内容正文:
(1)线粒体等细胞器并不是随机漂浮于细胞质中,
细胞质中有支持它们的由蛋白质纤维组成的网架
结构,这些网架结构统称为 .
(2)泛素是真核细胞中的一类小分子蛋白质,其合
成场所为 ,据图可知泛素的功能是
.
(3)图中的吞噬泡是一种囊泡,囊泡的结构不固定,
不能称之为细胞器,但对细胞的生命活动至关重
要,动物细胞能产生囊泡的结构有
(写出2种)等.
(4)吞噬泡和溶酶体融合的过程体现了生物膜的结
构特点是 .
(5)细胞通过图示过程对细胞内部结构和成分进行
调控,其意义是
;
(答出2点).
解析: (1)细胞质中的细胞器并非是漂浮于细胞
质中的,细胞质中有着支持它们的结构———细胞
骨架.
(2)核糖体是蛋白质的合成场所,泛素是真核细胞
中的一类小分子蛋白质,其合成场所为核糖体.据
图可知,错误折叠的蛋白质或损伤的线粒体会被泛
素标记,被标记的蛋白质或线粒体会与自噬受体结
合,而后被包裹进吞噬泡,因此泛素的功能是标记
损伤的细胞器或错误折叠的蛋白质,使其与自噬受
体结合,最终形成吞噬泡.
(3)分泌蛋白的合成与分泌过程为:核糖体合成蛋
白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊
泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高
尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,据此可知,动物
细胞能产生囊泡的结构有内质网、高尔基体.另
外,细胞外的某些物质进入细胞时,也可以被细胞
膜包裹,“内陷”形成囊泡在细胞内运输,因此能产
生囊泡的结构还有细胞膜.
(4)错误折叠的蛋白质或损伤的线粒体会被泛素标
记,被标记的蛋白质或线粒体会与自噬受体结合,
被包裹进吞噬泡,最后融入溶酶体中,吞噬泡与溶
酶体二者的融合体现了生物膜的结构特点是具有
一定的流动性.
答案 (1)细胞骨架 (2)核糖体 标记损伤的细
胞器或错误折叠的蛋白质,使其与自噬受体结合,
最终形成吞噬泡 (3)内质网、细胞膜、高尔基体
(任写2种) (4)具有一定的流动性 (5)清除细
胞内功能异常的蛋白质或损伤的细胞器,维持细胞
的正常功能 降解产物可被细胞重新利用
第7讲 水进出细胞的原理及应用
对应学生P33
知识体系———定内容 核心素养———定能力
水
进
出
细
胞
的
原
理
及
应
用
动物细胞吸
水和失水
概念
现象
渗透作用
条件
概念
现象分析
拓展应用
植物细胞吸
水和失水
原理
现象
质壁分离和复原
材料用具
实验原理
实验步骤
现象结论
拓展应用
生命
观念
通过对动植物细胞结构的比较,理解动植物细胞
符合渗透作用的条件和发生渗透作用现象的差异
科学
思维
通过分析影响渗透作用和物质跨膜运输的因素,
培养利用逻辑思维分析问题的能力
科学
探究
通过观察植物细胞吸水和失水及探究物质跨膜运
输的方式的实验,掌握探究性实验设计的一般
程序
社会
责任
通过对渗透作用和质壁分离应用的分析,养成学
以致用、关注生产生活实际的习惯
93
第一单元 走近细胞和组成细胞的分子
对应学生P33
考点 渗透作用与细胞的吸水和失水
[必备知识复盘]
1.渗透作用
①原理分析
②分析图乙可知:Δh产生的压强与水和蔗糖溶液
产生的渗透压达到平衡,当半透膜两侧水分子的
交换速率相等时,液面不再升高,但此时半透膜两
侧溶液浓度仍然不相等,蔗糖溶液的浓度仍然大
于清水的浓度.
2.动物细胞的吸水和失水
(1)动物细胞的细胞膜相当于半透膜.
(2)条件及现象
过程 条件 现象
吸水
外界溶液的浓度<细
胞质的浓度
失水
外界溶液的浓度>细
胞质的浓度
平衡
外界溶液的浓度=细
胞质的浓度
3.成熟植物细胞的吸水和失水
(1)条件:成熟植物细胞具有中央(大)液泡.
