高考生物一輪基礎總復習《第5講 物質出入細胞的方式》

第5講物質出入細胞的方式高考生物一輪基礎總復習知識內容展示核心素養(yǎng)對接（1）擴散和滲透的過程（2）動、植物細胞吸水和失水的過程及原因（3）被動轉運和主動轉運（4）胞吞和胞吐（5）活動：觀察洋蔥表皮細胞的質壁分離及質壁分離復原生命觀念通過歸納比較常見物質運輸?shù)姆绞?，建立起生命結構與功能相統(tǒng)一的觀點科學思維通過分析影響滲透作用和物質跨膜運輸?shù)囊蛩?，培養(yǎng)利用邏輯思維分析問題的能力科學探究通過“觀察洋蔥表皮細胞的質壁分離與復原”活動，掌握探究性實驗設計程序并能夠對實驗結果進行分析和解釋考點一動、植物細胞的吸水和失水1.

在觀察某植物細胞的質壁分離及質壁分離復原實驗中，依次觀察到的結果示意圖如下，其中①、②指細胞結構。下列敘述正確的是（）A.甲狀態(tài)時不存在水分子跨膜運輸進出細胞的現(xiàn)象B.甲→乙變化的原因之一是結構①的伸縮性比②要大C.乙→丙的變化是由于外界溶液濃度小于細胞液濃度所致D.細胞發(fā)生滲透作用至丙狀態(tài)，一段時間后該細胞會破裂解析本題考查的是植物細胞滲透作用及質壁分離的相關知識點。甲維持細胞正常形態(tài)，進入細胞的水分子和從細胞中出去的水分子一樣多，處于動態(tài)平衡狀態(tài)，A錯誤；甲→乙發(fā)生了滲透失水，細胞質壁分離，原因之一是結構①細胞壁的伸縮性比結構②細胞膜的伸縮性要小，B錯誤；乙→丙發(fā)生了滲透吸水，此時外界溶液濃度比細胞液濃度小，C正確；丙細胞可能發(fā)生滲透吸水，但植物細胞滲透吸水只會膨脹不會脹破，D錯誤。答案

C2.

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下（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（）

A.一段時間后，甲細胞會發(fā)生質壁分離 B.能發(fā)生滲透作用的是甲細胞和丙細胞

C.光學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，甲細胞先破裂解析實驗用的是家兔紅細胞，動物細胞不存在細胞壁，不能發(fā)生質壁分離，A錯誤；滲透作用發(fā)生的條件之一是存在濃度差，B正確；光學顯微鏡看不到水分子，C錯誤；甲、乙、丙同時放入蒸餾水中，丙由于開始時吸水膨脹先破裂，D錯誤。答案

B3.

下列關于“觀察洋蔥表皮細胞的質壁分離及質壁分離復原”活動的敘述，判斷正誤。

①質壁分離過程中，水分子從胞內單向運動到胞外導致液泡變?。ǎ?/p>

②質壁分離復原過程中，細胞吸水速度逐步減慢（）答案①×

②√

本題組對應必修一P53～55動、植物細胞的吸水、失水的過程：觀察洋蔥表皮細胞的質壁分離及質壁分離復原。主要考察滲透作用的概念和質壁分離實驗的材料選擇、原理、程序。1.擴散和滲透

方向結果特點擴散分子或離子從

向_________運動物質分子分布

，直到平衡不用通過半透膜，一般描述溶質分子從高濃度到低濃度的方向運動滲透雙向，水分子主要從

濃度溶液一側進入

濃度溶液一側滲透平衡描述的是溶劑分子從低濃度到高濃度的運動高濃度處低濃度處均勻低高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

細胞內液濃度外界溶液濃度

細胞內液濃度外界溶液濃度

細胞內液濃度現(xiàn)象細胞_______________細胞形態(tài)基本不變細胞_______圖示小于等于大于膨脹甚至脹破皺縮（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_______細胞液濃度外界溶液濃度_______細胞液濃度外界溶液濃度_______細胞液濃度現(xiàn)象細胞形態(tài)__________、稍有增大或__________________的復原細胞形態(tài)基本不變細胞發(fā)生__________小于等于大于基本不變發(fā)生質壁發(fā)生質壁分離后質壁分離3.活動：觀察洋蔥表皮細胞的質壁分離與復原（1）質壁分離的條件和原理①條件：___________________。紅細胞沒有

