PAGEPAGE1第4講物質(zhì)的跨膜運輸1.物質(zhì)出入細胞的方式(Ⅱ)2．試驗：通過模擬試驗探究膜的透性3．試驗：視察植物細胞的質(zhì)壁分別和復原1.理解細胞內(nèi)物質(zhì)運輸與能量供應的關(guān)系（生命觀念）2.分析不同物質(zhì)跨膜運輸實例，歸納跨膜運輸?shù)姆绞脚c特點；模型與建立：建立滲透作用的試驗模型（科學思維）3.設計試驗探究膜的透性；分析植物細胞的質(zhì)壁分別及質(zhì)壁分別復原試驗（科學探究）4.依據(jù)滲透作用和物質(zhì)運輸?shù)脑碇笇补嗪褪┓剩ㄉ鐣熑危┘毎奈褪?．滲透(1)概念：在細胞膜等結(jié)構(gòu)的兩側(cè)，較多的水分子從溶質(zhì)分子相對較少的區(qū)域向溶質(zhì)分子相對較多的區(qū)域擴散的現(xiàn)象，稱為滲透。(2)明確滲透系統(tǒng)的組成及條件①具有半透膜。半透膜可以是生物性的選擇透過性膜，如細胞膜，也可以是物理性的過濾膜，如玻璃紙。②半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。濃度差的實質(zhì)是單位體積溶液中溶質(zhì)分子數(shù)的差，即物質(zhì)的量濃度之差，而不是質(zhì)量分數(shù)濃度差。(3)常見滲透裝置圖分析①水分的流淌推斷：當溶液濃度S1>S2時，水分就通過半透膜由S2流向S1；當溶液濃度S1<S2時，水分就通過半透膜由S1流向S2。②在達到滲透平衡后，若存在如圖所示的液面差Δh，則S1溶液濃度仍大于S2。因為液面高的一側(cè)形成的壓強，會阻擋溶劑由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴散。2．動物細胞的吸水和失水(1)(2)原理和現(xiàn)象①外界溶液濃度<細胞質(zhì)濃度?細胞吸水膨脹。②外界溶液濃度>細胞質(zhì)濃度?細胞失水皺縮。③外界溶液濃度＝細胞質(zhì)濃度?水分進出細胞處于動態(tài)平衡。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)壁分別現(xiàn)象。②外界溶液濃度＜細胞液濃度時，細胞吸水，發(fā)生質(zhì)壁分別復原現(xiàn)象。(人教版教材必修1P61“與生活的聯(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(nèi)液體相比，外界溶液濃度高，口腔上皮細胞失水導致的。1．滲透作用中膜兩側(cè)溶液的濃度指的是質(zhì)量百分比濃度。(×)[提示]該濃度是指物質(zhì)的量濃度。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．將動物細胞放入肯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，將動物細胞放入肯定濃度的外界溶液中，能發(fā)生滲透作用。4．質(zhì)壁分別過程中水分子擴散只能單向進行。(×)[提示]質(zhì)壁分別過程中水分子擴散是雙向進行的。5．成熟的植物細胞發(fā)生質(zhì)壁分別過程中，細胞的吸水實力漸漸減小。(×)[提示]發(fā)生質(zhì)壁分別過程中，細胞的吸水實力漸漸變大。1．如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對應的分別是什么？甲乙[提示]a對應①細胞液，b對應⑥原生質(zhì)層，c對應外界溶液。2．對于植物細胞來說，單位時間內(nèi)，水分子進出細胞的數(shù)量相等時，細胞內(nèi)外液體的濃度肯定相等嗎？[提示]不肯定。植物細胞有細胞壁的支持、愛護作用，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。3．酶的特性可通過試驗進行驗證?，F(xiàn)有質(zhì)量分數(shù)為10%的淀粉溶液、質(zhì)量分數(shù)為10%的蔗糖溶液、質(zhì)量分數(shù)為10%麥芽糖溶液、蔗糖酶溶液、清水、半透膜(只允許水分子通過)，長頸漏斗、燒杯、底部中心可放置半透膜的U形管各一個。