内容正文:
易错专题04 细胞的物质输入和输出
►易错点一 渗透作原理及平衡时水分子移动情况
►易错点二 植物细胞的吸水和失水及质壁分离运用
►易错点三 物质跨膜运输方式的辨别
►易错点四 影响物质出入细胞的因素的分析
典例精讲
易错点一 渗透作原理及平衡时水分子移动情况
【易错典例】
例1 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( )
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.光学显微镜下可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
【解题必备】
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、渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态,平衡状态下,水分子向两侧移动的速率相等,不可看作没有水分子移动,此时半透膜两侧溶液浓度也不一定相等。
3、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
【变式突破】
1.如图是平衡时的渗透装置,烧杯的液面高度为a,漏斗的液面高度为b,液面差m=b-a,在此基础上继续实验,以渗透平衡时液面差为观测指标,正确的是( )
A.若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,则平衡时m增大
B.若向漏斗中滴入与开始等浓度的蔗糖溶液,则平衡时m不变
C.若向漏斗中滴入清水,平衡时m将减小
D.若向烧杯中加入适量清水,平衡时m将增大
易错点二 植物细胞的吸水和失水及质壁分离运用
【易错典例】
例2 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
【解题必备】
1、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。
2、 原生质层在成熟的植物细胞内相当于半透膜。由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成;
原生质体是去除了植物细胞壁以后所剩下的植物细胞结构。
3、质壁分离及质壁分离复原:
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,细胞失水即质壁分离;当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水即质壁分离复原。常见能自动发生质壁分离复原的溶液,如一定浓度的尿素、KNO3、NaCl等溶液。
【变式突破】
2.图1曲线表示完全相同的两个植物细胞分别放在A、B溶液中,细胞失水量的变化情况。图2表示在观察上述植物细胞的变化中,依次观察到的结果(①、②指细胞结构)。相关叙述正确的是( )
A.图2细胞是洋葱鳞片叶内表皮细胞,还可用于观察DNA和RNA的分布
B.用一定浓度的KNO3溶液代替B溶液,可得到类似的结果;若B溶液的浓度稍减小,则曲线中b点左移
C.甲→乙变化的原因之一是结构①的伸缩性比②要大,乙→丙的变化是由于外界溶液浓度小于细胞液浓度
D.ab段曲线表明细胞液浓度在逐渐增大而细胞吸水能力在逐渐减小
易错点三 物质跨膜运输方式的辨别
【易错典例】
例3 下图是小肠上皮细胞吸收铁离子的示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.蛋白1运输亚铁血红素的动力是浓度差
B.蛋白2起催化作用
C.蛋白3运输Fe2+的方式属于协助扩散
D.蛋白4运输Fe2+不需要要消耗能量
【解题必备】
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。
3.主动运输的概念
物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫做主动运输。例如,Na+、K+、Ca2+等离子和其他物质逆浓度跨膜运输时,都是主动运输这种方式。
4.“两看法”快速判定物质出入细胞的方式
5.归纳概括常见的物质的不同运输方式
物质