細胞的物質(zhì)輸入和輸出

一、細胞的吸水和失水

1．滲透作用原理

(1)發(fā)生滲透作用的條件：①

；②

。

(2)滲透作用的實質(zhì)：單位時間由清水進入蔗糖溶液中的水分子

蔗糖溶液進入清水中的水分子，導致蔗糖溶液液面

。具有半透膜膜兩側(cè)溶液具有濃度差多于上升目前一頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點2．動物細胞的吸水和失水

(1)人成熟紅細胞中發(fā)生滲透作用的條件：①

相當于半透膜；②

之間存在濃度差。

(2)引起細胞失水與吸水的條件：外界溶液與細胞質(zhì)之間存在

差。細胞膜細胞質(zhì)與外界溶液濃度目前二頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點3．植物細胞的吸水和失水(1)植物細胞吸水、失水的原理：細胞壁原生質(zhì)層細胞膜液泡膜細胞質(zhì)大液泡目前三頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點大于失水小于吸水等于不吸水也不失水(2)植物細胞質(zhì)壁分離的現(xiàn)象與原因：①現(xiàn)象：

與

分離；②外因：

濃度＞

濃度，導致細胞

；③內(nèi)因：

。細胞壁原生質(zhì)層外界溶液細胞液失水細胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層目前四頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點[想一想]細胞吸水過程中，所有水分子都只能由外界溶液進入細胞液嗎？提示：不是。水分子在細胞膜上總是雙向運動的，細胞吸水時，由外界溶液向細胞液擴散的水分子總數(shù)多于由細胞液向外界溶液擴散的水分子總數(shù)。目前五頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點二、物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?/p>

1．不同物質(zhì)的跨膜運輸特點

(1)水分子：

(高→低)。

(2)離子和小分子：依據(jù)細胞生命活動需要進行

。

2．水稻和番茄吸收不同離子的特點

(1)同種生物細胞對不同物質(zhì)的吸收具有

，與其含有離子載體的

有關(guān)。

(2)不同種生物細胞對同種物質(zhì)吸收具有

。順相對含量梯度選擇吸收選擇性種類和數(shù)量差異性目前六頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點[知識體系構(gòu)建]目前七頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點①原生質(zhì)層②濃度差③外界溶液濃度大于細胞液濃度④細胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層⑤選擇透過性目前八頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點滲透系統(tǒng)和滲透作用(1)(2012·上海卷T22A)相對細菌和植物細胞而言，動物細胞離體培養(yǎng)更需關(guān)注培養(yǎng)基的滲透壓，因為動物細胞沒有細胞壁，對培養(yǎng)基的滲透壓更敏感。()(2)(2012·上海卷T22C)相對細菌和植物細胞而言，動物細胞離體培養(yǎng)更需關(guān)注培養(yǎng)基的滲透壓，因為動物細胞沒有成熟大液泡，滲透壓調(diào)節(jié)能力差。()√×目前九頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點(3)(2011·全國新課標卷T1C)將人的紅細胞放入4℃蒸餾水中，一段時間后紅細胞破裂，其主要原因是蒸餾水大量進入紅細胞。()(4)(2011·全國新課標卷T4C)分別用完全營養(yǎng)液、蒸餾水浸泡處理來自同一洋蔥鱗片葉大小、數(shù)目和生理狀態(tài)一致的甲、乙兩組外表皮細胞，相同時間后，將其同時放入濃度為0.3g/mL蔗糖溶液中處理一段時間后表皮細胞中的水分不再減少時，甲組細胞水分滲出量比乙組細胞低，水分出入細胞的方式是被動運輸。()√√目前十頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點滲透作用的條件及原理分析應(yīng)用1．滲透作用模型和成熟植物細胞與外界溶液形成的滲透系統(tǒng)的比較滲透作用模型植物細胞與外界溶液形成滲透系統(tǒng)圖解目前十一頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點滲透作用模型植物細胞與外界溶液形成滲透系統(tǒng)基本條件半透膜、濃度差原生質(zhì)層——選擇透過性膜濃度差——細胞液與外界溶液之間的濃度差值原理水分子通過半透膜的擴散作用水分子通過原生質(zhì)層在細胞液與外界溶液之間發(fā)生擴散水擴散方向低濃度溶液→高濃度溶液目前十二頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點2．常見滲透裝置圖形分析目前十三頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點(1)若S1溶液濃度大于S2，則單位時間內(nèi)由S2→S1的水分子數(shù)多于S1→S2，外觀上表現(xiàn)為S1液面上升；若S1溶液濃度小于S2，則情況相反，外觀上表現(xiàn)為S1液面下降。

(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，會阻止溶劑由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴散。目前十四頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點3．驗證滲透作用發(fā)生的條件

