資源簡介

第三節(jié)　物質(zhì)通過多種方式出入細胞
　1.舉例說明有些物質(zhì)順濃度梯度進出細胞,不需要額外提供能量;有些物質(zhì)逆濃度梯度進出細胞,需要能量和載體蛋白。
2.舉例說明大分子物質(zhì)可以通過胞吞、胞吐進出細胞。
　1.比較擴散與滲透的差異,歸納總結(jié)滲透發(fā)生的條件,培養(yǎng)科學(xué)思維能力。
2.通過質(zhì)壁分離與質(zhì)壁分離復(fù)原實驗培養(yǎng)科學(xué)探究與科學(xué)思維能力。
3.運用歸納與概括的方法比較被動轉(zhuǎn)運、主動轉(zhuǎn)運與胞吞、胞吐等運輸方式的差異,并能夠嘗試解釋生產(chǎn)生活中的生物學(xué)問題,培養(yǎng)科學(xué)思維和社會責(zé)任意識。
一、被動轉(zhuǎn)運不需要消耗能量
1.擴散和滲透
項目 概念 過程與結(jié)果
擴散 分子或離子從高濃度處向低濃度處運動的現(xiàn)象 使得該分子或離子分布均勻,直到平衡
滲透 水分子通過半透膜的擴散 水分子是從其分子數(shù)相對較多的一側(cè)進入水分子數(shù)相對較少的一側(cè)(即水分子是從溶液中溶質(zhì)的濃度低的一側(cè)進入濃度高的一側(cè))
2.動植物細胞的吸水和失水
(1)動物細胞的吸水和失水(以哺乳動物成熟紅細胞為例)。
項目 吸水 水分子進出平衡 失水
條 件 外界溶液濃度小于細胞內(nèi)液濃度 外界溶液濃度等于細胞內(nèi)液濃度 外界溶液濃度大于細胞內(nèi)液濃度
現(xiàn)象 細胞吸水漲大甚至破裂 細胞無變化 細胞皺縮
(2)植物細胞的吸水和失水(以成熟植物細胞為例)。
項 目 吸水 水分子進出平衡 失水
條 件 外界溶液濃度小于細胞液濃度 外界溶液濃度等于細胞液濃度 外界溶液濃度大于細胞液濃度
現(xiàn) 象 細胞膨脹 細胞無變化 細胞發(fā)生質(zhì)壁分離
3.被動轉(zhuǎn)運
(1)含義:物質(zhì)由濃度較高的一側(cè)轉(zhuǎn)運至濃度較低的一側(cè)。這種轉(zhuǎn)運不需要消耗能量。
(2)類型:擴散和易化擴散。
(3)易化擴散(如圖)。
①運輸方向:A(高濃度)→B(低濃度)。
②能量需求:不耗能。
③需要C(載體蛋白)協(xié)助。
擴散與易化擴散的相同點是什么(答出兩點) 主要不同點是什么(答出一點)
提示:
項目 擴散 易化擴散
不同點 是否需要 載體蛋白 不需要 需要
運輸速率 較慢 較快
相同點 均由高濃度向低濃度運輸;均不耗能
二、觀察植物細胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象
1.實驗原理
(1)植物細胞浸泡在不同濃度的溶液中,由于細胞液與外界溶液中溶質(zhì)的濃度的差異,植物細胞可能因吸水、失水引起細胞形態(tài)的變化。
(2)細胞質(zhì)壁分離或質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象可以通過顯微鏡觀察到。
2.方法步驟
(1)制作洋蔥表皮的臨時裝片。
載玻片中央滴一滴清水→紫色洋蔥外表皮(約0.5 cm2)放在載玻片水滴中,展平→蓋上蓋玻片。
(2)觀察質(zhì)壁分離現(xiàn)象及質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。
①觀察初始狀態(tài):先用低倍鏡觀察→再用高倍鏡觀察(可能觀察到細胞膜及其以內(nèi)部分緊緊地貼著細胞壁)。
②觀察質(zhì)壁分離:在蓋玻片的一側(cè)滴入質(zhì)量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液,重復(fù)幾次后,在蓋玻片的另一側(cè)用吸水紙吸引,用高倍鏡觀察。
③觀察質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象:從蓋玻片的一側(cè)滴入清水,在蓋玻片的另一側(cè)用吸水紙吸引,重復(fù)幾次后,用高倍鏡觀察。
