2025屆高三生物一輪復(fù)習(xí)課件：細胞的物質(zhì)輸入與輸出

細胞的基本結(jié)構(gòu)第二單元一輪總復(fù)習(xí)第三講：細胞的物質(zhì)輸入和輸出考點一被動運輸水進出細胞的原理——滲透作用上升的液面清水蔗糖溶液玻璃紙（半透膜）半透膜：一類只允許離子和小分子物質(zhì)通過（如水分子、O2、CO2、甘油、葡萄糖、氨基酸），而較大分子物質(zhì)（如蔗糖、淀粉、蛋白質(zhì)等）不能通過的一類多孔性膜（如膀胱膜、玻璃紙、羊皮紙），物質(zhì)能否通過只與孔徑大小有關(guān)。辨析滲透作用與擴散作用滲透作用擴散作用區(qū)別概念水分子或其他溶劑分子通過半透膜的擴散物質(zhì)從相對含量多的地方到相對含量少的地方的自由運動物質(zhì)是否穿膜方向聯(lián)系水等溶劑分子所有物質(zhì)（溶劑、溶質(zhì)分子及氣體分子）需穿過半透膜與半透膜無關(guān)宏觀：低濃度溶液→高濃度溶液分子密度高→分子密度低滲透作用是擴散作用的一種特殊方式微觀：水分子的移動是雙向一直進行的辨析半透膜與選擇性透過膜半透膜選擇透過性膜概念物質(zhì)透過取決于特點實例允許一部分物質(zhì)通過，不允許另一部分物質(zhì)通過的多孔性膜玻璃紙（賽璐玢）、卵殼膜、膀胱膜、生物膜根據(jù)生命活動的需要，決定物質(zhì)分子是否通過的生物膜半透膜上的孔徑大?、倬哂羞x擇性②不具生物活性（由孔徑大小決定）生物膜上載體蛋白的種類和數(shù)量①具有選擇透過性②具生物活性（根據(jù)生命活動需要進行）表現(xiàn)：水分子可自由通過，一些離子和小分子也可以通過，而其他離子、小分子和大分子不能通過生物膜滲透系統(tǒng)分析由于蔗糖溶液滲透壓越大，對水的吸引力越強，因此單位時間內(nèi)，進入漏斗內(nèi)的水分子數(shù)多于進入燒杯中的分子數(shù)，最終使漏斗管內(nèi)的液面升高。不會。隨著液面上升，水柱產(chǎn)生的靜水壓逐漸增大，當其等于蔗糖對水分子的滲透壓時，該滲透系統(tǒng)達到滲透平衡，此時半透膜兩側(cè)水分子交換速率相等，液面不再升高。（1）漏斗管內(nèi)的液面為什么會升高？（2）如果漏斗管足夠長，管內(nèi)的液面會無限升高嗎？（3）滲透裝置中，當漏斗內(nèi)溶液不再上升時，半透膜兩側(cè)的溶液濃度相同嗎？不同。滲透作用達到平衡時，水分子通過半透膜的雙向擴散速率相等，漏斗內(nèi)蔗糖溶液的濃度仍高于燒杯中清水的濃度。滲透系統(tǒng)分析（注：溶質(zhì)分子不能通過半透膜）溶液濃度單位時間內(nèi)水分子移動數(shù)外觀表現(xiàn)S1>S2S1液面上升，上升速度為

，最終停止上升S1<S2S1液面下降，下降速度為

，最終停止下降在達到滲透平衡后，半透膜兩側(cè)仍有水分子的移動。若存在液面差Δh，則S1溶液濃度仍大于（或小于）S2。因為液面高的一側(cè)形成的壓強，會抑制水分子由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)的擴散。S2→S1>S1→S2先快后慢S2→S1<S1→S2先快后慢驗證滲透作用發(fā)生的兩個條件滲透系統(tǒng)分析ABB液面更高。溶液體積大，吸收水多。液面一樣高，A先于B平衡，A半透膜面積大，吸水快滲透系統(tǒng)分析：“U”型管問題10%葡萄糖溶液的物質(zhì)的量濃度大，因此水分子由10%蔗糖溶液→10%葡萄糖溶液較多，右側(cè)液面升高液面不變①半透膜只允許水分子通過右側(cè)液面繼續(xù)升高并達到新的平衡+蔗糖酶蔗糖被水解為兩分子單糖，導(dǎo)致左側(cè)濃度升高，水分子由10%葡萄糖溶液→10%蔗糖溶液較多，則左側(cè)液面升高，最終高于右側(cè)①半透膜只允許水分子通過液面穩(wěn)定后，將右側(cè)液面高出部分吸走滲透系統(tǒng)分析：“U”型管問題滲透系統(tǒng)分析：“U”型管問題②半透膜允許水分子和溶質(zhì)通過A半透膜B如圖U型管中，中央有一半透膜，允許水和葡萄糖分子通過，不允許蔗糖分子通過，試分析下列情況中A側(cè)液面高度變化情況。④A側(cè)為1mol·L-1淀粉溶液，B側(cè)為1mol·L-1蔗糖溶液③A側(cè)為質(zhì)量分數(shù)10%葡萄糖溶液，B側(cè)為10%蔗糖溶液①A側(cè)為質(zhì)量分數(shù)為10%蔗糖溶液，B側(cè)為20%蔗糖溶液A側(cè)液面下降、且最后保持不變，10%＜A側(cè)溶液濃度＜B側(cè)溶液濃度＜20%先A高于B，后B高于AA側(cè)液面不變②A側(cè)為質(zhì)量分數(shù)為20%蔗糖溶液，B側(cè)為30%蔗糖溶液，一段時間后在A側(cè)加微量蔗糖酶（不影響溶液濃度）。A側(cè)液面先下降，后上升，最后又下降，最終低于B側(cè)葡萄糖溶液葡萄糖溶液B側(cè)液面先上升，后下降，最終與A側(cè)持平滲透系統(tǒng)分析：“U”型管問題“U”形管中水分子移動方向的判斷方法（1）膜兩側(cè)溶液中濃度高的一側(cè)滲透壓高，低的一側(cè)滲透壓低，水分子由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴散。（2）兩側(cè)溶液中的溶質(zhì)是否能通過半透膜，若不能，則只是高濃度一側(cè)液面升高；若能，則先是高濃度一側(cè)液面升高，隨后另一側(cè)液面升高，最后兩側(cè)液面持平。（3）如果溶質(zhì)分子不能透過半透膜，則在達到滲透平衡時，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，會阻止溶劑分子由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴散。滲透原理的應(yīng)用：（一）比較不同溶液濃度的大小漏斗內(nèi)燒杯內(nèi)溶液濃度MN現(xiàn)象及結(jié)論①若漏斗內(nèi)液面上升，則M>N②若漏斗內(nèi)液面不變，則M＝N（無液面差時）③若漏斗內(nèi)液面下降，則M<N滲透原理的應(yīng)用：（二）探究物質(zhì)能否通過半透膜燒杯內(nèi)盛淀粉溶液漏斗內(nèi)盛碘液結(jié)論變藍不變藍不變藍變藍變藍變藍不變藍不變藍碘能通過半透膜，而淀粉不能淀粉能通過半透膜，而碘不能淀粉和碘都能通過半透膜淀粉和碘都不能通過半透膜滲透原理的應(yīng)用——即學(xué)即練例1.如圖A所示的甲、乙、丙三個滲透裝置中，三個漏斗頸的內(nèi)徑相等，漏斗內(nèi)盛有濃度相同的蔗糖溶液，且漏斗內(nèi)液面高度相同，漏斗口均封以半透膜，置于同一個水槽的清水中。三個滲透裝置半透膜的面積和所盛蔗糖溶液的體積不同，如下表所示。圖B中曲線1、2、3表示漏斗液面高度隨時間的變化情況。曲線1、2、3與甲、乙、丙三個裝置的對應(yīng)關(guān)系應(yīng)是（）裝置編號甲乙丙半透膜面積SS/2S蔗糖溶液體積TT2TA.1—乙；2—甲；3—丙