不能發(fā)生質壁分離。②原理：a.原生質層的伸縮性大于細胞壁的伸縮性b.細胞液的濃度小于外界溶液的濃度。細胞質全透性小原生質層（伸縮性大）細胞液大液泡、細胞壁細胞壁（2）實驗步驟0.3g/mL的蔗糖溶液緊貼細胞壁逐漸變小變深清水逐漸變大變淺（3）實驗分析①本實驗存在兩組對照實驗②質壁分離后在細胞壁和細胞膜之間的是濃度降低的外界溶液。這是由于細胞壁是全透性的且有水分子通過原生質層滲出來。4.細胞結構判斷用質量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液浸潤紫色洋蔥鱗片葉外表皮，在顯微鏡下觀察到如圖所示的結果。請?zhí)顚懴铝行蛱柎淼慕Y構或物質：①：

②（④）：

③：

（蔗糖溶液）細胞壁液泡外界溶液5.吸水能力大小判斷細胞液濃度越大，吸水能力越

，吸水速率越快。B的吸水能力

A的吸水能力。強＞6.常見滲透裝置圖形分析（1）若S1溶液濃度大于S2，則單位時間內由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。因為液面高的一側形成的壓強會阻止溶劑由低濃度一側向高濃度一側擴散。你如何利用上述簡易的滲透系統(tǒng)驗證滲透作用發(fā)生必須具備“半透膜”？又如何驗證必須具備“濃度差”？是否需設置對照實驗？寫出實驗思路即可。提示驗證滲透作用發(fā)生的條件實驗思路如下：細胞能否發(fā)生質壁分離及復原的判斷（1）從細胞角度分析①死細胞、動物細胞及未成熟的植物細胞（如根尖分生區(qū)細胞）不發(fā)生質壁分離及復原現(xiàn)象。②具有中央大液泡的成熟植物細胞可發(fā)生質壁分離及復原現(xiàn)象。（2）從溶液角度分析①在一定濃度（溶質不能透膜）的溶液中只會發(fā)生質壁分離現(xiàn)象，不能自動復原。②在一定濃度（溶質可透膜）的溶液（如KNO3、甘油等）中可發(fā)生質壁分離后自動復原現(xiàn)象。③在高濃度溶液（可導致細胞失水死亡）中可發(fā)生質壁分離現(xiàn)象，但不會發(fā)生質壁分離復原現(xiàn)象。④鹽酸、酒精、醋酸等溶液能殺死細胞，不適于做質壁分離實驗的外界溶液。角度1結合滲透現(xiàn)象的分析考查科學思維能力1.

將某種植物的成熟細胞放入一定濃度的物質A溶液中，發(fā)現(xiàn)其原生質體（即植物細胞中細胞壁以內的部分）的體積變化趨勢如圖所示，下列敘述正確的是（）A.0～4h內物質A沒有通過細胞膜進入細胞內B.0～1h內細胞體積與原生質體體積的變化量相等C.2～3h內物質A溶液的滲透壓小于細胞液的滲透壓D.0～1h內液泡中液體的滲透壓大于細胞質基質的滲透壓[慧眼識圖獲取信息]注：因細胞壁的伸縮性較小，而原生質體的伸縮性較大，故0～1h內細胞體積的變化量小于原生質體體積的變化量。答案

C2.

如圖所示，甲是滲透作用裝置示意圖，乙、丙兩曲線圖中的橫坐標代表時間。下列敘述正確的是（）

A.玻璃管內的液面與燒杯的液面高度的差的變化可用乙表示 B.水分子由半透膜外進入半透膜內的速率變化可用曲線丙表示 C.達到滲透平衡時，半透膜兩側溶液濃度、滲透壓都相等 D.達到滲透平衡時，玻璃管內的液面高度一定大于燒杯的液面高度解析圖甲中半透膜內是蔗糖溶液，燒杯內為蒸餾水，存在濃度差，發(fā)生滲透作用，則玻璃管內的液面與燒杯的液面高度的差越來越大，最后進出半透膜的水分子數(shù)達到平衡，高度差不在變化，可以用圖丙表示，A錯誤；由于半透膜內外存在濃度差，所以燒杯內的水分通過半透膜進入半透膜內，則半透膜內溶液A的濃度越來越低，水分子進入半透膜的速度也越來越低，直至平衡，可用曲線乙表示，B錯誤；初始狀態(tài)半透膜一側是蔗糖，一側是清水，膜兩側溶液水分子進出的速率相等即滲透平衡時，半透膜兩側濃度不可能相等，滲透壓也不可能相等，仍然是蔗糖一側的濃度較大、滲透壓較大，C錯誤；達到滲透平衡時，玻璃管內的液面高度—定大于燒杯的液面高度，D正確。答案