1.發(fā)生滲透作用時需具備什么條件
提示:①半透膜;②半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。
2.人體成熟紅細胞會發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象嗎 為什么
提示:不會。該細胞無細胞壁。
三、主動轉(zhuǎn)運需要載體蛋白,并且消耗能量
1.圖示
2.圖示分析
(1)運輸方向:低濃度→高濃度。
(2)需要A載體蛋白協(xié)助。
(3)能量需求:需要消耗B,B代表ATP。
　如何區(qū)分易化擴散和主動轉(zhuǎn)運
提示:二者均需要載體蛋白,但前者不耗能,物質(zhì)轉(zhuǎn)運方向是由高濃度到低濃度,后者正好相反。
四、有些物質(zhì)通過胞吞、胞吐進出細胞
1.運輸特點
運輸物質(zhì)需要被細胞膜包裹。
2.運輸物質(zhì)類型
主要是某些生物大分子,如蛋白質(zhì)、多糖等。
3.能量需求
需要消耗能量。
4.運輸物質(zhì)的性質(zhì)
可以是固體,也可以是液體。
1.胞吞和胞吐現(xiàn)象依賴于細胞膜的什么特性
提示:流動性。
2.抗體被分泌到細胞外的運輸方式是什么
提示:胞吐。
[自主學(xué)習(xí)檢測]——教材基礎(chǔ)熟記于心
1.當(dāng)紅細胞失水皺縮時,水分子只從細胞溶膠滲透到細胞外。(　×　)
提示:當(dāng)紅細胞失水皺縮時,水分子由細胞溶膠滲透到細胞外的量大于從細胞外滲透到細胞溶膠的量。
2.胞吞、胞吐都需要消耗能量,也需要載體。(　×　)
提示:胞吞、胞吐不需要載體,但需要消耗細胞代謝產(chǎn)生的能量。
3.主動轉(zhuǎn)運是細胞最重要的吸收或排出物質(zhì)的方式。(　√　)
4.質(zhì)壁分離發(fā)生的條件之一是細胞液的濃度大于外界溶液濃度。(　×　)
提示:質(zhì)壁分離發(fā)生的條件之一是細胞液的濃度小于外界溶液濃度。
5.紅細胞、洋蔥表皮細胞、變形蟲細胞放在清水中,只有洋蔥表皮細胞因存在細胞壁不會出現(xiàn)破裂現(xiàn)象。(　×　)
提示:變形蟲有排出體內(nèi)多余水分的機制,放在清水中也不會出現(xiàn)破裂現(xiàn)象。
6.胞吞作用發(fā)生時,包裹物質(zhì)的細胞膜會與整個細胞膜脫離。(　√　)
7.擴散不需要載體和能量,而易化擴散需要載體和能量。(　×　)
提示:易化擴散需要載體,但不需要能量。
8.載體蛋白與被轉(zhuǎn)運的分子或離子結(jié)合后改變形狀,這種改變不能恢復(fù)。(　×　)
提示:載體蛋白與被轉(zhuǎn)運的分子或離子結(jié)合后改變形狀,這種改變是可以恢復(fù)的。
任務(wù)一　比較動植物細胞滲透作用的發(fā)生
[任務(wù)突破1]
滲透裝置與滲透作用的發(fā)生
(1)發(fā)生條件。
(2)滲透裝置。
①滲透裝置的構(gòu)成:半透膜及膜兩側(cè)存在濃度差。
②成熟植物細胞相當(dāng)于一個滲透系統(tǒng):成熟的植物細胞的細胞膜、液泡膜和兩層膜之間的細胞質(zhì)可看作一層半透膜,細胞液和外界溶液往往具有一定的濃度差,因此成熟的植物細胞可看作是一個滲透系統(tǒng)。
(3)現(xiàn)象分析。
①漏斗內(nèi)液面上升的原因:單位時間內(nèi)由清水進入蔗糖溶液中的水分子數(shù)多于由蔗糖溶液進入清水中的水分子數(shù)。
②漏斗內(nèi)液面停止上升的原因:隨著液面的不斷上升,漏斗內(nèi)液體的壓強越來越大,從而使水分子從漏斗內(nèi)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(nèi)液面不再升高,此時水分子的進出達到相對平衡。
[遷移應(yīng)用]
[典例1-1] (2022·舟山高一學(xué)考質(zhì)量檢測)如圖為U型滲透裝置,S1和S2是兩種不同的溶質(zhì),起始時兩側(cè)液面高度相同,只有水和S1能透過半透膜,經(jīng)過一段時間達到滲透平衡,下列說法錯誤的是(　A　)