B.1—丙；2—甲；3—乙C.1—甲；2—乙；3—丙

D.1—丙；2—乙；3—甲B水進出細胞的實例：動物細胞的吸水和失水原理：動物細胞與外界溶液構(gòu)成一個滲透系統(tǒng)①半透膜：②濃度差：細胞膜細胞質(zhì)與外界溶液具有濃度差醫(yī)用生理鹽水濃度為0.9%，其滲透壓與人體細胞外液的滲透壓相當，可以使人體細胞保持正常的形態(tài)和功能。細胞吸水膨脹細胞失水皺縮細胞形態(tài)不變細胞吸水還是失水取決于：外界溶液濃度與細胞質(zhì)濃度的差值水進出細胞的實例：植物細胞的吸水和失水成熟的植物細胞全透性，伸縮性小原生質(zhì)層有一定濃度，與外界溶液能形成一定的濃度差伸縮性大，具有選擇透過性成熟的植物細胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是液泡里的細胞液。水進出細胞的實例：植物細胞的吸水和失水當外界溶液濃度___細胞液濃度時，細胞發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象當外界溶液濃度___細胞液濃度時，細胞吸水膨脹，由于存在細胞壁，細胞不會漲破當外界溶液濃度___細胞液濃度時，細胞維持正常形態(tài)><=①半透膜：②濃度差：原生質(zhì)層細胞液與外界溶液之間的濃度差原理：植物細胞與外界溶液構(gòu)成一個滲透系統(tǒng)水進出細胞的實例：植物細胞的吸水和失水吸脹吸水滲透吸水舉例：未成熟植物細胞、干種子等細胞結(jié)構(gòu)特點：沒有形成大的中央液泡條件：成熟的中央有液泡的植物細胞細胞結(jié)構(gòu)特點：細胞質(zhì)有大液泡；細胞壁具全透性；原生質(zhì)層具選擇透過性；細胞液具有一定濃度原理：靠細胞內(nèi)的親水性物質(zhì)（蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素）吸收水分實例：成熟的植物細胞原理：具選擇透過性膜和濃度差主要的吸水方式植物細胞水進出細胞的實例——即學(xué)即練例1.以下哪種情況會發(fā)生滲透作用（）①干種子萌發(fā)時的吸水

②萎蔫的青菜放進清水中變得硬挺③根毛細胞吸水

④水由氣孔進入外界環(huán)境⑤插在花瓶中的花枝由瓶中吸水⑥洋蔥表皮細胞放在鹽水中發(fā)生質(zhì)壁分離⑦兔的血液紅細胞放在鹽水中發(fā)生皺縮①②③⑤⑦