(1)實驗設(shè)計：

(2)結(jié)論：

A組和B組對比說明滲透作用要有半透膜。

A組和C組對比說明發(fā)生滲透作用時半透膜兩側(cè)的溶液必須具有濃度差。目前十五頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點4．探究物質(zhì)能否通過半透膜(以碘和淀粉為例)燒杯內(nèi)盛淀粉溶液漏斗內(nèi)盛碘液結(jié)論變藍不變藍碘能通過半透膜，而淀粉不能不變藍變藍淀粉能通過半透膜，而碘不能變藍變藍淀粉和碘都能通過半透膜不變藍不變藍淀粉和碘都不能通過半透膜目前十六頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點高考地位本考點知識有一定難度，關(guān)鍵在于理解，是高考中的?？键c之一，多結(jié)合具體實驗過程，考查滲透作用的原理條件等命題角度(1)以實驗裝置圖形式考查對滲透作用實驗現(xiàn)象的預(yù)測分析，如典例1；(2)運用滲透作用裝置考查滲透作用過程及圖文轉(zhuǎn)化能力，如圖典例2。目前十七頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點[典例1]右圖裝置的玻璃槽中是蒸餾水，半透膜允許單糖透過。倒置的長頸漏斗中先加入蔗糖溶液，一定時間后再加入蔗糖酶。最可能的實驗現(xiàn)象是(

)

A．在玻璃槽中會測出葡萄糖、果糖和蔗糖酶

B．漏斗中液面開始時上升，加酶后繼續(xù)上升

C．漏斗中液面開始時上升，加酶后，再上升后又下降

D．漏斗中液面開始時先上升，加酶后不上升直接下降目前十八頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點[解析]實驗開始時，蔗糖不能透過半透膜，所以單位時間內(nèi)通過半透膜滲透進入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。而加入酶后，將蔗糖分解為單糖，進一步提高了漏斗內(nèi)的濃度，所以液面再上升，但由于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。[答案]C目前十九頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點[典例2]右圖所示的滲透裝置中，開始時的液面高度為a，停止上升時的高度為b，若每次停止上升后都將玻璃管中高出燒杯液面的部分吸出，則a、b液面間的高度差與吸出蔗糖溶液的次數(shù)之間的關(guān)系是(

)目前二十頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點[解析]每吸出一次，蔗糖溶液濃度就減小一次，而a、b液面的高度差是由半透膜內(nèi)外溶液濃度差決定的，隨著吸出次數(shù)的增加，膜內(nèi)外濃度差越來越小，所以a、b液面高度差也越來越小。[答案]B目前二十一頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點目前二十二頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點目前二十三頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點二、實驗步驟目前二十四頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點三、易誤點撥

(1)實驗選材：①選用的植物細胞要有中央大液泡，質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象明顯；②細菌細胞也能發(fā)生質(zhì)壁分離，但現(xiàn)象不明顯；③動物細胞沒有細胞壁，不發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。

(2)實驗試劑的使用：①若使用濃度過高的蔗糖溶液，則質(zhì)壁分離現(xiàn)象明顯，但不能復(fù)原，因為溶液濃度過高，使細胞過度失水而死亡；目前二十五頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點(3)操作注意事項：觀察細胞質(zhì)壁分離狀態(tài)時，時間不要過長，以免細胞因長期處于失水狀態(tài)而死亡，影響復(fù)原現(xiàn)象的觀察。目前二十六頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點[高考實驗對接](2011·天津高考)將紫色洋蔥鱗片葉表皮浸潤在0.3g/mL的蔗糖溶液中，1分鐘后進行顯微觀察，結(jié)果見右圖，下列敘述錯誤的是(

)A．圖中L是細胞壁，M是液泡，N是細胞質(zhì)

B．將視野中的細胞浸潤在清水中，原生質(zhì)體會逐漸復(fù)原

C．實驗說明細胞膜與細胞壁在物質(zhì)透過性上存在顯著差異

D．洋蔥根尖分生區(qū)細胞不宜作為該實驗的實驗材料目前二十七頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點選項分析對接教材A圖示細胞已發(fā)生質(zhì)壁分離，圖中L是細胞壁、M是紫色液泡，N處是原生質(zhì)層與細胞壁分離的空隙，存在的是外界溶液，故A項錯誤顯微鏡下對細胞結(jié)構(gòu)的識別B將視野中處于正在發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞放入清水中，細胞會吸水使質(zhì)壁分離的細胞復(fù)原，故B項正確與教材實驗過程及觀察到現(xiàn)象相符C植物細胞的細胞壁具有全透性，而由細胞膜、液泡膜及二者之間的細胞質(zhì)構(gòu)成的原生質(zhì)層具有選擇透過性，二者在物質(zhì)透性上存在顯著差異。故C項正確與教材實驗原理相一致D洋蔥根尖分生區(qū)細胞還未成熟，不具有大型液泡，不宜作為該實驗的生物材料，故D項正確與教材實驗選材要求相符目前二十八頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點[多維思考](1)若題目中所用蔗糖溶液濃度遠大于0.3g/mL，會對實驗造成怎樣的結(jié)果？提示：可導致細胞過度失水而死亡，不能完成質(zhì)壁分離復(fù)原過程。

