高中生物第4章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出綜合與測試教學(xué)課件ppt

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知識(shí)梳理·填準(zhǔn)記牢——自主·預(yù)習(xí)·先知一、水進(jìn)出細(xì)胞的原理1．滲透作用（1）概念：是指　　　分子（或其他溶劑分子）通過　　　　的擴(kuò)散。（2）滲透作用發(fā)生的條件（3）滲透作用的方向水分子從水的相對含量　　　的一側(cè)向相對含量　　　的一側(cè)滲透。
2．動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水（1）原理①動(dòng)物細(xì)胞的　　　　相當(dāng)于一層半透膜；當(dāng)外界溶液與細(xì)胞質(zhì)存在濃度差時(shí)，細(xì)胞會(huì)發(fā)生吸水或失水。②水是通過　　　　原理進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞的。
3.植物細(xì)胞的吸水和失水（1）成熟植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)：
（2）探究植物細(xì)胞的吸水和失水：
（3）發(fā)生質(zhì)壁分離的原因：（4）原理和現(xiàn)象①外界溶液濃度　　　細(xì)胞液濃度時(shí)，發(fā)生　　　　現(xiàn)象。②外界溶液濃度　　　細(xì)胞液濃度時(shí)，發(fā)生　　　　　　現(xiàn)象。
二、被動(dòng)運(yùn)輸1．物質(zhì)以擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞，　　　　消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式稱為被動(dòng)運(yùn)輸。分為自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散兩類。2．自由擴(kuò)散（1）概念：物質(zhì)通過簡單的　　　　進(jìn)出細(xì)胞的方式。（2）特點(diǎn)：　　濃度→　　濃度；　　　　載體；　　　　能量（ATP）。（3）條件（動(dòng)力）：　　　　。（4）實(shí)例：　　　　　　　　　　　等物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。
O2、CO2、甘油、乙醇、苯
3．協(xié)助擴(kuò)散（1）概念：借助膜上的　　 　進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)擴(kuò)散方式。（2）特點(diǎn)：　　濃度→　　濃度；　　　載體；　　　　能量（ATP）。（3）條件：需借助膜上的　　　蛋白，可分為　　　　　蛋白和　　　　蛋白兩種類型。（4）實(shí)例：葡萄糖進(jìn)入　　　　。
知識(shí)應(yīng)用·強(qiáng)化落實(shí)——效果·檢測·定向1.判斷正誤（正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”）（1）具有濃度差的溶液之間一定會(huì)發(fā)生滲透作用（　　）（2）植物細(xì)胞放在0.3 g/mL的蔗糖溶液中，都能發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象（　?。?）植物細(xì)胞的原生質(zhì)層由細(xì)胞膜和液泡膜組成（　?。?）相對分子質(zhì)量小的物質(zhì)或離子都可以通過自由擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)（　　）（5）葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞需要載體蛋白的協(xié)助，但不需要消耗能量，屬于協(xié)助擴(kuò)散（　?。?）水分子進(jìn)入細(xì)胞，都是通過自由擴(kuò)散方式進(jìn)行的（　?。?）載體蛋白和通道蛋白在轉(zhuǎn)運(yùn)分子和離子時(shí)，其作用機(jī)制是一樣的（　?。?br/>2．動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水[連線]
3．教材內(nèi)容挖掘（1）結(jié)合教材P63圖4-1及下圖思考：臨床上輸液為什么要用生理鹽水（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的NaCl溶液）？
生理鹽水(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的NaCl溶液)的滲透壓與人紅細(xì)胞內(nèi)的滲透壓相等，不會(huì)使紅細(xì)胞吸水或失水，可以維持紅細(xì)胞的正常形態(tài)。
（2）由教材P66圖4-4“自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散示意圖”并結(jié)合教材P66～67相關(guān)內(nèi)容，回答下列問題：
①圖中圓點(diǎn)及圓點(diǎn)多少表示什么含義？??②從與轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)的關(guān)系分析，載體蛋白和通道蛋白在運(yùn)輸物質(zhì)時(shí)有什么區(qū)別？??③由圖示分析，自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散是順濃度梯度還是逆濃度梯度運(yùn)輸？需要消耗能量嗎？
表示細(xì)胞內(nèi)外某種物質(zhì)及其濃度。
載體蛋白需要與物質(zhì)結(jié)合，通道蛋白不需要和物質(zhì)結(jié)合。
二者都是順濃度梯度運(yùn)輸?shù)?，都不需要消耗能量?br/>（3）（教材P63圖4-2變形拓展）如圖表示正在進(jìn)行質(zhì)壁分離的紫色洋蔥細(xì)胞，請分析：①實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要選擇紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞嗎？???②b的體積和顏色如何發(fā)生變化？???③當(dāng)質(zhì)壁分離停止時(shí)，b與c的濃度　　　?。ㄌ睢跋嗟取被颉安幌嗟取保?。
不一定。但紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的細(xì)胞液中含有色素，呈現(xiàn)紫色，便于觀察。
b逐漸變小，顏色逐漸加深。
（4）（教材P66的旁欄思考題變式）水分子是否都是以自由擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞？?
