專題3物質(zhì)出入細胞的方式

1、專題3物質(zhì)出入細胞的方式考點1植物細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原1.觀察在0.3 g/mL蔗糖溶液中的洋蔥表皮細胞，發(fā)現(xiàn)中央液泡逐漸變小，說明( B )A細胞壁相當(dāng)于一層半透膜B洋蔥表皮細胞是活的C此時蔗糖溶液濃度小于細胞液濃度D細胞壁收縮導(dǎo)致中央液泡失水解析：成熟植物細胞的細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì)稱為原生質(zhì)層，它可以看做是一層選擇透過性膜，液泡中的細胞液通過原生質(zhì)層與外界溶液構(gòu)成滲透系統(tǒng)。當(dāng)外界溶液蔗糖溶液濃度大于細胞液濃度時，細胞失水，中央液泡會逐漸變小，原生質(zhì)體縮小，由于原生質(zhì)層比細胞壁的伸縮性大，此時會發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。能夠發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原現(xiàn)象的細胞一定是活的植物細胞，體現(xiàn)了細胞膜

2、的選擇透過性，死細胞的細胞膜是全透性的。2.(2012·長沙模擬)在觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原的過程中，某同學(xué)在視野中看到生活著的洋蔥表皮細胞正處于如圖所示狀態(tài)，a、b表示該部位溶液的濃度，由此可以推測( D )A可能ab，細胞滲透吸水Bab，滲透系統(tǒng)保持動態(tài)平衡Cab，細胞滲透失水D上述三種情況都可能存在解析：從圖中及題干中可推知此細胞可能吸水、失水或二者保持動態(tài)平衡，所以選D。3.(2013·山東煙臺學(xué)段測試)在一定氣候條件下，運用植物細胞質(zhì)壁分離的實驗原理測試田間作物的細胞液濃度，以此法獲得作物代謝情況的必要數(shù)據(jù)。在此項測試中，實驗變量(自變量)是( A )A制備的

3、系列濃度檢測液B一定的溫度或其他數(shù)據(jù)C作物細胞質(zhì)壁分離狀態(tài)D作物細胞液濃度解析：測試田間作物的細胞液濃度，需制備系列濃度檢測液，將相同的田間作物的組織細胞分別置于系列濃度檢測液中，顯微鏡下觀察細胞的質(zhì)壁分離情況，根據(jù)質(zhì)壁分離的初始濃度來確定作物細胞液的濃度?？梢?，本實驗的對象是田間作物的細胞，實驗變量是系列濃度檢測液。4.某小組確定研究課題：探究植物細胞外界溶液濃度與質(zhì)壁分離的關(guān)系。該小組選用水生植物黑藻作為實驗材料，并作實驗假設(shè)：如果將其葉片分別置于不同濃度的蔗糖溶液中，其細胞失水量隨著外界溶液濃度的增大而增加。該小組學(xué)生設(shè)計的實驗步驟如下：配制10%、20%、30%的蔗糖溶液，分別盛于培養(yǎng)

4、皿中。從黑藻莖上取下葉片，用吸水紙吸干葉片表面的水分，分別放入不同濃度的蔗糖溶液中，浸泡10分鐘。取出葉片制成裝片，顯微鏡下觀察，選取5個細胞測量其A、B值(如圖A為細胞的長度，B為原生質(zhì)體的長度)。在此基礎(chǔ)上，請你參與設(shè)計、分析與討論。(1)請你設(shè)計一張表格，用于記錄原始數(shù)據(jù)，去除最大值與最小值，計算并記錄B/A(%)值。細胞10%蔗糖溶液20%蔗糖溶液30%蔗糖溶液B(m)A(m)B/A(%)B(m)A(m)B/A(%)B(m)A(m)B/A(%)12345平均值(2)該小組同學(xué)根據(jù)記錄數(shù)據(jù)所作的曲線如圖。請你就該結(jié)果作分析并得出結(jié)論。分析：B/A值越小，說明質(zhì)壁分離程度越大；隨著溶液濃度

5、的增加，B/A值下降，說明質(zhì)壁分離程度隨溶液濃度的增加而增大。結(jié)論：細胞失水量隨著外界溶液濃度的增大而增加。(3)討論：該小組同學(xué)應(yīng)選用記錄表中哪組數(shù)據(jù)作圖？平均值。如果要說明上述質(zhì)壁分離現(xiàn)象是由相應(yīng)濃度的外界溶液引起的，而非細胞本身的原因，你怎么處理實驗？設(shè)置清水對照組，觀察清水中的黑藻細胞，確認其細胞形態(tài)正常，無質(zhì)壁分離現(xiàn)象。解析：(1)本實驗探究的是植物細胞外界溶液濃度與質(zhì)壁分離程度的關(guān)系。植物細胞外界溶液濃度是自變量，實驗過程中設(shè)置10%、20%、30%的蔗糖溶液相互對照；質(zhì)壁分離程度是因變量，測量其A、B值并計算B/A(%)值，將B/A(%)值作為衡量質(zhì)壁分離程度的指標。(2)根據(jù)曲

