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1、DISANDANYUANQ翼邕号宛细胞代谢Q翼邕号宛细胞代谢第1讲 细胞的物质输入与输出1 .说明细胞膜具有选择透过性.举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞,不需要额外提供能量;有些物质逆浓度梯度进出细胞,需要能量和载体课标要求课标要求蛋白(教师用书独具)输方式需要的条件不同。(科学思维).举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞 实验:通过模拟实验探究膜的透性;观察植物细胞的质壁 别离和复原1 .基于对不同物质跨膜运输实例的分析,理解细胞内物质 运输与能量供应的关系,并归纳跨膜运输的方式与特点。(生命观念科学思维)核心素养核心素养2 .基于对不同物质跨膜运输发生条件的比拟,认同不同运.设计
2、实验探究细胞膜的透性;分析植物细胞的质壁别离及质壁别离复原实验。(科学探究).依据渗透作用原理指导灌溉和施肥。(社会责任)考点1水进出细胞的原理研读教材,积累必备知包一、渗透作用L概念:水分子(或其他溶剂分子)通过生透膜的扩散。2.渗透作用产生的条件:一是具有半透膜,二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。二、动物细胞和植物细胞的吸水和失水1.动物细胞的吸水和失水D,步骤2的吸水速度步骤2-的吸水速度D 根据表中数据分析,0.2 g/mL的蔗糖溶液可以轻度引起质壁别离现 象,而0.1 g/mL不能引起质壁别离,说明实验的细胞液浓度范围在0102 g/mL之间(包含0.1 g/mL),中蔗糖浓度W细胞液
3、浓度,A、B错误;步骤2 一中,0.5 g/mL的蔗糖溶液使细胞发生质壁别离后滴加清水也不能复原,细 胞已脱水死亡,C错误;中细胞质壁别离(失水)程度大于,因此失水后中 细胞液浓度大于,故步骤2细胞液的吸水速度)步骤2-的吸水速度, D正确。3. (2021 济宁质检)将同一部位的紫色洋葱外表皮细胞分别浸在甲、乙、 丙3种溶液中,测得原生质层的外界面与细胞壁间距离变化如下图,以下相关 分析错误的选项是()ini处理时间A.实验开始时,甲、乙溶液的浓度均大于洋葱表皮细胞的细胞液浓度B.与力时相比,/2时乙溶液中洋葱表皮细胞的细胞液浓度未发生变化C.实验过程中,丙溶液中有水分子进出洋葱表皮细胞D.
4、实验结束时,甲、乙溶液的浓度有所下降B 实验开始后,甲、乙溶液中的原生质层的外界面与细胞壁间的距离逐 渐增大,说明甲、乙溶液的浓度均大于洋葱表皮细胞的细胞液浓度,细胞失水, A正确;实验开始后,乙溶液中的原生质层的外界面与细胞壁间的距离先逐渐增 大,而后又逐渐减小,说明乙溶液中的局部溶质可被细胞吸收,细胞发生质壁分 离后又自动复原,与的时相比,,2时乙溶液中洋葱表皮细胞的细胞液浓度发生了 变化,B错误;实验过程中,丙溶液中的原生质层的外界面与细胞壁间的距离没 有发生变化,说明水分子进出洋葱表皮细胞处于动态平衡,C正确;实验结束时, 甲溶液中的水分增多,乙溶液中的溶质有所减少,二者的浓度均有所下
5、降,D正 确。考点3物质出入细胞的方式研读教材初积累必备知恨一、各种物质出入细胞方式的比拟物质出入细胞被动运输主动运输胞吞胞吐自由扩散协助扩散图例细胞外C案代细胞内Rill协助前助 扩散扩散扩散豁严。胞。 细外 细内细1细胞质分泌物 细胞膜 :运输 方向高浓度一低浓度低浓度f 高浓度胞外f 胞内胞内f 胞外是否需 要转运 蛋白否是是查是否消 耗能量否查是&举例。2、CO2 甘油、乙 醇、苯的 跨膜运输人的红细 胞吸收葡 萄糖小肠上皮 细胞吸收 葡萄糖、 氨基酸、 无机盐等巨噬细胞吞噬抗原胰岛素、 消化酶、 抗体的 分泌二、转运蛋白的种类及特点1 .概念:镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质,能够协助离
