗內液面上升的原因：單位時間內由清水進入蔗糖溶液中的水分子數(shù)________由蔗糖溶液進入清水中的水分子數(shù)。②漏斗內液面停止上升的原因：隨著液面的不斷上升，漏斗內液體的壓強越來越大，從而使水分子從漏斗內移向燒杯的速度加快，水分子進出漏斗的速率越來越接近，直至完全相等，漏斗內液面不再升高，此時水分子的進出達到__________。多于相對平衡考點一物質跨膜運輸?shù)膶嵗键c一物質跨膜運輸?shù)膶嵗?.滲透作用(2)概念：指水分子或其他溶劑分子通過半透膜的擴散過程，是自由擴散的一種形式。(3)發(fā)生條件半透膜注意若滲透平衡后，半透膜兩側液面仍存在液面差，則半透膜兩側溶液就存在濃度差，液面差越大，濃度差就越大，且液面高的一側溶液濃度高。(1)動物細胞的吸水和失水②現(xiàn)象細胞膜細胞質與外界溶液小于大于等于2.動、植物細胞的吸水和失水①條件：成熟植物細胞具有中央液泡。②原理：(2)植物細胞的吸水和失水(以成熟植物細胞為例)③現(xiàn)象：大于小于等于3.物質跨膜運輸?shù)奶攸c提醒水稻吸收水分子的量多于吸收Mg2＋、Ca2＋的量。①實驗結果不同植物對

的吸收有差異。同種植物對

的吸收也有差異。②實驗結論：植物細胞對無機鹽離子的吸收具有

。(2)人體甲狀腺濾泡上皮細胞對碘的吸收是____(填“逆”或“順”)濃度梯度進行的。(3)不同微生物對不同礦物質的吸收表現(xiàn)出較大的差異性。同種無機鹽離子不同無機鹽離子選擇性逆1.(必修1P60)滲透與擴散有何區(qū)別？提示

滲透作用必須有選擇透過性膜(半透膜)，擴散則不一定需要；擴散適用于各種物質，滲透僅指溶劑分子；因此，滲透是一種特殊的擴散。[深挖教材·長句溯源]2.(必修1P61)請說出原生質層與原生質體的區(qū)別。提示

原生質層由細胞膜、液泡膜以及兩膜間的細胞質組成，原生質體是指去除植物細胞壁以后所剩下的植物細胞結構。3.(必修1P63)成熟植物細胞發(fā)生質壁分離的原因是

。外界溶液的濃度大于細胞液濃度，且原生質層比細胞壁伸縮性大4.(必修1P61“與生活聯(lián)系”)為什么吃比較咸的食物口唇感覺比較干？提示這是因為與細胞內液相比，外界溶液濃度高，口腔上皮細胞失水導致的。5.(必修1P64“與社會的聯(lián)系”)濃度低的飲料可以用來