(2)題中B項在原生質(zhì)體逐漸復(fù)原過程中，洋蔥表皮細胞吸水能力和紫色液泡體積如何變化？提示：洋蔥細胞吸水能力逐漸減小，紫色液泡體積逐漸增大。目前二十九頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點自身對照指對照組和實驗組都在同一研究對象上進行，不另設(shè)對照。自身對照方法簡便，關(guān)鍵是看清實驗處理前后現(xiàn)象變化的差異。1．模擬圖示目前三十頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點2．信息解讀

(1)此細胞正處在質(zhì)壁分離狀態(tài)，因原生質(zhì)層與細胞壁之間有空隙。

(2)此細胞的運動狀態(tài)是不確定的，即可能正處于發(fā)生質(zhì)壁分離的過程，也可能正處在發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原過程，也可能處于此狀態(tài)的穩(wěn)定過程中。

(3)此細胞對水分子運動方向可能存在三種情況：目前三十一頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點3．示例分析“植物細胞的吸水和失水”實驗中的自身對照

(1)實驗對象：同一成熟的植物細胞。

(2)觀察指標：液泡大小、顏色深淺及原生質(zhì)層位置的變化。

(3)實驗中的兩次對照：目前三十二頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點目前三十三頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點(4)注意事項：①實驗材料在整個實驗過程中必須保持一定的生理活性，高濃度溶液的濃度不能過高。②持續(xù)觀察記錄實驗操作前、后實驗對象的狀況，控制好觀察時間。目前三十四頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點[高考隨堂體驗]1．(2012·廣東高考)小楊對4種實驗材料的研究及觀察記錄見下表，正確的是(雙選)(

)選項實驗材料觀察到的結(jié)構(gòu)或現(xiàn)象A胚胎干細胞同源染色體聯(lián)會B紫色洋蔥鱗片葉外表皮質(zhì)壁分離及復(fù)原C黑藻葉片葉綠體移動D大腸桿菌有核仁目前三十五頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點解析：同源染色體的聯(lián)會只發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，胚胎干細胞不能進行減數(shù)分裂；紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞處于高滲溶液中時會發(fā)生質(zhì)壁分離，已發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞處于低滲溶液中會發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原；黑藻葉片細胞中具有葉綠體，通過顯微鏡可以觀察到葉綠體隨著細胞質(zhì)的流動而移動；大腸桿菌是原核細胞，沒有細胞核，無法觀察到核仁。答案：BC目前三十六頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點2．(2011·全國卷)將紫色洋蔥在完全營養(yǎng)液中浸泡一段時間，撕取外表皮，先用濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液處理，細胞發(fā)生質(zhì)壁分離后，立即將外表皮放入蒸餾水中，直到細胞中的水分不再增加。若在該實驗過程中，蔗糖溶液處理前外表皮細胞液的濃度為甲，細胞中的水分不再增加時外表皮細胞液的濃度為乙，則甲、乙的關(guān)系以及實驗過程中水分進出細胞的方式為(

)A．甲<乙，被動運輸 B．甲>乙，被動運輸C．甲>乙，主動運輸

D．甲＝乙，主動運輸目前三十七頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點解析：蔗糖溶液處理前的細胞放在蒸餾水中能吸收水分，而處理后發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原的細胞中水分不再增加，故細胞液的濃度降低了，即甲>乙。水分進出細胞的方式是自由擴散，屬于被動運輸。答案：B目前三十八頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點3.(2010·上海高考)右圖為顯微鏡下某植物細胞在30%蔗糖溶液中的示意圖。下列敘述中錯誤的是(

)A．若將細胞置于清水中，A仍保持不變B．若該細胞處于40%蔗糖溶液中，B/A值將變小C．B/A值能表示細胞失水的程度D．A、B分別表示細胞和液泡的長度目前三十九頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點解析：圖示為處于質(zhì)壁分離狀態(tài)的植物細胞。因細胞壁的伸縮性很小，故若將該細胞置于清水中，A仍將保持不變。若在40%的蔗糖溶液中，與圖示相比，A不變，但因失水更多而B變小，所以B/A將變小，可見B/A值能表示細胞失水的程度。圖中A表示的是細胞長度，但B表示的并不是液泡的長度，而是失水后的原生質(zhì)體的長度。答案：D目前四十頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點4．(2009·海南高考)已知魚鰾是一種半透膜。若向魚鰾內(nèi)注入適量的20%蔗糖溶液、排出魚鰾內(nèi)的空氣，扎緊開口，將其浸沒在盛有10%蔗糖溶液的燒杯中，下列能正確表示燒杯內(nèi)蔗糖溶液濃度隨時間變化趨勢的示意圖是(

