第1部分 第4章 物质跨膜运输的实力和方式-【高考零起点】2021高考生物总复习Word版

第四章　物质跨膜运输的实例和方式 一、渗透作用 1．发生渗透作用的基本条件 ①具有__半透膜__(一种只允许离子和小分子自由通过的膜结构)；②膜两侧的溶液具有__浓度差__。 2．原理：水分子__顺浓度__梯度运输的过程，即相对含量多(溶液浓度__低__)→相对含量少(溶液浓度__高__)。 3．动、植物细胞符合渗透系统 (1)动物细胞：__细胞膜__相当于半透膜。 当细胞内液浓度>外界溶液浓度时，细胞吸水膨胀； 当细胞内液浓度<外界溶液浓度时，细胞失水皱缩； 当细胞内液浓度＝外界溶液浓度时，细胞水分进出平衡，形态不变。 (2)成熟植物细胞：原生质层(包括__细胞膜__、__液泡膜__、两层膜之间的__细胞质__)相当于半透膜。 当外界溶液浓度>细胞液浓度时，细胞失水，发生__质壁分离__； 将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中，植物细胞吸水，发生__质壁分离复原__现象。 eq \x(易错提醒：)植物细胞在一定浓度的硝酸钾、尿素、甘油溶液中首先发生质壁分离，因为植物细胞能通过主动运输吸收钾离子，尿素、甘油则通过自由扩散进入细胞液，使细胞液浓度升高，细胞吸水，发生质壁分离自动复原。 二、物质(小分子)进出细胞的方式 物质进出细胞的方式 被动运输 主动运输 自由扩散 协助扩散 运输方向 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度 是否需要载体 __否__ __是__ __是__ 是否消耗能量 __否__ __否__ 消耗 举例 O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等出入细胞 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 三、胞吞、胞吐 是大分子和颗粒物质进出细胞的方式，与细胞膜的__流动性__有关，不属于跨膜运输；要消耗能量。如：分泌蛋白(如：消化酶、胰岛素等)、神经递质等排出细胞。 四、影响跨膜运输的曲线分析 五、植物细胞对矿质元素的吸收 1．特点：不同植物对同一离子的吸收能力__不同__；同种植物对不同离子的吸收能力__不同__。 2．主要原因：载体蛋白具有__专一__性，植物细胞吸收不同离子的载体蛋白的__种类__和__数量__不同。 例1　撕去紫色洋葱外表皮，分为两份，假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致，一份在完全营养液中浸泡一段时间，浸泡后的外表皮称为甲组；另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间，浸泡后的外表皮称为乙组。然后，两组外表皮都用浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液处理，一段时间后外表皮细胞中的水分不再减少。此时甲、乙两组细胞水分渗出量的大小，以及水分运出细胞的方式是(　　) A．甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，主动运输 B．甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高，主动运输 C．甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低，被动运输 D．甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，被动运输 【解析】 完全培养液的浓度与细胞内液浓度相同，细胞在其中培养时保持细胞内液浓度不变。而蒸馏水浓度远小于培养液浓度，植物细胞细胞壁具有一定的伸缩性，细胞在蒸馏水中培养时会吸收少量水，使细胞内液浓度降低。因此当用蔗糖溶液处理两组细胞时，两组细胞内液浓度升高到同一值时，乙组细胞渗出的水分肯定比甲组多。水进出细胞的方式为自由扩散，属于被动运输。因此选C。 【答案】 C 例2　下图为氨基酸和Na＋进出肾小管上皮细胞的示意图。下表选项中正确的是(　　) 选项 管腔中氨基酸→上皮细胞 管腔中Na＋→上皮细胞 上皮细胞中氨基酸→组织液 A 主动运输 被动运输 主动运输 B 被动运输 被动运输 被动运输 C 被动运输 主动运输 被动运输 D 主动运输 被动运输 被动运输 【解析】 由图可知，氨基酸从肾小管管腔进入上皮细胞中是从低浓度一侧到高浓度一侧，运输方式是主动运输；而钠离子通过肾小管管腔进入上皮细胞是从高浓度一侧运输到低浓度一侧，运输方式属于被动运输；上皮细胞中的氨基酸进入组织液是从高浓度一侧运输到低浓度一侧，只需要载体、不需要能量，运输方式为被动运输。 【答案】 D 例3　(2015·全国卷Ⅱ)将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中，一段时间后，测定根吸收某一矿质元素离子的量。培养条件及实验结果见下表： 培养瓶中气体 温度/℃ 离子相对吸收量/% 空气 17 100 氮气 17 10 空气 3 28 下列分析正确的是(　　) A．有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收 B．该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关 C．氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗ATP D．与空气相比，氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收 【解析】 由表格信息可知同样温度条件下，空气瓶中离子相对吸收量大，说