,濃度高的飲料不能很好地起到補充體內水分的作用，因為

。補充體內水分過高濃度的飲料反而會導致細胞失水6.(必修1P76“技能應用”改編)溫度的高低會提高或降低水分通過半透膜的擴散速率嗎？請你提出假設，并設計檢驗該假設的實驗方案。材料及用具：有如圖所示相同的滲透裝置三個，酒精燈(或水浴鍋)、冰塊及用具若干。(1)你的假設是________________________________。(2)實驗方法步驟：①取上述三個相同的滲透裝置編號分別為甲、乙、丙。②________________________________________。③經(jīng)過相同一段時間后，觀察______________________。(3)預期結果：如果出現(xiàn)________的現(xiàn)象，則你的假設是正確的。解析(1)該實驗是一個探究性實驗，實驗的目的是探究溫度的高低會不會提高或降低水分通過半透膜的擴散速率，因此我們可以假設一定溫度范圍內，隨溫度的升高水分子擴散速率加快。(2)②實驗設計要遵循對照原則和單一變量原則，因此三個裝置的處理方式為：對甲裝置進行加熱，乙裝置的燒杯外加適量的冰塊，丙裝置不作處理作為對照。③過相同一段時間后，觀察移液管中液面上升的高度，進而判斷溫度的高低與水分通過半透膜的擴散速率的關系。(3)預期結果：如果出現(xiàn)各裝置的移液管中的液面高度大小關系為：甲>丙>乙的現(xiàn)象，則假設是正確的。答案(1)一定溫度范圍內，隨溫度的升高水分子擴散速率加快(2)②甲裝置燒杯外用酒精燈或水浴鍋加熱升溫，乙裝置的燒杯外加適量的冰塊降溫，丙裝置不作處理作為對照③長頸漏斗中液面上升的高度(3)各裝置的長頸漏斗中的液面高度大小關系為：甲>丙>乙(1)紅細胞的細胞膜相當于半透膜(P61思考與討論)：習慣上說的半透膜是無生命的物理性薄膜，物質能否通過取決于微粒的大??；選擇透過性膜是具有活性的生物膜，其對不同物質的通過性不僅取決于分子大小，還與細胞的需求有關。因此細胞膜和半透膜類似，又有所不同。(2)細胞壁是全透性的，水分子和溶解在水里的物質都能夠自由通過。(P63)(3)輪作的意義：防止長期在同一塊田里種植同種作物導致土壤肥力下降。(P64練習拓展題)半透膜和選擇透過性膜選擇透過性(1)驗證滲透作用發(fā)生的條件2.滲透作用原理的應用(2)比較不同溶液濃度的大小漏斗內溶液濃度為M，燒杯內溶液濃度為N，以下為各種現(xiàn)象及對應的結論：(3)探究物質能否通過半透膜的方法(以碘和淀粉為例)燒杯內盛淀粉溶液漏斗內盛碘液結論變藍不變藍碘能通過半透膜，而淀粉不能不變藍變藍淀粉能通過半透膜，而碘不能變藍變藍淀粉和碘都能通過半透膜不變藍不變藍淀粉和碘都不能通過半透膜考向1結合細胞吸水和失水分析，考查科學思維能力1.(2017·全國卷Ⅱ，4)將某種植物的成熟細胞放入一定濃度的物質A溶液中，發(fā)現(xiàn)其原生質體(即植物細胞中細胞壁以內的部分)的體積變化趨勢如圖所示，下列敘述正確的是(

)A.0～4h內物質A沒有通過細胞膜進入細胞內B.0～1h內細胞體積與原生質體體積的變化量相等C.2～3h內物質A溶液的滲透壓小于細胞液的滲透壓D.0～1h內液泡中液體的滲透壓大于細胞質基質的滲透壓[慧眼識圖獲取信息]答案

C2.(2019·4月浙江選考，9)哺乳動物細胞在0.9%NaCl溶液中仍能保持其正常形態(tài)。將兔紅細胞置于不同濃度NaCl溶液中，一段時間后制作臨時裝片，用顯微鏡觀察并比較其形態(tài)變化。下列敘述正確的是(

) A.在高于0.9%NaCl溶液中，紅細胞因滲透作用失水皺縮并發(fā)生質壁分離 B.在0.9%NaCl溶液中，紅細胞形態(tài)未變是由于此時沒有水分子進出細胞 C.在低于0.9%NaCl溶液中，紅細胞因滲透作用吸水膨脹甚至有的破裂 D.滲透作用是指水分子從溶液濃度較高處向溶液濃度較低處進行的擴散解析兔紅細胞沒有細胞壁，不會發(fā)生質壁分離，A錯誤；在0.9%NaCl溶液中，紅細胞形態(tài)未變是由于水分子進出達到平衡，B錯誤；在低于0.9%NaCl溶液中，進入紅細胞的水分子多于出紅細胞的水分子，紅細胞會因滲透作用吸水膨脹甚至有的破裂，C正確；滲透作用是指水分子或其他溶劑分子通過半透膜的擴散，其中水分子是從其分子數(shù)相對較多處向相對較少處擴散，即從溶液濃度較低處向溶液濃度較高處進行擴散，D錯誤。答案C考向2與礦質元素離子吸收有關的實驗探究3.(2019·全國卷Ⅲ，29)氮元素是植物生長的必需元素，合理施用氮肥可提高農作物的產(chǎn)量。回答下列問題： (1)植物細胞內，在核糖體上合成的含氮有機物是________，在細胞核中合成的含氮有機物是________，葉綠體中含氮的光合色素是________。氧氣，二氧化碳氮氣，苯水，甘油，乙醇氨基酸，葡萄糖核苷酸氫離子，鈉離子鉀離子，鈣離子氯離子，鎂離子碳酸氫根考點二物質運輸?shù)姆绞礁鞣N物質出入細胞方式的比較物質出入細胞的方式被動運輸主動運輸胞吞胞吐自由擴散協(xié)助擴散圖例

