为什么当外界溶液浓度大于植物细胞液里的溶液浓度时,会导致植物失水?能尽量说得通俗易懂些吗?半透膜是什么？在哪里？有什么用？我对生物学挺干兴趣的，所以很想知道，但是我现在才_百度作业帮
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为什么当外界溶液浓度大于植物细胞液里的溶液浓度时,会导致植物失水?能尽量说得通俗易懂些吗?半透膜是什么？在哪里？有什么用？我对生物学挺干兴趣的，所以很想知道，但是我现在才
为什么当外界溶液浓度大于植物细胞液里的溶液浓度时,会导致植物失水?能尽量说得通俗易懂些吗?半透膜是什么？在哪里？有什么用？我对生物学挺干兴趣的，所以很想知道，但是我现在才初一，课本上只告诉了公式，没有讲明原理……
可以的. 大家都知道溶液中的分子都在做无规则的自由运动,会在各种可通过的物质中发生扩散现象. 因为两边溶液存在浓度差,浓度高的溶液（外界溶液）中水分子单位时间内自由扩散的时候通过半透膜的数量少于低浓度溶液（细胞液）中水分子单位时间内通过半透膜自由扩散到另一侧的数量. 整体表现为水分子通过半透膜进入到外界溶液,植物失水. 谢谢.欢迎再次提出大家感兴趣的问题. 半透膜(英语：semipermeable membrane)是一种只给某种分子或离子扩散进出的薄膜,对不同质点的通过具有选择性的薄膜.它的开孔大小只容许一定尺寸数量级的小（大）通过.例如细胞膜、膀胱膜、羊皮纸以及人工制的胶棉薄膜等.现代半透膜还用多孔性壁（如无釉陶瓷）并使适当的化合物（如铁氰化铜）沉淀于其孔隙中制成.半透膜用于渗透溶胶和测定渗透压强等.生物吸取养分也是通过半透膜进行的. 由于细胞的原生质层是有活性的,具有选择透过性,相当于一层复杂的半透膜,他具有半透膜的一切性质. 水分子比其他一般的溶质分子要小,更容易（快）进出半透膜（细胞膜或原生质层）. 原生质--是细胞内生命物质的总称,它的主要成分是蛋白质、核酸、脂质.原生质分化产生细胞膜、细胞质和细胞核.一个动物细胞就是一团原生质.植物细胞由原生质和细胞壁组成. 原生质层--在成熟的植物细胞内相当于半透膜.由细胞膜、液泡膜以及二膜之间的的细胞质组成,不包括细胞核和液泡内的细胞液两部分,且仅存在于成熟的植物细胞中. 原生质体--是去除了植物细胞壁后所剩下的植物细胞结构.可以认为原生质体包括原生质层、细胞液和细胞核三部分.渗析
又称透析.利用半透膜能透过小分子和小离子但不能透过胶体粒子的性质从溶胶中除掉作为杂质的小分子或离子的过程.
渗析时将胶体溶液置于由半透膜构成的渗析器内,器外则定期更换胶体溶液的分散介质（通常是水）,即可达到纯化胶体的目的.渗析时外加直流电场常常可以加速小离子自膜内向膜外的扩散,为电渗析(electrodialysis).