請依據(jù)滲透作用的原理，選用一套裝置設計試驗，試驗現(xiàn)象能支持酶的催化作用具有專一性，要體現(xiàn)等量原則等試驗設計的基本原則。請寫出最合理的試驗思路及試驗預期。[提示]試驗思路：在底部中心放置半透膜的U形管兩側(cè)分別加入等量的蔗糖溶液和麥芽糖溶液，再在兩側(cè)各加入等量的蔗糖酶溶液，相宜溫度下放置一段時間后，視察兩側(cè)液面的變更。試驗預期：蔗糖溶液一側(cè)液面明顯上升，則支持酶的催化作用具有專一性(或麥芽糖溶液一側(cè)液面明顯降低，則支持酶的催化作用具有專一性)?？疾闈B透作用的原理及條件1．(2024·大興期末測試)某同學制作了如圖1所示的滲透作用裝置，S1和S2分別為漏斗內(nèi)外不同濃度的蔗糖溶液。試驗起先后，長頸漏斗內(nèi)液面的變更如圖2所示，滲透平衡時漏斗內(nèi)外液面差為m。下列說法不正確的是()圖1圖2A．長頸漏斗內(nèi)部液面的上升說明膀胱膜是半透膜B．滲透平衡時，S1溶液的液面高于S2溶液的液面C．將S1和S2溶液換成不同濃度的KNO3溶液，滲透平衡時m值為0D．圖2結(jié)果說明，小分子物質(zhì)都能通過生物膜，而大分子物質(zhì)則不能D[依據(jù)題意，膀胱膜兩側(cè)存在濃度差，故長頸漏斗內(nèi)部液面的上升說明膀胱膜是半透膜，A正確；水分子通過滲透作用進入漏斗，滲透平衡時S1溶液的液面高于S2溶液的液面，B正確；將S1和S2溶液換成不同濃度的KNO3溶液，則滲透平衡時不會出現(xiàn)液面差，因為KNO3可以通過半透膜，C正確；蔗糖屬于小分子，故圖2結(jié)果不能說明大分子物質(zhì)不能通過生物膜，D錯誤。]2．(2024·泰安模擬)如圖A為兩個滲透裝置，溶液a、b為不同濃度的同種溶液，且a溶液濃度<b溶液濃度，c為清水，圖B為顯微鏡下視察到的某植物表皮細胞，下列敘述錯誤的是()A．圖A中裝置2的液面一段時間后會高于裝置1的液面B．圖B中的⑤④⑥相當于圖A中的②C．若圖B所示為某農(nóng)作物的根毛細胞，此時應剛好澆灌D．圖B中的⑦與圖A中的②通透性不同B[圖A中的②為半透膜，相當于B圖中的⑥⑧⑦，B項錯誤。]考查動植物細胞的吸水和失水3．(2024·青島檢測)將甲、乙兩種植物的塊莖切成形態(tài)、大小相同的細條，分別置于質(zhì)量濃度為0.3g/mL蔗糖溶液中，繪制的失水量曲線如下。下列敘述錯誤的是()A．與圖相關(guān)細胞的原生質(zhì)層會有肯定程度的收縮B．由圖推知甲植物細胞液濃度小于乙植物細胞液濃度C．4min時細胞液的滲透壓大于外界溶液的滲透壓D．8min時水分子跨膜運輸進出細胞達到平衡C[甲、乙兩種植物的塊莖切成形態(tài)、大小相同的細條，分別置于質(zhì)量濃度為0.3g/mL蔗糖溶液中，細胞發(fā)生失水，因此細胞的原生質(zhì)層會有肯定程度的收縮，A正確；由圖看出甲細胞失水較多，因此推知甲植物細胞液濃度小于乙植物細胞液濃度，B項正確；4min時，細胞仍在失水，因此4min時細胞液的滲透壓小于外界溶液的滲透壓，C項錯誤；8min時失水量不再變更，水分子跨膜運輸進出細胞達到平衡，D項正確。]4．(2024·廣東六校聯(lián)考)科研人員將人的紅細胞分別置于蒸餾水及4種等滲溶液中，測定紅細胞溶血(紅細胞裂開)所需的時間，結(jié)果如圖所示。據(jù)圖分析正確的是()A．不同物質(zhì)的運輸速率取決于膜上載體蛋白的數(shù)量B．與乙醇溶液相比，處在丙酮溶液中的紅細胞吸水更快C．紅細胞對各種物質(zhì)的汲取體現(xiàn)了細胞膜具有肯定的流淌性D．處于氯化銨溶液中的紅細胞溶血時間最長可能與紅細胞無法汲取Cl－和NHeq\o\al(＋,4)有關(guān)B[甘油、乙醇、丙酮的運輸與膜上載體蛋白的數(shù)量無關(guān)，A錯誤；乙醇和丙酮溶液中紅細胞吸水的速度大小關(guān)系為丙酮＞乙醇，B正確；紅細胞對各種物質(zhì)的汲取體現(xiàn)了細胞膜的選擇透過性，C錯誤；處于氯化銨溶液中的紅細胞溶血時間最長說明紅細胞汲取Cl－和NHeq\o\al(＋,4)的速率較慢，D錯誤。]