6、子和一些小分子有 机物跨膜运输。2 .种类(1)载体蛋白:只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次 转运时都会发生自身构象的改变。(2)通道蛋白:只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜 的分子或离子通过,且这些物质通过时不需要与通道蛋白结合。?判断正误)1 .分子或离子通过通道蛋白时,需要与通道蛋白结合。(X)提示:物质通过通道蛋白时不与通道蛋白结合。2 .少数水分子借助水通道蛋白进出细胞,更多的水分子以自由扩散方式进(X)(X)出细胞。提示:水分子更多的是借助细胞膜上的通道蛋白进出细胞。3 .与有关载体蛋白结合排出神经细胞属于主动运输。(J)4.细胞外液中的K+进入
7、神经细胞属于自由扩散。4.细胞外液中的K+进入神经细胞属于自由扩散。(X)提示:K*进入神经细胞属于主动运输。5.同种物质进出同一细胞的方式一定相同。(X)提示:K+进入神经细胞是主动运输,排出神经细胞的方式是协助扩散。6 .以胞吐的方式排出细胞的物质不一定都是生物大分子。(J).主动运输使膜内外物质浓度趋于一致,维持了细胞的正常代谢。(X) 提示:主动运输使膜内外物质的浓度差变大。7 .人红细胞吸收胆固醇与吸收葡萄糖的相同点是需要转运蛋白的协助。(X)提示:红细胞吸收胆固醇是自由扩散。2教材挖掘)淡水中生活的原生动物,如草履虫,能通过伸缩泡排出细胞内过多的水,以 防止细胞涨破。如果将草履虫放
8、入蒸储水或海水中,推测其伸缩泡的伸缩情况, 分别会发生什么变化?(必修1 P72 “拓展应用”)提示:放入蒸储水中的草履虫,其伸缩泡的伸缩频率加快,放入海水中的那么 伸缩频率减慢。2规范表述)1 .主动运输对细胞和生物体生命活动的意义是提示:主动选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,从 而保证细胞和个体生命活动的需要2 .农业生产上给作物松土能促进作物生长的道理是提示:松土可以增加土壤中02含量,促进根系的有氧呼吸,有利于植物吸 收无机盐离子内化知识提升素养能力揭示联系,深化理解1 .神经细胞膜上的Na+K+泵、K+通道和Na+通道2K+3NG2K+3NG细胞膜上的Na+K+泵
9、不断地把K+运入细胞内,同时把Na+输出细胞外, 维持细胞内K+浓度显著高于细胞外,细胞外Na+浓度显著高于细胞内。Na+-K +泵的运输是消耗ATP的主动运输。(2)在静息状态下,K+通道瞬时开放,K+迅速外流,形成静息电位;神经细 胞兴奋时,Na+通道瞬时开放,Na+迅速内流,形成动作电位;K通道和Naf通 道的运输是顺浓度梯度进行的,不消耗ATP,是协助扩散。2 .影响物质跨膜运输因素的分析(1)浓度差对物质跨膜运输的影响洒Q点开始受载体 集数量螂制 浓度差自由扩散 浓度差协助扩散/主动运输浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。自由扩散中,浓度差越大,运输速率 越大;协助扩散中,浓度差到达一
10、定程度后运输速率不再继续增加,原因是受载 体数量的限制。(2)氧气含量对物质跨膜运输的影响通过影响细胞的呼吸进而影响主动运输的速率。自由扩散或协助扩散主动运输神因筹阐3 P点时:无氧呼吸为物质的吸收提供能量。PQ段:随着氧气含量的增加,有氧呼吸产生的能量增多,主动运输的速率增大。Q点以后:当氧气含量到达一定程度后,受载体蛋白数量以及其他限制 因素的影响,运输速率不再增加。(3)温度/生物膜的流动性、温度 物质运输的综合分析3.(不定项)(2021 江苏新高考适应性测试)Ca2+参与神经冲动的传递、肌肉 细胞的收缩等多种生理过程,血液中Ca2+浓度稳态的维持具有重要意义。如图 为维生素D促进血液