利用半透膜的选择透过性分离不同溶质的粒子的方法.在电场作用下进行溶液中带电溶质粒子（如离子、胶体粒子等）的渗析称为电渗析.电渗析广泛应用于化工、轻工、冶金、造纸、海水淡化、环境保护等领域；近年来更推广应用于氨基酸、蛋白质、血清等生物制品的提纯和研究.人们早就发现,一些动物膜,如膀胱膜、羊皮纸(一种把羊皮刮薄做成的纸),有分隔水溶液中某些溶解物质(溶质)的作用.例如,食盐能透过羊皮纸,而糖、淀粉、树胶等则不能.如果用羊皮纸或其他半透膜包裹一个穿孔杯,杯中满盛盐水,放在一个盛放清水的烧杯中,隔上一段时间,我们会发现烧杯内的清水带有咸味,表明盐的分子已经透过羊皮纸或半透膜进入清水.如果把穿孔杯中的盐水换成糖水,则会发现烧杯中的清水不会带甜味.显然,如果把盐和糖的混合液放在穿孔杯内,并不断地更换烧杯里的清水,就能把穿孔杯中混合液内的食盐基本上都分离出来,使混合液中的糖和盐得到分离.这种方法叫渗析法.起渗析作用的薄膜,因对溶质的渗透性有选择作用,故叫半透膜.近年来半透膜有很大的发展,出现很多由高分子化合物制造的人造薄膜,不同的薄膜有不同的选择渗析性.半透膜的渗析作用有三种类型：①依靠薄膜中“孔道”的大,小分离大小不同的分子或粒子；②依靠薄膜的离子结构分离性质不同的离子,例如用阳离子交换树脂做成的薄膜可以透过阳离子,叫阳离子交换膜,用阴离子树脂做成的薄膜可以透过阴离子,叫阴离子交换膜；③依靠薄膜：的有选择的溶解性分离某些物质,例如醋酸纤维膜有溶解某些液体和气体的性能,而使这些物质透过薄膜.一种薄膜只要具备上述三种作用之一,就能有选择地让某些物质透过而成为半透膜.在废水处理中最常用的半透膜是离子交换膜.谨作参考,不难的,高三了就吧那些知识都学了,包括渗透＼渗析＼半透膜.
半透膜两边浓度不一时，水份会自发从浓度大的一方渗透进浓度小的一方。有“选择透过性”的膜称为半透膜，细胞膜就是其中一种。在工业技术书上应用的纳滤膜、超滤膜都可以称为半透膜。
这很简单，溶液都是低浓度向高浓度渗透。遵循着平衡的原则
因为 细胞膜具有选择透过性。许多矿质元素、大分子物质不能自由通过细胞膜。
植物细胞膜是一层半透膜，它的作用是只允许水分子通过，其它粒子都不能通过。当外界溶液浓度大于细胞时，为使细胞内外浓度一致，细胞内的水通过半透膜到细胞外，平衡内外浓度，细胞就失水了。欢迎来到高考学习网，
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& 2015届高考生物二轮阶段跟踪复习课件：第8讲 物质跨膜运输的实例
2015届高考生物二轮阶段跟踪复习课件：第8讲 物质跨膜运输的实例
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资料概述与简介
考点突破 基础整合 实验平台 题组演练 第8讲　物质跨膜运输的实例与方式
[最新考纲]
1.细胞的吸水和失水(Ⅱ)　2.物质跨膜运输的其他实例(Ⅱ)　3.被运运输(Ⅱ)　4.主动运输(Ⅱ)　5.实验:观察植物细胞的质壁分离和复原
一、细胞的吸水和失水
1.原理:发生渗透作用必须具备两个条件:
(1)具有半透膜。
(2)膜两侧溶液具有浓度差。
2.动物细胞的吸水和失水
基础整合·网络构建
模型化梳理 体验式自评
3.植物细胞的吸水和失水
(1)填写图中有关结构的名称
a.细胞壁;b.原生质层;c.细胞液。
(2)填写有关结构特性
①a结构:全透性;伸缩性小。
②b结构:具有选择透过性,相当于半透膜;伸缩性大。
(4)质壁分离的原因
①外因:细胞内外溶液浓度差;
②内因:细胞壁的伸缩性小于原生质层。
【思维激活】 细胞吸水过程中,所有水分子都只能由外界溶液进入细胞液吗?
