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1、物物质质的的运运输输专专 题题 三三主要内容一 渗透作用渗透作用一 渗透作用渗透作用1.1.概念：概念：（或其他（或其他 ）透过）透过 ，从，从 浓度溶液向浓度溶液向 浓度溶液的扩散。浓度溶液的扩散。水分子水分子溶剂分子溶剂分子半透膜半透膜低低高高2.2.常见渗透作用装置常见渗透作用装置一 渗透作用渗透作用半透膜半透膜 3.3.结果：液面出现结果：液面出现h h，S S1 1溶液浓度溶液浓度 S S2 2溶液浓度，溶液浓度，但由于但由于 和和 的影响，的影响，高高浓度一侧依旧浓度一侧依旧 低低浓度一侧。此时，浓度一侧。此时，半透膜两侧水分交换的数量达到半透膜两侧水分交换的数量达到 。一 渗透作
2、用渗透作用半透膜的阻隔半透膜的阻隔大气压强大气压强略大于略大于动态平衡动态平衡4.4.原理：原理：浓度溶液浓度溶液 浓度溶液浓度溶液（水分子相对含量（水分子相对含量 ）（水分子相对含量（水分子相对含量 ）（注意：水分子的跨膜运输方式为（注意：水分子的跨膜运输方式为 。）。）半透膜半透膜一 渗透作用渗透作用低低高高高高 低低自由扩散自由扩散5.5.条件：条件：a.a.有有 。b.b.半透膜两侧有半透膜两侧有 。一 渗透作用渗透作用半透膜半透膜浓度差浓度差6.6.原因分析：原因分析：液面变化的原因：液面变化的原因：单位时间内由单位时间内由低低浓度溶液浓度溶液 单位时间内由单位时间内由高高浓度溶液浓
3、度溶液一侧通过半透膜进入一侧通过半透膜进入高高浓度浓度 一侧通过半透膜进入一侧通过半透膜进入低低浓度浓度溶液一侧的溶液一侧的水分子数水分子数 溶液一侧的溶液一侧的水分子数水分子数液面不会一直变化的原因：液面不会一直变化的原因：当高浓度一侧的当高浓度一侧的 =时，时，液面不再变化。液面不再变化。一 渗透作用渗透作用吸水力吸水力大气压大气压7.7.细胞的吸水和失水细胞的吸水和失水动物细胞动物细胞 细胞细胞质质浓度浓度 外界溶液浓度外界溶液浓度吸水膨胀吸水膨胀失水皱缩失水皱缩细胞膜细胞膜（半透膜）（半透膜）水分子进出达到动态平衡水分子进出达到动态平衡=一 渗透作用渗透作用 细胞细胞液液浓度浓度 外界
4、溶液浓度外界溶液浓度吸水体积略增大吸水体积略增大失水质壁分离失水质壁分离原生质层原生质层（半透膜）（半透膜）水分子进出达到动态平衡水分子进出达到动态平衡=7.7.细胞的吸水和失水细胞的吸水和失水植物细胞植物细胞一 渗透作用渗透作用8.8.渗透作用原理的运用渗透作用原理的运用 判断植物细胞的判断植物细胞的 。判断植物细胞的判断植物细胞的 。农业生产中的农业生产中的 。生活中生活中 、食品食品一 渗透作用渗透作用生活状况生活状况细胞液浓度细胞液浓度水肥管理水肥管理杀菌杀菌防腐防腐腌制腌制【例】【例】（20172017年新课标年新课标卷，卷，4 4）将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质）将某种植物
5、的成熟细胞放入一定浓度的物质 A A溶液中，发现其原生质体（即植物细胞中细胞壁以内的部分）的体积变化溶液中，发现其原生质体（即植物细胞中细胞壁以内的部分）的体积变化 趋势如图所示。下列叙述正确的是（趋势如图所示。下列叙述正确的是（C C）A A.04 h04 h内物质内物质A A没有通过细胞膜进入细胞内没有通过细胞膜进入细胞内 B B.01 h01 h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等内细胞体积与原生质体体积的变化量相等 C C.23 h23 h内物质内物质A A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压溶液的渗透压小于细胞液的渗透压 D D.01 h01 h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压内