運輸方向高濃度→低濃度低濃度→高濃度胞外→胞內__________是否需要載體否_________是否消耗能量否_________胞內→胞外是是否否是是主動運輸物質逆濃度梯度跨膜運輸，需要載體蛋白的協(xié)助，同時還需要消耗細胞內化學反應釋放所釋放的能量。①植物根部細胞吸收無機鹽離子②甲狀腺細胞吸收碘離子③動物細胞吸收鉀離子和排出鈉離子(Na-K泵)④小腸上皮細胞和腎小管上皮細胞吸收葡萄糖。逆濃度運輸知識拓展主動運輸分為兩類第一類：直接消耗ATP的主動運輸。通常稱為泵（ATP驅動泵）。Na+-K+泵H+泵ATP驅動泵既是載體同時也是催化ATP水解的酶。H+泵和ATP合酶H+泵:利用ATP逆濃度運輸H+ATP合酶:利用H+的濃度差合成ATP主要分布在葉綠體內囊體膜上和線粒體內膜上。知識拓展主動運輸分為兩類第二類：間接消耗ATP的主動運輸。如圖：小腸上皮細胞逆濃度吸收葡萄糖時，沒有直接消耗ATP，而是利用Na+濃度差的能量。但是Na+濃度差的建立是依靠Na+-K+泵的，而Na+-K+需要消耗ATP。腎小管上皮細胞吸收葡萄糖同上。與生活的聯(lián)系娃哈哈AD鈣奶，A,D各指什么？維生素A，維生素D維生素D是以什么方式被細胞吸收的？自由擴散（維生素D屬于脂質）Ca2+是以什么方式被細胞吸收的？主動運輸與生活的聯(lián)系絕大部分保濕防凍產(chǎn)品中都有油脂類物質（如：甘油），想一想，這是為什么呢？油脂類物質通過自由擴散的方式被細胞吸收，能吸收一部分空氣的水分，同時它可以使一部分自由水轉化為結合水，減少水分的散失，降低結冰點；從而可以防干燥，還能一定程度上防凍。潤膚霜

某同學買了“XX牌膠原蛋白面膜”送給媽媽，因為產(chǎn)品說明中介紹膠原蛋白能被細胞吸收從而增強肌膚的彈性，減少皺紋。

沒有效果，因為蛋白質是大分子物質。

根據(jù)我們所學的知識，大家想想這種面膜會有效果嗎？為什么？控制物質進出細胞流動性體現(xiàn)選擇透過性體現(xiàn)2.模式圖中判斷物質跨膜運輸方式的方法方法便箋根據(jù)分子大小與對載體、能量的需求判斷物質出入細胞的方式小積累一些常見的物質進出細胞的方式3.影響物質出入細胞的因素的曲線分析2.影響物質跨膜運輸因素的分析(1)濃度差對物質跨膜運輸?shù)挠绊憹舛炔钪饕绊懽杂蓴U散和協(xié)助擴散。自由擴散中，濃度差越

，運輸速率越

；協(xié)助擴散中，濃度差達到一定程度后運輸速率不再繼續(xù)增加，原因是受

的限制。大大載體蛋白數(shù)量(2)載體蛋白數(shù)量對跨膜運輸?shù)挠绊戄d體蛋白主要影響

和

。其他條件適宜的情況下，協(xié)助擴散中載體蛋白數(shù)量越多，運輸速率越大；主動運輸中載體蛋白數(shù)量達到一定程度后運輸速率不再增加，可能原因是受能量供應限制。自由擴散不受載體蛋白數(shù)量的影響。協(xié)助擴散主動運輸(3)氧氣含量對跨膜運輸?shù)挠绊懲ㄟ^影響細胞呼吸進而影響主動運輸?shù)乃俾省＂貾點時：

為物質的運輸提供能量。②PQ段：隨著氧氣含量的增加，有氧呼吸產(chǎn)生的能量越

，主動運輸?shù)乃俾试酱蟆＂跶點以后：當氧氣含量達到一定程度后，受載體蛋白數(shù)量以及其他限制因素的影響，運輸速率不再增加。無氧呼吸多(4)溫度1.(必修1P71)主動運輸?shù)囊饬x：