提示:不是。水分子在细胞膜上总是双向运动的,细胞吸水时,由外界溶液向细胞液扩散的水分子总数多于由细胞液向外界溶液扩散的水分子总数。
二、物质跨膜运输的其他实例及特点
1.不同植物(如番茄、水稻)对同一离子的吸收能力不同。
2.同种植物对不同离子的吸收能力不同。
3.人体甲状腺滤泡上皮细胞对碘的吸收是逆(填“逆”或“顺”)浓度梯度进行的。
4.细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。
三、物质跨膜的方式
1.填写有关跨膜运输方式及结构名称
甲:自由扩散,乙:协助扩散;丙:主动运输;a:载体蛋白。
2.写出影响甲、乙、丙三种运输速率的因素
(1)制约甲的是膜两侧的浓度差;
(2)决定乙的因素之一是a的种类和数量;
(3)决定丙的动力是能量(ATP)。
3.实例分析(填写甲、乙、丙三种跨膜运输方式)
(1)水分子进入红细胞是甲;
(2)葡萄糖进入红细胞是乙;
(3)K+进入红细胞是丙。
【巧学助记】 物质出入细胞的方式
跨膜运输三类型,自由、协助和主动,
自由、协助高到低,主动运输逆着行;
胞吞、胞吐非跨膜,不需载体需耗能,
大分子颗粒来进出,全靠膜的流动性。
体验式自评
1.判断有关细胞的吸水和失水的说法正误。
(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。(2011·新课标全国理综)(　√　)
(2)Na+由细胞外进入细胞内属于渗透作用。(　×　)
(3)渗透作用的发生必须依赖半透膜和膜两侧的浓度差。(　√　)
(4)植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成。(　×　)
(5)细胞液就是细胞内的液体。(　×　)
(6)只要外界溶液浓度大于细胞液浓度时,植物细胞就会发生质壁分离。(　×　)
(7)动物细胞在任何情况下都不会发生质壁分离。(　√　)
(8)液泡中的色素也能进行光合作用。(　×　)
2.(2013·上海生物)紫色洋葱的外表皮细胞能在一定浓度的蔗糖溶液中发生质壁分离,下列条件中属于发生该现象必要条件的是(　A　)
A.细胞壁的伸缩性小于原生质层
B.细胞膜外侧有识别水分子的受体
C.液泡中有紫色的水溶性色素
D.水分子不能穿过原生质层进入液泡
3.(2013·上海生物)葡萄糖穿越细胞膜进入红细胞的运输速度存在一个饱和值,该值的大小取决于(　C　)
A.细胞内的氧浓度
B.细胞膜外的糖蛋白数量
C.细胞膜上相应载体的数量D.细胞内外葡萄糖浓度差值
4.(多选题)下列有关物质跨膜运输的说法正确的是(　CDE　)
A.血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞属于自由扩散(2012·海南生物)
B.氢离子可以通过扩散作用进入液泡内(2011·北京理综)
C.主动运输过程中,需要载体蛋白协助和ATP提供能量(2010·天津理综)
D.酵母菌呼吸作用的终产物可通过自由扩散运出细胞(2012·海南生物)
E.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,Na+流入是被动运输,排出是主动运输(2012·安徽理综)
网络图构建
答案:①选择透过性　②主动运输　③胞吐　④协助扩散
考点突破·技法提炼
要点化归纳 训练式悟法
渗透作用的组成、分析及应用
如图所示的U形管中间被半透膜(体积小于或等于单糖的物质才能通过)隔开,两侧分别加入等量的
0.1 mol·L-1蔗糖溶液和麦芽糖溶液。一段时间后左右两侧液面高度变化是怎样的?若向U形管两侧加入等量某种微量物质,最终右侧液面上升,那么加入的这种微量物质最可能是什么(　B　)
A.右侧液面高度下降;葡萄糖
B.两侧液面高度不变;蔗糖酶
C.两侧液面高度不变;麦芽糖酶
D.右侧液面高度下降;蒸馏水
【情景解读】 半透膜两侧的溶液物质的量浓度相等,因此两侧液面高度不变;若向U形管两侧加入的物质是等量的蔗糖酶,则左侧的每个蔗糖分子会被分解成1分子果糖和1分子葡萄糖;溶液浓度增加,左侧液面升高,但随着果糖、葡萄糖不断透过半透膜进入右侧,而麦芽糖不能透过半透膜,这样右侧溶液浓度不断增加,最终右侧液面上升。
思考:(1)该实验中的半透膜在植物细胞与外界形成的渗透系统中由　　　　　　　　　　　　　　　　构成。
答案提示:细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质
(2)该实验过程中,左侧液面动态变化过程是怎样的?
答案提示:左侧液面开始不变,加入蔗糖酶后,左侧液面开始上升,但最终下降。
(3)若单糖也不能通过半透膜,则加入蔗糖酶后左、右两侧液面最终如何变化?