A.若開始時S1的物質(zhì)的量濃度大于S2的,平衡時右側(cè)高于左側(cè)
B.若開始時S1的物質(zhì)的量濃度小于S2的,平衡時右側(cè)低于左側(cè)
C.不論開始時S1和S2哪側(cè)物質(zhì)的量濃度高,平衡時都是右側(cè)低于左側(cè)
D.達到滲透平衡時水分子依舊移動,且左側(cè)的物質(zhì)的量濃度大于右側(cè)
解析:若開始時S1的物質(zhì)的量濃度大于S2的,S1會從右側(cè)透過半透膜進入左側(cè),最終右側(cè)物質(zhì)的量濃度小于左側(cè),平衡時右側(cè)低于左側(cè);因為S1會從右側(cè)透過半透膜進入左側(cè),所以不論開始時S1和S2哪側(cè)物質(zhì)的量濃度高,平衡時都是右側(cè)低于左側(cè);達到滲透平衡時水分子依舊移動,且左側(cè)的物質(zhì)的量濃度大于右側(cè)。
[任務(wù)突破2]
比較動植物細胞滲透作用的共性與差異
(1)共性。
①細胞內(nèi)液的濃度與外界溶液濃度存在差異,動植物細胞均會出現(xiàn)滲透現(xiàn)象,若外界溶液濃度高,則滲透失水,若細胞內(nèi)液濃度高,則滲透吸水。
②達到平衡后,動植物細胞仍有水分子的進出,此時不存在滲透,進出的水分子源于水分子的隨機運動。
(2)差異。
①失水后的表現(xiàn)不同:動物細胞不具有細胞壁,因此動物細胞失水后表現(xiàn)為皺縮,而植物細胞則一般表現(xiàn)為質(zhì)壁分離。
②吸水后的表現(xiàn)不同:動物細胞在低滲環(huán)境中,會吸水膨脹甚至破裂;植物細胞因細胞壁的保護,無論在何種低滲環(huán)境下,均只會吸水膨脹,不會破裂。
[遷移應(yīng)用]
[典例1-2] 將家兔紅細胞置于不同濃度的溶液中,水分子的跨膜運輸示意圖如圖(箭頭方向表示水分子的進出,箭頭粗細表示水分子出入的多少)。下列敘述正確的是(　B　)
A.一段時間后,甲細胞會發(fā)生質(zhì)壁分離
B.能發(fā)生滲透作用的是甲細胞和丙細胞
C.光學(xué)顯微鏡下可觀察到乙細胞有水分子的進出
D.若將甲、乙和丙細胞同時分別置于蒸餾水中,甲細胞先破裂
解析:家兔紅細胞屬于動物細胞,沒有細胞壁,不能發(fā)生質(zhì)壁分離;滲透作用的條件是半透膜和半透膜兩側(cè)存在濃度差,則甲細胞和丙細胞與外界溶液存在濃度差,能發(fā)生滲透作用;光學(xué)顯微鏡無法觀察到水分子運輸;將甲、乙和丙細胞同時分別置于蒸餾水中,由于丙細胞在開始時就吸水膨脹,則在蒸餾水中先破裂。
任務(wù)二　觀察植物細胞的質(zhì)壁
分離及質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象
[任務(wù)突破1]
質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象相關(guān)問題分析
(1)紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞具有紫色的大液泡,便于觀察;根尖分生區(qū)的細胞無大液泡,通常不能作為該實驗的材料;紫色洋蔥內(nèi)表皮細胞雖有大液泡,但液泡內(nèi)不含色素,不易觀察,通常也不宜作為該實驗的材料。
(2)活動中觀察到洋蔥表皮細胞的質(zhì)壁分離,但沒有觀察到質(zhì)壁分離復(fù)原,可能的原因:①外界溶液濃度過高,細胞過度失水而死亡;②質(zhì)壁分離時間過長,質(zhì)膜及其以內(nèi)部分脫水變性。
(3)實驗結(jié)果分析:新鮮紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞質(zhì)壁分離結(jié)果如圖所示,③處充滿蔗糖溶液,顯示無色;①處為細胞質(zhì),呈無色;②處為細胞液,含有色素,呈紫色。
(4)質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原實驗中的對照實驗。
本實驗存在兩組前后對照實驗。
(5)引發(fā)質(zhì)壁分離的兩種原因。
[遷移應(yīng)用]