)目前四十一頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點解析：魚鰾內(nèi)蔗糖溶液濃度大于燒杯內(nèi)蔗糖溶液濃度，故水分子由燒杯進入魚鰾的速度大于由魚鰾進入燒杯的速度，燒杯內(nèi)蔗糖溶液濃度隨時間延長逐漸增大，直到穩(wěn)定在某一濃度上。答案：B目前四十二頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點5．(2012·北京高考)科學家為了研究蛋白A的功能，選用細胞膜中缺乏此蛋白的非洲爪蟾卵母細胞進行實驗，處理及結(jié)果見下表。實驗組號在等滲溶液中進行的處理在低滲溶液中測定卵母細胞的水通透速率(cm/s×10－4)Ⅰ向卵母細胞注入微量水(對照)27.9Ⅱ向卵母細胞注入蛋白A的mRNA210.0Ⅲ將部分Ⅱ組細胞放入含HgCl2的等滲溶液中80.7Ⅳ將部分Ⅲ組細胞放入含試劑M的等滲溶液中188.0目前四十三頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點(1)將Ⅰ組卵母細胞放入低滲溶液后，水分子經(jīng)自由擴散(滲透)穿過膜的____________進入卵母細胞。(2)將蛋白A的mRNA注入卵母細胞一定時間后，該mRNA________的蛋白質(zhì)進入細胞膜，使細胞在低滲溶液中體積________。(3)與Ⅱ組細胞相比，Ⅲ組細胞對水的通透性_______，說明HgCl2對蛋白A的功能有_______作用。比較Ⅲ、Ⅳ組的結(jié)果，表明試劑M能夠使蛋白A的功能_______。推測HgCl2沒有改變蛋白A的氨基酸序列，而是破壞了蛋白A的_____。目前四十四頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點(4)已知抗利尿激素通過與細胞膜上的________結(jié)合，可促進蛋白A插入腎小管上皮細胞膜中，從而加快腎小管上皮細胞對原尿中水分子的________。(5)綜合上述結(jié)果，可以得出_________________________的推論。目前四十五頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點解析：(1)細胞膜的基本骨架是磷脂雙分子層，水分子以自由擴散的方式通過細胞膜的磷脂雙分子層，不需要載體蛋白的協(xié)助。(2)向卵母細胞注入蛋白A的mRNA，導致水通透速率提高，這是因為該mRNA翻譯產(chǎn)生的蛋白質(zhì)進入細胞膜后成為了水通道蛋白，導致低滲溶液中水分子大量進入細胞，使細胞體積迅速增大。(3)Ⅲ組與Ⅱ組相比，唯一變量為Ⅲ中等滲溶液中含有HgCl2，Ⅲ組細胞在低滲溶液中對水的通透速率明顯下降，說明HgCl2對蛋白A的功能有抑制作用。Ⅳ組中，將部分Ⅲ組細胞放入含試劑M的等滲溶液目前四十六頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點中，細胞對水的通透速率又有所提高，但未達到Ⅱ組的水平，說明試劑M能使蛋白A的功能部分恢復(fù)?？梢姡琀gCl2沒有改變蛋白A的氨基酸序列，只是改變了蛋白A的空間結(jié)構(gòu)。(4)抗利尿激素作用于靶細胞膜上的受體，使腎小管對水的通透性增強，是因為其能促進蛋白A插入腎小管上皮細胞膜中，從而加快腎小管上皮細胞對原尿中水分子的重吸收。(5)通過實驗組Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的相互比較可以得出，蛋白A為水通道蛋白。目前四十七頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點答案：(1)磷脂雙分子層(2)翻譯迅速增大(3)明顯降低抑制部分恢復(fù)空間結(jié)構(gòu)(4)受體重吸收(5)蛋白A是水通道蛋白目前四十八頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點6．(2010·浙江高考)為研究兔紅細胞在不同濃度NaCl溶液中的形態(tài)變化，請根據(jù)以下提供的實驗材料與用具，寫出實驗思路，設(shè)計記錄實驗結(jié)果及原因分析的表格，并填入相應(yīng)內(nèi)容。材料與用具：兔紅細胞稀釋液、質(zhì)量分數(shù)為1.5%的NaCl溶液、蒸餾水、試管、顯微鏡等。目前四十九頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點(要求：答題時對NaCl溶液的具體配制、待觀察裝片的具體制作不作要求)(1)實驗思路：①?(2)設(shè)計一張表格，并將預(yù)期實驗結(jié)果及原因分析填入該表中。目前五十頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點解析：實驗?zāi)康臑檠芯客眉t細胞在不同濃度NaCl溶液中的形態(tài)變化，所以自變量是不同濃度的NaCl溶液，因變量是紅細胞的形態(tài)變化。答案：(1)①配制質(zhì)量分數(shù)由低到1.5%的NaCl溶液，分別等量加入各支試管中。②向上述各支試管中分別加入等量的兔紅細胞稀釋液，放置一定時間。③取兔紅細胞稀釋液和上述試管中的紅細胞稀釋液制作裝片，用顯微鏡觀察并比較紅細胞形態(tài)的變化。目前五十一頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點(2)不同濃度NaCl溶液對兔紅細胞形態(tài)的影響：NaCl溶液的濃度紅細胞形態(tài)的變化原因分析低于一定濃度的NaCl溶液體積變大甚至漲破紅細胞吸水一定濃度的NaCl溶液形態(tài)未變進出紅細胞的水分子數(shù)相等高于一定濃度的NaCl溶液皺縮，體積變小紅細胞失水目前五十二頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點7．(2008·江蘇高考)某同學進行實驗，甲圖為實驗開始狀態(tài)，乙圖為實驗結(jié)束狀態(tài)。請在乙圖所示實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上繼續(xù)實驗，探究蔗糖的水解產(chǎn)物能否通過半透膜。目前五十三頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點增添的實驗材料：蔗糖酶溶液、斐林試劑、試管、滴管、水浴鍋等。(1)設(shè)計出繼續(xù)實驗的簡要步驟：①__________________；②______________。(2)預(yù)測實驗現(xiàn)象并作出結(jié)論：________________________________________________________________________。目前五十四頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點解析：(1)蔗糖是大分子物質(zhì)，不能透過半透膜，故b管液面會上升。蔗糖在蔗糖酶作用下產(chǎn)生葡萄糖和果糖，葡萄糖和果糖是還原性糖，可以和斐林試劑共熱產(chǎn)生磚紅色沉淀。因此，要探究蔗糖的水解產(chǎn)物能否通過半透膜，可以向a、b管中加入等量蔗糖酶溶液，然后各吸取少量與斐林試劑共熱，觀察有無磚紅色沉淀的產(chǎn)生。(2)如果蔗糖水解產(chǎn)物能通過半透膜，則a、b兩管液面高度差會縮小，均能與斐林試劑共熱產(chǎn)生磚紅色沉淀。如果蔗糖水解產(chǎn)物不能通過半透膜，則兩管液面高度差會增大，且只有b側(cè)管中液體能與斐林試劑共熱產(chǎn)生磚紅色沉淀。目前五十五頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點答案：(1)①向a、b兩管分別加入等量蔗糖酶溶液，水浴加熱(或隔水加熱)U型管至適宜溫度，觀察a、b兩管內(nèi)液面的變化②吸取a、b兩管內(nèi)適量液體，分別加入A、B兩試管中，并加入斐林試劑，(60℃～65℃)水浴加熱，觀察A、B試管內(nèi)有無磚紅色沉淀(2)如果a、b兩管液面高度差縮小且A、B試管內(nèi)均有磚紅色沉淀，則蔗糖的水解產(chǎn)物能通過半透膜；如果a、b兩管液面高度差增大且A試管內(nèi)無磚紅色沉淀、B試管內(nèi)有磚紅色沉淀，則蔗糖的水解產(chǎn)物不能通過半透膜?！罢n時達標檢測”見“限時集訓（七）”目前五十六頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點1．組成生物膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)