B.②③⑤⑥⑦C.②③④⑥⑦ D.②③⑥⑦D水進出細胞的實例——即學(xué)即練例2.[2020·全國卷Ⅱ]取某植物的成熟葉片，用打孔器獲取葉圓片，等分成兩份，分別放入濃度（單位為g/mL）相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙兩個實驗組（甲糖的相對分子質(zhì)量約為乙糖的2倍）。水分交換達到平衡時，檢測甲、乙兩組的溶液濃度，發(fā)現(xiàn)甲組中甲糖溶液濃度升高。在此期間葉細胞和溶液之間沒有溶質(zhì)交換。據(jù)此判斷下列說法錯誤的（）A.甲組葉細胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液濃度升高B.若測得乙糖溶液濃度不變，則乙組葉細胞的凈吸水量為零C.若測得乙糖溶液濃度降低，則乙組葉肉細胞可能發(fā)生了質(zhì)壁分離D.若測得乙糖溶液濃度升高，則葉細胞的凈吸水量乙組大于甲組D物質(zhì)進出細胞的方式：（一）被動運輸特點：物質(zhì)順濃度梯度跨膜運輸，不消耗能量，無需膜轉(zhuǎn)運蛋白協(xié)助。a.方向：高濃度→低濃度b.動力：濃度差c.實例：氧氣、二氧化碳、氮氣、水、尿素、甘油、乙醇、苯等（氣體、水、脂溶性小分子）（1）自由擴散（簡單擴散）：物質(zhì)通過簡單的擴散作用進出細胞的方式被動運輸：物質(zhì)以擴散方式進出細胞，不需要消耗細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量物質(zhì)進出細胞的方式：（一）被動運輸物質(zhì)進出細胞的方式：（一）被動運輸（2）協(xié)助擴散（易化擴散）：借助膜上的轉(zhuǎn)運蛋白進出細胞的物質(zhì)擴散方式轉(zhuǎn)運蛋白類型特點實例載體蛋白通道蛋白①只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過。②每次轉(zhuǎn)運時都會發(fā)生自身構(gòu)象的改變。分布在許多組織細胞膜上的葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白。①只容許與自身通道直徑和形狀相適配，大小和電荷相適宜的分子或離子通過。②運輸物質(zhì)通過通道時，不需要與其結(jié)合。但通道蛋白具有開閉性。水通道離子通道水分子更多的的是借助細胞膜上的水通道蛋白以協(xié)助擴散的方式進出細胞水通道蛋白的結(jié)構(gòu)模式圖物質(zhì)進出細胞的方式——即學(xué)即練例1.毛細血管內(nèi)被紅細胞運輸?shù)腛2進入組織細胞被利用需穿越幾層生物膜（）A.11B.9C.7D.6D例2.血漿中的葡萄糖分子被腎小球濾出形成原尿，原尿中葡萄糖分子被腎小管重吸收送回血漿共穿越幾層生物膜（）A.4B.8C.11D.16B教材課后習(xí)題P67

一、概念檢測1.物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞脚c物質(zhì)的特點和細胞膜的結(jié)構(gòu)有關(guān)。判斷下列有關(guān)物質(zhì)跨膜運輸?shù)谋硎鍪欠裾_。（1）細胞膜和液泡膜都相當于半透膜。（）（2）水分子進入細胞，是通過自由擴散方式進行的。（）（3）載體蛋白和通道蛋白在轉(zhuǎn)運分子和離子時，其作用機制是一樣的。（）2.基于對植物細胞質(zhì)壁分離原理的理解判斷，下列各項無法通過質(zhì)壁分離實驗證明的是（）A.成熟植物細胞的死活 B.原生質(zhì)層比細胞壁的伸縮性大C.成熟的植物細胞能進行滲透吸水 D.水分子可以通過通道蛋白進入細胞×√×D教材課后習(xí)題3.假如將甲乙兩個植物細胞分別放入蔗糖溶液和甘油溶液中，兩種溶液的濃度均比細胞液的濃度高，在顯微鏡下連續(xù)觀察，可以預(yù)測甲乙兩細胞的變化是（）A.甲乙兩細胞發(fā)生質(zhì)壁分離后，不發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原B.甲乙兩細胞都發(fā)生質(zhì)壁分離，但乙細胞很快發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原C.只有乙細胞發(fā)生質(zhì)壁分離，但不會發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原D.甲乙兩細胞發(fā)生質(zhì)壁分離，隨后都很快發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原B教材課后習(xí)題二、拓展應(yīng)用1.細胞液中物質(zhì)的濃度對于維持細胞的生命活動非常重要?，F(xiàn)提供紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞，請設(shè)計實驗，測定該細胞的細胞液的濃度相當于多少質(zhì)量分數(shù)的蔗糖溶液。寫出你的實驗思路，并分析其中的基本原理。2.溫度變化會影響水分通過半透膜的擴散速率嗎?請你提出假設(shè)，并設(shè)計檢驗該假設(shè)的實驗方案?？梢耘渲瞥鲆幌盗袧舛忍荻鹊恼崽侨芤?。將紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞置于配好的各種濃度的蔗糖溶液中適當時間后用顯微鏡觀察細胞質(zhì)璧分離情況。記錄剛好發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞所用的蔗糖溶液濃度，以及剛好尚未發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞所用的蔗糖溶液濃度。據(jù)此推算出細胞液濃度應(yīng)介于這兩個濃度之間。假設(shè)：溫度變化會影響水分子通過半透膜的擴散速率?？梢越栌帽竟?jié)“問題探討”中的滲透裝置進行實驗。將該滲透裝置置于不同溫度的環(huán)境中，通過比較不同溫度下漏斗管內(nèi)液面上升速度的快慢，判定溫度是否影響水分子的擴散速率。實驗中要注意排除各種無關(guān)變量的干擾，如置于不同溫度中的漏斗內(nèi)的蔗糖溶液的量和濃度必須相等，以確保實驗的準確性。第三講：細胞的物質(zhì)輸入和輸出考點二實驗：探究植物細胞的吸水和失水實驗：探究植物細胞的吸水和失水（1）實驗材料的選擇：①

成熟的植物活細胞，保證細胞具有中央大液泡和原生質(zhì)層。②

細胞液或細胞質(zhì)應(yīng)具有顏色，紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的細胞液為紫色。（2）外界溶液的選擇：①對細胞無害。鹽酸、酒精、醋酸等溶液能殺死細胞，不適于用作實驗試劑。②常選用質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液作為外界溶液，原因是該濃度的蔗糖溶液既能使細胞發(fā)生明顯的質(zhì)壁分離，又不會導(dǎo)致細胞過快死亡。實驗：探究植物細胞的吸水和失水（3）實驗原理：半透膜大液泡（大→?。┘毎侯伾\→深）原生質(zhì)層與細胞壁分離宏觀上：植物由堅挺→萎蔫微觀上：質(zhì)壁分離表現(xiàn)實驗：探究植物細胞的吸水和失水（4）實驗步驟：紫色細胞壁質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液縮小變深原生質(zhì)層分離清水變大變淺貼近顯微鏡載物臺上操作觀察細胞的正常形態(tài)觀察質(zhì)壁分離觀察質(zhì)壁分離的復(fù)原實驗：探究植物細胞的吸水和失水（5）實驗現(xiàn)象：滴加蔗糖溶液滴加清水質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原對照組實驗組對照組實驗組第二次對照第一次對照形成兩組自身前后對照實驗實驗：探究植物細胞的吸水和失水失水吸水