答案提示:左侧液面上升,右侧液面下降。
1.渗透作用模型和植物细胞与外界溶液形成渗透系统比较分析
2.渗透系统的应用
(1)比较不同溶液浓度大小
漏斗内 烧杯内
溶液浓度 M N
现象及结论 ①若漏斗内液面上升,则M>N
②若漏斗内液面不变,则M=N
③若漏斗内液面下降,则MS2。
(2)图中半透膜模拟成熟植物细胞的原生质层,从功能上,半透膜只是利用孔径大小控制物质进出;原生质层是选择透过性膜,靠能量和载体控制物质出入,具有生物活性,可以完成逆浓度梯度的主动运输。
(3)①蔗糖分子不能通过半透膜,而KNO3能够通过半透膜,渗透平衡时装置X能出现液面差,装置Y不能出现液面差。
②洋葱鳞片叶表皮细胞为成熟植物细胞,能够发生质壁分离和复原现象,选洁净的载玻片分别编号,在载玻片中央分别滴加蒸馏水,制作临时装片后观察洋葱表皮细胞的初始状态。
③蔗糖分子不能透过原生质层,蔗糖溶液中的细胞质壁分离后不会自动复原,KNO3能被细胞吸收,导致细胞液和外界溶液的浓度差被消除,从而发生质壁分离自动复原的现象。
答案:(1)S1>S2
(2)原生质层　原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能
(3)①X　②标号　蒸馏水　③质壁分离
(4)KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原
物质运输的方式及影响因素
如图为某种植物吸收某种物质的跨膜运输示意图,其中△表示某种物质,a、b为构成细胞膜的物质或结构,c是能源物质,A、B为细胞膜的两侧。该物质的浓度能够控制且转运速度能检测。请探究该物质的跨膜方式。
(1)如果A是膜内,该物质是从B→A运输,能否判断该物质跨膜运输方式是主动运输?
(2)如果A是膜外,该物质的浓度与细胞膜转运该物质速度一直呈正相关,能确定其跨膜运输方式吗?
(3)如果在一定范围内随着该物质浓度的增加,其转运速度也随之增加,当增加到某一浓度时,其吸收速率不再增加,此时能确定该物质的运输方式吗?
【情景解读】 (1)能,因为该物质从B→A运输,即从低浓度向高浓度运输,可直接判断为主动运输。
(2)能,该跨膜运输方式为自由扩散,因为自由扩散的速度取决于细胞内外溶液的浓度差。
(3)不能,可能为协助扩散,也可能是主动运输。
答案:(1)能　(2)能　(3)不能
思考:(1)消耗能量的物质运输方式一定是主动运输吗?
提示:不一定。胞吞、胞吐也需要消耗能量,属于非跨膜运输。
(2)细胞摄取或排出大分子和颗粒物质的方式利用了生物膜的　　　　。
提示:流动性
物质出入细胞方式的综合比较
2.影响跨膜运输的因素
(1)物质浓度
3.非跨膜运输——胞吞与胞吐
胞吞(内吞) 胞吐(外排)
条件 细胞摄取或排出大分子和颗粒物质的方式
原理 生物膜的流动性
特点 物质通过小泡转移,需要消耗能量,不需要载体
方向 细胞外→内 细胞内→外
实例 变形虫吞食食物颗粒,白细胞吞噬病菌等 胰岛B细胞分泌胰岛素
【易错提醒】 有关物质出入细胞的8个“不要漏掉”
①需要载体蛋白协助的运输方式除主动运输外不要漏掉协助扩散。
②消耗能量的运输方式除主动运输外不要漏掉胞吞和
③从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外不要漏掉协助扩散,有些主动运输也可以从高浓度到低浓度运输。
④影响协助扩散运输速率的因素除载体蛋白数量外不要漏掉浓度差。
⑤与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外不要漏掉载体蛋白的合成场所——核糖体。
⑥运输速率与O2浓度无关的运输方式除自由扩散外不要漏掉协助扩散。
⑦胞吞(吐)的大分子物质穿过细胞膜的层数为0,因为该过程是通过膜的融合将物质转入或转出细胞的。
⑧RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核,是通过核孔,而不是通过胞吞、胞吐。
3.(2013·新课标全国理综Ⅰ)关于植物细胞通过主动运输方式吸收所需矿质元素离子的叙述,正确的是(　　)