不是。水分子既可以以自由擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞，又可借助通道蛋白以協(xié)助擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞。
課程標(biāo)準(zhǔn)舉例說明有些物質(zhì)順濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞，不需要額外供能。?素養(yǎng)達(dá)成
設(shè)疑激趣糖醋蒜是大家比較喜歡的一種食品，但如果只用蔗糖來腌制大蒜，糖分很難進(jìn)入內(nèi)部，如果與醋酸共同使用，醋酸會(huì)殺死大蒜細(xì)胞，糖分就很容易進(jìn)入大蒜內(nèi)部了。據(jù)此可見，物質(zhì)的進(jìn)進(jìn)出出都要經(jīng)過細(xì)胞的邊界——細(xì)胞膜。那么細(xì)胞內(nèi)外的物質(zhì)到底是怎樣通過細(xì)胞膜的呢？
夯基提能·分層突破——互動(dòng)·探究·智涂探究點(diǎn)一　水進(jìn)出細(xì)胞的原理用半透膜封住長頸漏斗的口部，在長頸漏斗內(nèi)注入蔗糖溶液，然后把漏斗放到清水中，使內(nèi)外液面相平，一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)液面上升的現(xiàn)象，這就是滲透現(xiàn)象。結(jié)合下圖分析滲透現(xiàn)象發(fā)生的條件和原理。
1．漏斗管內(nèi)的液面為什么會(huì)升高？?2．如果漏斗管足夠長，管內(nèi)的液面會(huì)無限升高嗎？為什么？???
單位體積的清水中水分子數(shù)大于蔗糖溶液中的水分子數(shù)。單位時(shí)間內(nèi)由清水進(jìn)入蔗糖溶液的水分子多于由蔗糖溶液進(jìn)入清水的水分子。
不會(huì)。由于燒杯中與漏斗中的液體具有濃度差，即滲透壓，所以水分子有進(jìn)入漏斗的趨勢；但是液面差ΔH會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的壓強(qiáng)，當(dāng)ΔH產(chǎn)生的壓強(qiáng)與滲透壓平衡時(shí)，半透膜兩側(cè)水分子的交換速率相同，液面將不再升高。
3．如果用紗布代替玻璃紙 (半透膜)，漏斗管內(nèi)液面還會(huì)升高嗎？???4．如果燒杯內(nèi)不是清水，而是同濃度的蔗糖溶液，漏斗液面還會(huì)升高嗎？???
不會(huì)，因?yàn)榧啿际侨感缘?，水分子和蔗糖溶液都能通過。
液面不會(huì)升高，因?yàn)榘胪改蓚?cè)溶液的濃度相等，單位時(shí)間內(nèi)由清水進(jìn)入蔗糖溶液的水分子數(shù)等于由蔗糖溶液進(jìn)入清水的水分子數(shù)。
5．滲透裝置中，當(dāng)漏斗內(nèi)溶液不再上升時(shí)，半透膜兩側(cè)的溶液濃度相同嗎？???6．由以上分析確定滲透作用發(fā)生需要什么樣的條件？
不同。滲透作用停止時(shí)，漏斗內(nèi)液面不再上升，水分子通過半透膜的雙向擴(kuò)散速率相等，但漏斗內(nèi)溶液濃度仍高于燒杯中溶液濃度。這是漏斗內(nèi)液面升高產(chǎn)生的作用力加大阻止燒杯中水分子向漏斗擴(kuò)散的緣故。
滲透作用發(fā)生的條件是：具有半透膜和濃度差。
