内容正文:
专题11 被动运输
一、水进出细胞的原理
1.渗透作用原理
(1)发生渗透作用的条件
①具有半透膜 ;
②膜两侧溶液具有浓度差 。
(2)渗透作用的实质:单位时间由清水进入蔗糖溶液中的水分子多于由蔗糖溶液进入清水中的水分子,导致蔗糖溶液液面上升。
2.动物细胞的吸水和失水细胞膜
外界溶液浓度<细胞质浓度
外界溶液浓度=细胞质浓度
失水收缩
细胞质
3.植物细胞的吸水和失水
(1)成熟植物细胞的结构全透性
细胞质
原生质层
小
(2)原理和现象
①当外界溶液浓度>细胞液浓度 时,细胞失水,发生质壁分离现象。
②当外界溶液浓度<细胞液浓度时,细胞吸水,失水的细胞发生质壁分离复原现象。
二、探究植物细胞的吸水和失水
1.实验原理
(1)成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。
(2) 细胞液具有一定的浓度,能渗透吸水和失水。
(3)原生质层比细胞壁的伸缩性大得多。
2.实验步骤
中央大液泡
0.3g/mL
紫色
中央液泡
3.实验现象及结论
(1)现象
(2)结论:成熟植物细胞能与外界溶液构成渗透系统并发生渗透作用。当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水;当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水。
三、自由扩散和协助扩散
1.自由扩散
物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式,叫作自由扩散,也叫简单扩散。例如,有些小分子物质氧、二氧化碳,甘油、乙醇、苯等脂溶性的小分子有机物都是通过自由扩散进出细胞。
2.协助扩散
离子核医学小分子有机物如葡萄糖、氨基酸等,不能自由地通过细胞膜,但镶嵌在膜上的一些特殊蛋白质能够协助这些物质顺浓度梯度跨膜运输,这种方式称为协助扩散。
1.通道蛋白是一类跨越细胞膜的蛋白质,能使适宜大小的分子及带电荷的分子通过扩散作用,从细胞膜一侧转运到另一侧。下列有关通道蛋白的说法正确的是( )
A.物质通过通道蛋白时会导致ATP/ADP的比值减小
B.大小相同的分子通过通道蛋白进出细胞时的速率相同
C.通道蛋白介导的水分子的协助扩散速率比自由扩散快
D.Na+借助通道蛋白进入神经细胞的动力是胞内渗透压
【答案】C
【分析】
根据题干分析,通道蛋白是一类横跨细胞膜,且能使适宜大小的分子及离子顺浓度梯度从细胞膜的一侧转运到另一侧的蛋白质,属于协助扩散。
【详解】
A、物质通过通道蛋白时属于协助扩散,不需要消耗能量,A错误;
B、大小相同的分子通过通道蛋白进出细胞时的速率不一定相同,还与所带电荷有关,B错误;
C、通道蛋白介导的水分子属于协助扩散,由于载体蛋白的协助,其速率比自由扩散快,C正确;
D、Na+借助通道蛋白进入神经细胞的动力是细胞内外渗透压差,D错误。
故选C。
2.通过质壁分离实验不可以鉴定( )
A.成熟植物细胞的死活
B.蛋白质、淀粉、纤维素的亲水性依次递减
C.植物细胞能否进行渗透吸水
D.植物细胞细胞液的大致浓度
【答案】B
【分析】
1、质壁分离利用了渗透作用原理,渗透作用的发生需要两个条件:半透膜和浓度差,成熟的植物细胞中的原生质层相当于半透膜,细胞液与外界溶液之间产生浓度差。
2、质壁分离的外因:外界溶液浓度大于细胞液浓度;内因:细胞壁的伸缩性小于原生质层。
【详解】
A、死亡的成熟植物细胞的细胞膜丧失了选择透过性,不会发生质壁分离及其复原,即质壁分离实验可鉴定植物细胞的死活,A错误;
B、质壁分离与复原实验的原理是渗透作用,而蛋白质、淀粉、纤维素的亲水性是通过吸胀吸水实现的,因此无法通过实验鉴定其亲水性,B正确;
C、成熟的植物细胞进行质壁分离,会进行渗透失水,能质壁分离的复原,说明能进行渗透吸水,C错误;
D、质壁分离实验可用于测定植物细胞细胞液的大致浓度,D错误。
故选B。
3.如果将植物培养在只含一种盐分的溶液中,植物不久将会呈现不正常状态,最后死亡,这种现象即为单盐毒害。下表是利用0.12mo/LNaCl、0.12mol/LCaCl2、0.12mol/LKCl溶液进行实验时,小麦根的生长情况:
溶液
NaCl
CaCl2
NaCl+CaCl2
NaCl+CaCl2+KCI
根的总长度/cm
59
70
254
324
下列说法正确的是( )
A.单盐毒害现象可能与缺乏生长发育的必需元素有关
B.单盐毒害现象可能与外界盐溶液浓度太高导致植物细胞渗透失水有关
C.据图分析,在发生单盐毒害的溶液中加入含其他盐分的溶液时,会增强毒害现象
D.将海藻放在和海水NaCl浓度相同的NaCl溶液中培养,不会发生单盐毒害
【答案】A
【分析】
单盐毒害是指如果将植物培养在只含一种盐分如NaCl溶液、KCl溶液或者其他的溶液等的溶液中,即使这种离子是植物生长发育所必需的,如钾离子,而且在培养液中的浓度很低,植物也不能正常生活,不久即受害而死。原因是当培养