11、中CM+浓度升高的示意图,TRPV5 TRPV6为CM+通道转运蛋白,PMCA为Ca2+载体转运蛋白。以下相关表达正确的选项是()维生素DA.细胞膜上TRPV6和TRPV5的增加分别可以促进Ca?+的吸收和重吸收B.血液中Ca2+浓度的升高,可以促进Ca2+的吸收和重吸收C.维生素D在小肠和肾小管上皮细胞中调控的基因不同,但都能促进血液 中Ca?+浓度升高D. TRPV6和PMCA分布在细胞的腔面膜和底面膜,是因为小肠上皮细胞;=AC TRPV5、TRPV6为Ca?+通道转运蛋白,其运输方式为协助扩散,不 需要消耗能量,增加通道蛋白的数量可促进对物质的运输,故细胞膜上TRPV6 和TRPV5的
12、增加分别可以促进Ca?+的吸收和重吸收,A正确;血液中Ca2+的 浓度升高时,还受TRPV5、TRPV6或PMCA等蛋白质种类及数量的限制,故 血液中Ca2+浓度升高,不一定促进Ca2+的吸收和重吸收,B错误;由图可知, 维生素D在小肠上皮细胞和肾小管上皮细胞中与受体VDR结合后,调控的基因 不同,但都能促进血液中Ca2+浓度升高,C正确;TRPV6和PMCA分布在细 胞的腔面膜和底面膜,是因为它们发挥作用的部位不相同,小肠上皮细胞膜具有 流动性,D错误。4. (2021 日照二模)铁是人体内必不可少的微量元素,如图表示铁被小肠 吸收和转运至细胞内的过程。图中转铁蛋白(Tf)可运载Fe3+,以
13、Tf-Fe3+结合形 式进入血液。Tf-Fe3+与转铁蛋白受体(TfR)结合后进入细胞,并在囊泡的酸性环 境中将Fe3+释放。以下表达错误的选项是()A. Fe2+顺浓度梯度通过蛋白1通道的过程属于协助扩散B. Tf与TfR结合后携带Fe3+进入细胞的过程属于胞吞C.C.蛋白2和转铁蛋白(Tf)都是细胞膜上的载体蛋白D. H+进入囊泡的过程属于主动运输,需要消耗能量C 通过题图可知,Fe2+从小肠上皮细胞进入组织液时,是顺浓度梯度且 需要载体,但不需要能量,属于协助扩散,A正确;由题图可知细胞膜上的转铁 蛋白受体(TfR)具有识别作用,与Tf-Fe3+识别并结合后通过胞吞进入细胞,B 正确;转
14、铁蛋白(Tf)是血液中运载Fe3+的蛋白,不在细胞膜上,C错误;由题 图可知h+进入囊泡是通过质子泵逆浓度梯度进行的,属于主动运输,需要消耗 能量,D正确。错警示“ 物质运输方式的几个“不一定”(1)胞吐、胞吞的不一定是大分子物质,如神经递质是小分子物质,通过胞 吐排出细胞。(2)生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式运输的,如RNA和蛋白质可通 过核孔出入细胞核。(3)消耗能量的运输方式并不一定就是主动运输,胞吞和胞吐也消耗能量。(4)同一种物质进出细胞的方式不一定相同进入红细胞:协助扩散葡萄糖1 进入小肠绒毛上皮细胞I、肾小管重吸收葡萄糖产动超输+进入神经细胞:协助扩散(靠离子通道)“a 运
15、出神经细胞:主动运输(Na+-K+泵)+J进入神经细胞:主动运输(Na+-K+泵)长I运出神经细胞:协助扩散(靠离子通道)|考向3物质运输方式的实验探究5.某学校生物兴趣小组验证牛的成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散, 而非主动运输。现提供如下材料:牛的成熟红细胞假设干、培养瓶、葡萄糖浓度测 试仪、蒸储水、5%的葡萄糖溶液、5 mL葡萄糖载体抑制剂和5 mL呼吸抑制剂 等,请完善如下实验过程:(1)实验原理:主动运输需要载体和消耗能量,协助扩散需要载体和具有浓 度差。(2)实验步骤:取三个培养瓶,编号A、B、C,向三个培养瓶中分别加入等量的牛的成 熟红细胞和5%的葡萄糖溶液。O预期结果:(4