A.吸收不同矿质元素离子的速率都相同
B.低温不影响矿质元素离子的吸收速率
C.主动运输矿质元素离子的过程只发生在活细
D.叶肉细胞不能以主动运输的方式吸收矿质元素离子
【解题指导】 关于主动运输方式需把握两个要点,一是载体,二是能量。由于细胞膜上不同离子的载体数目不同,细胞吸收不同矿质元素离子的速率就不同,A错误;低温会影响酶的活性,进而影响细胞呼吸的速率,导致矿质元素离子的吸收速率下降,B错误;只有活细胞才能进行细胞呼吸产生ATP,且只有活细胞的细胞膜才具有选择透过性,因此主动运输吸收矿质元素离子的过程只能发生在活细胞中,C正确;叶肉细胞是活细胞,它需要的矿质元素离子也是通过主动运输方式吸收的,D错误。
判断物质运输方式的方法
(2)根据运输方向:逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。
4.(2013阜阳模拟)某科学家在研究物质运输时发现有下列四种曲线关系,在研究某种物质的运输时,发现与曲线②和④相符,最可能是下列哪一过程(　　)
A.糖从血浆进入人的成熟红细胞
B.Na+通过离子通道进入神经细胞
C.小肠上皮细胞从小肠内吸收氨基酸
D.组织细胞从组织液吸收氧气
【解题指导】 该种物质有最大运输速率,说明不是自由扩散,该物质运输与O2浓度有关,说明不是协助扩散,即该物质的运输方式为主动运输。A、C、D项的运输方式分别为:协助扩散、主动运输、自由扩散。Na+通过离子通道进入神经细胞,与O2浓度无关。
实验平台·尝试探究
系统化夯基 总结式提升
实验:观察植物细胞的质壁分离与复原
1.实验原理
成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。
2.质壁分离与复原实验流程
【易错提醒】 选材和试剂的选用
①选材:活细胞、细胞液颜色鲜艳。
应选择活的紫色洋葱鳞片叶外表皮。最外层表皮中,有的细胞虽含有大量的紫色花青素,但死亡的细胞太多,内表皮细胞的液泡中花青素少,呈无色,都不能选用。另外新鲜的水绵、黑藻叶、紫鸭跖草等也是经常使用的材料。
②试剂:0.3 g/mL的蔗糖溶液。
质量浓度过高,质壁分离速度虽快,但不久就将细胞杀死,质壁分离后不能复原;质量浓度过低不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。此外,8%的食盐溶液、5%的硝酸钾溶液等也可使用。盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞,不适于做质壁分离的溶液。
1.细胞是否发生质壁分离及复原的判断
(1)从细胞角度分析
①具有中央大液泡的成熟植物细胞才可发生质壁分离现象。
②死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离现象。
(2)从溶液角度分析
①在溶质可穿膜的溶液中(如KNO3、甘油等)细胞会发生先质壁分离后自动复原现象。
②在溶质不能穿膜的溶液中细胞只会发生质壁分离现象,不能自动复原。
③在高浓度溶液中细胞可发生质壁分离现象,但会因过度失水而死亡不再复原。
2.质壁分离实验的拓展应用
(1)判断成熟植物细胞的死活
待测成熟植物细胞+较高浓度的蔗糖溶液
(2)测定细胞液浓度范围
待测细胞+一系列浓度梯度的蔗糖溶液细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的蔗糖溶液的浓度之间。
(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度
不同植物细胞+同一浓度的蔗糖溶液刚刚发生质壁分离时所需时间的比较→判断细胞液浓度大小(即时间越短,细胞液浓度越小)。
某小组确定研究课题:探究植物细胞外界溶液浓度与质壁分离的关系。该小组选用水生植物黑藻作为实验材料,并作实验假设:如果将其叶片分别置于不同浓度的蔗糖溶液中,其细胞失水量随着外界溶液浓度增加而增加。该小组学生设计实验步骤如下:
