1、- 1 -第 1 节 物质跨膜运输的实例【自主学习】【学习目标】1. 理解细胞内外物质浓度大小与吸失水的关系；2. 能说出动植物吸失水的异同；3. 能说出质壁分离和复原的内涵和条件。【学习重点难点】重点1. 细胞内外物质浓度大小与吸失水的关系；2.动植物吸失水的异同；3.质壁分离和复原的内涵和条件。难点1.细胞内外物质浓度大小与吸失水的关系；2.动植物吸失水的异同；3.质壁分离和复原的内涵和条件。【方法引导】仔细观察书本的“问题探讨” 、 “思考与讨论” 、 “资料分析”等材料，积极思考、交流，在讨论、探究中解决问题、得出结论、锻炼能力。【基础知识】一、细胞的吸水和失水1K 通过细胞膜属于渗透
2、作用 ( )2植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成，相当于半透膜 ( )3细胞液就是细胞内的液体 ( )4当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞就会发生质壁分离 ( )5动物细胞在任何情况下都不会发生质壁分离 ( )二、物质跨膜运输的其他实例1番茄和水稻吸收无机盐离子的比较科学家将番茄和水稻分别放在含有 Ca2 、Mg 2 和 Si4 的培养液中培养，结果及分析如下：(1)不同植物对_的吸收有差异，同一种植物对_的吸收也有差异，说明植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有_。- 2 -(2)水稻吸收水的相对速率比吸收 Ca2 、Mg 2 的_，造成培养液中 Ca2 、Mg 2 浓度_；番茄吸收水的
3、相对速率比吸收 Si4 的_，造成培养液中 Si4 浓度_。2微生物吸收无机盐离子的特点不同微生物对不同无机盐离子的吸收表现出较大的差异：(1)不同微生物对无机盐离子的吸收有_。(2)不同微生物对各种无机盐离子的_不同。【综合提升】1扩散作用和渗透作用的关系物质从高浓度区域向低浓度区域的运动称为扩散作用。渗透作用是一种特殊方式的扩散，它是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜(或选择透过性膜)进行的扩散。2半透膜和选择透过性膜的关系(1)区别半透膜可以是生物性的选择透过性膜，也可以是无生命的物理性膜，即指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜，物质能否通过取决于分子的大小。选择透过性膜是具
4、有生命的生物膜，载体蛋白的存在决定了其对不同物质是否吸收选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。(2)共性：都允许水分子自由通过，而不允许大分子物质通过。3原生质层和原生质体的关系(1)原生质层是成熟的植物细胞内相当于半透膜的结构，由细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质组成，不包括细胞核和液泡内的细胞液。此结构仅存在于成熟的植物细胞中。(2)原生质体是去除了植物细胞壁后所剩下的具有生物活性的植物细胞结构，包括细胞膜、细胞质、细胞核三部分，常作为植物细胞融合的材料。4质壁分离的原因分析(1)原因Error!细胞渗透失水(2)表现Error! 【预习自测】1关于选择透过性膜与半透膜的关
5、系，正确的说法是 ( )具有半透性必然具有选择透过性具有选择透过性必然具有半透性活的生物膜才具有选择透过性只有活的生物膜才具有半透性A B C D2下列现象属于渗透作用的是 ( )- 3 -水分子通过植物细胞的细胞壁水分子或其他溶剂分子通过细胞膜蔗糖分子通过细胞壁水分子或其他溶剂分子通过液泡膜水分子或其他溶剂分子通过原生质层干大豆种子泡在清水中逐渐胀大暑天新鲜蔬菜在空气中萎蔫A B C D3(2011新课标全国卷，4)撕取紫色洋葱外表皮，分为两份，假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致，一份在完全营养液中浸泡一段时间，浸泡后的外表皮称为甲组；另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间，浸泡后的外表皮