6、液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压一 渗透作用渗透作用【解析】由图可知，原生质体的相对体积先下降后上升，所以该【解析】由图可知，原生质体的相对体积先下降后上升，所以该 植物细胞发生了质壁分离后复原。植物细胞发生了质壁分离后复原。04 h04 h内细胞发生自动复原，内细胞发生自动复原，说明物质说明物质A A能进入细胞，能进入细胞，A A错误；错误；01 h01 h内细胞发生质壁分离，细内细胞发生质壁分离，细 胞失水，原生质体伸缩性比细胞壁的伸缩性大，所以细胞体积与胞失水，原生质体伸缩性比细胞壁的伸缩性大，所以细胞体积与 原生质体体积的变化量不等，原生质体体积的变化量不等，B B错误；错误；
7、23 h23 h内为质壁分离复原过内为质壁分离复原过 程，细胞吸水，物质程，细胞吸水，物质A A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压，溶液的渗透压小于细胞液的渗透压，C C正确；正确；01h 01h内发生质壁分离，细胞失水，液泡中液体的渗透压小于细胞内发生质壁分离，细胞失水，液泡中液体的渗透压小于细胞 质基质的渗透压，质基质的渗透压，D D错误。错误。一 渗透作用渗透作用二 质壁分离质壁分离1.1.实质：实质：与与 分离。分离。二 质壁分离质壁分离原生质原生质体体：去除去除植物植物 以后所剩下的细胞结构。以后所剩下的细胞结构。膜膜原生质原生质层层 两层膜之间的两层膜之间的 。膜膜细胞壁细胞壁原生质层
8、原生质层细胞壁细胞壁细胞细胞细胞质细胞质液泡液泡2.2.原理：原理：浓度浓度 浓度浓度（如：（如：溶液）溶液）伸缩性伸缩性 伸缩性伸缩性注意：外界溶液浓度过低，注意：外界溶液浓度过低，；过高，过高，。二 质壁分离质壁分离外界溶液外界溶液细胞液细胞液0.3g/ml0.3g/ml蔗糖蔗糖原生质层原生质层细胞细胞壁壁不会发生质壁分离不会发生质壁分离细胞会因失水而死亡细胞会因失水而死亡3.3.图示图示细胞壁细胞壁细胞壁与细胞膜之间（充满细胞壁与细胞膜之间（充满外界溶液外界溶液）细胞膜细胞膜细胞质细胞质液液 泡泡二 质壁分离质壁分离3.3.视频视频质壁分离质壁分离质壁分离复原质壁分离复原二 质壁分离质壁
9、分离4.4.应用：可用于证明应用：可用于证明细胞膜的细胞膜的 性性（如：（如：）细胞膜的细胞膜的 性性（如：（如：）细胞的细胞的 。二 质壁分离质壁分离流动流动原生质层的伸缩原生质层的伸缩选择透过选择透过蔗糖分子不能进入蔗糖分子不能进入死活死活5.5.自由复原自由复原自动发生质壁分离复原的物质：自动发生质壁分离复原的物质：等。等。原理：原理：它们是细胞它们是细胞 的物质，能的物质，能 而引起而引起细细 胞胞内内溶液浓度溶液浓度 ，细胞，细胞 。但它们进入细。但它们进入细 胞的胞的方式方式 。二 质壁分离质壁分离尿素、尿素、KNOKNO3 3、NaClNaCl、甘油甘油 需要需要进入细胞进入细胞