分子都是可以運動的，體現(xiàn)了生物膜具

有一定的流動性的結(jié)構(gòu)特點。

2．糖被只分布于細胞膜外側(cè)，是判斷細胞

膜內(nèi)外側(cè)的標志。3．生物膜選擇透過性的物質(zhì)基礎(chǔ)是生物膜上載體蛋白。4．自由擴散、協(xié)助擴散的動力來自膜內(nèi)外濃度差。5．主動運輸、胞吐、胞吞均需消耗能量。6．主動運輸、協(xié)助擴散均需要載體蛋白。目前五十七頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點一、生物膜的流動鑲嵌模型[據(jù)圖填空](1)據(jù)圖填寫細胞膜的組成物質(zhì)：a．

；b．

；c．

。(2)圖中c的分布形式：①鑲在[b]

的表面；②部分或全部

b中；③

于整個b中。糖蛋白磷脂雙分子層蛋白質(zhì)磷脂雙分子層嵌入貫穿目前五十八頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點(3)補充模型中有關(guān)結(jié)構(gòu)或功能特點：①基本支架：[b]

；②結(jié)構(gòu)特點：

；③生理特性：

；④a分布于細胞膜的

，具有保護、

和

作用。磷脂雙分子層具有一定的流動性選擇透過性外側(cè)潤滑識別目前五十九頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點[想一想]脂溶性物質(zhì)易透過細胞膜，而非脂溶性物質(zhì)不易透過細胞膜的原因是什么？提示：構(gòu)成細胞膜的主要成分是磷脂，細胞膜以磷脂雙分子層為基本支架。目前六十頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點二、物質(zhì)跨膜的方式(b為ATP)[據(jù)圖填空](1)填寫有關(guān)跨膜方式及結(jié)構(gòu)名稱：甲：

；乙：

；丙：

；a.