[易錯(cuò)警示]　有關(guān)滲透作用的四個(gè)誤區(qū)(1)半透膜兩側(cè)的水分子進(jìn)行的是雙向運(yùn)動(dòng)，而不是單向運(yùn)動(dòng)，觀測到的現(xiàn)象是由雙向水分子運(yùn)動(dòng)的差別所導(dǎo)致的液面改變。(2)當(dāng)半透膜兩側(cè)的溶液達(dá)到平衡時(shí)，是指兩側(cè)的水分子運(yùn)動(dòng)達(dá)到平衡，而兩側(cè)溶液的濃度并不一定相同，兩側(cè)的液面高度也不一定相同。(3)若溶質(zhì)分子能通過半透膜，則先是濃度高的一側(cè)液面升高，隨后另一側(cè)液面上升，最后達(dá)到滲透平衡。(4)水分子通過半透膜由低濃度溶液向高濃度溶液擴(kuò)散。此處的濃度是指物質(zhì)的量濃度，是單位體積中微粒的多少，不是質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
[方法規(guī)律]　判斷滲透系統(tǒng)中液體變化的方法(1)液面變化的判斷：①若半透膜兩側(cè)，A側(cè)溶質(zhì)可以通過半透膜，B側(cè)溶質(zhì)不能通過半透膜，則B側(cè)液面升高。②若半透膜兩側(cè)A側(cè)和B側(cè)溶質(zhì)相同，且均不能通過半透膜，則濃度高的一側(cè)液面升高。③若半透膜兩側(cè)的溶質(zhì)均能通過半透膜，則不存在高度差。(2)高度差的大小決定于濃度差的大小，濃度差越大，高度差越大。(3)濃度變化：滲透系統(tǒng)中，溶質(zhì)不能通過半透膜時(shí)，實(shí)驗(yàn)剛開始濃度大的一側(cè)達(dá)到平衡后的濃度仍大于另一側(cè)。
1.滲透作用的原理(1)滲透裝置圖解：
(3)當(dāng)液面上升到一定高度時(shí)，液面不再升高的原因：分析下圖可知：漏斗中的液面高于水槽中的液面，液面差為H1，由于水槽中與漏斗中的液體具有濃度差，即具有滲透壓，所以水分子進(jìn)入漏斗，使漏斗中的液面高于燒杯中的液面，但是當(dāng)H1產(chǎn)生的靜水壓等于膜兩側(cè)的滲透壓差時(shí)，達(dá)到平衡，漏斗液面不再升高。
2．水進(jìn)出哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的原理(1)當(dāng)外界溶液濃度＜細(xì)胞質(zhì)的濃度時(shí)，細(xì)胞吸水。(2)當(dāng)外界溶液濃度＞細(xì)胞質(zhì)的濃度時(shí)，細(xì)胞失水。(3)當(dāng)外界溶液濃度＝細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí)，水分子出入平衡。
1．(合格考)下列現(xiàn)象中屬于滲透作用的是(　　)A．水分子通過細(xì)胞壁B．葡萄糖分子通過細(xì)胞膜C．K＋通過細(xì)胞膜D．水分子通過細(xì)胞膜
解析：細(xì)胞壁主要由纖維素和果膠組成，具有全透性，不屬于半透膜，A錯(cuò)誤；葡萄糖分子不是溶劑分子，所以不屬于滲透作用，B錯(cuò)誤；K＋不是溶劑分子，所以不屬于滲透作用，C錯(cuò)誤；細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜，另外水分子是溶劑分子，所以水分子通過細(xì)胞膜是滲透作用，D正確。
2．(合格考)如圖，甲、乙為兩個(gè)滲透裝置。甲圖是發(fā)生滲透作用時(shí)的初始狀態(tài)，乙圖是較長時(shí)間之后，根據(jù)漏斗內(nèi)外的水分子達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)的狀態(tài)。判斷下列有關(guān)敘述，錯(cuò)誤的是(　　)A.圖甲中③為半透膜，水分子能自由通過B．圖甲中溶液②的濃度高于溶液①的濃度C．圖乙中溶液①的濃度與溶液②的濃度相等D．圖甲中溶液①和②濃度差越大，則圖乙中的水柱越高
解析：圖中③代表半透膜，水分子能自由通過，而大分子不能通過，A正確；圖甲和圖乙比較，漏斗內(nèi)液面上升，說明漏斗內(nèi)溶液②的濃度高于燒杯中溶液①的濃度，B正確；因?yàn)槁┒穬?nèi)液柱壓力的作用，當(dāng)液面不再上升時(shí)，溶液②的濃度依然大于溶液①的濃度，C錯(cuò)誤；圖甲中溶液①和②濃度差越大，則水分子跨膜運(yùn)輸?shù)臄?shù)量越多，則圖乙中的水柱上升得越高，D正確。