細胞吸水、失水的推斷方法(1)通過比較細胞外溶液和細胞液的濃度大小來推斷：當細胞外溶液濃度大于細胞液濃度時，細胞失水；當細胞外溶液濃度小于細胞液濃度時，細胞吸水；當細胞外溶液與細胞液的濃度相等時，細胞失水量和吸水量相等，處于動態(tài)平衡。(2)依據(jù)重量或長度變更(如蘿卜條)來判定：若重量增加或長度變長，則吸水；反之則失水。視察植物細胞的質(zhì)壁分別和復原(試驗)1．試驗原理(1)成熟植物細胞的原生質(zhì)層相當于一層半透膜。(2)細胞液具有肯定的濃度，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．試驗步驟操作一：視察新制取的洋蔥表皮①制作紫色洋蔥鱗片葉外表皮的臨時裝片②低倍顯微鏡視察eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(有一個紫色的中心大液泡,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視察②低倍顯微鏡視察eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(中心液泡漸漸變?。ㄗ仙由睿?原生質(zhì)層與細胞壁漸漸分別))eq\a\vs4\al()操作三：將操作二中的洋蔥表皮置于清水中視察②低倍顯微鏡視察eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(中心液泡漸漸變大,原生質(zhì)層漸漸貼近細胞壁))3．試驗結(jié)論1．關(guān)于質(zhì)壁分別和復原試驗的四個留意點(1)將發(fā)生質(zhì)壁分別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)壁分別的復原，但假如所用溶液為葡萄糖、KNO3、尿素、乙二醇等能被細胞汲取的物質(zhì)，發(fā)生質(zhì)壁分別后因細胞主動或被動汲取溶質(zhì)而使細胞液濃度增大，植物細胞會吸水引起質(zhì)壁分別后的自動復原。(2)質(zhì)壁分別過程中，外界溶液濃度大于細胞液濃度，質(zhì)壁分別程度越大，植物細胞吸水實力越強；質(zhì)壁分別復原過程中，外界溶液濃度小于細胞液濃度。(3)質(zhì)壁分別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)本試驗用顯微鏡視察了三次，第一次與其次次形成比照，第三次與其次次形成比照，該比照方法為自身比照。2．質(zhì)壁分別試驗的拓展應用(1)推斷成熟植物細胞是否有生物活性待測成熟植物細胞＋肯定濃度的蔗糖溶液?鏡檢eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(發(fā)生質(zhì)壁分別→活（細胞）,不發(fā)生質(zhì)壁分別→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\up10(鏡檢))細胞液濃度介于未發(fā)生質(zhì)壁分別和剛發(fā)生質(zhì)壁分別的蔗糖溶液濃度之間。(3)比較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\up10(鏡檢))發(fā)生質(zhì)壁分別所需時間越短，細胞液濃度越小，反之細胞液濃度越大。(4)比較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\up10(鏡檢))記錄剛剛發(fā)生質(zhì)壁分別所需時間→比較所用時間長短→推斷溶液濃度的大小(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\{(\a\vs4\al\co1(只發(fā)生質(zhì)壁分別→蔗糖溶液,質(zhì)壁分別后自動復原→KNO3溶液))1．(2024·煙臺一中檢測)在“視察植物細胞的質(zhì)壁分別和復原”試驗中，對紫色洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片進行了三次視察和兩次處理。