考点2 物质出入细胞的方式专题二 ATP、酶与物质运输 诊断基础 整合要点 探究考向 一诊断基础 1.细胞吸水和失水原理的正误判断 (1)将人的红细胞放入4 蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是 蒸馏水大量进入红细胞( ) (2)海水中的海藻细胞可通过积累溶质防止质壁分离( ) (3)成熟植物细胞在高渗溶液中发生质壁分离是因为细胞壁具有选择透性 ( ) 提示 原生质层具有选择透性，细胞壁具有全透性。 (4)用紫色洋葱鳞片叶外表皮作实验材料可观察质壁分离及质壁分离复原 现象( ) (5)质壁分离过程中，水分子外流导致细胞内渗透压升高( ) 答案提示 提示 低温影响呼吸酶的活性，影响主动转运。 2.跨膜转运与膜泡运输的正误判断 (1)甘油是极性分子，所以不能以扩散的方式通过细胞膜( ) 提示 甘油等脂溶性小分子物质通过细胞膜的方式为扩散。 (2)通过载体蛋白的物质转运属于主动转运( ) 提示 易化扩散也需要载体蛋白。 (3)胞吐过程一定会产生分泌泡与质膜的融合( ) (4)低温不影响矿质元素离子的吸收速率( ) 答案提示 (5)O2通过主动转运进入线粒体( ) 提示 O2进入线粒体的方式为扩散。 (6)物质通过易化扩散进出细胞时需要消耗ATP( ) 提示 物质以易化扩散的方式进出细胞时需要载体蛋白，不需要消耗ATP 。 答案提示 3.综合应用：判断下列有关跨膜转运的叙述： (1)如图所示物质P和Q跨膜出细胞，则物质P和Q出细胞未必都消耗能量 ( ) 答案 (2)在膜电位由内负外正转变为内正外负过程中有Na流入细胞，膜电位恢 复过程中有Na排出细胞，其方式分别为被动转运和主动转运( ) (3)在如下氨基酸和Na进出肾小管上皮细胞的示意图中，管腔中氨基酸 上皮细胞、管腔中Na上皮细胞和上皮细胞中氨基酸组织液的方式分 别为主动转运、被动转运和被动转运( ) 答案 二 整合要点 项目渗透模型植物细胞与外界溶液构成渗透系统 图解 一、渗透作用的原理和应用 1.植物细胞与渗透系统 质膜 细胞质 液泡膜 基本 条件 半透膜； 浓度差 原生质层 膜； 浓度差细胞液与外界溶液之间 原理 水分子通过半透膜的 作用 细胞液通过原生质层与外界溶液之间 发生渗透作用 渗透 作用 的发 生 当S1浓度S2浓度时，由S2S1的水分子数 S1S2水分 子数，漏斗液面_ 当S1浓度S2浓度时，由S1S2的水分子数 S2S1水分 子数，漏斗液面_ 当S1浓度S2浓度时，由S1S2的水分子数与S2S1水分子数 ，漏斗液面不变 选择透性 多于 上升 多于 下降 相等 扩散 注意 渗透平衡浓度相等：达到渗透平衡时，半透膜两侧水分子移动达 到动态平衡，此时膜两侧不同溶液的浓度未必相等。 项目中央液泡大小原生质层的位置 g/mL蔗糖溶液变小原生质层与 逐渐分离 清水逐渐恢复原来大小 恢复到原来位置 2.植物细胞质壁分离及质壁分离复原的观察应用 (1)植物细胞质壁分离及质壁分离复原的原理 0.3 细胞壁 原生质层 (2)质壁分离及质壁分离复原实验的注意事项 本实验的对照实验：本实验过程中，前后形成 。 引起质壁分离的两种原因 自身对照 外界溶液 原生质层 伸缩性 (3)植物细胞质壁分离及质壁分离复原的拓展应用 判断成熟植物细胞是否是活细胞 待测成 熟植物 细胞 一定浓度 的蔗糖溶 液 发生质 壁分离 是活细胞 不发生 质 壁分离 是死细胞 测定细胞液浓度范围 细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间 。 比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度 发生质壁分离所需时间越短，细胞液浓度越小，反之细胞液浓度越大。 鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液) 成熟植 物细胞 不同种 类溶液 只发生质 壁分离 蔗糖溶液 质壁分离 后自动复原 KNO3溶液 3.细胞能否发生质壁分离及质壁分离复原的判断 (1)从细胞角度分析 细胞、 细胞及 的植物细胞(如 细胞)不发生质 壁分离及质壁分离复原现象。 具有 的成熟植物细胞可发生质壁分离及质壁分离复原现 象。 死动物未成熟根尖分生区 中央大液泡 (2)从溶液角度分析 在一定浓度(溶质不能透膜)的溶液中只会发生质壁分离现象，不能自动 复原。 在一定浓度(溶质可透膜)的溶液(如KNO3、甘油等) 中可发生质壁分离 后 现象。 在高浓度溶液中可发生质壁分离现象，但 现象。 自动复原 不会发生质壁分离复原 二、物质出入细胞的方式 1.物质出入细胞方式比较 高 低 能量 不需要载体蛋白 低高 消耗 载体蛋白能量 浓度差 可逆形变能量(ATP) 2.影响物质跨膜运输的因素 (1)物质浓度(在一定的范围内) 扩散易化扩散或主动转运 (2)氧气浓度 扩散或易化扩散主动转运 (3)温度 转运方式实例 扩散 水、气体(O2、CO2等)、 物质(甘油、脂肪酸、 、乙醇、 、苯等)的跨膜转运 易化扩散葡萄糖进入红细胞等 主动转运 无机盐 、 、核苷酸、葡萄糖等逆浓度梯 度进出细胞 胞吞、胞吐巨噬细胞吞噬抗原及细胞碎片等、分泌蛋白的分泌 3.物质出入细胞方式的判断方法 (1)结合实例直接进行判断 脂溶性 性激素乙二醇 离子氨基酸 (3)根据转运方向判断： 的跨膜运输方式是主动转运 。 (2)根据分子大小与对载体蛋白、能量的需要进行判断 胞吞、胞吐 主动转运 扩散 易化扩散 逆浓度梯度 4.有关物质跨膜转运的7点核心提醒 (1)质壁分离与复原过程中水分子的移动是双向的，总结果是单向的。在 植物细胞失水达到平衡状态时，细胞液浓度和外界溶液浓度相等；而吸 水达到平衡状态时，细胞液浓度大于外界溶液浓度。 (2)各种离子和脂溶性差的小分子物质如葡萄糖、氨基酸等，在通过细胞 膜时需要载体蛋白协助。 这些物质进出细胞时，如果顺浓度梯度发生则 为易化扩散，如果逆浓度梯度发生则为主动转运。 例如，K由组织液 进入神经细胞以主动转运的方式进行。 (3)跨膜转运是由物质直接穿过细胞膜完成，动力来自物质浓度差或ATP 供能，其与膜的选择透性有关，其不但说明细胞膜具有控制物质出入细 胞的功能，也体现了细胞膜具有选择透性。 (4)载体蛋白转运物质过程中形状会发生改变，但不一定都会消耗能量， 如易化扩散中载体蛋白形状的变化。 (5)胞吞和胞吐是借助膜的融合完成的，其动力来自ATP供能，与膜的流 动性有关，其能说明细胞膜具有控制物质出入细胞的功能，体现了细胞 膜具有一定的流动性。 (6)理解原理，掌握影响因素：氧气浓度是通过影响细胞需氧呼吸速率来 影响物质转运中的能量供应，但氧气浓度为零时，厌氧呼吸也能为其提 供能量；温度可影响膜的流动性和有关酶的活性来影响物质的转运速率 。 (7)物质进出细胞核并非都通过核孔：核孔是RNA和蛋白质等大分子进出 细胞核的通道；小分子进出细胞核一般为跨膜转运(也可通过核孔)，都具 有选择性。 三 探究考向 题型一 渗透作用 1.如图为渗透作用实验，开始时如图(一)，A代表清水，B、C代表蔗糖溶 液，过一段时间后结果如图(二)，漏斗管内液面不再变化，H1、H2表示漏 斗管内液面与清水的液面差，下列说法错误的是 123456 A.图(一)中B的浓度大于C的浓度 B.图(二)中B的浓度等于C的浓度 C.图(一)中A的水分子扩散到B的速度大于A的水分子扩散到C的速度 D.图(二)中A的水分子扩散到C的速度等于C的水分子扩散到A的速度 答案解析 易错警示 123456 解析 根据图(二)的结果可知，图(一)中B的浓度大于C的浓度，A正确； 根据图(二)的结果(H1高于H2)可知，图(二)中B的浓度大于C的浓度，B错误 ； 由于B的蔗糖溶液的浓度比C的蔗糖浓度高，所以图(一)中A的水分子扩散 到B的速度大于A的水分子扩散到C的速度，C正确； 图(二)中C的水柱不再上升，所以水分由A进入C和水分由C进入A是相等的 ，处于动态平衡，D正确。 