6、称为乙组。然后，两组外表皮都用浓度为0.3 g/mL 的蔗糖溶液处理，一段时间后表皮细胞中的水分不再减少。此时甲、乙两组细胞水分渗出量的大小，以及水分运出细胞的方式是 ( )A甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，主动运输B甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高，主动运输C甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低，被动运输D甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，被动运输4如图所示 U 型管中间被一种能允许水分子通过而二糖不能透过的半透膜隔开，现在两侧分别加入 0.1 mol/L 的蔗糖溶液和麦芽糖溶液，一段时间后左右两侧液面高度变化是怎样的？若向 U 型管右侧加入某种微量物质(不影响溶液浓度)，右侧液面
7、高度上升，那么加入的这种微量物质最可能是 ( )A右侧液面高度下降；胰岛素B右侧液面高度下降；衣藻C两侧液面高度不变；麦芽糖酶D两侧液面高度不变；蒸馏水5五个大小相同的马铃薯幼根与物种 A 的幼根分别放入甲戊五种不同浓度的蔗糖溶液中(细胞失水过多会导致死亡)，数小时后，取出称重，重量变化如图所示。以下关于该实验结果的说法正确的是 ( )A物种 A 比马铃薯更耐干旱B在甲溶液中加入适量的蔗糖酶，在最初一段时间，其中的马铃薯幼根细胞液浓度将减小C物种 A 在与马铃薯根细胞液等渗的完全培养液中不能正常生长- 4 -D当马铃薯根细胞在乙蔗糖溶液中重量不再发生变化时，渗透作用依然进行第 1 节 物质跨膜
8、运输的实例 【课堂检测】1.(2011天津卷，2)将紫色洋葱鳞片叶表皮浸润在 0.3 g/mL 的蔗糖溶液中，1 分钟后进行显微观察，结果见下图。下列叙述错误的是 ( )A图中 L 是细胞壁，M 是液泡，N 是细胞质B将视野中的细胞浸润在清水中，原生质体会逐渐复原C实验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在显著差异D洋葱根尖分生区细胞不宜作为该实验的实验材料2某同学在实验室中做“植物细胞的吸水和失水”实验时，在实验室教师的帮助下，进行了一系列的创新实验，实验步骤和现象如下表：实验组 5 分钟 再过 5 分钟 滴加清水 5 分钟 0.3 g/mL 蔗糖溶液 x 无变化 质壁分离复原 0.5 g/m
9、L 蔗糖溶液 质壁分离 y 无变化 1 mol/L KNO3溶液 质壁分离 质壁分离复原 z 1 mol/L 醋酸溶液 无变化 细胞大小无变化 细胞大小无变化对上表的推断或解释不正确的是 ( )Ax 为质壁分离，因为细胞壁伸缩性弱于细胞膜By 为质壁分离，可能导致细胞失水过多而死亡Cz 为细胞稍增大，细胞液颜色逐渐变浅D组无变化是因为细胞吸水量等于失水量3.(2010上海综合，20)某同学拟选择一种半透性的膜材料，用于自制渗透计。他采用如图 1所示的装置(示意图)，对收集到的四种材料甲、乙、丙和丁进行试验，得到了倒置漏斗中的液面高度随时间变化的曲线(如图 2)。据图分析，该同学应选择的膜材料是
10、( )- 5 -图 1 图 2A甲 B乙 C丙 D丁4(2013揭阳模拟)下列关于物质跨膜运输的说法，错误的是( )A葡萄糖进入红细胞需要载体，不消耗 ATPB甘油进入小肠绒毛上皮细胞需要消耗 ATPC细胞膜对离子的吸收具有选择透过性D温度会影响物质跨膜运输的速率答案：B5某同学设计了下图所示的渗透作用实验装置，实验开始时长颈漏斗内外液面平齐，记作零界面。实验开始后，长颈漏斗内部液面的变化趋势为( )答案：A第 1 节 物质跨膜运输的实例 【当堂训练】1如图表示细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。 下列与此有关的叙述错误的是( )Aa 与 b 均要以膜的流动性为基础才可能发生Ba 要有细
11、胞表面识别和内部供能才可能完成Cb 表示细胞分泌的同时会导致膜成分的更新Db 与 a 分别是细胞排泄废物和摄取养分的基本方式答案：D2下表是人体成熟红细胞与血浆中的 K 和 Mg2 在不同条件下的含量比较，据表分析不确切的是( )用鱼滕酮处理后 用乌本苷处理后处理前细胞内 血浆中 细胞内 血浆中 细胞内 血浆中K 145 mmol 5 mmol 11 mmol 5 mmol 13 mmol 5 mmolMg2 35 mmol 1.4 mmol 1.8 mmol 1.4 mmol 35 mmol 1.4 mmol- 6 -A.鱼滕酮对 K 和 Mg2 的载体的生理功能均有抑制作用B乌本苷抑制 K