[典例2-1] (2022·杭州“六縣九校”聯(lián)盟期中)如圖為某高等植物細胞發(fā)生質(zhì)壁分離的狀態(tài)示意圖。據(jù)圖判斷,下列相關(guān)敘述錯誤的是(　A　)
A.該細胞可能是洋蔥根尖分生區(qū)的細胞
B.據(jù)圖不能判斷這些細胞是否會繼續(xù)失水
C.圖中現(xiàn)象表明細胞壁的伸縮性沒有細胞膜的大
D.植物細胞處于高于細胞液濃度的溶液中可能會出現(xiàn)如圖現(xiàn)象
解析:如圖細胞有大液泡,而洋蔥根尖分生區(qū)細胞沒有大液泡,所以圖示細胞不可能是洋蔥根尖分生區(qū)的細胞;圖中的細胞可能正在失水,也可能正在吸水或動態(tài)平衡;高等植物細胞發(fā)生質(zhì)壁分離,說明細胞壁的伸縮性沒有細胞膜的大;當(dāng)外界溶液濃度>細胞液濃度時,細胞會失水,植物細胞會發(fā)生質(zhì)壁分離,故會發(fā)生題圖所示的現(xiàn)象。
[任務(wù)突破2]
植物細胞的吸水和失水實驗的拓展應(yīng)用
(1)判斷成熟植物細胞的死活。
(2)測定細胞液濃度范圍。
(3)比較未知濃度溶液的濃度大小。
[遷移應(yīng)用]
[典例2-2] (2022·寧波高一期末)將某植物花冠切成大小和形狀相同的細條,分為a、b、c、d、e和f組(每組的細條數(shù)相等),取上述6組細條分別置于不同濃度的蔗糖溶液中,浸泡相同時間后測量各組花冠細條的長度,結(jié)果如圖所示。假如蔗糖溶液與花冠細胞之間只有水分交換,下列敘述正確的是(　D　)
A.實驗后a組液泡中的溶質(zhì)濃度比b組的高
B.浸泡導(dǎo)致各組細胞均出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象
C.a組細胞在蔗糖溶液中失水或吸水所消耗的ATP大于b組
D.使細條在浸泡前后長度不變的蔗糖溶液濃度介于0.4～0.5 mol· L-1之間
解析:據(jù)圖可推知a組吸水多于b組,因此實驗后a組細胞液中溶質(zhì)濃度低于b組;根據(jù)分析,實驗前長度與實驗后長度的比值小于1表明細胞吸水,說明a、b、c三組均吸收水分,沒有發(fā)生質(zhì)壁分離;細胞的吸水或失水都不需要消耗ATP;由c組細胞吸水、d組細胞失水可知,細條細胞液濃度介于0.4～0.5 mol·L-1之間。
任務(wù)三　比較物質(zhì)出入細胞的
方式及影響因素
[任務(wù)突破1]
“三步法”判斷物質(zhì)出入細胞的方式
[遷移應(yīng)用]
[典例3-1] (2022·杭州高一期中)物質(zhì)進出細胞示意圖如下,甲、乙、丙、丁表示不同的運輸方式,下列敘述正確的是(　D　)
A.對保證活細胞生命活動正常進行最重要的是乙
B.圖中表示被動轉(zhuǎn)運的只有乙和丙,不消耗能量
C.丁可以表示植物細胞吸收礦質(zhì)元素離子
D.甲、乙、丙、丁都能體現(xiàn)細胞膜的功能特點
解析:主動轉(zhuǎn)運普遍存在于動植物和微生物細胞中,保證了活細胞能夠按照生命活動的需要,選擇性地吸收營養(yǎng)物質(zhì),排出代謝廢物和對細胞有害的物質(zhì),因此對保證活細胞生命活動正常進行最重要的是丁(主動轉(zhuǎn)運);物質(zhì)跨膜運輸包括被動轉(zhuǎn)運和主動轉(zhuǎn)運,擴散和易化擴散都屬于被動轉(zhuǎn)運,都是不消耗能量、順濃度梯度運輸?shù)囊环N方式,因此圖中表示被動轉(zhuǎn)運的是甲(擴散)、乙(易化擴散)、丙(易化擴散);圖中丁為通過主動轉(zhuǎn)運排出物質(zhì)的過程,因此不能表示植物細胞吸收礦質(zhì)元素離子;細胞膜的選擇透過性與它的結(jié)構(gòu)及所含有的磷脂、蛋白質(zhì)等成分有關(guān),因此擴散、易化擴散、主動轉(zhuǎn)運都能體現(xiàn)細胞膜的選擇透過性這一功能特點,即甲、乙、丙、丁都能體現(xiàn)細胞膜的功能特點。
[任務(wù)突破2]
模型構(gòu)建:影響物質(zhì)跨膜的因素
(1)物質(zhì)濃度(在一定濃度范圍內(nèi))。
(2)氧氣濃度(紅細胞的主動轉(zhuǎn)運與O2無關(guān))。