蔗糖溶液清水質(zhì)壁分離內(nèi)因：①原生質(zhì)層伸縮性比細胞壁大②原生質(zhì)層相當于半透膜具有選擇透過性外因：外界溶液濃度＞細胞液濃度質(zhì)壁分離復(fù)原內(nèi)因：同上外因：外界溶液濃度＜細胞液濃度問：若用適宜濃度的KNO3溶液進行該實驗，結(jié)果會發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原嗎？請簡述原因。會。開始外界溶液濃度較大，細胞發(fā)生質(zhì)壁分離；細胞主動運輸形式吸收K+和NO3-后，隨著細胞液濃度增大，質(zhì)壁分離又會自動復(fù)原。實驗：探究植物細胞的吸水和失水將若干生理狀況基本相同，長度為3cm的鮮蘿卜條分為四組，分別置于三種濃度的溶液（即0.3g/mL蔗糖溶液，0.3g/mLKNO3溶液及0.5g/mL蔗糖溶液）（實驗組）和清水（對照組）中，測量每組蘿卜條的平均長度，結(jié)果如圖。（1）依據(jù)圖示四條曲線變動趨勢，推測a～d依次為哪種溶液？清水組a：蘿卜條長度增加，說明細胞吸水b：清水處理前已自行發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，說明細胞會主動吸收該溶液的溶質(zhì)KNO3溶液c：清水處理后發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，說明細胞不會主動吸收該溶液的溶質(zhì)0.3g/mL蔗糖溶液d：清水處理后不發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，說明細胞質(zhì)壁分離過度而死亡0.5g/mL蔗糖溶液（2）對照組中蘿卜條長度增加較少的原因是什么？細胞壁伸縮性較小，限制細胞脹大實驗：探究植物細胞的吸水和失水（1）從細胞角度分析：

①具有

才可發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象

②

不發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象（2）從溶液角度分析:

①在溶質(zhì)可穿膜的溶液中細胞會發(fā)生質(zhì)壁分離后自動復(fù)原現(xiàn)象

②在溶質(zhì)不能穿膜的溶液中細胞只會發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，不能自動復(fù)原

③在高濃度溶液中細胞可發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，但會因過度失水而死亡不再復(fù)原

④鹽酸、酒精、醋酸等溶液能殺死細胞，不適于做質(zhì)壁分離實驗的溶液（一定濃度的KNO3、尿素、甘油等）（3）質(zhì)壁分離、質(zhì)壁分離復(fù)原程度與植物細胞吸水能力關(guān)系？分離程度越大，吸水能力越強；復(fù)原程度越大，吸水能力越弱中央大液泡的成熟植物細胞死細胞、動物細胞及未成熟的植物細胞判斷細胞是否發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原時的規(guī)律實驗：探究植物細胞的吸水和失水——原理應(yīng)用（3）判斷細胞的死活（1）證明原生質(zhì)層是半透膜（2）證明原生質(zhì)層的伸縮性大于細胞壁實驗：探究植物細胞的吸水和失水——原理應(yīng)用（4）比較不同植物細胞的細胞液濃度（5）比較未知濃度溶液的濃度大小實驗：探究植物細胞的吸水和失水——原理應(yīng)用（6）測定細胞液濃度范圍（7）鑒別不同種類的溶液（如KNO3和蔗糖溶液）實驗：探究植物細胞的吸水和失水——即學(xué)即練例1.持續(xù)觀察在0.3g/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（）A.細胞壁是一層半透膜

B.洋蔥表皮細胞已經(jīng)死亡C.蔗糖溶液濃度小于細胞液濃度

D.細胞液的濃度逐漸增大D例2.將洋蔥鱗片葉放在0.45mol/L蔗糖溶液中，細胞發(fā)生質(zhì)壁分離；放在0.35mol/L的蔗糖溶液中，細胞有脹大趨勢，放在0.4mol/L的蔗糖溶液中，細胞幾乎不發(fā)生變化，這表明（）A.洋蔥表皮細胞已經(jīng)死亡

B.細胞膜不允許水分子自由通過C.蔗糖分子進入細胞導(dǎo)致滲透平衡

D.細胞液濃度為0.4mol/L左右D實驗：探究植物細胞的吸水和失水——即學(xué)即練例3.將不同植物的三個未發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞置于同一蔗糖溶液中，形態(tài)不再變化后的細胞圖像如下圖。則有關(guān)各細胞實驗前細胞液濃度的判斷，正確的是（）A.甲>乙>丙B.乙>甲>丙C.乙>丙>甲D.丙>甲>乙B實驗：探究植物細胞的吸水和失水——即學(xué)即練例4.[2022·全國甲卷]植物成熟葉肉細胞的細胞液濃度可以不同?，F(xiàn)將a、b、c三種細胞液濃度不同的某種植物成熟葉肉細胞，分別放入三個裝有相同濃度蔗糖溶液的試管中，當水分交換達到平衡時觀察到：①細胞a未發(fā)生變化；②細胞b體積增大；③細胞c發(fā)生了質(zhì)壁分離。若在水分交換期間細胞與蔗糖溶液沒有溶質(zhì)的交換，下列關(guān)于這一實驗的敘述，不合理的是（）A.水分交換前，細胞b的細胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度B.水分交換前，細胞液濃度大小關(guān)系為細胞b>細胞a>細胞cC.水分交換平衡時，細胞c的細胞液濃度大于細胞a的細胞液濃度D.水分交換平衡時，細胞c的細胞液濃度等于外界糖溶液的濃度C實驗：探究植物細胞的吸水和失水——即學(xué)即練例5.[2023·長沙模擬]科研人員將A、B兩種植物的成熟葉片置于不同濃度的蔗糖溶液中，培養(yǎng)相同時間后檢測其重量變化，結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)描述錯誤的是（）A.甲濃度條件下，A植物細胞的液泡體積變小B.乙濃度條件下，A、B兩種植物的成熟細胞處于質(zhì)壁分離狀態(tài)C.兩種植物細胞液濃度的大小關(guān)系為B>AD.五種蔗糖溶液濃度的大小關(guān)系為丙>戊>甲>丁>乙D乙>丁>甲>戊>丙第三講：細胞的物質(zhì)輸入和輸出考點三主動運輸與胞吞、胞吐離子跨膜運輸實例分析資料一：①該過程中水稻是否吸收Mg2＋、Ca2＋，番茄是否吸收SiO44－？培養(yǎng)一段時間后，水稻培養(yǎng)液中Ca2+和Mg2+濃度、番茄培養(yǎng)液中SiO44－離子濃度為何高于初始值？②該實驗方案中自變量什么？探究目的是什么？水稻吸收Ca2＋、Mg2＋，番茄也吸收SiO44－，植物吸收離子同時也在吸收水，對水的吸收量比相應(yīng)離子多，從而導(dǎo)致培養(yǎng)液中相應(yīng)離子的濃度增大