。主動選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質，排出代謝廢物和對細胞有害的物質[深挖教材·長句溯源]2.(必修1P72)免疫細胞行使免疫功能時，會涉及胞吞和胞吐這兩種物質跨膜運輸方式，這兩種方式的共同點有哪些？

提示

能運輸生物大分子等；運輸過程中形成囊泡；需要消耗能量。3.舉例說明同一種物質進出，同一細胞的方式相同嗎？提示

不一定相同，人的紅細胞吸收葡萄糖的方式是協(xié)助擴散，腎小管細胞重吸收葡萄糖的方式是主動運輸。神經(jīng)元吸收鉀離子的方式是主動運輸，而靜息時鉀離子外流的方式是協(xié)助擴散。4.(必修1P73“與社會聯(lián)系”)囊性纖維病是細胞中某種蛋白質結構異常，影響了Na＋和Cl－的跨膜運輸，這一事例說明這種結構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。5.(必修1P74科學前沿)通道蛋白是一類跨越細胞膜磷脂雙分子層的蛋白質。它包含兩大類：___________________________________。載體蛋白載體蛋白的種類和數(shù)量水通道蛋白和離子通道蛋白考向1結合物質出入細胞方式的判斷，考查科學思維能力1.(2018·全國卷Ⅱ，2)下列有關物質跨膜運輸?shù)臄⑹觯_的是(

)A.巨噬細胞攝入病原體的過程屬于協(xié)助擴散B.固醇類激素進入靶細胞的過程屬于主動運輸C.神經(jīng)細胞受到刺激時產(chǎn)生的Na＋內流屬于被動運輸D.護膚品中的甘油進入皮膚細胞的過程屬于主動運輸2.(2019·福建廈門檢測)下列說法中錯誤的是(

)A.果脯在腌制中慢慢變甜，是細胞主動吸收糖分的結果B.水分子進出細胞的方式是被動運輸C.葡萄糖進入人的紅細胞需要載體蛋白的幫助，但不消耗能量，屬于協(xié)助擴散D.大腸桿菌吸收K＋屬于主動運輸，既消耗能量，又需要膜上的載體蛋白協(xié)助3.(2019·海南卷，8)植物細胞中水和礦質元素離子會表現(xiàn)出某些特點。下列敘述錯誤的是(

) A.根細胞中的K＋不能以自由擴散的方式進入土壤溶液中 B.礦質元素離子在細胞內積累可引起外界溶液中的水進入細胞 C.根細胞吸收的礦質元素能夠以離子的形式貯存在液泡中 D.葉肉細胞中參與光合作用光反應階段的水分子屬于結合水

“三看法”快速判定物質出入細胞的方式考向2結合影響物質跨膜運輸?shù)囊蛩兀疾榭茖W思維能力4.(2016·全國卷Ⅰ，2)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。下列敘述正確的是(

) 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.加入蛋白質變性劑會提高離子泵跨膜運輸離子的速率A.A點時影響離子吸收速率的主要因素是能量B.B點時離子吸收速率不再增大是因為載體的數(shù)量有限C.C點時影響離子吸收速率的主要因素是底物濃度D.D點時離子吸收速率不再增大是因為底物濃度太高，細胞發(fā)生質壁分離考向3巧借跨膜運輸相關的實驗，考查科學探究能力6.(2019·海南卷，27)在適宜條件下，測得的某植物根細胞對a、b兩種物質的吸收速率與外界溶液中這兩種物質濃度的關系如圖所示(a、b兩條曲線分別代表植物根細胞對不同濃度a、b兩種物質的吸收速率)?；卮鹣铝袉栴}。(1)根據(jù)實驗結果發(fā)現(xiàn)a是通過自由擴散方式跨膜運輸?shù)?。自由擴散的含義是______________________________________________________________。(2)實驗結果表明：當外界溶液中b的濃度達到一定數(shù)值時，再增加b的濃度，根細胞對b的吸收速率不再增加?？赡艿脑蚴莀_________________________________。(3)王同學據(jù)圖認為b的跨膜運輸方式是主動運輸，李同學認為是協(xié)助擴散。請設計實驗確定王同學的判斷是否正確。要求簡要寫出實驗思路、預期結果和結論。答案(1)物質通過簡單的擴散方式