D有關滲透作用的“3”個易錯點（1）滲透系統(tǒng)的溶液濃度指物質的量濃度而非質量濃度，實質是指滲透壓，如質量分數(shù)為10%葡萄糖溶液和質量分數(shù)為10%蔗糖溶液的質量濃度相等，但質量分數(shù)為10%蔗糖溶液的滲透壓小，故水可通過半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移動。

（2）水分子的移動方向是雙向移動，但最終結果是由低濃度溶液流向高濃度溶液的水分子數(shù)較多。（3）滲透平衡≠濃度相等。滲透平衡只意味著半透膜兩側水分子移動達到平衡狀態(tài)，既不可看作沒有水分子移動，也不可看作兩側溶液濃度絕對相等。角度2圍繞植物細胞的質壁分離與復原考查科學探究能力3.在紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的失水和吸水實驗中，顯微鏡下可依次觀察到甲、乙、丙三種細胞狀態(tài)。下列敘述正確的是（）A.由甲到乙的變化中，細胞壁與原生質層之間逐漸充滿了外界溶液B.甲、乙、丙不可能在同一個細胞內依次發(fā)生C.與甲相比，乙所示細胞的細胞液濃度較低D.由乙轉變?yōu)楸倪^程中，沒有水分子從胞內擴散到胞外解析看圖可知：由甲到乙的變化中，細胞壁與原生質層發(fā)生了質壁分離現(xiàn)象，由于細胞壁具有全透性，因此細胞壁與原生質層之間逐漸充滿了外界溶液，A正確；在細胞失水發(fā)生質壁分離和復原過程中，甲→乙（逐步發(fā)生質壁分離）、乙→丙（發(fā)生質壁分離的復原）可在同一個細胞內依次發(fā)生，B錯誤；甲細胞失水較少，乙細胞失水較多，與甲相比，乙所示細胞的細胞液濃度較高，C錯誤；由乙轉變?yōu)楸倪^程中，細胞發(fā)生質壁分離的復原，此時水分子從胞外擴散到胞內的多于從胞內擴散到胞外的，D錯誤。答案A4.

用紫色洋蔥鱗片葉外表皮制備“觀察細胞質壁分離和復原實驗”的臨時裝片，觀察細胞的變化。下列有關實驗操作和結果的敘述，錯誤的是（） A.可以用低倍鏡觀察細胞質壁分離和質壁分離復原現(xiàn)象 B.黑藻葉片不能作為“觀察細胞質壁分離和復原實驗”的材料 C.該實驗所使用的蔗糖溶液濃度為0.3g/mL D.在光學顯微鏡下可以看到紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的細胞核

解析可以直接使用低倍鏡觀察細胞質壁分離和質壁分離后的復原現(xiàn)象，A正確；黑藻葉片含有大液泡，能作為“觀察細胞質壁分離和復原實驗”的材料，B錯誤；在觀察質壁分離時使用的蔗糖溶液濃度是0.3g/mL，C正確；在光學顯微鏡下可以看到紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的細胞核，D正確。

答案

B質壁分離及質壁分離復原實驗的關鍵點注意事項原因說明①制片時應選用紫色洋蔥鱗片葉的外表皮紫色洋蔥鱗片葉的外表皮細胞的液泡是深色的，實驗過程中便于觀察液泡的變化②蔗糖溶液濃度不能過高細胞會因失水過多而死亡，不能發(fā)生質壁分離復原現(xiàn)象③滴加蔗糖溶液時，一次滴液不要太多避免糖液溢至蓋玻片上，污染物鏡鏡頭④質壁分離現(xiàn)象出現(xiàn)后，觀察時間不宜過長質壁分離時間過長，細胞會因失水時間過長而死亡考點二物質出入細胞的方式1.