123456 (1)摩尔浓度质量浓度：溶液浓度指摩尔浓度而非质量浓度，如10%葡萄 糖溶液和10%蔗糖溶液的质量浓度相同，但摩尔浓度是10%蔗糖溶液的小 ，故水分子由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。 (2)渗透平衡浓度相等：达到渗透平衡时，半透膜两侧水分子移动达到动 态平衡，此时膜两侧溶液的浓度未必相等，如透析袋内蔗糖溶液与透析袋 外的清水可达到渗透平衡，但浓度总不会相等。 (3)人工膜生物膜：生物膜具有选择透性；人工膜具有半透性，物质能否 通过取决于孔径大小。 易错警示 123456 A.一段时间后，甲细胞会发生质壁分离 B.能发生渗透作用的是甲细胞和丙细胞 C.光学显微镜下能观察到乙细胞有水分子的进出 D.若将甲、乙和丙细胞同时分别置于蒸馏水中，甲细胞先破裂 2.(2017浙江4月选考，14)将家兔红细胞置于不同浓度的溶液中，水分子 的跨膜运输示意图如下(箭头方向表示水分子的进出，箭头粗细表示水分 子出入的多少)。下列叙述正确的是 答案解析 易错警示 123456 解析 实验材料用的是家兔细胞，动物细胞不存在细胞壁，不能发生质 壁分离，故A错误； 光学显微镜下看不到水分子的进出，故C错误； 甲、乙、丙都来自该家兔的红细胞，浓度应该相同，如果放入蒸馏水中 应同时破裂，故D错误； 渗透作用的条件之一是具有浓度差，故选B。 123456 渗透渗透作用渗透现象 (1)概念：水分子通过膜的扩散称为渗透；渗透作用是指水分子从其水分 子数相对较多的一侧通过膜进入水分子数相对较少的一侧。由于渗透作 用，通过一定的装置可以观察到渗透现象。 (2)渗透作用发生的条件：具有半透膜；半透膜两侧溶液具有浓度差 ；表现出水分子的移动方向：浓度低浓度高(顺着水分子的相对含量 的梯度)。 (3)膜两侧有浓度差时的渗透为渗透作用；分子的运动是绝对的，半透膜 两侧的水分子对等运动时，达到平衡状态，不称为渗透作用。 易错警示 123456 题型二 辨析物质出入细胞的方式 3.主动转运消耗的能量可来自ATP或离子电化学梯度等，小肠上皮细胞跨 膜转运葡萄糖的过程如图所示，判断下列说法正确的是 123456 A.由图可知，葡萄糖进出小肠上皮细胞的方式是主动转运 B.图中同向转运蛋白可同时转运Na和葡萄糖，所以该载体蛋白不具有特 异性 C.人体的体温发生变化时，不会影响Na进出小肠上皮细胞 D.小肠上皮细胞Na排出的方式和神经细胞K外流的方式不同 答案解析 123456 解析 A项中，葡萄糖进入小肠上皮细胞，为低浓度至高浓度，是主动转 运，但出小肠上皮细胞为易化扩散，A错误； B项中，图中同向转运蛋白可同时转运Na和葡萄糖，Na的转运为葡萄 糖进入小肠上皮细胞提供能量，载体蛋白具有特异性，B错误； C项中，人体的体温发生变化时，影响细胞膜上的分子运动，影响Na进 出细胞的速率，C错误； D项中，小肠上皮细胞Na排出的方式为主动转运，神经细胞K外流的 方式为被动转运，D正确。 123456 思维延伸 判断正误： (1)细胞膜上的NaK泵通过消耗ATP来维持Na和K在细胞膜两侧的 浓度差( ) (2)葡萄糖进入小肠上皮细胞的动力来自Na的浓度差( ) (3)小肠上皮细胞吸收葡萄糖所需能量直接来自于ATP( ) (4)葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞与Na从肠腔到小肠上皮细胞相伴随 ( ) 答案 123456 4.肝细胞和细菌都能以易化扩散的方式吸收葡萄糖，其中细菌协助葡萄糖 运输的载体蛋白为GLUT1，肝细胞协助葡萄糖运输的载体蛋白为GLUT2 ，其转运的速率和葡萄糖浓度的关系如图所示，下列推测不正确