6、線圖分析，注意B/A值與質(zhì)壁分離程度的關(guān)系，B/A值的變化與外界溶液濃度的關(guān)系，根據(jù)這兩個關(guān)系進而判斷出細胞外界溶液濃度與質(zhì)壁分離程度的關(guān)系。(3)計算平均值可有效地避免實驗的偶然性，減少實驗誤差；設(shè)置對照組：黑藻細胞置于清水中，觀察其B、A、B/A值不變，說明未發(fā)生質(zhì)壁分離，實驗中的質(zhì)壁分離現(xiàn)象是由外界溶液引起的?？键c2細胞膜的透性1.(2013·長沙模擬)下列關(guān)于物質(zhì)跨膜運輸實例的說法，不正確的是( C )A細胞膜、液泡膜等生物膜都是選擇透過性膜B植物細胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜C小分子物質(zhì)都能通過細胞膜，大分子物質(zhì)則不能D細胞的吸水和失水是水分子順相對含量梯度跨膜運輸?shù)倪^程解

7、析：生物膜具有選擇透過性，細胞選擇吸收的一些離子和小分子可通過膜，而細胞不吸收的離子和小分子不能通過膜，因細胞膜上無這些離子和小分子的載體蛋白。水分子進出細胞的方式是自由擴散，進出方向取決于細胞內(nèi)外濃度差，水是順相對含量梯度運輸?shù)?。植物細胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜。2.用完全培養(yǎng)液在兩個相同的容器內(nèi)分別培養(yǎng)水稻和番茄苗，假設(shè)兩植物的吸水速率相同，一段時間后，測定培養(yǎng)液中各種離子與實驗開始時各種離子濃度之比，如圖所示，該實驗的結(jié)果不能說明( D )A水稻吸收水的相對速率比吸收Ca2、Mg2的大B與番茄相比，水稻對SiO需要量大，對Ca2需要量小C不同植物根尖細胞膜上載體的種類和數(shù)量是不同的D植物對

8、各種離子的吸收速率與溶液中離子的濃度有關(guān)解析：培養(yǎng)水稻的溶液中，實驗后Ca2、Mg2與實驗前的比值大于1，說明Ca2、Mg2濃度增大，即吸收水的量多于吸收Ca2、Mg2的量。水稻吸收的SiO多，對Ca2、Mg2的吸收量少，而番茄吸收的Ca2和Mg2較多，對SiO的吸收量少。這體現(xiàn)了植物對無機鹽離子的吸收具有選擇性，其原因在于不同植物根尖細胞膜上載體的種類和數(shù)量是不同的。圖中并不能看出植物體對各種離子的吸收速率與溶液中的離子濃度有關(guān)。3.下圖表示番茄隨環(huán)境中氧濃度的變化，從培養(yǎng)液中吸收Ca2和SiO的曲線。影響A、B兩點與B、C兩點吸收量的主要因素分別是( D )A離子濃度、載體數(shù)量 B離子濃度

9、、呼吸作用強度C載體數(shù)量、離子濃度 D載體數(shù)量、呼吸作用強度解析：根對無機鹽離子的吸收是一個主動運輸過程，需要載體和ATP。A、B點是在同等氧濃度下，得到的ATP相同，其差異只能是因為相應(yīng)載體數(shù)量的不同。B、C點的差別則是由于氧濃度不同造成的，因而影響因素是呼吸作用強度。4.如下圖實驗裝置，玻璃槽中是蒸餾水，半透膜允許單糖透過。倒置的長頸漏斗中先裝入蔗糖溶液，一定時間后再加入蔗糖酶。最可能的實驗現(xiàn)象是( A )A漏斗中液面開始時先上升，加酶后繼續(xù)上升，然后又下降B在玻璃槽中會測到蔗糖和蔗糖酶C漏斗中液面開始時先下降，加酶后一直上升D在玻璃槽中會測到葡萄糖、果糖和蔗糖酶解析：實驗開始時，蔗糖不能