下列關于物質出入細胞方式的敘述，錯誤的是（） A.O2和酒精以擴散方式進入細胞 B.胰蛋白酶以胞吐方式分泌到細胞外 C.細菌和病毒被巨噬細胞吞噬時須穿過質膜 D.紅細胞在蒸餾水中會因滲透作用吸水而破裂

解析細菌和病毒被巨噬細胞吞噬時是通過胞吞的方式進入細胞，未穿過質膜，C錯誤。

答案

C2.

下列物質出入細胞過程中，需要消耗ATP的是（） A.甘油進入人體皮膚細胞 B.葡萄糖通過易化擴散進入紅細胞 C.礦質離子逆濃度梯度轉運至根細胞內 D.質壁分離過程中水分子進出洋蔥表皮細胞

答案

C本題組對應教材P58主動轉運，主要考查不同運輸方式特點和判斷。高濃度→低濃度需要膜的流動性（1）只有主動轉運消耗ATP嗎？提示否，除主動轉運外，囊泡轉運、核孔轉運等也都消耗ATP。（2）在順濃度梯度的情況下，葡萄糖、氨基酸等分子主要以何種方式進入細胞？提示在順濃度梯度的情況下，葡萄糖、氨基酸等分子主要以易化擴散的方式進入細胞。（3）通過核孔運輸物質的過程是自由進出的嗎？提示核孔具有選擇透性，通過核孔運輸物質的過程不是自由進出的。大分子和顆粒性物質進出細胞的方式方式胞吞胞吐圖例運輸方向胞外→胞內胞內→胞外特點不需載體、需耗能量舉例巨噬細胞吞噬抗原胰島素、消化酶、抗體的分泌影響因素細胞膜流動性、能量等角度1圍繞物質運輸方式考查科學思維能力1.如圖為一種溶質分子跨膜轉運的示意圖。下列相關敘述錯誤的是（） A.載體①逆濃度運輸溶質分子 B.載體②具有ATP酶活性 C.載體①和②轉運方式不同 D.載體②轉運溶質分子的速率比簡單擴散快[慧眼識圖]答案

B2.

下列有關物質跨膜運輸?shù)臄⑹?，正確的是（） A.巨噬細胞攝入病原體的過程屬于易化擴散 B.固醇類激素進入靶細胞的過程屬于主動轉運 C.神經(jīng)細胞受到刺激時產(chǎn)生的Na＋內流屬于被動轉運 D.護膚品中的甘油進入皮膚細胞的過程屬于主動轉運

解析巨噬細胞依賴細胞膜的流動性以胞吞的方式攝入病原體，A錯誤；固醇類激素屬于脂質，以簡單擴散的方式進入靶細胞，B錯誤；神經(jīng)細胞受到刺激時，Na＋順濃度梯度內流，屬于被動轉運，C正確；甘油以簡單擴散的方式進入細胞，D錯誤。

答案

C3.甲、乙所示過程敘述正確的是（）

A.轉運的都是大分子物質

B.都需要消耗ATP C.都是從低濃度向高濃度輸送的

D.都能體現(xiàn)膜的選擇透性

解析胞吞、胞吐轉運的是大分子或顆粒物，但也可能是小分子物質，如突觸中乙酰膽堿的釋放，A錯誤；胞吞和胞吐過程都需要消耗能量，B正確；胞吞胞吐的運輸方向與濃度無關，C錯誤；都能體現(xiàn)膜的流動性，D錯誤。

答案B（1）胞吞和胞吐是借助于膜的融合完成的，與膜的流動性有關，是大分子和顆粒性物質進出細胞的物質運輸方式，消耗能量。（2）物質進出細胞核并非都通過核孔復合體。核孔復合體是RNA和蛋白質等大分子進出細胞核的通道；小分子物質進出細胞核是通過核被膜或核孔復合體。（3）Na＋、K＋等無機鹽離子一般以主動轉運進出細胞，但也可通過易化擴散（離子通道）進出細胞，如神經(jīng)細胞維持靜息電位時的K＋外流和形成動作電位時的Na＋內流。（4）載體蛋白具有特異性，協(xié)助運輸不同物質的載體蛋白不同，不同生物細胞膜上的載體蛋白的種類和數(shù)量也不同。角度2結合影響物質運輸?shù)囊蛩乜疾榭茖W思維能力4.下圖為植物光合作用同化物蔗糖在不同細胞間運輸、轉化過程的示意圖。下列相關敘述正確的是（）A.