A.配制10%、20%、30%的蔗糖溶液,分别盛于培养皿中。
B.从黑藻茎上取下叶片,用吸水纸吸干叶片上的水分,分别放入不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡10分钟。
C.取出叶片制成装片,显微镜下观察,选取5
个细胞测量并记录其如图所示的A、B值,
计算和记录B/A(%)值。
在此基础上,请你参与设计、分析与讨论。
(1)图中A、B的含义分别是　
(2)该小组同学根据记录数据作曲线如图。请你就该结果作出分析并得出结论。
(3)如果要说明上述质壁分离现象是由于相应浓度的外界溶液引起,而非细胞本身的原因,则应该进行的实验处理方法是
【解题指导】 利用质壁分离实验既可以用同样的细胞判断外界溶液浓度大小,又可以用同一外界溶液浓度判断不同细胞的细胞液浓度。(1)分析图示可知A为细胞的长度,B为原生质体的长度。(2)本实验探究的是植物细胞外界溶液浓度与质壁分离的关系。植物细胞外界溶液浓度是自变量,实验过程中设置10%、20%、30%的蔗糖溶液相互对照;质壁分离程度是因变量,测量其A、B值并计算B/A(%)值,将B/A(%)值作为衡量质壁分离程度的指标。根据
曲线图分析,注意B/A(%)值与质壁分离程度的关系,B/A(%)值的变化与外界溶液浓度的关系,根据这两个关系进而判断出细胞外界溶液浓度与质壁分离的关系。(3)设置对照组:黑藻细胞置于清水中,观察其B、A、B/A(%)值不变说明未发生质壁分离,实验中的质壁分离现象是由外界溶液引起的。
答案:(1)细胞的长度和原生质体的长度
(2)分析:①B/A(%)值越小,说明质壁分离程度越大;②随着溶液浓度的增加,B/A(%)值下降,说明质壁分离程度随溶液浓度的增加而增大
结论:细胞失水量随着外界溶液浓度的增大而增加
(3)设置清水对照组,观察清水中的黑藻细胞,确认其细胞形态正常,无质壁分离现象
题组演练·科学高效
题组式集训 对点式落实
题组一　渗透作用的条件
1.(2014江西师大附中月考)如图P1、P2为半透膜制成的结构,且在如图的小室内可自由滑动。A室内溶液浓度为2 mol/L,B室内溶液浓度为1.5 mol/L,C室内溶液浓度为1.5 mol/L,实验开始后,P1、P2分别如何移动(　C　)
A.P1向右、P2不动 B.P1向左、P2向左
C.P1向右、P2向右 D.P1向左、P2不动
解析:从题中可知A侧液体的浓度大于B侧,水分子的进出不平衡,进入A侧的水分多于B侧,则P1右移;起初B侧和C侧的浓度相同,由于B侧进入A侧的水分多于A侧进入B侧的水分,使B侧的浓度升高,从而造成B侧的浓度大于C侧,所以P2向右移动。
2.(2014浙江杭州外国语高中高三月考)如图1所示的甲、乙、丙三个渗透装置中,三个漏斗颈的内径相等,漏斗内盛有浓度相同的蔗糖溶液,且漏斗内液面高度相同,漏斗口均封以半透膜,置于同一个水槽的清水中。三个渗透装置半透膜的面积和所盛蔗糖溶液的体积不同,如下表所示。图2中曲线1、2、3表示漏斗液面高度随时间的变化情况。则曲线1、2、3与甲、乙、丙三个装置的对应关系应是(　A　)
装置编号 甲 乙 丙
半透膜面积 S S/2 S
蔗糖溶液体积 T T 2T
A.1—丙;2—甲;3—乙 B.1—乙;2—甲;3—丙
C.1—甲;2—乙;3—丙 D.1—丙;2—乙;3—甲
解析:本题考查渗透作用的条件。甲、乙、丙三个漏斗中的蔗糖浓度相同,而丙中蔗糖溶液体积最大,所以发生渗透作用吸水的量最大;而甲和乙的溶液体积相等,不同的是半透膜的面积不同,甲装置中半透膜的表面积比乙大,所以发生渗透作用的速率较大。
题组二　动物及植物细胞的吸水和失水
3.(2014安徽合肥第一次教学质量检测)将哺乳动物的红细胞置于某溶液中,细胞的吸水或失水取决于(　C　)
A.细胞内外可溶性糖的浓度差
B.细胞内外Na+的浓度差
C.细胞内外渗透压差
D.细胞内外水的多少
解析:哺乳动物红细胞放在低渗溶液中会发生渗透吸水,高渗溶液中会发生渗透失水;吸水和失水能力取决于细胞内外浓度差的大小即细胞内外渗透压差值大小,细胞内外可溶性糖浓度差、钠离子浓度差、水的多少是通过多方面因素影响细胞内外液渗透压的。