10、透過半透膜，所以單位時間內(nèi)通過半透膜滲透進長頸漏斗中的水分子數(shù)比滲透出來的多，漏斗內(nèi)液面上升。而加入蔗糖酶后，酶是大分子，且1分子蔗糖分解產(chǎn)生2分子單糖，故長頸漏斗中液面繼續(xù)上升，然后蔗糖被分解為單糖，單糖分子能透過半透膜進入玻璃槽中，使玻璃槽內(nèi)液體濃度升高，一段時間后，水分子從長頸漏斗內(nèi)滲出的較多，漏斗內(nèi)液面下降。5.圖1表示物質(zhì)擴散的圖解，圖2是設(shè)計證明圖1物質(zhì)擴散成立的實驗裝置。下列有關(guān)敘述正確的是( D )A圖甲中水柱a將持續(xù)上升B圖甲中水柱a將先上升后下降C圖乙中水柱b將持續(xù)上升D圖乙中水柱b將先上升后下降解析：由于淀粉不能透過半透膜，故水柱a表現(xiàn)為先上升，后保持不變；葡萄糖能透過半

11、透膜，水柱b表現(xiàn)為先上升，后由于葡萄糖透過半透膜進入清水中，水柱b將下降。6.(2013·江蘇卷)下圖為研究滲透作用的實驗裝置，請回答下列問題：(1)漏斗內(nèi)溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)為兩種不同濃度的蔗糖溶液，漏斗內(nèi)外起始液面一致。滲透平衡時液面差為h，此時S1 和S2 濃度的大小關(guān)系為S1>S2。(2)圖中半透膜模擬的是成熟植物細胞中的原生質(zhì)層，兩者在物質(zhì)透過功能上的差異是原生質(zhì)層能主動轉(zhuǎn)運有關(guān)物質(zhì)而半透膜不能。(3)為進一步探究兩種膜的特性，某興趣小組做了以下實驗。實驗材料：紫色洋蔥。實驗器具：如圖所示的滲透裝置(不含溶液)，光學(xué)顯微鏡，載玻片，蓋玻片，鑷子，刀片，吸水

12、紙，擦鏡紙，滴管，記號筆等。實驗試劑：蒸餾水，0.3 g/mL 的蔗糖溶液和與其等滲的KNO3 溶液。部分實驗步驟和結(jié)果如下：選兩套滲透裝置，標上代號X 和Y。在兩個燒杯里均加入一定量的蒸餾水，分別在裝置X 和Y 的漏斗內(nèi)加入適量的蔗糖溶液和KNO3 溶液，均調(diào)節(jié)漏斗內(nèi)外液面高度一致。滲透平衡時出現(xiàn)液面差的裝置有X(填代號)。選兩片潔凈的載玻片，標號，在載玻片中央分別滴加蒸餾水，制作洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片并分別觀察裝片中細胞的初始狀態(tài)。觀察臨時裝片中浸潤在所提供的蔗糖溶液和KNO3 溶液中的洋蔥鱗片葉外表皮細胞發(fā)生的變化，兩者都能出現(xiàn)的現(xiàn)象是質(zhì)壁分離。(4)上述實驗中最能體現(xiàn)兩種膜功能差異的

13、實驗現(xiàn)象是KNO3 溶液中的細胞質(zhì)壁分離后會自動復(fù)原。解析：本題綜合考查滲透裝置、植物細胞吸水和失水的條件、質(zhì)壁分離及復(fù)原實驗的操作以及生物實驗設(shè)計的對照原則等知識。(1)一般兩側(cè)溶液的濃度并不相等，因為液面高的一側(cè)形成的靜水壓，會阻溶劑由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴散，故兩者濃度關(guān)系仍是S1>S2。(2)圖中半透膜模擬成熟植物細胞的原生質(zhì)層，從功能上，半透膜只是利用孔徑大小控制物質(zhì)進出；原生質(zhì)層是選擇透過性膜，靠能量和載體控制物質(zhì)出入，具有生物活性，可以完成逆濃度梯度的主動運輸。(3)蔗糖分子不能通過半透膜，而KNO3 能夠通過半透膜，滲透平衡時裝置X 能出現(xiàn)液面差，裝置Y 不能出現(xiàn)液面差

14、。洋蔥鱗片葉表皮細胞為成熟植物細胞，能夠發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象，選潔凈的載玻片分別編號，在載玻片中央分別滴加蒸餾水，制作臨時裝片后觀察洋蔥表皮細胞的初始狀態(tài)。蔗糖分子不能透過原生質(zhì)層，蔗糖溶液中的細胞質(zhì)壁分離后不會自動復(fù)原，KNO3 能被細胞吸收，導(dǎo)致細胞液和外界溶液的濃度差被消除，從而發(fā)生質(zhì)壁分離自動復(fù)原的現(xiàn)象?？键c3物質(zhì)出入細胞的方式1.已知某種物質(zhì)通過細胞膜的方式如圖所示，則下列哪種物質(zhì)與其有相同的運輸方式( B )AH2OB氨基酸C苯DCO2解析：由圖中可知，該物質(zhì)通過細胞膜的方式為主動運輸，氨基酸通過細胞膜的方式也為主動運輸，而A、C、D中物質(zhì)通過細胞膜的方式為自由擴散。2.(201