下列有關(guān)敘述正確的是()A．第一次視察為低倍鏡視察，后兩次為高倍鏡視察B．第一次處理滴加的液體為清水，其次次滴加的液體為0.3g/mL的蔗糖溶液C．若將紫色洋蔥鱗片葉的外表皮換成內(nèi)表皮，則不會發(fā)生質(zhì)壁分別D．紫色洋蔥鱗片葉外表皮中不屬于原生質(zhì)層的有細胞壁、細胞核和細胞液D[“視察植物細胞的質(zhì)壁分別和復原”試驗中，一般須要進行三次顯微視察，第一次是正常細胞的視察，其次次是質(zhì)壁分別細胞的視察，第三次是質(zhì)壁分別復原細胞的視察。三次視察均為低倍鏡視察，A錯誤；第一次處理滴加的液體為0.3g/mL的蔗糖溶液，視察質(zhì)壁分別現(xiàn)象，其次次滴加的液體為清水，視察質(zhì)壁分別復原現(xiàn)象，B錯誤；紫色洋蔥鱗片葉的內(nèi)表皮也會發(fā)生質(zhì)壁分別，但不含色素，現(xiàn)象不明顯，C錯誤；原生質(zhì)層是指細胞膜、液泡膜及兩層膜之間的細胞質(zhì)，紫色洋蔥鱗片葉外表皮中不屬于原生質(zhì)層的有細胞壁、細胞核和細胞液，D正確。]2．如圖是某同學進行“視察洋蔥表皮細胞的質(zhì)壁分別及質(zhì)壁分別復原”活動時拍攝的顯微鏡下的細胞圖像。下列敘述正確的是()A．①所指暗線是細胞壁，它兩側(cè)的蔗糖溶液濃度會有較大的差異B．②所指亮區(qū)是細胞質(zhì)基質(zhì)，視察不到細胞器是因為它們都是半透亮的C．③所指暗區(qū)是細胞液，它屬于細胞質(zhì)，復原時也有水分子出液泡D．④所指亮區(qū)是細胞膜，該試驗證明白它的選擇透性與細胞壁不同C[分析圖片：①為細胞壁，②為細胞壁與細胞膜之間的間隙，③為紫色大液泡(含細胞液)，④為細胞膜與液泡膜之間的細胞質(zhì)。①所指暗線是細胞壁，由于它是全透性的結(jié)構(gòu)，所以它兩側(cè)的蔗糖溶液濃度沒有明顯差異，A項錯誤；②所指亮區(qū)是細胞壁與細胞膜之間的間隙，B項錯誤；③所指暗區(qū)是細胞液，它屬于細胞質(zhì)，復原時也有水分子出液泡，C項正確；④所指亮區(qū)是細胞膜與液泡膜之間的細胞質(zhì)，D項錯誤。]3．在視察某植物細胞的質(zhì)壁分別及質(zhì)壁分別復原試驗中，依次視察到的結(jié)果示意圖如下，其中①、②指細胞結(jié)構(gòu)。下列敘述正確的是()甲乙丙A．甲狀態(tài)時不存在水分子跨膜運輸進出細胞的現(xiàn)象B．甲→乙變更的緣由之一是結(jié)構(gòu)①的伸縮性比②要大C．乙→丙的變更是由于外界溶液濃度小于細胞液濃度所致D．細胞發(fā)生滲透作用至丙狀態(tài)，一段時間后該細胞會裂開C[本題考查的是植物細胞滲透作用及質(zhì)壁分別的相關(guān)學問點。甲維持細胞正常形態(tài)，進入細胞的水分子和從細胞中出去的水分子一樣多，處于動態(tài)平衡狀態(tài)，A錯誤；甲→乙發(fā)生了滲透失水，細胞質(zhì)壁分別，緣由之一是結(jié)構(gòu)①細胞壁的伸縮性比結(jié)構(gòu)②細胞膜的伸縮性要小，B錯誤；乙→丙發(fā)生了滲透吸水，此時外界溶液濃度比細胞液濃度小，C正確；丙細胞可能發(fā)生滲透吸水，但植物細胞滲透吸水只會膨脹不會脹破，D錯誤。]4．(2024·長春市高三質(zhì)檢)將同一紅色月季花瓣制成兩組相同的臨時裝片，分別浸潤在甲、乙兩種溶液中，測得液泡直徑的變更狀況如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是()A．乙溶液的濃度大于甲溶液的濃度B．2～6min乙溶液中細胞的吸水實力漸漸增大C．甲溶液中的溶質(zhì)分子在2min后起先進入細胞D．甲溶液中細胞體積與液泡體積的變更量相等B[從圖中曲線可知，最初2min內(nèi)，甲細胞失水速度快于乙細胞，所以甲溶液的濃度大于乙溶液的濃度；處于甲溶液中液泡體積在2min前減小的幅度變緩，說明甲的溶質(zhì)分子在2min前起先進入細胞；植物細胞的細胞壁伸縮性小，細胞體積基本沒變，而液泡體積變小。]物質(zhì)出入細胞的方式1．