。自由擴散協(xié)助擴散主動運輸載體蛋白目前六十一頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點(2)寫出影響甲、乙、丙三種運輸速率的因素：①制約甲的因素是膜兩側(cè)的

；②決定乙的因素之一是a的

；③決定丙的動力是

。(3)實例分析(填寫甲、乙、丙三種跨膜運輸方式)：①水分子進入紅細胞的方式是

；②葡萄糖進入紅細胞的方式是

；③K＋進入紅細胞的方式是

。濃度差種類和數(shù)量能量(ATP)甲乙丙目前六十二頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點[想一想]

消耗能量的物質(zhì)運輸方式一定是主動運輸嗎？提示：不一定。胞吞、胞吐也需要消耗能量，屬于非跨膜運輸。目前六十三頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點[知識體系構(gòu)建]目前六十四頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點目前六十五頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點生物膜的結(jié)構(gòu)功能的關(guān)系(1)(2011·海南卷T1D)細胞膜上的大多數(shù)蛋白質(zhì)是可以運動的。()(2)(2011·海南卷T1B)細胞融合與細胞膜的流動性有關(guān)。

()(3)(2010·全國卷T1A)不直接依賴細胞膜流動性就能完成的是胰島B細胞分泌胰島素。()(4)(2010·山東卷T4A)生物膜的特定功能主要由膜蛋白決定。()√×√√目前六十六頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點1．生物膜的組成、結(jié)構(gòu)、功能關(guān)系圖解目前六十七頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點2．生物膜的結(jié)構(gòu)特點——具有一定的流動性

(1)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：構(gòu)成膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是運動的。

(2)實例證明：質(zhì)壁分離與復(fù)原、變形蟲運動、胞吞和胞吐、白細胞的吞噬作用等。

(3)膜的流動性受溫度影響，在一定溫度范圍內(nèi)，隨溫度升高，膜的流動性加快。目前六十八頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點3．細胞膜的功能特點——選擇透過性目前六十九頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點4.細胞膜的流動性和選擇透過性的關(guān)系

(1)區(qū)別：具有一定的流動性是細胞膜的結(jié)構(gòu)特點；選擇透過性是細胞膜的功能特性，是指細胞膜對進出細胞的物質(zhì)具一定的選擇性。

(2)聯(lián)系：細胞膜的流動性是表現(xiàn)其選擇透過性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。因為只有細胞膜具有流動性，只有它是運動的，才能運輸物質(zhì)，才能表現(xiàn)出選擇透過性。目前七十頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點高考地位本考點知識較為簡單，關(guān)鍵在于理解生物膜結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，是高考中命題熱點之一命題角度(1)運用流動鑲嵌模式圖為信息載體，綜合考查生物膜組成結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，如典例1；(2)以生物膜結(jié)構(gòu)為切入點，綜合考查相關(guān)生理過程與生物膜的關(guān)系，如典例2。目前七十一頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點[典例1]下圖是細胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，①～③表示構(gòu)成細胞膜的物質(zhì)。有關(guān)說法錯誤的是(

)目前七十二頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點A．③構(gòu)成細胞膜的基本骨架

B．細胞膜結(jié)構(gòu)特點是選擇透過性

C．細胞識別與物質(zhì)①有關(guān)

D．由②參加的物質(zhì)運輸不一定為主動運輸[解析]由圖可以得出①為糖蛋白，與細胞間的識別有關(guān)；②為蛋白質(zhì)，與物質(zhì)進出細胞的運輸有關(guān)(主動運輸或協(xié)助擴散)；③為磷脂分子(磷脂雙分子層)，它構(gòu)成了細胞膜的基本骨架(支架)。細胞膜的結(jié)構(gòu)特點是具有一定的流動性，功能特性是選擇透過性。[答案]B目前七十三頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點[典例2]

(2013·安徽“江南十?！甭?lián)考)下列有關(guān)生物膜的敘述不正確的是(

)A．原生質(zhì)體融合成雜合體細胞與生物膜的特點有關(guān)

B．在葉綠體類囊體膜上能實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換

C．細胞分化以后，其細胞膜的通透性不會改變

D．細胞內(nèi)的ATP有的是在生物膜上合成的.目前七十四頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點[解析]質(zhì)生質(zhì)體融合成雜合體細胞與細胞膜有一定的流動性有關(guān)，A項正確。在葉綠體類囊體膜上有光能→電能→化學能的轉(zhuǎn)換，B項正確。細胞內(nèi)的ATP有的是在生物膜上合成的，比如線粒體內(nèi)膜上合成ATP，D項正確。細胞分化以后，形態(tài)、功能發(fā)生改變，其細胞膜的通透性也會隨之改變，C項不正確。