3．(等級(jí)考)透析袋通常是由半透膜制成的袋狀容器。現(xiàn)將3%的淀粉溶液裝入透析袋，再放于清水中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。30 min后，會(huì)發(fā)現(xiàn)(　　)A．透析袋脹大 B．試管內(nèi)液體濃度減小C．透析袋縮小 D．試管內(nèi)液體濃度增大
解析：透析袋是由半透膜制成的袋狀容器，并且在半透膜的兩側(cè)有濃度差，水分子從低濃度流向高濃度，所以水分會(huì)進(jìn)入透析袋內(nèi)，導(dǎo)致袋內(nèi)水分增多，透析袋脹大，而淀粉不會(huì)從袋內(nèi)出來，所以試管內(nèi)依然是清水，濃度不變。
4．(等級(jí)考)如圖表示滲透作用裝置圖，其中半透膜為豬膀胱膜，圖1、3表示初始狀態(tài)，其裝置內(nèi)溶液A、B、a、b濃度分別用MA、MB、Ma、Mb表示，圖2、4分別表示一段時(shí)間后的狀態(tài)，液面上升的高度分別為h1、h2。如果A、B、a、b均為蔗糖溶液，且MA＞MB、Ma＝Mb＞MA，則達(dá)到平衡后(　　)A．h1＞h2，Ma＞Mb B．h1＞h2，Ma＜MbC．h1＜h2，Ma＜Mb D．h1＜h2，Ma＞Mb
解析：由于MA＞MB、Ma＝Mb＞MA，所以兩個(gè)漏斗中的液面都會(huì)上升，由于A與a的濃度差要小于B與b的濃度差，所以h2的高度要大于h1；同時(shí)由于圖2中吸水相對要少，所以a的溶液濃度相對較高。
探究點(diǎn)二　植物細(xì)胞的吸水和失水如圖是將紫色洋蔥鱗片葉的外表皮細(xì)胞先放到0.3 g/mL的蔗糖溶液中(甲)，再放到清水中(乙)的實(shí)驗(yàn)過程的圖解，請分析并回答下列問題：
1．實(shí)驗(yàn)中共涉及三次顯微鏡觀察，其中第一次觀察的目的是什么？???2．為什么用紫色洋蔥鱗片葉外表皮作為實(shí)驗(yàn)材料？???
觀察正常洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的狀態(tài)，以便與處理后的狀態(tài)形成自身對照。
紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的細(xì)胞液中有花青素，使液泡中的細(xì)胞液呈紫色，有利于觀察。
3．如果沒有細(xì)胞壁，細(xì)胞會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象嗎？???4．本實(shí)驗(yàn)選用0.3 g/mL的蔗糖溶液作試劑，若濃度過高或過低對實(shí)驗(yàn)有何影響？???
不會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，只發(fā)生滲透吸水或失水。
選用0.3 g/mL的蔗糖溶液作試劑，出現(xiàn)質(zhì)壁分離的現(xiàn)象既明顯，又不會(huì)殺死細(xì)胞。若濃度過高，質(zhì)壁分離速度過快，細(xì)胞會(huì)因失水過多而死亡，不能再進(jìn)行質(zhì)壁分離復(fù)原；若濃度過低，不能引起質(zhì)壁分離或質(zhì)壁分離速度太慢。
5．發(fā)生質(zhì)壁分離的洋蔥表皮細(xì)胞的原生質(zhì)層與細(xì)胞壁之間是何物質(zhì)？??6．若用合適濃度的KNO3溶液進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)，結(jié)果會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原嗎？?