16、)实验结论:解析(2)取三个培养瓶,编号A、B、C,向三个培养瓶中分别加入等 量的牛的成熟红细胞和5%的葡萄糖溶液。向A瓶中加入5 mL蒸储水,向B 瓶中加入5 mL葡萄糖载体抑制剂,向C瓶中加入5 mL呼吸抑制剂。在相 同且适宜的培养条件下培养一定时间后,利用葡萄糖浓度测试仪测定各培养瓶中 葡萄糖的含量。(3)预期结果:假设成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散,那么B 组中葡萄糖的运输会受到抑制且C瓶中葡萄糖的运输不受限制,因此预期结果 为:A瓶和C瓶中葡萄糖含量大致相等且小于B瓶。(4)实验结论:牛的成熟红 细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散,而非主动运输。答案(2)向A瓶中加入5 mL蒸馈水
17、,向B瓶中加入5 mL葡萄糖载 体抑制剂,向C瓶中加入5 mL呼吸抑制剂 在相同且适宜的培养条件下培 养一定时间后,利用葡萄糖浓度测试仪测定各培养瓶中葡萄糖的含量(3)A瓶 和C瓶中葡萄糖含量大致相等且小于B瓶(4)牛的成熟红细胞吸收葡萄糖的方 式为协助扩散,而非主动运输法技巧探究物质跨膜运输方式的实验设计思路探究是主动运输还是被动运输一对某高子吸收减一主动植株+培养液呼吸抑制剂弱或停止运输不影晌声子吸收 一 II探究是自由扩散还是协助扩散“半透膜”“半透膜”(1)原理一细胞膜逛逛一细胞质与外界溶液间具有浓度差(2)现象当外界溶液浓 度小于细胞质 浓度时,细胞 吸水膨胀当外界溶液浓 度大于细胞
18、质 浓度时,细胞当外界溶液浓 度等于细胞质 浓度时,细胞 形态不变2.植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)原理蔗糖一细胞液蔗糖一细胞液半透膜 清水外界溶液细胞质原:细胞膜连1;质! L液泡膜 :屋:细胞壁细胞核Q)现象当外界溶液浓度 大于细胞液浓度 时,细胞发生质 壁别离现象当外界溶液浓度 大于细胞液浓度 时,细胞发生质 壁别离现象当外界溶液浓度小 干细胞液浓度时, 细胞吸水膨胀,由 于存在细胞壁,细 胞不会涨破当外界溶液浓度笠 受细胞液浓度时, 细胞维持正常形态?判断正误)1 .渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量百分比浓度。(X)提示:该浓度是指物质的量浓度。2 .在渗透作用中,当半
19、透膜两侧溶液浓度相等时,水分子不再通过半透膜。(X)提示:半透膜两侧溶液浓度相等时,水分子的扩散到达平衡。3 .植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质和细胞核。(X)提示:原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质。(X)4 .质壁别离过程中水分子扩散只能单向进行。网络构建植株+培养液对某声子吸收减一协助弱或停止扩散一不影响离子吸收自由扩散要语必背被动运输主动运输细胞的物质输入和输出渗透系统:组成半透膜膜两侧溶液具有浓度差探究:植物细胞的吸水和 失水自由扩散:高浓度一低 浓度;不需要转运蛋白; 不消耗能母协助扩散:高浓度一低 浓度;需要转运蛋白;不 消耗能量低浓度一高浓度;需要载体蛋白;消
20、耗能员胞吞和胞吐细胞摄取或排出大分子 的方式;消耗能显1 .核心概念(1)(必修1 P62)渗透作用:水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。(2)(必修1 P63)原生质层:细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。(3)(必修1 P65)被动运输:物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化 学反响所释放的能量的物质跨膜运输方式。(4)(必修1 P66)自由扩散(简单扩散):物质通过简单的扩散作用进出细胞的 方式。协助扩散(易化扩散):物质借助膜上的转运蛋白进出细胞的方式。(5)(必修1 P69)主动运输:物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的 协助,同时还需要消耗细胞内化学反响所释放的能