[答案]C目前七十五頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點(1)(2012·海南卷T11C)細胞外液中的K＋進入神經(jīng)細胞屬于自由擴散。()(2)(2012·安徽卷T2D)在神經(jīng)細胞上動作電位產(chǎn)生與膜電位恢復(fù)過程中，Na＋流入和排出都是主動運輸。()物質(zhì)運輸方式及影響因素××目前七十六頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點(3)(2012·浙江卷T1)人體肝細胞內(nèi)CO2分壓和K＋濃度高于細胞外，而O2分壓和Na＋濃度低于細胞外，O2和K＋通過主動運輸進入肝細胞。()(4)(2011·北京卷T3A)葉綠體合成的ATP通過核孔進入細胞核。()(5)(2010·山東卷T3D)抑制細胞呼吸對自由擴散和主動運輸?shù)霓D(zhuǎn)運速率均有影響。()×××目前七十七頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點1．物質(zhì)跨膜運輸方式的辨析物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞奖粍舆\輸主動運輸自由擴散協(xié)助擴散物質(zhì)運輸方向高濃度→低濃度高濃度→低濃度低濃度→高濃度是否需要載體不需要需要需要是否消耗能量不消耗不消耗消耗ATP目前七十八頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞奖粍舆\輸主動運輸自由擴散協(xié)助擴散圖例模型舉例O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等紅細胞吸收葡萄糖小腸吸收葡萄糖、氨基酸、無機鹽等目前七十九頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點2．影響物質(zhì)跨膜運輸?shù)囊蛩丶澳Ｐ蜆?gòu)建(1)物質(zhì)濃度：目前八十頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點(2)氧氣濃度：(3)溫度：目前八十一頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點3．物質(zhì)非跨膜運輸方式胞吞(內(nèi)吞)胞吐(外排)條件細胞攝取或排出大分子和顆粒物質(zhì)的方式原理生物膜的流動性特點物質(zhì)通過小泡轉(zhuǎn)移，需要消耗能量，不需要載體方向細胞外→內(nèi)細胞內(nèi)→外實例變形蟲吞食食物顆粒，白細胞吞噬病菌等胰島B細胞分泌胰島素目前八十二頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點高考地位本考點知識屬于理解層次，是高考命題的?？键c之一命題角度(1)結(jié)合細胞膜流動鑲嵌模型圖示，綜合考查物質(zhì)

跨膜運輸方式的判斷，如典例3；(2)運用曲線作為信息載體考查不同物質(zhì)跨膜運輸

的方式，如典例4。目前八十三頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點[典例3]下圖表示細胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)，其中a和b為物質(zhì)的兩種運輸方式，下列對細胞膜結(jié)構(gòu)和功能的敘述錯誤的是(

)目前八十四頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點A．若圖示為肝細胞膜，則尿素的運輸方向是Ⅱ→ⅠB．細胞間的識別、免疫、細胞的癌變與①有密切的關(guān)系

C．適當提高溫度將加快②和③的流動速度

D．b過程不需要ATP，a過程未體現(xiàn)膜的選擇透過性這一生理特性目前八十五頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點解析：據(jù)圖中①糖蛋白的分布，可判斷圖中Ⅰ為膜外側(cè)，Ⅱ為膜內(nèi)側(cè)，肝細胞內(nèi)合成尿素，通過肝細胞膜運出到細胞外；糖蛋白是細胞間的識別、免疫功能的物質(zhì)基礎(chǔ)，細胞癌變后，細胞膜上的糖蛋白減少；圖中②是蛋白質(zhì)，③是磷脂雙分子層，組成細胞膜的磷脂分子、大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是可以運動的，適當提高溫度，分子運動速度加快；圖中a方式是由低濃度向高濃度，需載體協(xié)助的主動運輸，b方式是由高濃度向低濃度，不需要消耗能量。主動運輸需要消耗ATP，還需載體蛋白的協(xié)助，體現(xiàn)了膜的選擇透過性，故D項錯誤。答案：D

目前八十六頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點物質(zhì)進出細胞的方式及特點的判斷方法

(1)根據(jù)分子大小與是否需要載體蛋白、能量：

(2)根據(jù)運輸方向：逆濃度梯度的跨膜運輸方式是主動運輸。目前八十七頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點[典例4]

(2010·山東高考)右圖中曲線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(

)A．脂溶性小分子物質(zhì)不能通過方式a運輸

B．與方式a有關(guān)的載體蛋白覆蓋于細胞膜表面

C．方式b的最大轉(zhuǎn)運速率與載體蛋白數(shù)量有關(guān)