因?yàn)榧?xì)胞壁是全透性的，所以洋蔥表皮細(xì)胞的原生質(zhì)層與細(xì)胞壁之間是蔗糖溶液。
[知識(shí)整合](1)原生質(zhì)層不包括全透性的細(xì)胞壁；在質(zhì)壁分離的過程中，洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的細(xì)胞液濃度逐漸升高，顏色加深，吸水能力增強(qiáng)。(2)質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原中水分子移動(dòng)都是雙向的；結(jié)果是雙向水分子運(yùn)動(dòng)的差異所導(dǎo)致的現(xiàn)象。(3)質(zhì)壁分離后在細(xì)胞壁和細(xì)胞膜之間充滿的是濃度降低的外界溶液，因?yàn)榧?xì)胞壁是全透性的，且有水分子通過原生質(zhì)層滲出來。
[規(guī)律方法]　判斷細(xì)胞能否發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原的規(guī)律(1)從細(xì)胞角度分析①死細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞及未成熟的植物細(xì)胞不發(fā)生質(zhì)壁分離。②活的具有中央大液泡的成熟植物細(xì)胞可發(fā)生質(zhì)壁分離。(2)從溶液角度分析①在適當(dāng)濃度、溶質(zhì)(如蔗糖)不能穿膜的溶液中發(fā)生質(zhì)壁分離。②在適當(dāng)濃度、溶質(zhì)(如葡萄糖、KNO3、尿素、乙二醇)可穿膜的溶液中可發(fā)生質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原。③在高濃度溶液(如0.5 g/mL的蔗糖溶液)中可發(fā)生質(zhì)壁分離，但不會(huì)發(fā)生復(fù)原。
[規(guī)律方法]　細(xì)胞的狀態(tài)與吸水和失水的判斷(1)當(dāng)處于質(zhì)壁分離的過程中時(shí)，細(xì)胞失水量大于吸水量，此時(shí)外界溶液濃度高于細(xì)胞液的濃度。(2)當(dāng)細(xì)胞處于質(zhì)壁分離復(fù)原的過程中時(shí)，細(xì)胞失水量小于吸水量，此時(shí)外界溶液濃度低于細(xì)胞液濃度。(3)當(dāng)細(xì)胞處于平衡狀態(tài)時(shí)，細(xì)胞失水量等于吸水量。
1.植物細(xì)胞與滲透裝置的比較據(jù)圖分析可知：(1)原生質(zhì)層——具有選擇透過性，相當(dāng)于半透膜。(2)濃度差——細(xì)胞液與外界溶液之間具有濃度差。
2．質(zhì)壁分離的原因及表現(xiàn)
3．質(zhì)壁分離及復(fù)原實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用(1)判斷細(xì)胞的死活：(2)判斷細(xì)胞壁和原生質(zhì)層伸縮性的大小。(3)驗(yàn)證具有液泡的植物細(xì)胞能發(fā)生滲透作用，原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜。(4)觀察植物細(xì)胞膜：發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞，其細(xì)胞膜與細(xì)胞壁之間發(fā)生不同程度的分離，此時(shí)則可用光學(xué)顯微鏡觀察到細(xì)胞膜。
(5)測定細(xì)胞液濃度的范圍：待測細(xì)胞與一系列濃度梯度的蔗糖溶液分別鏡檢，細(xì)胞液濃度介于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛剛發(fā)生質(zhì)壁分離的兩種外界溶液的濃度之間。(6)比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度：不同植物細(xì)胞與同一濃度的蔗糖溶液鏡檢，比較剛發(fā)生質(zhì)壁分離時(shí)所需時(shí)間的長短→判斷細(xì)胞液濃度的大小(時(shí)間越短，細(xì)胞液濃度越小)。
(7)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用：①對農(nóng)作物合理灌溉，既滿足了農(nóng)作物對水分的需要，同時(shí)也降低了土壤溶液的濃度，有利于對水分的吸收。②鹽堿地中的植物不易存活或一次施肥過多造成“燒苗”現(xiàn)象，都是因?yàn)橥寥廊芤簼舛冗^高，甚至超過了根細(xì)胞液濃度，導(dǎo)致根細(xì)胞不易吸水甚至失水造成的。③防腐殺菌：糖漬、鹽漬食品不易變質(zhì)的原因是在食品外面和內(nèi)部形成很高濃度的溶液，使微生物不能在其中生存和繁殖，所以能較長時(shí)間地保存。④醫(yī)用生理鹽水濃度為0.9%，其滲透壓與人體細(xì)胞外液的滲透壓相當(dāng)，可以使人體細(xì)胞保持正常的形態(tài)和功能。
4．不同外界溶液中植物細(xì)胞的變化分析將成熟的植物細(xì)胞依次浸于蒸餾水、物質(zhì)的量濃度為0.3 ml/L的蔗糖溶液和0.5 ml/L的尿素溶液中，原生質(zhì)體(即植物細(xì)胞中細(xì)胞壁以內(nèi)的部分)的體積隨時(shí)間變化如圖，分析如下：
(1)A曲線表示細(xì)胞在蒸餾水中：細(xì)胞略膨脹，但是由于細(xì)胞壁的存在，原生質(zhì)體的體積不能無限膨脹。(2)B曲線表示細(xì)胞在0.5 ml/L的尿素溶液中：細(xì)胞先因滲透失水而發(fā)生質(zhì)壁分離，后由于尿素能進(jìn)入細(xì)胞，使得質(zhì)壁分離后的細(xì)胞因吸水而自動(dòng)復(fù)原。(3)C曲線表示細(xì)胞在0.3 ml/L的蔗糖溶液中：蔗糖不能進(jìn)入細(xì)胞，因此質(zhì)壁分離后細(xì)胞不能發(fā)生自動(dòng)復(fù)原。