。離子種類（Mg2＋、Ca2＋、SiO44－）植物種類（番茄與水稻）探究不同植物對同一離子吸收狀況（不同）及同一植物對不同離子吸收狀況（不同）離子跨膜運輸實例分析資料一結(jié)論：①吸收水和無機鹽是兩個相對獨立的過程。②同一植物吸收不同離子與不同植物吸收同種離子是有差異的。資料二結(jié)論：①碘的跨膜運輸方向可以是逆相對含量梯度。資料三結(jié)論：①同一微生物吸收不同離子與不同微生物吸收同種離子是有差異的。離子跨膜運輸實例分析（1）水分子跨膜運輸是順相對含量梯度的。（2）其他物質(zhì)的跨膜運輸并不都是順相對含量梯度，這取決于細胞生命活動的需要。（3）細胞對物質(zhì)的輸入與輸出是有選擇性的。細胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：細胞膜上載體蛋白的種類和數(shù)量不同（生物膜的功能特點）①水分子可以自由通過；②一些離子和小分子也可以通過；③其他的離子、小分子和大分子則不能通過。物質(zhì)進出細胞的方式：（二）主動運輸主動運輸：物質(zhì)逆濃度梯度跨膜運輸，需要載體蛋白的協(xié)助，同時還需要消耗細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)釋放所釋放的能量。①

植物根部細胞吸收無機鹽離子②

甲狀腺細胞吸收碘離子③

動物細胞吸收鉀離子和排出鈉離子（Na-K泵）④小腸上皮細胞和腎小管上皮細胞吸收葡萄糖逆濃度運輸物質(zhì)進出細胞的方式：（二）主動運輸Na+、K+和Ca2+等離子和其他物質(zhì)在逆濃度梯度跨膜運輸時，首先要與膜上載體蛋白的特定部位結(jié)合。由于不同離子或分子的大小和性質(zhì)不同，不同蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)差別也很大，所以一種載體蛋白通常只適合與一種或一類離子或分子結(jié)合。離子或分子與載體蛋白結(jié)合后，在細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)釋放的能量推動下，載體蛋白的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，就將它所結(jié)合的離子或分子從細胞膜一側(cè)轉(zhuǎn)運到另一側(cè)并釋放出來，載體蛋白隨后又恢復(fù)原狀，又可以去轉(zhuǎn)運同種物質(zhì)的其他離子或分子。像這樣，物質(zhì)逆濃度梯度進行跨膜運輸，需要載體蛋白的協(xié)助，同時還需要消耗細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種方式叫作主動運輸。物質(zhì)進出細胞的方式：（二）主動運輸Na+-K+泵H+泵ATP驅(qū)動泵既是載體同時也是催化ATP水解的酶①ATP驅(qū)動泵【ATP直接供能】物質(zhì)進出細胞的方式：（二）主動運輸物質(zhì)進出細胞的方式：（二）主動運輸鈉鉀泵：每次轉(zhuǎn)運三個Na+到細胞外，2個K+到細胞內(nèi)，以維持細胞內(nèi)高濃度的K+（低濃度的Na+）與細胞外高濃度的Na+，此過程需要消耗能量物質(zhì)進出細胞的方式：（二）主動運輸正常氣管囊性纖維化氣管囊性纖維病患者支氣管被異常的黏液堵塞，常于幼年時死于肺部感染囊性纖維病患者CFTR蛋白（一種轉(zhuǎn)運蛋白）異常物質(zhì)進出細胞的方式：（二）主動運輸②