物質(zhì)運輸?shù)姆绞?、特點和實例(連線)特點方式實例eq\a\vs4\al(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)eq\a\vs4\al(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)eq\a\vs4\al(③需載體和能量)c．幫助擴散eq\a\vs4\al(Ⅲ.小腸上皮細胞,汲取葡萄糖)eq\a\vs4\al(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—Ⅳ2．依據(jù)圖示進一步確定物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞胶陀绊懸蛩丶滓冶?1)填寫以下有關(guān)跨膜運輸方式及結(jié)構(gòu)的名稱：圖甲：自由擴散；圖乙：幫助擴散；圖丙：主動運輸；a：載體蛋白。(2)填寫以下有關(guān)跨膜運輸方式的影響因素：圖甲：濃度差；圖乙：濃度差和載體蛋白；圖丙：載體蛋白和能量。(1)(人教版教材必修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)異樣，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載體蛋白，也反映了細胞膜對離子的汲取具有選擇性是通過細胞膜上載體蛋白的種類和數(shù)量來實現(xiàn)的。(2)(人教版教材必修1P74“科學前沿”拓展)2003年諾貝爾化學獎授予了探討細胞膜水通道蛋白的科學家。請思索離子通道蛋白與載體蛋白的異同。[提示]相同點：化學本質(zhì)均為蛋白質(zhì)、分布均在細胞的膜結(jié)構(gòu)中、都有限制特定物質(zhì)跨膜運輸?shù)墓δ?。不同點：(1)通道蛋白參加的是被動運輸，是從高濃度的一側(cè)運輸?shù)降蜐舛鹊囊粋?cè)，不消耗能量；載體蛋白參加的是主動運輸或被動運輸，是從低濃度的一側(cè)運輸?shù)礁邼舛鹊囊粋?cè)或從高濃度的一側(cè)運輸?shù)降蜐舛鹊囊粋?cè)，消耗能量或不消耗能量。(2)通道蛋白在運輸過程中不與被運輸?shù)奈镔|(zhì)結(jié)合，也不移動；載體蛋白與被運輸?shù)奈镔|(zhì)結(jié)合，并且要移動。1．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。2．通過載體蛋白的物質(zhì)轉(zhuǎn)運屬于主動運輸。(×)[提示]幫助擴散也通過載體蛋白轉(zhuǎn)運物質(zhì)。3．在神經(jīng)細胞上動作電位產(chǎn)生與膜電位復原過程中，Na＋流入和排出都是主動運輸。(×)[提示]Na＋流入為被動運輸。4．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。5．主動運輸使膜內(nèi)外物質(zhì)濃度趨于一樣，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)。影響物質(zhì)跨膜運輸因素的分析1．濃度差對物質(zhì)跨膜運輸?shù)挠绊憹舛炔钪饕绊懽杂蓴U散和幫助擴散。自由擴散中，濃度差越大，運輸速率越大；幫助擴散中，濃度差達到肯定程度后運輸速率不再接著增加，緣由是受載體數(shù)量的限制。2．氧氣含量對物質(zhì)跨膜運輸?shù)挠绊懲ㄟ^影響細胞的呼吸進而影響主動運輸?shù)乃俾省?1)P點時：無氧呼吸為物質(zhì)的汲取供應能量。(2)PQ段：隨著氧氣含量的增加，有氧呼吸產(chǎn)生的能量增多，主動運輸?shù)乃俾试龃蟆?3)Q點以后：當氧氣含量達到肯定程度后，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。3．溫度溫度影響物質(zhì)運輸速率時，既與分子的運動有關(guān)，也與細胞呼吸有關(guān)。1．同一種物質(zhì)進入不同細胞的方式相同嗎？舉例說明。同一種物質(zhì)出入同一細胞的方式相同嗎？