15、1·新課標卷)將人的紅細胞放入4 蒸餾水中，一段時間后紅細胞破裂，主要原因是( C )A紅細胞膜具有水溶性B紅細胞的液泡體積增大C蒸餾水大量進入紅細胞D低溫時紅細胞膜流動性增大解析：細胞膜的基本支架是磷脂雙分子層，水分子可以通過自由擴散進出細胞。把細胞放到蒸餾水中，細胞液濃度高于外界溶液濃度，導(dǎo)致大量水分子進入細胞，細胞破裂，選項C正確。低溫下細胞膜的流動性減小，選項D錯誤。細胞破裂與細胞膜的水溶性無關(guān)，選項A錯誤。人的紅細胞不具備中央大液泡，其他細胞器已經(jīng)退化消失，選項B錯誤。3.下列關(guān)于物質(zhì)跨膜運輸?shù)臄⑹?，錯誤的是( D )A植物細胞積累K需消耗能量B細胞對離子的吸收具有選擇性C

16、海水中的海藻細胞可通過積累溶質(zhì)防止質(zhì)壁分離D液泡中積累大量離子，故液泡膜不具有選擇透過性解析：無機鹽離子進出細胞的方式主要是主動運輸，主動運輸需要載體和能量。載體具有專一性，對離子吸收有選擇性；能量的提供主要是通過有氧呼吸產(chǎn)生的。海藻細胞可以通過積累溶質(zhì)提高細胞液濃度，不至于造成質(zhì)壁分離。4.下圖表示物質(zhì)通過紅細胞膜的示意圖，其中黑點代表物質(zhì)分子，圓圈代表載體，多角形表示能量，請回答：(1)表示自由擴散方式，表示主動運輸方式，表示協(xié)助擴散方式。(2)K、O2和葡萄糖三種物質(zhì)中，通過方式進入紅細胞的是K。(3)與方式相比，方式的主要特點是需要借助載體，該物質(zhì)是在細胞內(nèi)的核糖體上合成的。與相比，方

17、式的不同之處是需要消耗能量。(4)若在細胞中注入某種呼吸抑制劑，方式將會受到較大影響。解析：圖顯示物質(zhì)分子透過細胞膜時可完全依靠濃度差，既不需載體，也不消耗能量，應(yīng)屬自由擴散。圖顯示物質(zhì)分子跨膜運輸需載體蛋白協(xié)助且消耗能量，應(yīng)屬主動運輸。圖顯示物質(zhì)分子跨膜時需載體協(xié)助，但不消耗能量，應(yīng)屬協(xié)助擴散。5.圖甲所示為物質(zhì)出入細胞膜的示意圖，圖乙所示為物質(zhì)出入細胞的方式與濃度的關(guān)系，請據(jù)圖回答：(1)A代表蛋白質(zhì)分子；B代表磷脂雙分子層；D代表多糖。(2)細胞膜從功能上來說，它是一層選擇透過性膜。(3)動物細胞吸水膨脹時B的厚度變小，這說明B具有一定的流動性。(4)在ae五種過程中，代表被動運輸?shù)氖莃

18、、c、d，它們可用圖乙中的表示的是b、c，可用圖乙中表示的為ae中的a、e。(5)維生素D進入小腸上皮細胞應(yīng)是圖中編號b；葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞的過程是圖中編號a。(6)物質(zhì)通過細胞膜與膜的流動性有密切關(guān)系，為了探究溫度對膜的流動性的影響，有人做了下述實驗：分別用紅色和綠色熒光染料標記人和鼠細胞膜上的蛋白質(zhì)，然后讓兩個細胞在37 條件下融合并培養(yǎng)，40 min后，融合的細胞膜上紅色和綠色的熒光均勻相間分布。有人認為該實驗不夠嚴密，其原因是缺少對照實驗。本實驗可以通過在相同時間、不同溫度下培養(yǎng)后，觀察紅色和綠色熒光物質(zhì)在細胞膜上的分布情況來判斷實驗結(jié)果，還可以通過比較紅色和綠色熒光在細胞膜上均勻分布所需時間的長短來判斷實驗結(jié)果。該實驗可能得出的結(jié)論是在一定范圍內(nèi)，隨著溫度升高，細胞膜的流動性加快。解析：(1)細胞膜主要由蛋白質(zhì)分子和磷脂雙分子層構(gòu)成，細胞膜表面還有鏈狀的多糖分子，能與蛋白質(zhì)結(jié)合成為糖蛋白，也可和脂質(zhì)分子結(jié)合成糖脂。(2)細胞膜從功能上來說最重要的特性是選擇透過性。(3)動物細胞吸水膨脹時，厚度變小，說明磷脂雙分子層和蛋白質(zhì)分子均處于動態(tài)變化之中。這種現(xiàn)象證明磷脂