21、量的物质跨膜运输方式。2 .结论语句(1)(必修1 P62)如果半透膜两侧存在浓度差,渗透的方向就是水分子从水的 相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。(2)(必修1 P65)当细胞不断失水 时,由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,原生质层就会与细胞壁逐渐别离开来。(3)(必修1 P66)转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白两类,通道蛋白只容许与 自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离 子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。而载体蛋白只容许与自身结合部位 相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变。(4)(必修1 P69)一种载体蛋白通常只适合与一种
22、或一类离子或分子结合。(5)(必修1 P72)通过胞吞或胞吐进出细胞,需要膜上蛋白质的参与,更离不 开膜上磷脂双分子层的流动性。I真题体验感悟高考镰沈谶a11. (2021 -湖南选择性考试)质壁别离和质壁别离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生的渗透调节过程。以下表达错误的选项是() A.施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁别离有关B.质壁别离过程中,细胞膜可局部或全部脱离细胞壁C.质壁别离复原过程中,细胞的吸水能力逐渐降低D. 1 mol/L NaCI溶液和1 mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等D 对农作物施肥过多,根细胞外液浓度过高,会导致质壁别离,引起“烧 苗”,A表达正确;质壁别离过
23、程中,原生质层(由细胞膜、液泡膜以及两层膜 之间的细胞质构成)与细胞壁别离,细胞膜可局部或全部脱离细胞壁,B表达正 确;质壁别离复原过程中,细胞液浓度逐渐降低,吸水能力逐渐降低,C表达正 确;1 mol/L NaCI溶液中,含1 mol/L的Na卡和1 mol/L的C,即溶质微粒浓度为2moi/L,而1 mol/L蔗糖的溶质为蔗糖分子,不可再拆分,故1 mol/LNaCI溶液的渗透压大于1 mol/L蔗糖溶液的渗透压,D表达错误。2. (2021 广东选择考适应性测试)右图为示质子泵跨膜运输H+的过程。质 子泵抑制剂可与胃壁细胞膜上的质子泵共价结合,使其不可逆地失活,从而抑制 胃酸的分泌。以下
24、表达错误的选项是()A.质子泵以主动运输的方式将H+运出细胞 B.质子泵参与细胞及其微环境的pH调控 C.质子泵本质上是一种生物膜上的载体蛋白 D.呼吸抑制剂使质子泵失活而抑制胃酸分泌D 由题图可知,H+从膜内逆浓度梯度运输到膜外,需要质子泵的协助, 并消耗ATP,其运输方式为主动运输,A正确;质子泵通过跨膜运输H+,而改 变了细胞内外的H+浓度,参与细胞及其微环境pH的调控,B正确;由题图可 知,质子泵是细胞膜上的载体蛋白,C正确;呼吸抑制剂通过抑制ATP的生成 而抑制胃酸分泌,并不能使质子泵失活,D错误。3. (2021 河北选择性考试)人体成熟红细胞能够运输02和CO2,其局部结 构和功
25、能如图,表示相关过程。以下表达错误的选项是()A.血液流经肌肉组织时,气体A和B分别是CO2和02B.和是自由扩散,和是协助扩散C.成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP,为提供能量D.成熟红细胞外表的糖蛋白处于不断流动和更新中D 血液流经肌肉组织时,进入红细胞的是CO2,运出红细胞的是02, A 表达正确;题图中是气体的运输过程,运输方式为自由扩散,和过程均 是顺浓度梯度运输且需要转运蛋白的协助,运输方式为协助扩散,B表达正确; 成熟的红细胞中没有线粒体,只能进行无氧呼吸,产生的ATP可为主动运输 提供能量,C表达正确;成熟的红细胞内没有细胞核和核糖体等细胞器,不能合 成蛋白质,因此成熟