1．(合格考)如圖為三個(gè)洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞分別放在同一種外界溶液濃度中的狀態(tài)，據(jù)圖判斷，三個(gè)洋蔥表皮細(xì)胞原細(xì)胞液濃度(　　)A．c＞a＞b B．b＞a＞cC．a(chǎn)＞b＞c D．c＞b＞a
解析：圖中c細(xì)胞質(zhì)壁分離程度最大，細(xì)胞失水最多，說明c的細(xì)胞液濃度最小；b沒有發(fā)生質(zhì)壁分離，說明細(xì)胞液濃度大于或等于細(xì)胞外液濃度；而a失水較少，說明細(xì)胞外溶液濃度比a細(xì)胞液稍大。綜上所述，三種細(xì)胞原細(xì)胞液的濃度關(guān)系為b＞a＞c。
2．(合格考)某學(xué)生用紫色洋蔥鱗片葉為實(shí)驗(yàn)材料，撕取外表皮制作臨時(shí)裝片，先在清水中觀察(圖像甲)，然后用0.3 g/mL蔗糖溶液取代清水并觀察(圖像乙)。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)A．圖像甲中洋蔥外表皮細(xì)胞的原生質(zhì)層緊貼細(xì)胞壁B．圖像從甲到乙是由于細(xì)胞周圍溶液濃度低于細(xì)胞液濃度C．圖像乙所示細(xì)胞出現(xiàn)質(zhì)壁分離，b處充滿蔗糖溶液D．圖像甲和乙，細(xì)胞的a，c中存在紫色物質(zhì)
解析：圖甲中細(xì)胞存在于清水中，此時(shí)細(xì)胞會(huì)滲透吸水，但存在細(xì)胞壁的限制，使得原生質(zhì)層緊貼細(xì)胞壁，A正確；圖像從甲到乙發(fā)生了細(xì)胞的滲透失水，是由于細(xì)胞液濃度低于細(xì)胞周圍溶液濃度導(dǎo)致的，B錯(cuò)誤；圖像乙是細(xì)胞的質(zhì)壁分離現(xiàn)象，此時(shí)細(xì)胞壁以內(nèi)，原生質(zhì)層以外的部分充滿了蔗糖溶液，C正確；圖像甲與乙中，a和c都因含有色素而呈現(xiàn)紫色，D正確。
3. (等級(jí)考)在觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原的過程中，某同學(xué)在視野中看到活著的洋蔥表皮細(xì)胞正處于如圖所示的狀態(tài)。a、b表示該部位的溶液濃度。由此可推測(　　)A．a(chǎn)>b，細(xì)胞滲透吸水B．a(chǎn)＝b，滲透系統(tǒng)保持動(dòng)態(tài)平衡C．a(chǎn)①處理后B．質(zhì)壁分離現(xiàn)象最可能出現(xiàn)在滴加②后的觀察視野中C．滴加③后有較多水分子進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞D．推測3種蔗糖溶液濃度高低為②>①>③
解析：由題圖分析，滴加蔗糖溶液①后一段時(shí)間，保衛(wèi)細(xì)胞氣孔張開一定程度，說明保衛(wèi)細(xì)胞在蔗糖溶液①中吸收一定水分；滴加蔗糖溶液②后一段時(shí)間，保衛(wèi)細(xì)胞氣孔關(guān)閉，說明保衛(wèi)細(xì)胞在蔗糖溶液②中失去一定水分；滴加蔗糖溶液③后一段時(shí)間，保衛(wèi)細(xì)胞氣孔張開程度較大，說明保衛(wèi)細(xì)胞在蔗糖溶液③中吸收較多水分，且多于蔗糖溶液①，由此推斷3種蔗糖溶液濃度大小為②>①>③。由分析可知，①處細(xì)胞吸水量少于③處細(xì)胞，說明保衛(wèi)細(xì)胞細(xì)胞液濃度①處理后>③處理后，A錯(cuò)誤；②處細(xì)胞失水，故質(zhì)壁分離現(xiàn)象最可能出現(xiàn)在滴加②后的觀察視野中，B正確；滴加③后細(xì)胞大量吸水，故滴加③后有較多水分子進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，C正確；由分析可知，3種蔗糖溶液濃度高低為②>①>③，D正確。
探究點(diǎn)三　自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散1.對兩種方式進(jìn)行比較，完成下列問題
(1)方式a中，物質(zhì)通過簡單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞，叫做________。(2)方式b、c中，進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)借助轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的擴(kuò)散，叫做________。(3)下列物質(zhì)中，以方式a運(yùn)輸?shù)氖莀________；以方式b、c運(yùn)輸?shù)氖莀_______。①O2和CO2進(jìn)出肺泡?、诒奖槐丘つぜ?xì)胞吸收?、奂t細(xì)胞吸收血液中的葡萄糖?、馨被徇M(jìn)入小腸上皮細(xì)胞?、菽懝檀歼M(jìn)入肝細(xì)胞?、薷视秃鸵掖急恍∧c上皮細(xì)胞吸收(4)方式b、c有何異同？
相同點(diǎn)：b、c都需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助、都是順濃度梯度跨膜運(yùn)輸；不同點(diǎn)：b是由載體蛋白協(xié)助，c是由通道蛋白協(xié)助。
2．完成下列問題：(1)下表是乙醇分子進(jìn)入細(xì)胞的運(yùn)輸速率與濃度差之間的關(guān)系，請?jiān)谧鴺?biāo)中繪出曲線。根據(jù)圖表可知，影響物質(zhì)自由擴(kuò)散的因素是______________。