舉例說明。[提示]不肯定相同，人的紅細胞汲取葡萄糖的方式是幫助擴散，腎小管重汲取葡萄糖的方式是主動運輸。不肯定相同，神經(jīng)元汲取鉀離子的方式是主動運輸，而靜息時鉀離子外流的方式是幫助擴散。2．胞吐和胞吞兩種方式的共同點是什么？[提示](1)能運輸生物大分子等；(2)運輸過程中形成囊泡；(3)須要消耗能量。3．若對離體心肌細胞施用某種毒素，結(jié)果心肌細胞對Ca2＋汲取量明顯削減，而對K＋的汲取不受影響，其緣由最可能是什么？[提示]運輸Ca2＋的載體被破壞。4．檉柳是一種泌鹽植物，葉子和嫩枝可以將汲取的鹽分排出，是強耐鹽植物。檉柳從土壤中汲取無機鹽的方式是主動運輸還是被動運輸？請設計試驗加以證明。試驗材料：檉柳幼苗若干；相宜濃度的含Ca2＋和K＋的完全培育液；細胞呼吸抑制劑；蒸餾水。請寫出試驗步驟，并預期試驗結(jié)果。[提示]試驗步驟：①將檉柳幼苗隨機分為甲、乙兩組，分別培育在相宜濃度的含Ca2＋和K＋的完全培育液中。②甲組檉柳幼苗的培育液中，加入肯定量的細胞呼吸抑制劑，乙組檉柳幼苗的培育液中加入等量的蒸餾水，在相宜的條件下培育。③分別測定兩組檉柳幼苗汲取Ca2＋和K＋的速率，并進行比較。結(jié)果預料：若兩組植株對Ca2＋和K＋的汲取速率相同，則檉柳從土壤中汲取無機鹽的方式是被動運輸；若甲組植株對Ca2＋和K＋的汲取速率明顯小于乙組植株對Ca2＋和K＋的汲取速率，則檉柳從土壤中汲取無機鹽的方式是主動運輸?？疾槲镔|(zhì)出入細胞的方式及特點1．(2024·全國卷Ⅱ)下列有關(guān)物質(zhì)跨膜運輸?shù)臄⑹?，正確的是()A．巨噬細胞攝入病原體的過程屬于幫助擴散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(nèi)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C[巨噬細胞依靠細胞膜的流淌性以胞吞的方式攝入病原體，A項錯誤；固醇類激素屬于脂質(zhì)，以自由擴散的方式進入靶細胞，B項錯誤；神經(jīng)細胞受到刺激時，Na＋順濃度梯度內(nèi)流，屬于被動運輸，C項正確；甘油以自由擴散的方式進入細胞，D項錯誤。]2．(2024·安徽定遠重點中學一模)如圖表示物質(zhì)進出細胞1和細胞2的過程示意圖。據(jù)圖分析正確的是()A．甲、丁物質(zhì)都是順相對含量梯度運輸?shù)腂．乙物質(zhì)的作用體現(xiàn)了細胞膜的選擇透過性C．乙物質(zhì)離開細胞1的方式不須要載體且都是大分子轉(zhuǎn)運D．運輸甲和丙物質(zhì)的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)不同，但都具有專一性D[據(jù)圖分析，甲物質(zhì)是順相對含量梯度運輸?shù)?，丁物質(zhì)是逆相對含量梯度運輸?shù)?，A錯誤；乙物質(zhì)的作用體現(xiàn)了細胞膜的信息溝通功能，B錯誤；乙物質(zhì)離開細胞1的方式是胞吐，不須要載體，但通過胞吐分泌出細胞外的物質(zhì)不肯定都是大分子，C錯誤；運輸甲和丙物質(zhì)的載體蛋白結(jié)構(gòu)不同，載體具有專一性，D正確。]物質(zhì)運輸方式的幾個“不肯定”(1)胞吐、胞吞的不肯定是大分子物質(zhì)，如神經(jīng)遞質(zhì)是小分子物質(zhì)，通過胞吐排出細胞。(2)生物大分子不肯定都是以胞吞、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肯定就是主動運輸，胞吞和胞吐也消耗能量。(4)同一種物質(zhì)進出細胞的方式不肯定相同①葡萄糖eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(進入紅細胞：幫助擴散,\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(進入小腸絨毛上皮細胞,腎小管重汲取葡萄糖))主動運輸))②Na＋eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(進入神經(jīng)細胞：幫助擴散（靠離子通道）,運出神經(jīng)細胞：主動運輸（Na＋－K＋泵）))③K＋eq\b\lc\{(\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：幫助擴散（靠離子通道）))考查外界因素對物質(zhì)出入細胞的影響3．