26、红细胞外表的糖蛋白不能更新,D表达错误。4. (2021 全国甲卷)植物的根细胞可以通过不同方式吸收外界溶液中的K +。回答以下问题:细胞外的K+可以跨膜进入植物的根细胞。细胞膜和核膜等共同构成了细 胞的生物膜系统,生物膜的结构特点是。细胞外的K+能够通过离子通道进入植物的根细胞。离子通道是由 复合物构成的,其运输的特点是(答出1点即可)。(3)细胞外的K+可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。在有呼吸 抑制剂的条件下,根细胞对K+的吸收速率降低,原因是解析 生物膜的结构特点是具有一定的流动性。(2)离子通道是由蛋白质复合物构成的,一种通道只能先让某种离子通过,而另一些离子那么不容易通过
27、, 即离子通道具有选择性。(3)细胞外的K+可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物 的根细胞,可知是主动运输过程,主动运输需要消耗能量,而细胞中的能量由细 胞呼吸提供,因此呼吸抑制剂会影响细胞对K+的吸收速率。答案具有一定的流动性(2)蛋白质 顺浓度或选择性(3)细胞逆浓度梯度吸收K+是主动运输过程,需要能量,呼吸抑制剂会影响细胞呼吸供能, 故使细胞主动运输速率降低提示:质壁别离过程中水分子扩散是双向进行的。5.成熟的植物细胞发生质壁别离过程中,细胞的吸水能力逐渐减小。(X) 提示:发生质壁别离过程中,细胞的吸水能力逐渐变大。2规范表述)i.原生质层与原生质体的区别是提示:原生质层由细胞膜、液泡膜
28、以及两层膜间的细胞质组成,原生质体是 指去除植物细胞壁以后所剩下的植物细胞结构2.成熟植物细胞在一定浓度的溶液中能发生质壁别离的原因是提示:外界溶液的浓度大于细胞液浓度,且原生质层比细胞壁伸缩性大 内化知识提升素养能力1/素养提升咽主夕加SUYANGTISHENG3科学思维批判性思维1 .对于植物细胞来说,单位时间内,水分子进出细胞的数量相等时,细胞 内外液体的浓度一定相等吗?提示:不一定。植物细胞有细胞壁的支持、保护作用,当单位时间内水分子 进出植物细胞数量相等时,有可能细胞液浓度大于细胞外溶液浓度。科学探究对实验结果的交流和讨论加2 .现有A、B、C三瓶外观一样但没有标签的溶液,三种溶液是
29、质量 浓度为0. 1 g/mL的蔗糖溶液、0. 3 g/mL的蔗糖溶液和0. 1 g/mL的葡萄糖溶 液。某同学利用如下图的装置设计了两组实验。(注:图中半透膜允许溶剂和 葡萄糖分子通过,不允许蔗糖分子通过)实验I:同时将等量的A液和B液分别放入U形管的左、右两侧,一段时间后,左侧的液面升高;实验II:同时将等量的B液和C液分别放入U形管的左、右两侧,一段时 间后,液面发生了变化:右侧先升高后降低。根据实验结果判断A、B、C三瓶溶液分别是什么?提示:A瓶:0.3 g/mL的蔗糖溶液;B瓶:0.1 g/mL的蔗糖溶液;C瓶: 0. 1 g/mL的葡萄糖溶液。细研考题,落实运用考向1,考查渗透作用
30、的原理及应用分析1 . (2021 潍坊检测)图甲为研究渗透作用的装置(a和b均为蔗糖溶液,c允许单糖通过),图乙表示实验结果。以下分析正确的选项是(.)A.图甲中漏斗液面不再变化时,b液体的浓度等于a液体的浓度B.据图乙,漏斗里溶液的吸水速率会下降为零,此时c处不再有分子进出C.假设打时刻在b中加入蔗糖酶,那么h会先上升后下降D.假设加时刻在a中加入蔗糖酶,那么h一定会下降C 图甲中漏斗液面不再变化时,半透膜两侧水分子进出速度相等,但是 由于漏斗与装置的液面不一样高,所以膜两侧溶液浓度不可能相等,A错误;乙 图中液面高度不变时,c处仍有水分进出,只是到达进出平衡而已,B错误;假设 治时刻漏斗