12、 的载体的生理功能而不影响 Mg2 的载体的生理功能C鱼滕酮抑制 ATP 的合成从而影响 K 和 Mg2 的运输D正常情况下血浆中 K 和 Mg2 均通过主动运输进入红细胞答案：A3(2013福州质检)某同学在实验室中做“植物细胞的吸水和失水”实验时，在实验室老师的帮助下，进行了一系列的创新实验，实验步骤和现象如下表：实验组 5 分钟的现象 再过 5 分钟 滴加清水 5 分钟0.3 gmL1 蔗糖溶液 x无变化 质壁分离复原0.5 gmL1 蔗糖溶液质壁分离 y 无变化1 molL1 KNO3溶液质壁分离 质壁分离复原 z1 molL1 醋酸溶液无变化 细胞大小无变化细胞大小无变化对上表的推断
13、或解释不正确的是( )Ax 为质壁分离，因为细胞壁伸缩性弱于细胞膜By 为质壁分离，可能导致细胞失水过多而死亡Cz 为细胞稍增大，细胞液颜色变浅D组无变化是因为细胞吸水量等于失水量答案：D4图甲表示四种不同的物质在一个动物细胞内外的相对浓度差异。其中通过图乙所示的过程来维持细胞内外浓度差异的物质是( )ANa BCO 2C胰岛素 DK 答案：D5.实验研究发现 Na 、K 均不能通过磷脂双分子层构成的人工质膜(如图)。但如果在人工质膜中插入缬氨霉素(由 12 个氨基酸构成的环状肽)后，可使 K 的运输速率提高 100 000 倍，但它不能有效提高 Na 的运输速率。据此判断下列叙述错误的是(
14、)- 7 -A缬氨霉素的作用类似于载体蛋白B载体蛋白能极大地提高运输速率CK 通过人工质膜的方式为主动运输D缬氨霉素与离子的结合具有特异性答案：C第 1 节 物质跨膜运输的实例 【课后拓展】1如图表示细胞膜的结构示意图。下列有关叙述错误的是( )AA 是蛋白质分子、B 为磷脂分子B二氧化碳和氧气通过膜需要 A 的协助C构成细胞膜的 A 与 B 大多数可以运动D适当提高温度，能使 A 和 B 的相对运动加快，透性增 加，有利于生命活动的进行答案：B2(2013北京黄冈模拟)物质进出细胞的方式有多种，下列有关物质进出细胞的叙述，正确的是( )A抑制膜上载体活性的毒素将会阻碍细胞对氧气的吸收B细胞对
15、大分子物质“胞吐”的过程可导致膜成分的更新C在静息状态下，细胞膜主要对 Na 有通透性，造成 Na 外流D质壁分离复原过程中，水分子内流导致细胞内渗透压升高答案：B3(2013佛山模拟)囊性纤维化是一种严重的遗传性疾病，导致这一疾病发生的主要原因是编码 CFTR 蛋白的基因发生突变，下图表示 CFTR 蛋白在氯离子跨膜运输过程中的作用。- 8 -(1)图中所示为细胞膜的_模型，其中构成细胞膜的基本支架是_，氯离子跨膜运输的正常进行是由膜上_决定的。(2)在正常细胞内，氯离子在 CFTR 蛋白的协助下通过_方式转运至细胞外，随着氯离子在细胞外浓度逐渐升高，水分子向膜外扩散的速度_，使覆盖于肺部细
16、胞表面的黏液被稀释。(3)正常的 CFTR 蛋白约由 1 500 个氨基酸组成，直接指导该蛋白质合成的模板至少由_个核苷酸组成。有一种 CFTR 基因突变会导致肽链错误折叠，使蛋白质的_结构发生改变，从而影响 CFTR 蛋白的正常功能。目前已发现 CFTR 基因有 1 600 多种突变，都能导致严重的囊性纤维化，这一事实说明基因突变具有_等特点。答案：(1)流动镶嵌 磷脂双分子层 功能正常的 CFTR 蛋白 (2)主动运输 加快(3)4 500(4 503) 空间 不定向性、多害少利性4(2013南京模拟)离子通道是细胞膜上仅能使无机盐离子选择性被动通过的一类通道蛋白。在离子通道上常具有门，因
17、此又称为门通道。根据门开关条件的不同，大体分为电压门通道、配体门通道和压力激活通道(如图一所示)。电压门通道由膜电位控制门的开关；配体门通道门的开关取决于细胞内外特定的物质(配体)与相应的通道蛋白(受体)是否结合，从而影响离子进出细胞；压力激活通道门的开关取决于机械力的作用。图二是神经肌肉接头处传递神经冲动、刺激肌肉收缩过程中相关离子通道先后开放和关闭的示意图(各门通道开放顺序以数字标注)。请分析回答问题。(1)乙酰胆碱的释放体现了细胞膜在结构上具有一定的_性。(2)神经肌肉接头处的离子通道 X、Y、Z 中属于配体门通道的是_。(3)进入突触小体中的 Ca2 的作用是_，从而使兴奋传导信号类型发生的转变是_。(4)图二中，Na 和 Ca2 跨膜运输过程_(填“需要”或“不需要”)消耗能量。(5)突触前膜和突触后膜都属于细胞的_系统，但它们执行不同的功能，从其组成成分上分析，原因是_不同。答案：(1)流动 (2)Y (3)促进神经递质的释放 电信号化学信号 (4)不需要(5)生物膜 蛋白质的种类和数量