動物細胞內(nèi)低Na＋高K＋的離子濃度對于神經(jīng)沖動的產(chǎn)生、細胞滲透平衡等生命活動具有重要作用。這種濃度差與細胞膜上的Na＋－K＋泵有關(guān)，其作用原理如圖所示，下列說法不正確的是()A．Na＋和K＋的運輸方式為主動運輸B．Na＋－K＋泵每次運輸?shù)腘a＋數(shù)量多于K＋C．在細胞培育液中加入烏苯苷會影響K＋的運輸D．該運輸過程的持續(xù)會導致大量ADP的積累D[讀圖可知，Na＋和K＋的運輸過程中須要載體蛋白參加且消耗ATP，其運輸方式為主動運輸，A正確；Na＋－K＋泵每次運輸中，泵出3個Na＋泵入2個K＋，即每次運輸?shù)腘a＋數(shù)量多于K＋，B正確；烏苯苷會競爭與載體蛋白的結(jié)合位點，C正確；在細胞內(nèi)ATP和ADP之間的轉(zhuǎn)化存在一個動態(tài)平衡，因此該運輸過程的持續(xù)不會導致ADP大量積累，D錯誤。]4．(2024·邯鄲高三模擬)主動運輸?shù)哪芰靠蓙碜訟TP水解或電化學梯度(離子的濃度梯度)，如圖是與小腸上皮細胞有關(guān)的葡萄糖跨膜運輸?shù)氖疽鈭D，其中a、b、c表示載體蛋白。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是()A．載體蛋白b轉(zhuǎn)運葡萄糖的過程中須要ATP水解供能B．在載體蛋白c的幫助下，細胞內(nèi)外的Na＋濃度趨于相同C．腸腔中的Na＋濃度降低，會影響小腸上皮細胞汲取葡萄糖D．機體短暫的供氧不足，會影響葡萄糖由小腸上皮細胞進入組織液C[載體蛋白b轉(zhuǎn)運葡萄糖是從高濃度向低濃度一側(cè)運輸，為幫助擴散，不須要消耗ATP，A錯誤；載體蛋白c運輸Na＋，是由低濃度向高濃度一側(cè)運輸，為主動運輸，最終會使細胞外的Na＋濃度高于細胞內(nèi)的Na＋濃度，B錯誤；葡萄糖運出小腸上皮細胞進入組織液時，是從高濃度向低濃度一側(cè)運輸，為幫助擴散，不須要消耗ATP，機體短暫的供氧不足，不會影響葡萄糖由小腸上皮細胞進入組織液，D錯誤。]物質(zhì)出入細胞的相關(guān)試驗分析和探究5．(2024·淄博一模)向某動物細胞內(nèi)注入微量的24Na＋，一會兒可測得細胞四周溶液中出現(xiàn)24Na＋；在細胞四周溶液中加入某物質(zhì)后，24Na＋外流停止；再向細胞內(nèi)注入ATP后，24Na＋復原外流。下列推斷合理的是()A．該物質(zhì)變更了細胞膜的結(jié)構(gòu)B．該物質(zhì)破壞了24Na＋載體的結(jié)構(gòu)C．該物質(zhì)使ATP水解酶變性失活 D．24Na＋通過細胞膜外流的方式為主動運輸D[依據(jù)題目信息在細胞四周溶液中加入某物質(zhì)后，24Na＋外流停止，再向細胞內(nèi)注入ATP后，24Na＋復原外流。因此推斷該物質(zhì)可能是抑制了細胞呼吸，造成24Na＋外流停止。進一步推斷24Na＋通過細胞膜外流的方式為主動運輸。]6．(2024·衡水中學期中)水存在兩種跨膜運輸機制：一種是通過脂雙層的自由擴散，另一種是通過專一的水通道——水孔蛋白跨膜運輸。探討者據(jù)此提出的試驗思路如下：①試驗分組：甲組：腎小管上皮細胞＋生理鹽水配制的蛋白酶液乙組：腎小管上皮細胞＋X②將甲、乙兩組制成裝片，在蓋玻片一側(cè)滴清水，另一側(cè)用吸水紙吸引，顯微鏡下視察裂開的細胞數(shù)目。(1)試驗目的：_____________________________。(2)題中X是______________________________。