31、中加入蔗糖酶,蔗糖分解为单糖,漏斗内溶液浓度会先上升,由于C 允许单糖通过,继而漏斗内溶液浓度会下降,那么h将先上升后下降,C正确; 假设勿时刻a中加入蔗糖酶,蔗糖分解为单糖,烧杯内溶液浓度会先上升,由于c 允许单糖通过,继而烧杯内溶液浓度会下降,那么h将先下降后上升,D错误。2 .(2021 广东名校联考)如图甲为一种渗透装置,图乙为一种成熟植物细 胞处在某种外界溶液中时某一时刻的状态,两图中水分的进出都处于平衡状态。 以下分析错误的选项是()A.图甲中的液柱能稳定在h高度,说明溶质分子不能通过cB.图乙中外界溶液换成清水可复原,说明原溶液的溶质不能进入细胞C.图乙中1、3和5组成的结构相当
32、于图甲中的cD.两图中溶液浓度a处等于b处,2处等于6处D 如果漏斗中的溶质分子能通过c,那么液柱高度不能稳定在h,平衡时与 外界溶液的液面会平齐,A正确;溶液中的溶质如能进入细胞,那么会发生质壁分 离自动复原,外界溶液不用换成清水,B正确;图乙中1为细胞膜、2为细胞液、 3为液泡膜、4为细胞壁、5为细胞质,由1、3和5一起构成原生质层,相当于 图甲中的半透膜,C正确;从图甲漏斗中液面高于外界溶液可以得出漏斗内(a 处)的溶液浓度大于外界溶液(b处)浓度,图乙为质壁别离停止的时刻,细胞液(2 处)的浓度等于外界溶液(6处)浓度,D错误。考向2 考查细胞的吸水和失水3 . (2020 全国卷H)
33、取某植物的成熟叶片,用打孔器获取叶圆片,等分成 两份,分别放入浓度(单位为g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中,得到甲、乙 两个实验组(甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍)。水分交换到达平衡时,检测 甲、乙两组的溶液浓度,发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液 之间没有溶质交换。据此判断以下说法错误的选项是()A.甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高C.假设测得乙糖溶液浓度降低,那么乙组叶肉细胞可能发生了质壁别离D.假设测得乙糖溶液浓度升高,那么叶细胞的净吸水量乙组大于甲组D 甲、乙两组糖溶液的质量浓度(单位为g/mL)相同,但甲糖的相对分子 质量大于乙糖,所以甲、乙两组糖
34、溶液的物质的量浓度不同(甲乙),将相同的 叶细胞浸入两种不同物质的量浓度的溶液中,在吸水和失水的表现上可能不同。 据题意可推测,甲糖溶液浓度低于叶细胞的细胞液浓度,叶细胞吸水导致甲糖溶液浓度升高,A选项正确;假设测得乙糖溶液浓度不变,那么乙糖溶液浓度等于叶细 胞的细胞液浓度,水分子进出乙组叶细胞的量相等,净吸水量为零,B选项正确; 假设测得乙糖溶液浓度降低,那么乙糖溶液浓度高于叶细胞的细胞液浓度,乙组叶肉 细胞可能会发生渗透失水而表现为质壁别离,C选项正确;假设测得乙糖溶液浓度 升高,贝甲、乙浓度均小于叶细胞的细胞液浓度,两组细胞均吸水,但由于甲糖 溶液的物质的量浓度小于乙糖溶液,所以乙组叶细
35、胞的净吸水量小于甲组叶细 胞,D选项错误。4 .(2021 潍坊期末)某兴趣小组将五组相同的白萝卜块、植物甲幼根块分 别放入AE五种不同浓度的蔗糖溶液中,30分钟后取出称重,重量变化如表所示。以下相关表达错误的选项是()组别30分钟后重量变化(g)ABCDE白萝卜块04+3-2+1植物甲幼根块-3-5. 5+ 141A.五种蔗糖溶液浓度由高到低依次是B、D、A、E、CB.植物甲在与白萝卜块细胞液等渗的完全培养液中不能正常生长C.C.该实验的自变量是蔗糖浓度、植物细胞种类、重量变化D.通过实验的结果可推测这两种植物细胞的细胞液浓度范围C 以白萝卜块为例,外界浓度越高,失水越多,外界溶液浓度越低,