10、升高升高吸水吸水可能不同可能不同【例】【例】（20172017年海南卷，年海南卷，9 9）为研究植物细胞质壁分离现象，某）为研究植物细胞质壁分离现象，某 同学将某植物的叶表皮放入一定浓度的甲物质溶液中，一段时同学将某植物的叶表皮放入一定浓度的甲物质溶液中，一段时 间后观察到叶表皮细胞发生了质壁分离现象。下列说法错误的间后观察到叶表皮细胞发生了质壁分离现象。下列说法错误的 是（是（B B）A A.该植物的叶表皮细胞是具有液泡的活细胞该植物的叶表皮细胞是具有液泡的活细胞 B B.细胞内甲物质的浓度高于细胞外甲物质的浓度细胞内甲物质的浓度高于细胞外甲物质的浓度 C C.细胞液中的细胞液中的H2OH2
11、O可以经扩散进入甲物质溶液中可以经扩散进入甲物质溶液中 D D.甲物质和甲物质和H2OH2O能自由通过该叶表皮细胞的细胞壁能自由通过该叶表皮细胞的细胞壁二 质壁分离质壁分离【解析】具有大的液泡的活细胞才能发生质壁分离，【解析】具有大的液泡的活细胞才能发生质壁分离，A A正确。正确。质壁分离过程中，细胞在失水，此时，细胞外甲物质的浓度质壁分离过程中，细胞在失水，此时，细胞外甲物质的浓度 高于细胞内甲物质的浓度，高于细胞内甲物质的浓度，B B错误。水分子跨膜的方式是自错误。水分子跨膜的方式是自 由扩散，由扩散，C C正确。细胞壁是全透的，甲物质和正确。细胞壁是全透的，甲物质和H2OH2O能自由通过
12、，能自由通过，D D正确。正确。二 质壁分离质壁分离三 物质跨膜运输的其他实例1.1.资料资料1 1 自变量是：自变量是：因变量是：因变量是：结论：不同结论：不同作物对作物对 离子的吸收量离子的吸收量 ；同种同种作物对作物对 离子的吸收量也离子的吸收量也 。作物种类和离子种类作物种类和离子种类培养液中的离子浓度培养液中的离子浓度同种同种不同不同不同不同不同不同三 物质跨膜运输的其他实例1.1.资料资料1 1 水稻培养液中的水稻培养液中的 Ca Ca2 2、Mg Mg2 2 两种离子浓度两种离子浓度 为什么会增高？为什么会增高？水稻吸收水稻吸收 及及Si4+离子较离子较 ，吸收，吸收CaCa2+
13、2+、MgMg2+2+较较 ，结果导致水稻培养液里中结果导致水稻培养液里中CaCa2+2+、MgMg2+2+。水分子水分子多多少少相对浓度增高相对浓度增高【例】【例】（20182018海南卷，海南卷，6 6）将水稻幼苗培养在含）将水稻幼苗培养在含MgSO4MgSO4的培养液的培养液 中，一段时间后，发现营养液中中，一段时间后，发现营养液中Mg2Mg2和和SO42-SO42-的含量下降，下的含量下降，下 列叙述不合理的是（列叙述不合理的是（A A）A A.Mg2Mg2通过自由扩散进入根细胞通过自由扩散进入根细胞 B B.MgSO4MgSO4必须溶解在水中才能被根吸收必须溶解在水中才能被根吸收 C
14、 C.根吸收的根吸收的Mg2Mg2可以参与叶绿素的形成可以参与叶绿素的形成 D D.降低温度会影响水稻根系对降低温度会影响水稻根系对Mg2Mg2的吸收的吸收三 物质跨膜运输的其他实例【解析】【解析】MgMg2 2通过主动运输的方式进入根细胞，通过主动运输的方式进入根细胞，A A错误；错误；MgSOMgSO4 4必须溶解在水中才能被根吸收，必须溶解在水中才能被根吸收，B B正确；根吸收的正确；根吸收的MgMg2 2可以参与可以参与叶绿素的形成，叶绿素的形成，C C正确；降低温度会降低膜的流动性，进而影响正确；降低温度会降低膜的流动性，进而影响水稻根系对水稻根系对Mg2Mg2的吸收，的吸收，D D
