内容正文:
易错点03 渗透作用和主动运输的深度解读
目 录
01 易错陷阱(3大陷阱)
02 举一反三
【易错点提醒一】质量浓度≠物质的量浓度
【易错点提醒二】主动运输不都是ATP直接供能
【易错点提醒三】温度不只影响主动运输速率
03 易错题通关
易错陷阱1:质量浓度就是物质的量浓度
【分析】渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度,实质是指渗透压,大小取决于溶液中溶质微粒数目。
错陷阱2:主动运输都是ATP直接供能
【分析】第一类:直接消耗ATP的主动运输,通常称为泵(ATP驱动泵),ATP驱动泵既是载体同时也是催化ATP水解的酶。
第二类:间接消耗ATP的主动运输。小肠上皮细胞逆浓度吸收葡萄糖时,没有直接消耗ATP,而是利用Na+浓度差的能量。但是Na+浓度差的建立是依靠Na+-K+泵的,而Na+-K+需要消耗ATP。
第三类:光驱动:一种噬盐的厌氧细胞膜上特有的蛋白质(细菌视紫红质),可在光能的激发下,逆浓度将H+运出细胞,造成细胞外积累高能浓度H+,这种H+浓度差可被另一种蛋白利用合成ATP。
易错陷阱3:温度仅影响主动运输速率
【分析】温度可以通过影响酶的活性进而影响呼吸作用的能量释放来影响物质运输速率,也可以通过影响生物膜的流动性来影响物质运输。
【易错点提醒一】质量浓度≠物质的量浓度(U形管分析)
【例1】U形管中装有两种不同的溶液R和S(R溶液为质量分数为10%的蔗糖溶液,S溶液为质量分数为10%的葡萄糖溶液,两种溶质均不能透过半透膜X),两溶液被一半透膜X隔开,如图所示。当U形管内达到平衡时,液面与浓度的关系应是( )
A.右侧较高,且平衡时两溶液浓度相等
B.两侧高度相等,浓度相等
C.右侧较高,且平衡时右侧浓度较大
D.左侧较高,且平衡时左侧浓度较大
易错分析:渗透压,大小取决于溶液中溶质微粒数目,即物质的量浓度。
【变式1-1】图中X、Y分别为不同的溶液(浓度均以质量分数表示),且水和单糖能通过半透膜,而二糖、多糖等不能通过半透膜。下列相关叙述错误的是( )
A.若X为蒸馏水,Y为30%葡萄糖溶液,现象是左侧液面先下降后上升,最终左右液面持平
B.若X为30%葡萄糖溶液,Y为30%淀粉溶液,现象是左侧液面先上升后下降,最终左右液面持平
C.若X为30%蔗糖溶液,Y为30%淀粉溶液,现象是左侧液面先上升后稳定
D.若X为蒸馏水,Y为30%淀粉溶液,现象是左侧液面先下降后稳定
【变式1-2】如图所示U形管中间被一种水分子和单糖可以通过而二糖不能透过的半透膜隔开,现在两侧分别加入摩尔浓度相等的蔗糖溶液和葡萄糖溶液,一定时间后在左侧加入等量的蔗糖酶(不考虑酶的存在所引起的浓度变化)。最可能的实验现象是( )
A.未加入酶之前,渗透平衡时,右侧液面与左侧液面一样高
B.未加入酶之前,右侧液面逐渐上升,达到一定高度后相对稳定
C.加入酶之后,左侧液面先上升然后下降,最终左侧和右侧液面一样高
D.加入酶之后,渗透平衡时,左侧液面高于右侧
【变式1-3】(2021·湖南·统考高考真题)质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生的渗透调节过程。下列叙述错误的是( )
A.施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关
B.质壁分离过程中,细胞膜可局部或全部脱离细胞壁
C.质壁分离复原过程中,细胞的吸水能力逐渐降低
D.1mol/L NaCl溶液和1mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等
【易错点提醒二】主动运输类型
【例2】(2022·山东·高考真题)NO3-和NH4+是植物利用的主要无机氮源,NH4+的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动,NO3-的吸收由H+浓度梯度驱动,相关转运机制如图。铵肥施用过多时,细胞内NH4+的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列说法正确的是( )
A.NH4+通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP
B.NO3-通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输
C.铵毒发生后,增加细胞外的NO3-会加重铵毒
D.载体蛋白NRT1.1转运NO3-和H+的速度与二者在膜外的浓度呈正相关
易错分析:主动运输供能方式分为直接消耗ATP、间接消耗ATP和光驱动等。
【变式2-1】(2019·全国·统考高考真题)某种H﹢-ATPase是一种位于膜上的载体蛋白,具有ATP水解酶活性,能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H﹢。①将某植物气孔的保卫细胞悬浮在一定pH的溶液中(假设细胞内的pH高于细胞外),置于暗中一段时间后,溶液的pH不变。②再将含有保卫细胞的该溶液分成两组,一组照射蓝光后溶液的pH明显降低;另一组先在溶液中加入H﹢-ATPase的抑制剂(抑制ATP水解),再用蓝光照射,溶液的pH不变。根据上述实验结果,下列推测不合理的