[遷移應(yīng)用]
[典例3-2] (2022·舟山高一質(zhì)量檢測)圖中曲線a、b表示物質(zhì)跨(穿)膜運輸?shù)膬煞N方式,下列表述正確的是(　B　)
A.脂溶性小分子物質(zhì)不能通過方式a運輸
B.人的紅細胞吸收葡萄糖是方式b
C.與方式a有關(guān)的轉(zhuǎn)運蛋白覆蓋于細胞膜表面
D.抑制細胞能量供應(yīng)對方式a和b的轉(zhuǎn)運速率均有影響
解析:據(jù)圖可知,a表示擴散,b表示易化擴散或主動轉(zhuǎn)運。脂溶性小分子物質(zhì)進出細胞的方式是擴散,所以能通過方式a運輸;方式b是易化擴散或主動轉(zhuǎn)運,人的紅細胞吸收葡萄糖是易化擴散;方式a運輸速率只與濃度有關(guān),與載體蛋白無關(guān);抑制細胞呼吸會影響能量的供應(yīng),因此可能會影響方式b,但不影響方式a。
基礎(chǔ)達標(biāo)練
1.物質(zhì)X通過細胞膜從濃度高的一側(cè)轉(zhuǎn)運到濃度低的一側(cè),需要載體蛋白參與但不消耗能量。這種轉(zhuǎn)運方式屬于(　B　)
A.擴散 B.易化擴散
C.主動轉(zhuǎn)運 D.滲透
解析:物質(zhì)X通過細胞膜從濃度高的一側(cè)轉(zhuǎn)運到濃度低的一側(cè),需要載體蛋白參與,但不消耗能量,這種轉(zhuǎn)運方式屬于易化擴散。
2.下列物質(zhì)中,出入細胞既不需要載體蛋白,也不消耗能量的是(　D　)
A.K+ B.Na+
C.氨基酸 D.O2
解析:K+、Na+的跨膜轉(zhuǎn)運方式為主動轉(zhuǎn)運或易化擴散,一定需要載體蛋白;氨基酸的跨膜轉(zhuǎn)運方式一般為主動轉(zhuǎn)運,需要載體蛋白,也需要消耗能量;O2的跨膜轉(zhuǎn)運方式是擴散,既不需要載體蛋白,也不消耗能量。
3.(2022·北斗聯(lián)盟高一期中)下圖是某種物質(zhì)(用“”表示)跨膜運輸?shù)氖疽鈭D,這種物質(zhì)的運輸方式是(　C　)
A.滲透 B.胞吞
C.主動轉(zhuǎn)運 D.易化擴散
解析:根據(jù)題意和圖示分析可知,圖示中的物質(zhì)的轉(zhuǎn)運方向是從低濃度到高濃度,需要載體,同時消耗能量,所以該運輸方式是主動轉(zhuǎn)運。
4.(2022·創(chuàng)新致遠協(xié)作體適應(yīng)性考試)受體介導(dǎo)的胞吞是一種特殊類型的胞吞作用,主要用于細胞攝取特殊的生物大分子,其過程如下圖所示。下列敘述正確的是(　B　)
A.酒精通過該過程進入肝細胞并被降解
B.該過程依賴于膜的流動性
C.細胞攝取大分子需要借助載體蛋白
D.圖示可表示胰島素的分泌過程
解析:酒精以擴散的方式進入肝細胞并被降解;胞吞作用有細胞膜的凹陷,以細胞膜的流動性為基礎(chǔ);由圖示可知,細胞攝取大分子不需要借助載體蛋白,大分子通過胞吞的方式進入細胞;胰島素屬于蛋白質(zhì)類激素,分泌胰島素屬于胞吐。
5.(2022·Z20名校聯(lián)盟聯(lián)考)將黑藻葉肉細胞置于一定濃度的某溶液中,在顯微鏡下觀察到的現(xiàn)象如圖所示。下列關(guān)于細胞甲的敘述正確的是(　D　)
A.此時該細胞中沒有水分子的進出
B.此時該細胞液泡的顏色較初始狀態(tài)深
C.此時該細胞的細胞液濃度等于某溶液濃度
D.若某溶液是甘油溶液,細胞甲的液泡體積可能將變大
解析:甲正處于原生質(zhì)層和細胞壁分離的狀態(tài),可能正處于失水、吸水或水分進出平衡狀態(tài),無論處于何種狀態(tài)一定有水分子的進出;黑藻液泡的細胞液是無色的;由A項分析可知,該細胞的細胞液濃度不一定等于某溶液濃度;若某溶液是甘油溶液,能擴散進入液泡,使細胞液濃度增大,細胞甲將吸水,液泡體積可能將變大。
6.哺乳動物血漿滲透壓與0.9%NaCl溶液、5%葡萄糖溶液的滲透壓均相等,將兔紅細胞置于0.9%NaCl溶液中,形態(tài)基本不變。下列敘述正確的是(　C　)
A.兔紅細胞吸水或失水,不能體現(xiàn)細胞膜的選擇透過性