協(xié)同（偶聯(lián)）轉(zhuǎn)運蛋白【ATP間接供能】如圖：小腸上皮細胞逆濃度吸收葡萄糖時，沒有直接消耗ATP，而是利用Na+濃度差的能量。但是Na+濃度差的建立是依靠Na+-K+泵的，而Na+—K+需要消耗ATP。物質(zhì)進出細胞的方式：（二）主動運輸③光驅(qū)動泵主要在細菌細胞中發(fā)現(xiàn)，對溶質(zhì)的主動運輸與光能的輸入相偶聯(lián)，如菌紫紅質(zhì)利用光能驅(qū)動H+的轉(zhuǎn)運。因為光能驅(qū)動比較少見，在此不作贅述。物質(zhì)進出細胞的方式：（二）主動運輸載體蛋白：能夠與特異性物質(zhì)結(jié)合，通過自身構(gòu)象的變化，將與它結(jié)合的物質(zhì)轉(zhuǎn)移到膜的另一側(cè)。有高度的特異性有飽和現(xiàn)象有競爭抑制性載體上有結(jié)合位點，只能與某一種物質(zhì)進行暫時、可逆的結(jié)合或分離。而且，一個特定的載體只運載一種類型的化學(xué)物質(zhì)，甚至一種分子或離子。載體蛋白質(zhì)分子的數(shù)目或每一載體分子上能與其物質(zhì)結(jié)合的位點的數(shù)目是固定的，于是出現(xiàn)了飽和，不能使載運量隨底物濃度增加而無限增加。兩種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)如果相似，它們會競相與載體結(jié)合，甲多結(jié)合一個，乙就少結(jié)合一個。物質(zhì)進出細胞的方式：（二）主動運輸勢能的作用分子本身存在勢能，其大小主要決定于溶液濃度，平常所說的不消耗能量只是指分子勢能以外的能量。ATP泵的作用離子泵直接消耗ATP完成主動運轉(zhuǎn)。以鈉泵為例，沒有Na+由高濃度膜外進入膜內(nèi)，就不會出現(xiàn)葡萄糖逆濃度梯度進入膜內(nèi)。此過程所需能量來自膜內(nèi)外Na+的勢能差，但造成這種勢能差的鈉泵活動是要分解ATP的，即能量間接來自ATP。電勢能的作用細胞膜在安靜狀態(tài)時，膜兩側(cè)存在一定的電位差，這種電位差一般能維持平衡狀態(tài)。而離子泵、載體等的活動會造成膜內(nèi)、外離子的分布不均，從而打破原有的平衡，造成膜對某些離子通透性改變，使離子大量出入細胞以恢復(fù)原有的平衡狀態(tài)。物質(zhì)進出細胞的方式：小結(jié)物質(zhì)相應(yīng)過程運輸方式水進人細胞葡萄糖進入紅細胞進入小腸上皮細胞和腎小管上皮細胞Na+進入神經(jīng)細胞運出神經(jīng)細胞K+進入神經(jīng)細胞運出神經(jīng)細胞自由擴散協(xié)助擴散（水通道）協(xié)助擴散（葡萄糖載體）主動運輸（Na+—葡萄糖共運輸）協(xié)助擴散（Na+通道）主動運輸（鈉鉀泵）主動運輸（鈉鉀泵）協(xié)助擴散（K+通道）物質(zhì)進出細胞的方式：與生產(chǎn)生活的聯(lián)系（1）吃腌制咸菜時，口腔和唇的黏膜有何感覺？為什么？因土壤溶液濃度過高，超過根細胞液濃度，導(dǎo)致根不易吸水或因失水而造成“燒苗”。（3）白菜剁碎放鹽會有水滲出，為什么？在食品外面形成很高濃度的溶液，使微生物大量失水死亡。外界溶液濃度高于動物細胞質(zhì)濃度，動物細胞失水。外界溶液濃度高于植物細胞液濃度，植物細胞失水。輪作是針對不同作物根系對礦質(zhì)元素的選擇性吸收而采取的生產(chǎn)措施，如長期在同一塊田里種同種植物，地力下降，產(chǎn)量下降。（2）鹽堿地植物不易成活；一次施肥過多造成“燒苗”原因？（4）鹽漬食品不易變質(zhì)，為什么？（5）輪作與作物根系對礦質(zhì)元素的選擇性吸收有什么關(guān)系嗎？物質(zhì)進出細胞的方式：與生產(chǎn)生活的聯(lián)系桐花樹的泌鹽現(xiàn)象海鳥（海鷗）的鹽腺鹽腺鹽液主動運輸?shù)囊饬x：保證了活細胞能夠按照生命活動的需要，主動選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物和對細胞有害的物質(zhì)。物質(zhì)進出細胞的方式——即學(xué)即練例1.水鹽調(diào)節(jié)過程中，抗利尿激素與腎小管、集合管細胞上受體結(jié)合后，通過調(diào)節(jié)作用導(dǎo)致頂端膜上水通道蛋白（AQP）的數(shù)量增加，增加對水的通透性(如圖)，引起細胞外液滲透壓下降。下列有關(guān)說法正確的是（）A.抗利尿激素由垂體釋放，通過體液定向運輸?shù)侥I小管、集合管發(fā)揮作用B.當細胞外液滲透壓升高時，水進入腎小管、集合管的方式屬于協(xié)助擴散C.當細胞外液滲透壓降低到正常水平后，抗利尿激素的合成量會明顯增加D.抗利尿激素通過催化細胞內(nèi)一系列酶促反應(yīng)，增加了水通道蛋白的數(shù)量B例2.美國科學(xué)家阿格雷和麥金農(nóng)因研究細胞膜中的通道蛋白獲得諾貝爾獎。通道蛋白分為兩大類：水通道蛋白和離子通道蛋白。阿格雷成功分離了水通道蛋白，麥金農(nóng)測得K+通道蛋白的立體結(jié)構(gòu)。如圖為腎小管上皮細胞重吸收水分和K＋通道蛋白的立體結(jié)構(gòu)的示意圖。下列與通道蛋白有關(guān)的敘述錯誤的是（）A．通道蛋白或貫穿、或嵌入、或覆蓋于磷脂雙分子層B．K+通道蛋白運輸物質(zhì)的方式為協(xié)助擴散，不需要消耗ATPC．抗利尿激素對腎小管上皮細胞上水的通透性具有調(diào)節(jié)作用D．機體可通過調(diào)節(jié)細胞膜上通道蛋白的數(shù)量或開關(guān)來調(diào)節(jié)物質(zhì)的運輸A物質(zhì)進出細胞的方式——即學(xué)即練例3.鈉-葡萄糖共轉(zhuǎn)運蛋白（SGLT2）是一類葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白，可將腎小管腔中的葡萄糖轉(zhuǎn)運到腎小管上皮細胞中（如下圖）。研究發(fā)現(xiàn)，Ⅱ型糖尿病患者腎小管上皮細胞膜上的SGLT2數(shù)量增加?？茖W(xué)家據(jù)此推測，特異性的抑制SGLT2可以有效降低血糖，成為治療糖尿病的新途徑。下列說法錯誤的是（）A.Ⅱ型糖尿病患者的病因是胰島素分泌不足，患者的血漿滲透壓較正常人偏低B.SGLT2和GLUT2運輸葡萄糖的方式不相同C.Na+由腎小管腔到組織間隙的整個轉(zhuǎn)運過程需要消耗能量D.患者服用SGLT2抑制劑后尿糖現(xiàn)象會更加嚴重A物質(zhì)進出細胞的方式——即學(xué)即練物質(zhì)進出細胞的方式——即學(xué)即練例4.[2022·山東]NO3－和NH4+是植物利用的主要無機氮源，NH4+的吸收由根細胞膜兩側(cè)的電位差驅(qū)動，NO3－的吸收由H+濃度梯度驅(qū)動，相關(guān)轉(zhuǎn)運機制如圖。銨肥施用過多時，細胞內(nèi)NH4+的濃度增加和細胞外酸化等因素引起植物生長受到嚴重抑制的現(xiàn)象稱為銨毒。下列說法正確的是（）A.NH4+通過AMTs進入細胞消耗的能量直接來自ATPB.NO3－通過SLAH3轉(zhuǎn)運到細胞外的方式屬于被動運輸C.銨毒發(fā)生后，增加細胞外的NO3－會加重銨毒D.載體蛋白NRT1.1轉(zhuǎn)運NO3－和H+的速度與二者在膜外的濃度呈正相關(guān)B物質(zhì)進出細胞的方式：（三）胞吞、胞吐（1）概念①胞吞：當細胞攝取大分子時，首先是大分子與細胞膜上的