15、正确。正确。三 物质跨膜运输的其他实例2.2.资料资料2 2 摄取I I：血液血液 人体甲状腺滤泡上皮细胞人体甲状腺滤泡上皮细胞（质量浓度低）（质量浓度低）（质量浓度高（质量浓度高20252025倍）倍）结论：结论：物质（如物质（如 I I ）的跨膜运输并不都是和水一样的跨膜运输并不都是和水一样，而是而是 运输的运输的。这取决于这取决于 。的需要。的需要。三 物质跨膜运输的其他实例逆逆相对含量梯度相对含量梯度生命活动生命活动3.3.资料资料3 3：几种微生物体内的矿物质含量（占全部含量的：几种微生物体内的矿物质含量（占全部含量的%）结论：不同结论：不同细胞对于物质的输出和输入是细胞对于物质的输
16、出和输入是 的的，这种这种 具有具有 。三 物质跨膜运输的其他实例有选择有选择选择选择普遍性普遍性小结小结 和其他和其他 都是都是 膜膜，这种膜，这种膜可以让可以让 自由通过自由通过，一些，一些 也也能能通过，通过，其他其他 则则不能不能通过。通过。三 物质跨膜运输的其他实例细胞膜细胞膜生物膜生物膜选择透过性选择透过性水分子水分子离子和小分子离子和小分子离子、小分子和大分子离子、小分子和大分子4.4.半透膜和选择透过性膜的区别半透膜和选择透过性膜的区别半透膜：半透膜：某些某些物质物质 透过而透过而另一些另一些物质物质 透过的透过的 ，物质是否能通过物质是否能通过取决于取决于 。（按是否有生物活
17、性可分为（按是否有生物活性可分为 和和 ）（如：玻璃纸（赛璐玢）、膀胱膜、卵壳膜）（如：玻璃纸（赛璐玢）、膀胱膜、卵壳膜）选择透过性膜：选择透过性膜：具有具有 的生物膜，的生物膜，的存在决定了的存在决定了 其对不同物质是否吸收的选择性。其对不同物质是否吸收的选择性。（是功能完善的一类（是功能完善的一类 ）（如：细胞膜和其他生物膜）（如：细胞膜和其他生物膜）被动选择被动选择主动选择主动选择三 物质跨膜运输的其他实例可以可以不能不能多孔性薄膜多孔性薄膜分子的大小分子的大小生物膜生物膜非生物膜非生物膜生物活性生物活性载体蛋白载体蛋白特殊的半透膜特殊的半透膜 具有选择透过性的膜具有选择透过性的膜 具有
18、半透性，而具有具有半透性，而具有 半透性的膜半透性的膜 具有选择透过性，具有选择透过性，的生的生 物膜才具有选择透过性。物膜才具有选择透过性。半透膜半透膜选择透过性膜（生物膜）选择透过性膜（生物膜）（有活性）（有活性）非生物膜非生物膜（无活性）（无活性）三 物质跨膜运输的其他实例必然必然不一定不一定具有活性具有活性四 物质运输的方式1.1.分类分类 跨膜运输跨膜运输 非跨膜运输非跨膜运输 被动运输：被动运输：梯度梯度主动运输：主动运输：梯度梯度顺浓度顺浓度（高浓度（高浓度低浓度）低浓度）逆浓度逆浓度（低浓度（低浓度高浓度）高浓度）自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散胞吞胞吞胞吐胞吐四 物质运输的方
19、式2.2.比较比较高高浓度浓度 低低浓度浓度 高高浓度浓度 低低浓度浓度 低低浓度浓度 高高浓度浓度外外 内内内内 外外不不需要需要需要需要需要需要不不需要需要不不消耗消耗不不消耗消耗消耗消耗消耗消耗四 物质运输的方式小分子、小分子、亲脂物质亲脂物质离子、较大分子离子、较大分子（氨基酸、葡萄（氨基酸、葡萄糖等）糖等）水、气体分子、水、气体分子、甘油、乙醇、甘油、乙醇、苯等亲脂物质苯等亲脂物质葡萄糖葡萄糖进入红进入红细胞细胞；神经纤；神经纤维上维上K K+外流、外流、NaNa+内流内流离子、较大分子离子、较大分子（氨基酸、葡萄（氨基酸、葡萄糖等）糖等）小肠上皮细胞小肠上皮细胞吸收葡萄糖、吸收葡萄