4.(2014江西会昌第二次月考)将新鲜马铃薯切成粗细相同的5 cm长条,再将它们分别放在浓度不同的甘露醇溶液中,4 h后测量每条的长度,结果如图所示。以下有关分析正确的是(　C　)
①马铃薯细胞液的浓度约为30 g·L-1;
②当溶液浓度为40 g·L-1时,细胞开始发生质壁分离;
③在溶液浓度为30～90 g·L-1的范围内,细胞壁也有一定程度的收缩;
④在溶液浓度为20 g·L-1时,细胞能发生质壁
A.② B.③ C.①③ D.②④
解析:看图可知,新鲜马铃薯条在30 g·L-1、4小时后还是5 cm,所以,马铃薯细胞液的浓度为30 g·L-1(浓度一样不发生质壁分离);当溶液浓度为40 g·L-1时,细胞已经发生质壁分离;在溶液浓度为30～90 g·L-1的范围内,马铃薯条有一定程度的变短,说明细胞壁也有一定程度的收缩,超过90 g·L-1后几乎不再有变化。
题组三　物质跨膜运输的方式
5.科学研究表明,哺乳动物肌肉细胞膜外Na+浓度是膜内的15倍,K+浓度膜内是膜外的35倍,这种浓度差与膜上的Na+-K+泵有关,其作用原理如图所示,下列说法正确的是(　C　)
A.温度的改变不影响Na+和K+的运输
B.呼吸抑制剂不影响Na+和K+的运输
C.该运输过程能体现细胞膜的功能特性
D.该运输过程的持续会导致大量ADP的积累
解析:本题中Na+-K+泵是膜上的载体蛋白,ATP酶在一定的条件下可以被膜外K+或膜内的Na+激活,促进ATP分解并释放能量,转运Na+和K+。温度能影响ATP合成酶的活性,也能改变ATP酶(分解酶)的活性,进而影响Na+和K+的转运;动物细胞合成ATP所需的能量来自细胞的呼吸作用,呼吸抑制剂会影响ATP的合成,进而影响Na+和K+的转运;该过程能选择性地吸收K+,排出Na+,能够体现细胞膜的选择透过性;细胞内ATP和ADP可以快速转化,不会导致ADP的大量积累。
6.如图为物质出入细胞的四种方式示意图,请据图
(1)图中A表示　　　　　　　　方式,B表示　　　　　　　　方式,C表示　　　　　　　　方式,D表示　　　　方式。
(2)K+、O2和葡萄糖三种物质中,通过B方式进入红细胞的是　　　　。
(3)与A方式相比,B方式的主要特点是需要借助　　　　,该物质是在细胞内的　　　　上合成的。
(4)胰岛B细胞分泌胰岛素是通过　　　　方式进行,该种运输方式也体现出细胞膜　　　　　　　　　　　　　　　　　　的特点。
(5)若在细胞中注入某种呼吸抑制剂,　　　　方式将会受到较大影响。
(6)需要载体协助的方式为　　　　(填字母),影响B方式运输速度的因素为　　　　　　　　　　　　　;与C运输方式有关的细胞器是　　　　　　　　　　。
解析:(1)A表示物质顺浓度梯度运输,为自由扩散。B为顺浓度梯度运输,需要载体蛋白协助运输,为协助扩散。C为逆浓度梯度运输,需要载体蛋白协助运输,需要消耗能量,为主动运输。D为细胞膜参与的胞吐作用。(2)钾离子进入红细胞的方式为主动运输,氧气进入红细胞的方式为自由扩散,葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散。(3)B协助扩散与A自由扩散相比,B协助扩散需要细胞膜上
的载体蛋白协助运输,细胞膜上载体蛋白是在核糖体上合成的。(4)胰岛B细胞分泌胰岛素是通过细胞膜的胞吐作用实现的,体现了细胞膜具有一定的流动性特点。(5)细胞中加入某种呼吸抑制剂,细胞呼吸释放能量减少,会导致主动运输速率下降。(6)需要载体蛋白参与的运输方式有B协助扩散和C主动运输,影响B协助扩散的主要因素是浓度差和载体数量,与C运输方式有关的细胞器是线粒体(提供能量)和核糖体(提供载体)。
答案:(1)自由扩散　协助扩散　主动运输　胞吐
(2)葡萄糖　(3)载体蛋白　核糖体
(4)D(或胞吐)　具有一定的流动性
(5)C、D(或主动运输和胞吐)
(6)B、C　浓度差和载体数量　线粒体和核糖体
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