結(jié)合，從而引起這部分細胞膜內(nèi)陷形成小囊，包圍著大分子。然后，小囊從細胞膜上分離下來，形成

，進入細胞內(nèi)部。蛋白質(zhì)囊泡物質(zhì)進出細胞的方式：（三）胞吞、胞吐實例：吞噬細胞吞噬病原體，單細胞動物（草履蟲、變形蟲）吞噬食物顆粒。（嬰兒）物質(zhì)進出細胞的方式：（三）胞吞、胞吐（1）概念②胞吐：細胞需要外排的大分子，先在細胞內(nèi)形成囊泡，囊泡移動到

處，并與之融合將大分子排出細胞。細胞膜物質(zhì)進出細胞的方式：（三）胞吞、胞吐接收信號刺激后分泌實例：分泌蛋白的分泌、變形蟲排出食物殘渣和廢物。物質(zhì)進出細胞的方式：（三）胞吞、胞吐（2）特點：①主要運輸生物大分子，如蛋白質(zhì)、多糖，也運輸小分子，如神經(jīng)遞質(zhì)等。②需要消耗能量。③不需要轉(zhuǎn)運蛋白協(xié)助，但需要特定的膜蛋白參與。④依賴膜的流動性。物質(zhì)的跨膜運輸方式：小結(jié)項目自由擴散協(xié)助擴散主動運輸胞吞胞吐概念物質(zhì)通過簡單的擴散作用進出細胞進出細胞的物質(zhì)借助轉(zhuǎn)運蛋白的擴散物質(zhì)從低濃度一側(cè)運輸?shù)礁邼舛纫粋?cè)，需要載體蛋白的協(xié)助，同時也需要消耗細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量的方式大分子附著在細胞膜表面，這部分細胞膜內(nèi)陷形成小囊包圍著大分子，小囊從細胞膜上分離形成囊泡進入細胞內(nèi)部，為胞吞，反之為胞吐特點方向順濃度梯度順濃度梯度逆濃度梯度胞外→胞內(nèi)胞內(nèi)→胞外是否需要轉(zhuǎn)運蛋白不需要需要需要不需要不需要是否耗能不耗能不耗能耗能耗能耗能影響因素濃度差濃度差、載體能量、載體能量能量代表例子氣體、水、脂溶性分子葡萄糖進入紅細胞、K+外流、Na+內(nèi)流葡萄糖進入小腸上皮細胞大多數(shù)離子進入細胞白細胞吞噬細菌、細胞碎片分泌蛋白分泌神經(jīng)遞質(zhì)釋放判斷物質(zhì)的跨膜運輸方式：（一）根據(jù)運輸特點主動運輸胞吞、胞吐（不需載體、不穿膜、體現(xiàn)膜的流動性）主動運輸性激素、甘油、脂肪酸、乙醇、苯水（若有信息說要借助水通道蛋白進出則為協(xié)助擴散）主動運輸進入紅細胞：協(xié)助擴散進入腎小管上皮細胞、小腸上皮細胞：主動運輸神經(jīng)調(diào)節(jié)中K+外流、Na+內(nèi)流：協(xié)助擴散判斷物質(zhì)的跨膜運輸方式：（二）根據(jù)圖示a：b：c：d：e：主動運輸主動運輸協(xié)助擴散協(xié)助擴散自由擴散影響物質(zhì)跨膜運輸?shù)囊蛩兀海ㄒ唬┺D(zhuǎn)運蛋白數(shù)量與載體蛋白無關(guān)轉(zhuǎn)運蛋白數(shù)量轉(zhuǎn)運蛋白數(shù)量限制因素：載體蛋白數(shù)量限制因素：主要是能量有限轉(zhuǎn)運蛋白數(shù)量濃度差不設(shè)限影響物質(zhì)跨膜運輸?shù)囊蛩兀海ǘ┪镔|(zhì)濃度運輸速率僅與濃度差有關(guān)影響物質(zhì)跨膜運輸?shù)囊蛩兀海ㄈ┭鯕鉂舛扔绊懹醒鹾粑鼜姸?，進而影響供能氧氣含量對物質(zhì)跨膜運輸?shù)挠绊懀号c氧氣（能量）無關(guān)無氧呼吸提供能量限制因素：能量限制因素：主要是膜上載體蛋白數(shù)量有限哺乳動物成熟紅細胞的主動運輸不受氧氣濃度影響影響物質(zhì)跨膜運輸?shù)囊蛩兀海ㄋ模囟攘鲃有耘c物質(zhì)跨膜運輸有關(guān)的六個“不要漏掉”（1）需要轉(zhuǎn)運蛋白協(xié)助的運輸方式除主動運輸外，不要漏掉協(xié)助擴散。（2）消耗能量的運輸方式除主動運輸外，不要漏掉胞吞和胞吐。（3）從高濃度到低濃度的運輸方式除自由擴散外，不要漏掉協(xié)助擴散。（4）影響協(xié)助擴散運輸速率的因素除載體蛋白數(shù)量外，不要漏掉濃度差。（5）與主動運輸有關(guān)的細胞器除供能的線粒體外，不要漏掉載體蛋白的合成場所——核糖體。（6）運輸速率與O2濃度無關(guān)的運輸方式除自由擴散外，不要漏掉協(xié)助擴散。設(shè)計實驗探究物質(zhì)跨膜運輸方式主動運輸被動運輸協(xié)助擴散自由擴散（1）探究是主動運輸還是被動運輸：（自變量：有無能量供應(yīng)）（自變量：有無載體蛋白）（2）探究是自由擴散還是協(xié)助擴散：物質(zhì)進出細胞的方式——即學(xué)即練例1.人的某些細胞膜上的CFTR蛋白與Na+和Cl－的跨膜運輸有關(guān)。當CFTR蛋白結(jié)構(gòu)異常時，會導(dǎo)致患者支氣管中黏液增多，肺部感染，引發(fā)囊性纖維病。如圖為某人體細胞內(nèi)外不同離子的相對濃度示意圖。下列說法正確的是（多選）（