B.若將兔紅細胞置于5%NaCl溶液中,紅細胞可能發(fā)生質(zhì)壁分離
C.兔紅細胞置于0.9%NaCl溶液時,滲透吸水等于滲透失水,故形態(tài)不發(fā)生變化
D.若將兔紅細胞置于7%葡萄糖溶液中一段時間后,紅細胞的形態(tài)基本不變
解析:動物細胞的細胞膜是一種選擇透過性膜,相當(dāng)于一層半透膜,兔紅細胞在不同濃度的外界溶液中會吸水或失水,體現(xiàn)細胞膜的選擇透過性;兔屬于動物,動物細胞沒有細胞壁,不會發(fā)生質(zhì)壁分離;由題意可知哺乳動物血漿的滲透壓約等于0.9%NaCl溶液的滲透壓,兔紅細胞置于0.9%NaCl溶液時,滲透吸水等于滲透失水,故形態(tài)不發(fā)生變化;由題意可知哺乳動物血漿的滲透壓約等于5%葡萄糖溶液的滲透壓,若將兔紅細胞置于7%葡萄糖溶液中一段時間后,紅細胞會失水皺縮。
7.(2022·七彩陽光新高考研究聯(lián)盟高一期中)下表所示的是神經(jīng)細胞膜內(nèi)、外鈉離子和鉀離子的濃度情況。
離子 細胞質(zhì)中的 濃度/(mmol·L-1) 細胞外液中的 濃度/(mmol·L-1) 比值
鈉離子 15 150 1∶10
鉀離子 150 5 30∶1
那么,鉀離子從神經(jīng)細胞外進入細胞內(nèi)的運輸方式是(　C　)
A.滲透作用 B.易化擴散
C.主動轉(zhuǎn)運 D.胞吐
解析:據(jù)表格可知,鉀離子細胞質(zhì)中的濃度與細胞外液中的濃度比值為30∶1,從神經(jīng)細胞外進入細胞內(nèi)是低濃度到高濃度,需要載體,需要能量,因此屬于主動轉(zhuǎn)運。
8.(2022·浙江三校高二聯(lián)考)I-和氨基酸是合成甲狀腺激素的重要原料,研究人員發(fā)現(xiàn)甲狀腺濾泡上皮細胞中I-和氨基酸濃度均比血液中高出幾十倍。如圖表示I-和氨基酸進入甲狀腺濾泡上皮細胞的模式圖,下列有關(guān)說法正確的是(　C　)
A.細胞通過主動轉(zhuǎn)運吸收I-,通過易化擴散吸收氨基酸
B.圖示的運輸方式能降低細胞膜兩側(cè)I-和氨基酸的濃度差
C.載體①和②的結(jié)構(gòu)不同,但發(fā)揮作用時都會消耗能量
D.I-和氨基酸是小分子物質(zhì),能通過無蛋白質(zhì)的磷脂雙分子層
解析:據(jù)圖可知,細胞吸收氨基酸和I-都是逆濃度梯度的運輸,因此其運輸方式都屬于主動轉(zhuǎn)運;主動轉(zhuǎn)運會增大膜兩側(cè)物質(zhì)的濃度差;載體①和②運輸?shù)奈镔|(zhì)類型不同,因此結(jié)構(gòu)不同,但是都參與主動轉(zhuǎn)運,主動轉(zhuǎn)運會消耗能量;離子和小分子有機物不能通過無蛋白質(zhì)的脂雙層,需要依靠膜蛋白進行運輸。
9.(2022·紹興高一期末)若植物細胞浸泡在一定濃度的蔗糖溶液中一段時間后,顯微鏡下觀察到液泡體積增大,細胞逐漸膨脹,下列敘述正確的是(　D　)
A.實驗開始時,植物細胞的細胞液濃度等于外界溶液濃度
B.實驗過程中,植物細胞的吸水能力逐漸變大
C.實驗過程中,水分子通過主動轉(zhuǎn)運進入細胞
D.實驗結(jié)束時,植物細胞的細胞液濃度大于外界溶液濃度
解析:實驗開始后,液泡體積增大,細胞吸水,因此實驗開始時,植物細胞的細胞液濃度大于外界溶液濃度;實驗過程中,植物細胞的吸水能力逐漸減小;實驗過程中,水分子通過被動轉(zhuǎn)運進入細胞;實驗結(jié)束時,植物細胞的細胞液濃度仍大于外界溶液濃度。
10.(2022·浙江9+1高中聯(lián)盟高一期中)將完全相同的兩類植物細胞分別放置在甲、乙溶液中,對細胞失水量進行統(tǒng)計后繪制出如下曲線。下列敘述正確的是(　B　)
A.選取植物根尖分生區(qū)的細胞作為實驗材料較為適宜
B.圖中放入甲、乙溶液的細胞質(zhì)壁分離后再放入清水中有可能都復(fù)原
C.乙溶液溶質(zhì)分子進出細胞的方式不可能是易化擴散
D.在0～4 min內(nèi),兩條曲線的差異不可能是細胞內(nèi)外物質(zhì)濃度差
導(dǎo)致的