(2)下表是葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞運(yùn)輸速率和濃度差的關(guān)系，請?jiān)谧鴺?biāo)中繪出曲線。濃度差在7.5 mml/L以后運(yùn)輸速率不再增加的原因是____________________。由此可知，影響物質(zhì)協(xié)助擴(kuò)散的因素是__________________________。
受到轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量的限制
溶液的濃度差和轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量
解答有關(guān)被動(dòng)運(yùn)輸?shù)念}目應(yīng)掌握以下四點(diǎn)：(1)被動(dòng)運(yùn)輸是物質(zhì)以擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞，不消耗能量。(2)自由擴(kuò)散不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助，協(xié)助擴(kuò)散需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助。轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白具有特異性，不同細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類和數(shù)量也不同。(3)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白分為載體蛋白和通道蛋白。轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白具有飽和現(xiàn)象，當(dāng)細(xì)胞膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白全部參與物質(zhì)運(yùn)輸時(shí)，物質(zhì)運(yùn)輸速率不再隨細(xì)胞外物質(zhì)濃度的增大而增大。(4)小分子脂溶性物質(zhì)如甘油、乙醇、苯等以自由擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞，水分子則主要通過通道蛋白以協(xié)助擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞。
1.影響自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散的因素
2.水分子進(jìn)出細(xì)胞的方式(1)一部分通過自由擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞。(2)更多的是借助于水通道蛋白以協(xié)助擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞。3．膜上的兩種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白
4.載體蛋白的特性(1)專一性：一種載體蛋白在對細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)進(jìn)行運(yùn)輸時(shí)只能對應(yīng)地運(yùn)送唯一的一種或性質(zhì)非常相近的一類物質(zhì)。(2)飽和性：細(xì)胞膜上的載體蛋白數(shù)量有限，在運(yùn)輸過程中當(dāng)所有載體蛋白都已承擔(dān)相應(yīng)的運(yùn)輸任務(wù)時(shí)，運(yùn)輸?shù)乃俾什辉僖蚱渌麠l件改變而加快。
1．(合格考)物質(zhì)出入細(xì)胞的方式中，自由擴(kuò)散區(qū)別于協(xié)助擴(kuò)散的是(　　)A．由高濃度向低濃度擴(kuò)散B．需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白C．由低濃度向高濃度擴(kuò)散D．不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白
解析：自由擴(kuò)散與協(xié)助擴(kuò)散的相同之處都是順濃度梯度(高濃度→低濃度)，同時(shí)均不消耗能量；不同之處表現(xiàn)在自由擴(kuò)散不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，而協(xié)助擴(kuò)散需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。
2．(等級(jí)考)甲、乙兩種物質(zhì)分別以自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散方式進(jìn)入細(xì)胞，如果以人工合成的無蛋白磷脂雙分子膜代替細(xì)胞膜，并維持其他條件不變，則(　　)A．甲物質(zhì)的運(yùn)輸被促進(jìn)B．乙物質(zhì)的運(yùn)輸被促進(jìn)C．甲物質(zhì)的運(yùn)輸被抑制D．乙物質(zhì)的運(yùn)輸被抑制
解析：是否需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助是自由擴(kuò)散與協(xié)助擴(kuò)散的區(qū)別。由于人工合成的無蛋白磷脂雙分子膜上無蛋白質(zhì)，也就沒有轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，協(xié)助擴(kuò)散將受到抑制。