）A.由圖可知，Na+和K+進入細胞都屬于主動運輸B.囊性纖維病說明基因是通過控制蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀C.如果大量Cl－進入神經(jīng)細胞，將抑制神經(jīng)元動作電位的產(chǎn)生D.CFTR蛋白與兩種離子的跨膜運輸有關(guān)，說明載體蛋白不具特異性BC例2.研究發(fā)現(xiàn)，耐鹽植物藜麥的表皮鹽泡細胞中無葉綠體，其體積可達普通表皮細胞的1000倍左右，相關(guān)細胞之間Na＋和Cl－的轉(zhuǎn)運過程如圖所示，下列敘述錯誤的是（）A.藜麥的表皮鹽泡細胞的細胞膜上不存在葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白B.Na＋、Cl－進入藜麥的表皮鹽泡細胞的運輸方式是主動運輸C.Na＋、Cl－進入藜麥的表皮鹽泡細胞后，會被運送到液泡中儲存D.在鹽堿地上大面積種植藜麥等耐鹽植物，能減緩?fù)寥利}堿化程度A物質(zhì)進出細胞的方式——即學(xué)即練物質(zhì)進出細胞的方式——即學(xué)即練例3.[2023·太原模擬]動物細胞靠ATP水解供能驅(qū)動Na+—K+泵工作，結(jié)果使細胞膜兩側(cè)的K+、Na+不均勻分布，有助于維持動物細胞的滲透平衡，細胞的生命活動需要這種特定和相對穩(wěn)定的離子濃度。如圖為Na+—K+泵的結(jié)構(gòu)（左半部分）與工作模式（右半部分）示意圖。下列相關(guān)描述正確的是（）A.Na+—K+泵是一種具有ATP水解酶活性的載體蛋白B.在細胞內(nèi)側(cè)β亞基與Na+結(jié)合促進

ATP水解，將Na+泵出細胞C.圖中K+、Na+順濃度梯度進行輸入和輸出的跨膜運輸方式為協(xié)助擴散D.使用烏苯苷取代K+后，不會影響到Na+—K+泵的功能A教材課后習(xí)題P72

一、概念檢測1.一種物質(zhì)進行跨膜運輸?shù)姆绞脚c該物質(zhì)的分子大小等性質(zhì)有關(guān)。判斷下列有關(guān)物質(zhì)跨膜運輸?shù)南嚓P(guān)表述是否正確。（1）相對分子質(zhì)量小的物質(zhì)或離子都可以通過自由擴散進入細胞內(nèi)。（）（2）大分子有機物要通過轉(zhuǎn)運蛋白的作用才能進入細胞內(nèi)，并且要消耗能量。（）（3）被動運輸都是順濃度梯度進行的，既不需要消耗能量，也不需要借助膜上的轉(zhuǎn)運蛋白。（）（4）主動運輸都是逆濃度梯度進行的，既要消耗細胞的能量，也需要借助膜上的載體蛋白。（）×√××教材課后習(xí)題2.下列有關(guān)物質(zhì)跨膜運輸?shù)臄⑹?，錯誤的是（）A.果脯在腌制中慢慢變甜，是細胞通過主動運輸吸收糖分的結(jié)果B.脂溶性物質(zhì)較易通過自由擴散進出細胞C.葡萄糖進入紅細胞需要借助轉(zhuǎn)運蛋白但不消耗能量，屬于協(xié)助擴散D.大腸桿菌吸收K+既消耗能量，又需要借助膜上的載體蛋白，屬于主動運輸3.細胞內(nèi)的生物大分子（如胃蛋白酶原）運出細胞的方式是（）A.胞吐 B.協(xié)助擴散C.自由擴散 D.被動運輸AA教材課后習(xí)題二、拓展應(yīng)用1.淡水中生活的原生動物，如草履蟲，能通過伸縮泡排出細胞內(nèi)過多的水，以防止細胞漲破。如果將草履蟲放入蒸餾水或海水中，推測其伸縮泡的伸縮情況，分別會發(fā)生什么變化?2.檉柳是強耐鹽植物，它的葉子和嫩枝可以將吸收到植物體內(nèi)的無機鹽排出體外。檉柳的根部吸收無機鹽離子是