20、糖、氨基酸、无机氨基酸、无机盐（离子）等盐（离子）等大分子、颗粒、大分子、颗粒、病毒（菌）等病毒（菌）等白细胞白细胞吞噬病吞噬病菌、菌、变形虫变形虫的的捕食、捕食、分泌蛋分泌蛋的分泌等的分泌等四 物质运输的方式浓度差浓度差浓度差浓度差载体种类和数量载体种类和数量载体种类和数量载体种类和数量能量能量（O O2 2、PHPH、温度）、温度）能能 量量（O O2 2、PHPH、温度）、温度）三看识别法三看识别法四 物质运输的方式3.3.相关曲线及因素分析相关曲线及因素分析浓度差对物质跨膜运输的影响浓度差对物质跨膜运输的影响自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散/主动运输主动运输a.OAa.OA段主要是受段
21、主要是受 的影响；的影响；b.Ab.A点后受点后受 的限制。的限制。四 物质运输的方式浓度差浓度差载体蛋白种类和数量载体蛋白种类和数量氧气含量（能量）对物质跨膜运输的影响氧气含量（能量）对物质跨膜运输的影响自由扩散自由扩散/协助扩散协助扩散主动运输主动运输a.Aa.A点点不进行不进行 呼吸，能量由呼吸，能量由 呼吸提供；呼吸提供；b.ABb.AB段主要受段主要受 影响；影响；c.Bc.B点后受点后受 的限制。的限制。四 物质运输的方式有氧有氧无氧无氧O O2 2浓度浓度载体蛋白种类和数量载体蛋白种类和数量温度（温度（PHPH）对物质跨膜运输的影响）对物质跨膜运输的影响a.a.温度会影响温度会影
22、响生物膜的生物膜的 性性和和酶酶 ，进而影响运输速率，进而影响运输速率；b.PHb.PH会影响会影响 ，进而影响运输速率，进而影响运输速率。四 物质运输的方式流动流动活性活性酶活性酶活性特殊曲线特殊曲线主动运输主动运输四 物质运输的方式4.4.探究物质跨膜运输的方式探究物质跨膜运输的方式探究是主动运输还是被动运输：探究是主动运输还是被动运输：四 物质运输的方式4.4.探究物质跨膜运输的方式探究物质跨膜运输的方式探究是自由扩散还是协助扩散：探究是自由扩散还是协助扩散：四 物质运输的方式【例】（【例】（20182018全国全国卷）下列有关物质跨膜运输的叙述，正确卷）下列有关物质跨膜运输的叙述，正确
23、 的是（的是（C C）A.A.巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散 B B.固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输 C C.神经细胞受到刺激时产生的神经细胞受到刺激时产生的NaNa+内流属于被动运输内流属于被动运输 D D.护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输四 物质运输的方式【解析】本题考查细胞的物质输入与输出。病原体属于颗粒性【解析】本题考查细胞的物质输入与输出。病原体属于颗粒性物质，颗粒性物质或大分子物质进出细胞的方式为胞吞和胞吐，物质，颗粒性物质或大分子物质进出
24、细胞的方式为胞吞和胞吐，因此巨噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞，因此巨噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞，A A错误；固醇类激素错误；固醇类激素的化学本质是脂质，脂溶性物质以自由扩散的方式进入靶细胞，的化学本质是脂质，脂溶性物质以自由扩散的方式进入靶细胞，B B错误；神经细胞内的错误；神经细胞内的NaNa浓度比细胞膜外低，受刺激时，产生浓度比细胞膜外低，受刺激时，产生的的NaNa内流是顺浓度梯度进行的，属于被动运输，内流是顺浓度梯度进行的，属于被动运输，C C正确；甘油正确；甘油是脂溶性小分子物质，以自由扩散的方式进入细胞，是脂溶性小分子物质，以自由扩散的方式进入细胞，D D错误。错误。四 物质运输