3.(等級(jí)考)下圖表示葡萄糖跨膜運(yùn)輸?shù)倪^程，據(jù)圖分析正確的是(　　)A．該膜中的載體蛋白也能運(yùn)輸氨基酸B．該方式發(fā)生在被轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)逆濃度梯度跨膜運(yùn)輸時(shí)C．該膜可能是哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞膜D．與該過程有關(guān)的細(xì)胞器是線粒體和核糖體
解析：細(xì)胞膜上的載體蛋白具有專一性，運(yùn)輸葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白不能運(yùn)輸氨基酸；該圖表示協(xié)助擴(kuò)散，發(fā)生在被轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)順濃度梯度跨膜運(yùn)輸時(shí)；哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞吸收葡萄糖的方式是協(xié)助擴(kuò)散，該膜可能是哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞膜；協(xié)助擴(kuò)散不消耗能量，與協(xié)助擴(kuò)散有關(guān)的細(xì)胞器不包括線粒體。
4．(等級(jí)考)比較生物膜和人工膜(雙層磷脂)對多種物質(zhì)的通透性，結(jié)果如圖。據(jù)此不能得出的推論是(　　)A．H2O通過生物膜不需要蛋白質(zhì)的協(xié)助B．生物膜對K＋、Na＋、Cl－的通透具有選擇性C．甘油以自由擴(kuò)散的方式通過人工膜D．分子的大小影響其通過人工膜的擴(kuò)散速率
解析：由圖中看出，生物膜對水分子的通透性大于人工膜，說明生物膜上存在著協(xié)助H2O通過的物質(zhì)，A錯(cuò)誤；由圖中看出，人工膜對三種離子的通透性相同，并且均處于較低值，而生物膜對三種離子的通透性不同，說明生物膜對K＋、Na＋、Cl－的通透具有選擇性，B正確；由曲線可知，甘油運(yùn)輸不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白參與，以自由擴(kuò)散的方式通過人工膜，C正確；圖中人工膜對不同分子的通透性不同，可見分子的大小影響其通過人工膜的擴(kuò)散速率，D正確。
強(qiáng)化落實(shí)·學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)——?dú)w納·提升·素養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)
主干落實(shí) 1.滲透作用發(fā)生的兩個(gè)條件：一是半透膜，二是濃度差。 2．原生質(zhì)層包括細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)。 3．植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離的原因： (1)外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度； (2)原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁。 4．只有活的成熟植物細(xì)胞才可發(fā)生質(zhì)壁分離，動(dòng)物細(xì)胞和根尖分生區(qū)細(xì)胞不發(fā)生質(zhì)壁分離。 5．成熟植物細(xì)胞在一定濃度的KNO3、尿素等溶液中會(huì)先發(fā)生質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原的現(xiàn)象。 6．自由擴(kuò)散既不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，也不需要能量，氣體及脂溶性物質(zhì)以自由擴(kuò)散方式運(yùn)輸。 7．協(xié)助擴(kuò)散需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，但不需要能量，如哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞吸收葡萄糖。
高效課堂·實(shí)踐運(yùn)用——鞏固·達(dá)標(biāo)·反饋1．下列現(xiàn)象不屬于滲透作用的是(　　)A．水分子或其他溶劑分子通過原生質(zhì)層B．水分子或其他溶劑分子通過細(xì)胞膜C．蔗糖分子通過細(xì)胞壁D．水分子或其他溶劑分子通過液泡膜
解析：滲透作用是指水分子或其他溶劑分子通過半透膜的擴(kuò)散；細(xì)胞膜、液泡膜和原生質(zhì)層都具有選擇透過性，均相當(dāng)于半透膜；細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，其結(jié)構(gòu)通常呈網(wǎng)狀，溶解在水中的溶質(zhì)分子大都可以自由通過，具有全透性，不是半透膜。
2．取一個(gè)新鮮馬鈴薯，將其塊莖切成大小相同的四塊，分別浸入Ⅰ～Ⅳ四種不同溶液中，表中為1小時(shí)后質(zhì)量轉(zhuǎn)變的百分率，由表可知四種溶液中濃度最低的是(　　)A. 溶液Ⅰ B．溶液ⅡC．溶液Ⅲ D．溶液Ⅳ
解析：馬鈴薯塊質(zhì)量增加，說明細(xì)胞吸水，外界溶液濃度較低；馬鈴薯塊質(zhì)量減小，說明細(xì)胞失水，外界溶液濃度較高。外界溶液濃度越高，馬鈴薯塊質(zhì)量減少越多，據(jù)表分析數(shù)據(jù)可知，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的溶液濃度關(guān)系為Ⅰ