解析:質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗中,通常要選擇活的成熟的植物細胞,即含有大液泡的植物細胞,根尖分生區(qū)細胞中無大液泡,通常不宜用來作為觀察質(zhì)壁分離的實驗材料;若處于甲、乙溶液發(fā)生質(zhì)壁分離后的細胞是活細胞,則放到清水中后,有可能復(fù)原;乙溶液中細胞失水量先增加后減少,說明細胞先發(fā)生質(zhì)壁分離后自動復(fù)原,乙溶液溶質(zhì)分子有可能通過易化擴散方式進入細胞;在0～4 min內(nèi),兩種曲線的失水程度不同,有可能是濃度差不同引起的。
11.(2022·寧波高一期末)如圖是物質(zhì)進入細胞的示意圖,其中①～④表示4種物質(zhì)跨膜運輸方式(ATPase是ATP酶)。據(jù)圖分析回答下列問題。
(1)圖中物質(zhì)出入細胞的方式中,方式①為　　　 　,方式②為　　　　　　。
(2)物質(zhì)以③的方式進入細胞的轉(zhuǎn)運速率主要取決于　　　　　和　　　　　。
(3)物質(zhì)以④的方式進入細胞穿過了　　　　層生物膜,該過程體現(xiàn)了生物膜具有　　　　的結(jié)構(gòu)特點。
(4)細胞膜的基本骨架是　　　　　　　。細胞膜結(jié)構(gòu)與功能的復(fù)雜程度主要取決于膜上　　　　　　　　(填成分)的種類與數(shù)量。
解析:(1)圖中①的出入方式為從高濃度到低濃度,不需要載體,不需要能量,表示擴散,圖中②的出入方式為從高濃度到低濃度,需要載體,不需要能量,表示易化擴散。
(2)圖中③逆濃度梯度運輸,需要能量和載體,表示主動轉(zhuǎn)運,故物質(zhì)轉(zhuǎn)運速率主要取決于載體數(shù)量和能量。
(3)據(jù)圖可知④表示胞吞,形成囊泡進入細胞穿過了0層膜,該過程體現(xiàn)了生物膜具有流動性的結(jié)構(gòu)特點。
(4)細胞膜的基本骨架是磷脂雙分子層。細胞膜結(jié)構(gòu)與功能的復(fù)雜程度主要取決于膜上蛋白質(zhì)的種類與數(shù)量。
答案:(1)擴散　易化擴散　(2)載體數(shù)量　能量(ATP)　(3)0　流動性　(4)磷脂雙分子層　蛋白質(zhì)
12.主動轉(zhuǎn)運是由載體蛋白所介導(dǎo)的物質(zhì)逆著電化學(xué)梯度或濃度梯度進行的跨膜轉(zhuǎn)運方式。主動轉(zhuǎn)運普遍存在于動植物細胞和微生物細胞。主動轉(zhuǎn)運的能量來源分為3類(如圖1):ATP直接提供能量(ATP驅(qū)動泵)、間接供能(協(xié)同轉(zhuǎn)運蛋白)、光驅(qū)動(光驅(qū)動泵)。圖2為小腸上皮細胞吸收和轉(zhuǎn)運葡萄糖的示意圖。
回答下列問題。
(1)主動轉(zhuǎn)運的特點有
　(寫出3點)。
(2)由圖1可知,ATP驅(qū)動泵作為載體蛋白的同時,具有催化　　　　　　　的功能;光驅(qū)動類型中,物質(zhì)的主動轉(zhuǎn)運需要的能量來自　　　　。
(3)由圖2可知,小腸上皮細胞吸收葡萄糖的能量直接來自　　　　　的濃度梯度。葡萄糖運出小腸上皮細胞的方式為　　　　　(填“主動轉(zhuǎn)運”“易化擴散”或“擴散”)。
解析:(1)主動轉(zhuǎn)運的特點有從低濃度到高濃度;需要載體蛋白;需要能量。
(2)分析圖1可知,ATP驅(qū)動泵作為載體蛋白的同時,具有催化ATP水解的功能;光驅(qū)動類型中,物質(zhì)的主動轉(zhuǎn)運需要的能量來自光能。
(3)分析圖2可知,小腸上皮細胞吸收葡萄糖的能量直接來自細胞膜內(nèi)外Na+的濃度梯度。葡萄糖運出小腸上皮細胞通過GLUT2載體,并且由高濃度向低濃度運輸,因此其方式為易化擴散。
答案:(1)從低濃度到高濃度;需要載體蛋白;需要能量
(2)ATP水解　光能
(3)Na+　易化擴散
綜合提升練
13.(2022·浙北G2聯(lián)盟高一聯(lián)考)將紫色洋蔥外表皮細胞置于一定濃度的蔗糖溶液中,實驗開始后的4個時間點a、b、c、d測得細胞液相對濃度(P值)如圖所示,實驗期間細胞均存活。下列敘述正確的是(　D　)
A.a～b時間內(nèi),液泡體積逐漸增大