(3)若甲組和乙組裂開的細胞數(shù)目基本相同，說明___________；若甲組極少的細胞發(fā)生裂開，乙組多數(shù)細胞裂開，說明_____________________；若出現(xiàn)____________________________，說明腎小管上皮細胞通過兩種方式汲取水分。[解析]題目信息給出了細胞吸水的兩種方式：一種是通過脂雙層的自由擴散，另一種是通過專一的水通道——水孔蛋白跨膜運輸。要探究水通過什么方式被汲取，應設置膜蛋白被除去的試驗組和不處理的比照，進行探究。腎小管細胞吸水的方式可能有三種狀況：一自由擴散，二水孔蛋白汲取，三兩種同時進行。[答案](1)探究腎小管上皮細胞膜或腎小管上皮細胞的吸水方式(合理即可)(2)等量的生理鹽水(3)水通過腎小管上皮細胞的方式是自由擴散腎小管上皮細胞主要依靠水孔蛋白吸水甲、乙兩組均出現(xiàn)肯定裂開的細胞，且甲組裂開的細胞數(shù)量比乙組少1.滲透平衡不行看作沒有水分子移動，也不行看作兩側(cè)溶液濃度肯定相等，只意味著半透膜兩側(cè)水分子移動達到動態(tài)平衡狀態(tài)。2．Na＋、K＋等無機鹽離子一般以主動運輸方式進出細胞，但也可通過幫助擴散(或離子通道)進出細胞，如神經(jīng)細胞維持靜息電位時的K＋外流和形成動作電位時的Na＋內(nèi)流。3．植物汲取水分的方式是自由擴散，而汲取無機鹽離子的方式是主動運輸，因此可以說植物對水分和無機鹽的汲取是兩個相對獨立的過程。4．物質(zhì)跨膜運輸(自由擴散、幫助擴散、主動運輸)體現(xiàn)了生物膜的選擇透過性；大分子物質(zhì)和顆粒性物質(zhì)的胞吞、胞吐體現(xiàn)了生物膜的流淌性。1.滲透作用的發(fā)生必需依靠半透膜和膜兩側(cè)的濃度差。2．原生質(zhì)層由細胞膜、液泡膜以及二者之間的細胞質(zhì)組成，具有選擇透過性。3．被動運輸包括自由擴散和幫助擴散，它們都是順濃度梯度運輸?shù)倪^程，不消耗能量，但是幫助擴散須要載體蛋白。4．主動運輸是逆濃度梯度運輸?shù)倪^程，須要載體蛋白的幫助和消耗能量。5．胞吞和胞吐是借助于膜的融合完成的，與膜的流淌性有關(guān)，它是大分子和顆粒性物質(zhì)進出細胞的物質(zhì)運輸方式，靠ATP供應動力。真題體驗|感悟高考淬煉考能1．(2024·全國卷Ⅱ)某種H＋－ATPase是一種位于膜上的載體蛋白，具有ATP水解酶活性，能夠利用水解ATP釋放的能量逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運H＋。①將某植物氣孔的保衛(wèi)細胞懸浮在肯定pH的溶液中(假設細胞內(nèi)的pH高于細胞外)，置于暗中一段時間后，溶液的pH不變。②再將含有保衛(wèi)細胞的該溶液分成兩組，一組照耀藍光后溶液的pH明顯降低；另一組先在溶液中加入H＋－ATPase的抑制劑(抑制ATP水解)，再用藍光照耀，溶液的pH不變。依據(jù)上述試驗結(jié)果，下列推想不合理的是()A．H＋－ATPase位于保衛(wèi)細胞質(zhì)膜上，藍光能夠引起細胞內(nèi)的H＋轉(zhuǎn)運到細胞外B．藍光通過保衛(wèi)細胞質(zhì)膜上的H＋－ATPase發(fā)揮作用導致H＋逆濃度梯度跨膜運輸C．H＋－ATPase逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運H＋所需的能量可由藍光干脆供應D．溶液中的H＋不能通過自由擴散的方式透過細胞質(zhì)膜進入保衛(wèi)細胞C[用藍光照耀后，含有保衛(wèi)細胞的溶液的pH下降，可推想細胞內(nèi)的H＋被轉(zhuǎn)運到了細胞外，再結(jié)合題干信息可推想H＋－ATPase位于保衛(wèi)細胞質(zhì)膜上，A項不符合題意；細胞內(nèi)pH高于細胞外，即細胞內(nèi)H＋濃度低于細胞外，用藍光照耀后，溶液的pH明顯降低，推想藍光可通過保衛(wèi)細胞質(zhì)膜上的H＋－ATPase發(fā)揮作用，使細胞內(nèi)的H＋逆濃度梯度轉(zhuǎn)運到細胞外，B項不符合題意；H＋－ATPase逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運H＋所需的能量來自ATP水解，不是由藍光