25、的方式【例】【例】（20192019全国卷全国卷，3 3）某种）某种H HATPaseATPase是一种位于膜上的载体蛋白，具有是一种位于膜上的载体蛋白，具有 ATP ATP水解酶活性，能够利用水解水解酶活性，能够利用水解ATPATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H H。将某植将某植 物气孔的保卫细胞悬浮在一定物气孔的保卫细胞悬浮在一定pHpH的溶液中的溶液中(假设细胞内的假设细胞内的pHpH高于细胞外高于细胞外)，置于暗，置于暗 中一段时间后，溶液的中一段时间后，溶液的pHpH不变。不变。再将含有保卫细胞的该溶液分成两组，一组照再将含有保卫细胞的该溶液分成两组，一组
26、照 射蓝光后溶液的射蓝光后溶液的pHpH明显降低；另一组先在溶液中加入明显降低；另一组先在溶液中加入H HATPaseATPase的抑制剂的抑制剂(抑制抑制 ATP ATP水解水解)，再用蓝光照射，溶液的，再用蓝光照射，溶液的pHpH不变。根据上述实验结果，下列推测不合理不变。根据上述实验结果，下列推测不合理 的是的是(C C )A A.H HATPaseATPase位于保卫细胞质膜上，蓝光能够引起细胞内的位于保卫细胞质膜上，蓝光能够引起细胞内的H H转运到细胞外转运到细胞外 B B.蓝光通过保卫细胞质膜上的蓝光通过保卫细胞质膜上的H HATPaseATPase发挥作用导致发挥作用导致H H逆
27、浓度梯度跨膜运输逆浓度梯度跨膜运输 C C.H HATPaseATPase逆浓度梯度跨膜转运逆浓度梯度跨膜转运H H所需的能量可由蓝光直接提供所需的能量可由蓝光直接提供 D D.溶液中的溶液中的H H不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞四 物质运输的方式【解析】本题以物质跨膜运输和光合作用相关知识为载体，考查考生对实验【解析】本题以物质跨膜运输和光合作用相关知识为载体，考查考生对实验现象的分析、验证简单生物学事实的能力；试题通过对不同实验组的分析，现象的分析、验证简单生物学事实的能力；试题通过对不同实验组的分析，体现了对科学探究素养中的结
28、果分析要素的考查。由题干信息知：蓝光通过体现了对科学探究素养中的结果分析要素的考查。由题干信息知：蓝光通过保卫细胞质膜上的保卫细胞质膜上的H HATPase(ATPase(是一种载体蛋白，且可水解是一种载体蛋白，且可水解ATPATP提供能量提供能量)发发挥作用将细胞内的挥作用将细胞内的H H逆浓度梯度由细胞内转运到细胞外，使溶液的逆浓度梯度由细胞内转运到细胞外，使溶液的pHpH明显降明显降低，低，A A、B B正确；加入正确；加入H HATPaseATPase抑制剂，再用蓝光照射，溶液的抑制剂，再用蓝光照射，溶液的pHpH不变，说不变，说明蓝光不能为逆浓度跨膜转运明蓝光不能为逆浓度跨膜转运H H直接提供能量，直接提供能量，C C错误；经蓝光处理后，错误；经蓝光处理后，H H可逆浓度梯度运出细胞，而加入可逆浓度梯度运出细胞，而加入H HATPaseATPase的抑制剂后，再经蓝光处理，膜的抑制剂后，再经蓝光处理，膜两侧两侧H H浓度未变，说明无能量供应时浓度未变，说明无能量供应时H H不能顺浓度梯度跨膜运输进入保卫不能顺浓度梯度跨膜运输进入保卫细胞，细胞，D D正确。正确。四 物质运输的方式谢谢 谢谢