36、那么 吸水越多,因此根据实验数据,五种蔗糖溶液浓度由高到低依次是B、D、A、 E、C, A正确;与白萝卜块等渗的溶液是A,植物甲幼根块中表现出失水,所 以不能正常生长,B正确;实验自变量是蔗糖浓度和植物细胞种类,因变量是重 量变化,C错误;根据渗透作用的原理可以推测植物细胞的细胞液浓度范围,白 萝卜块细胞液的范围在A的附近,甲的幼根块细胞液浓度在CE之间,D正确。考点2 (探究实践)探究植物细胞的吸水和失水【实验基础】1 .实验原理原理:成熟的植物细胞的原生质层相当于一层 理半透膜:原生质层比细胞壁的伸缩性大I外因:细胞液和外界溶液存在浓度差,细胞能渗 :透吸水和失水2 .实验步骤操作一:观察
37、新制取的洋葱表皮制作紫色洋葱鳞片叶外表皮的临时装片 ewrr上日网r训生(有一个紫色的中央大液泡 心微兄尢祭I原生质层紧贴细胞壁操作二:将洋葱表皮置于较高浓度的溶液中观察0.3 gmL”蔗脑溶液(重复儿次)0.3 gmL”蔗脑溶液(重复儿次) -临时装片吸水纸吸引氐倍显微镜观察氐倍显微镜观察中央液泡逐渐变小(紫色加深) 原生质层与细胞壁逐渐别离操作三:将操作二中的洋葱表皮置于清水中观察吸水纸吸引T吸水纸吸引T-一临时装片清水(重复几次)低倍显微镜观察中央液泡逐渐变大 原生质层逐渐贴近细胞壁3.实验结论3.实验结论【关键点拔】1.实验中的两组对照实验1.实验中的两组对照实验2.质壁别离实验的拓展
38、应用判断成熟植物细胞是否有生物活性 待测成熟植物细胞+一定浓度的蔗糖溶液发生质壁别离一活(细胞)镜检不发生质壁别离f死(细胞)(2)测定细胞液浓度范围镜检待测细胞十一系列浓度梯度的蔗糖溶液 细胞液浓度介于未发生质壁别离和刚发生质壁别离的蔗糖溶液浓度之间。(3)比拟不同植物细胞的细胞液浓度镜检不同植物细胞+同一浓度的蔗糖溶液一发生质壁别离所需时间越短,细 胞液浓度越小,反之细胞液浓度越大。(4)比拟未知浓度溶液的浓度大小镜检同一植物的成熟细胞+未知浓度的溶液一 记录刚刚发生质壁别离所需 时间一比拟所用时间长短一判断溶液浓度的大小(时间越短,未知溶液的浓度越 大)。(5)鉴别不同种类的溶液(如KN
39、O3和蔗糖溶液)成熟植物细胞+不同种类溶液J只发生质壁别离一蔗糖溶液镜检质壁别离后自动复原一KNO3溶液【对应练习】1. (2021 广东选择性考试)保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件 下,制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片,观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响,以下图 为操作及观察结果示意图。以下表达错误的选项是()滴加蔗糖上细胞浸润标本 气孔 一段时间 后观察滴加蔗糖上细胞浸润标本 气孔 一段时间 后观察釐更.缪鸟 用等渗溶液恢复初始状态后滴加 初始状态后滴加蔗糖溶液船蔗糖溶液浸润标本-圉汉润标本、 一段时间 “由 i段时间 后观察 W 后观察A.比拟保卫细胞细胞液浓度,处理后处理后B.质壁别离
40、现象最可能出现在滴加后的观察视野中C.滴加后有较多水分子进入保卫细胞D.推测3种蔗糖溶液浓度高低为A 蔗糖分子属于二糖,不能进入保卫细胞,在清水中,保卫细胞因渗透 吸水导致气孔开放,据题图可知,滴加蔗糖溶液,保卫细胞气孔张开程度几乎 与初始状态一样,推测蔗糖溶液的浓度近似等于保卫细胞细胞液浓度,滴加蔗 糖溶液,保卫细胞气孔关闭,推测蔗糖溶液的浓度高于保卫细胞细胞液浓度, 故质壁别离最可能出现在滴加蔗糖溶液后观察的视野中,B表达正确;滴加蔗 糖溶液,保卫细胞气孔张开比初始状态更大,推测蔗糖溶液的浓度低于保卫 细胞的细胞液浓度,滴加蔗糖溶液后有更多的水分子进入保卫细胞,故蔗糖溶 液处理后的保卫细胞细胞液浓度 蔗糖溶液处理后的保卫细胞细胞液浓度, A表达错误,C表达正确;由以上分析可知,3种蔗糖溶液浓度高低为, D表达正确。2. (2021 -重庆选择性考试适应性测试)某兴趣小组用相同生理状态的洋葱 表皮进行“植物细胞的吸水和失水”实验,记录如下表:分组步骤1从盖玻片一侧滴入蔗糖溶液