B.c～d時間內(nèi),P值不再增大主要受細胞壁的限制
C.b～c時間內(nèi),光學(xué)顯微鏡下可看到水分子運出細胞
D.c～d時間內(nèi),洋蔥表皮細胞可能并未發(fā)生質(zhì)壁分離
解析:a～b時間內(nèi),細胞液濃度增大,說明細胞失水,液泡體積逐漸減小;c～d時間內(nèi),P值不再增大,說明此時進出細胞的水分子數(shù)一樣多,此過程中P值變化不受細胞壁的限制;b～c時間內(nèi),光學(xué)顯微鏡下不能看到水分子運出細胞;c～d時間內(nèi),P值不再變化,說明此時進出細胞的水分子數(shù)一樣多,該細胞雖表現(xiàn)為失水,但只有失水到一定程度才能表現(xiàn)出質(zhì)壁分離現(xiàn)象,如果失水較少,則可能沒有發(fā)生質(zhì)壁分離。
14.將等量的豬紅細胞分別放置在不同濃度的NaCl溶液中,紅細胞體積和初始體積之比的曲線圖如圖(P點對應(yīng)的濃度為紅細胞吸水漲破時的NaCl濃度)。下列敘述正確的是(　A　)
A.制備細胞膜時可將豬的紅細胞置于蒸餾水中
B.A處NaCl溶液中水分子可以滲透進入細胞
C.B處NaCl溶液中水分子不可以進入細胞
D.一段時間后,A處紅細胞的吸水能力大于B處紅細胞
解析:制備細胞膜時可將豬的紅細胞置于蒸餾水中,細胞會吸水漲破,得到純凈的細胞膜;A處NaCl溶液濃度大于細胞內(nèi)液的濃度,水分子從水的相對含量高的一側(cè)向相對含量低的一側(cè)滲透,即水分子滲透出細胞;B處NaCl溶液濃度大于細胞內(nèi)液的濃度,此時水分子既可以進入細胞,也可以出細胞,但是出細胞的水分子數(shù)多于進入細胞的水分子數(shù),故細胞失水;與A點相比,B點細胞失水量大,細胞內(nèi)液濃度大,吸水能力更強。
15.如圖1是物質(zhì)出入細胞的示意圖,圖2中曲線甲、乙分別代表物質(zhì)進出細胞的兩種方式。請據(jù)圖回答下列問題。
(1)圖1中運輸方式a、b分別對應(yīng)圖2中的　 。
A.乙、乙 B.甲、乙
C.甲、甲 D.乙、甲
(2)圖2中曲線甲代表　　　　,曲線乙中Q點對應(yīng)的時刻細胞不再吸收物質(zhì),此時限制物質(zhì)進出細胞的因素是　 。
(3)細胞膜中水通道蛋白、離子通道蛋白是普遍存在的。若腎集合管管壁細胞膜受刺激后發(fā)生興奮時,水通道開放,大量水被腎集合管管壁細胞重吸收,則代表此過程中水的流動可用　　 　(填字母)表示。
(4)若圖1中的細胞是肌肉細胞,則O2的擴散方向是　　　　 (填“M→N”或“N→M”),判斷的依據(jù)是　
　。
解析:(1)根據(jù)題圖分析可知,a為主動轉(zhuǎn)運,b為擴散,甲為擴散,乙為主動轉(zhuǎn)運,因此圖1中的a對應(yīng)圖2中的乙,圖1中的b對應(yīng)圖2中的甲,故選D。
(2)圖2中甲運輸方式中,物質(zhì)運輸速率和細胞外物質(zhì)的濃度成正比,因此屬于擴散;而乙運輸方式中,物質(zhì)運輸?shù)乃俾逝c濃度差無關(guān),并且可以由低濃度向高濃度一側(cè)運輸,屬于主動轉(zhuǎn)運,主動轉(zhuǎn)運需要消耗能量,且需要載體蛋白的協(xié)助,因此曲線乙中Q點對應(yīng)時刻,細胞不再吸收物質(zhì),此時限制物質(zhì)進出細胞的因素是載體的數(shù)量或能量供應(yīng)。
(3)借助通道蛋白的運輸方式是易化擴散,應(yīng)是高濃度一側(cè)到低濃度一側(cè),不需要能量,在圖1中c是高濃度到低濃度,有通道蛋白,不需要能量,故代表此過程中水的流動可用c表示。
(4)根據(jù)C糖蛋白所在的一側(cè)為外側(cè)可知,M為細胞外,則N為細胞內(nèi),若圖1中的細胞是肌肉細胞,根據(jù)O2是從細胞膜外轉(zhuǎn)運到細胞膜內(nèi)可知,O2的擴散方向為M→N。
答案:(1)D
(2)擴散　載體的數(shù)量或能量供應(yīng)
(3)c
(4)M→N　O2是從細胞膜外轉(zhuǎn)運到細胞膜內(nèi),而C是糖蛋白,分布于細胞膜的外側(cè),因此O2的擴散方向是M→N

展開更多......

收起↑