D．抑制細胞呼吸對方式a和b的轉(zhuǎn)運速率均有影響目前八十八頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點解析：由圖可知，曲線a表示物質(zhì)的轉(zhuǎn)運速率與被轉(zhuǎn)運分子的濃度成正比，因此曲線a表示的是自由擴散的跨膜運輸方式；曲線b表示在一定范圍內(nèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運速率與被轉(zhuǎn)運分子的濃度成正相關(guān)，而超過一定的范圍，物質(zhì)的轉(zhuǎn)運速率不再隨被轉(zhuǎn)運分子的濃度增加而增大，這時候主要受細胞膜上載體數(shù)量的限制，因此曲線b表示的是主動運輸或協(xié)助擴散的跨膜運輸方式。脂溶性小分子物質(zhì)以自由擴散的方式進出細胞；方式a表示的是自由擴散，如果需要載體蛋白的參與，那么與之有關(guān)的載體蛋白應(yīng)貫穿于細胞膜中構(gòu)成蛋白質(zhì)通道；抑制細胞呼吸對方式b的轉(zhuǎn)運速率有影響，而對方式a的轉(zhuǎn)運速率無影響。答案：C目前八十九頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點探究某種物質(zhì)的跨膜運輸方式可依據(jù)濃度高低、是否需要能量、是否需要載體蛋白三個方面展開分析。(1)濃度從低到高——主動運輸；濃度從高到低——協(xié)助擴散或自由擴散。(2)抑制呼吸作用，物質(zhì)跨膜中止——主動運輸；抑制呼吸作用，物質(zhì)跨膜無影響——協(xié)助擴散或自由擴散。(3)抑制載體蛋白，物質(zhì)跨膜中止——主動運輸或協(xié)助擴散；抑制載體蛋白，物質(zhì)跨膜無影響——自由擴散。目前九十頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點[典例]下圖為某種植物吸收某種物質(zhì)的跨膜運輸示意圖，其中△表示某種物質(zhì)，a、b為構(gòu)成細胞膜的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)，c是能源物質(zhì)，A、B為細胞膜的兩側(cè)。該物質(zhì)的濃度能夠控制且轉(zhuǎn)運速度能檢測。請?zhí)骄吭撐镔|(zhì)的跨膜方式。目前九十一頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點(1)如果A是膜內(nèi)，該物質(zhì)是從B→A運輸，能否判斷該物質(zhì)跨膜運輸方式是主動運輸？提示：能，因為該物質(zhì)從B→A運輸，即從低濃度向高濃度運輸，可直接判斷為主動運輸。

(2)如果A是膜外，該物質(zhì)的濃度與細胞膜轉(zhuǎn)運該物質(zhì)速度一直呈正相關(guān)，能確定其跨膜運輸方式嗎？提示：能，該跨膜運輸方式為自由擴散，因為自由擴散的速度取決于細胞內(nèi)外溶液的濃度差。目前九十二頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點(3)如果在一定范圍內(nèi)隨著該物質(zhì)濃度的增加，其轉(zhuǎn)運速度也隨之增加，當增加到某一濃度時，其吸收速率不再增加，此時能判斷該物質(zhì)的運輸方式嗎？怎樣設(shè)計實驗確定其跨膜運輸方式？提示：①可能為協(xié)助擴散，也可能是主動運輸。②將發(fā)育狀況相同的該植物等分成甲、乙兩組，放入適宜濃度的該物質(zhì)的相同溶液中，甲組給予抑制根部呼吸的條件，乙組給予正常呼吸的條件，其余條件相同且適宜，一段時間后測定根部的吸收速率。若甲、乙組轉(zhuǎn)運速率相等，則為協(xié)助擴散，若甲組的轉(zhuǎn)運速率小于乙組，則為主動運輸。目前九十三頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點[高考隨堂體驗]一、選擇題(每小題5分，共60分)1．(2012·海南高考)在動物細胞的物質(zhì)運輸中，屬于自由擴散的是(

)A．紅細胞中的Na＋進入血漿B．細胞外液中的O2進入肌細胞C．細胞外液中的K＋進入神經(jīng)細胞D．血漿中的碘進入甲狀腺濾泡上皮細胞目前九十四頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點解析：人紅細胞中的Na＋只有血漿中的1/6，為了維持Na＋細胞外高濃度、K＋細胞內(nèi)高濃度，細胞靠主動運輸運出Na＋，運進K＋；O2的跨膜運輸是自由擴散；甲狀腺濾泡上皮細胞中碘濃度比血漿中的濃度高，血漿中的碘進入甲狀腺濾泡上皮細胞屬于主動運輸。答案：B目前九十五頁\總數(shù)一百零七頁\編于十八點2．(2011·北京高考)下列與細胞內(nèi)物質(zhì)運輸有關(guān)的敘述，正確的是