(2)原理:
(3)现象
当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时,活的植物
细胞就通过渗透作用失水,发生质壁分离现象.
将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中,此时
细胞液的浓度大于外界溶液的浓度,植物细胞吸
水,发生质壁分离复原现象.
1.细胞失水过程中,细胞液浓度增大.
(2024山东卷,4A)(√)
2.植物细胞失水时胞内结合水与自由水的比值增大.
(2024新课标卷,2C)(√)
3.具有浓度差的溶液之间一定会发生渗透作用.
(×)
4.细胞膜和核膜以及两膜之间的细胞质称为原生
质层. (×)
1.(必修1P63“思考讨论”)
(1)红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜
吗? 这些有机物相当于“问题探讨”所示装置中的
什么物质?
答案:不能够透过细胞膜.相当于“问题探讨”所示
装置中的蔗糖分子.
(2)当外界溶液溶质的浓度低时,红细胞一定会由
于吸水而涨破吗?
答案:不一定.因为红细胞吸水膨胀后细胞质浓度
也会下降,如果外界溶液溶质的浓度不是很低,有
可能细胞质浓度下降后与外界溶液溶质的浓度达
到平衡,此时,红细胞将不再吸水.
(3)红细胞吸水或失水取决于什么条件?
答案:取决于红细胞内外溶液的浓度差,一般情况
下,浓度差越大时,细胞吸水或失水越多.
2.(必修1P66“旁栏思考”)甘油、乙醇等分子为什么
能以自由扩散的方式进出细胞?
答案:因为甘油、乙醇等都是脂溶性物质,与磷脂分
子有较强的亲和力,容易通过磷脂双分子层出入
细胞.
04
高考总复习 生物学
3.(情景探究)如图甲、乙、丙分别是细胞在不同浓度
溶液中水分子的跨膜运输示意图(箭头大小代表水
分子数的多少).
(1)若将人的成熟红细胞放入清水中,会出现图
所示现象,原因是
.
(2)若将洋葱表皮细胞放在质量浓度为03g/mL
的蔗糖溶液中,会出现图 所示现象,达到
平衡时,水分子进出细胞的状况是图
所示.
(3)若某叶肉细胞正处于图甲所示状态,一段时间
内细胞体积增大,最终 (填“会”或“不会”)
涨破,原因是
.
答案:(1)甲 成熟红细胞发生渗透作用,从细胞外
进入细胞内的水分子多于从细胞内到细胞外的水
分子,因此细胞吸水 (2)丙 乙 (3)不会 植物
细胞的细胞壁有支持和保护作用
[关键能力提升]
◆[提升点1] 通过细胞吸水和失水考查信息提取
能力和识图能力
1.(2025上海崇明模拟
预测)如图为显微镜下
观察到的叶表皮.保卫
细胞的细胞壁具有伸缩
性,当表皮细胞中的 K+ 等大量进入保卫细胞时,
气孔张开.由此推测,气孔张开是由于 ( )
A.保卫细胞失水后质壁分离
B.表皮细胞失水后质壁分离
C.保卫细胞吸水后形态改变
D.表皮细胞吸水后形态改变
解析:C [根据题干信息“当表皮细胞中的 K+ 等
大量进入保卫细胞时,气孔张开”,可推测 K+ 等大
量进入保卫细胞后,保卫细胞的细胞液渗透压升
高,细胞吸水膨胀,进而导致气孔张开,所以气孔张
开是因为保卫细胞吸水后形态改变,C正确,ABD
错误.]
2.(2025山东淄博期末)将紫色洋葱鳞片叶外表皮
细胞分别用一定浓度的甲、乙溶液处理,一段时间
内,细胞的原生质体相对体积变化如图.下列说法
错误的是 ( )
A.a~d阶段液泡的体积逐渐减小,颜色加深
B.a~b阶段甲溶液的溶质分子可能进入细胞液
C.与a点相比,d点时洋葱表皮细胞的吸水能力大
D.处于a、c两点的洋葱表皮细胞的细胞液浓度大
体相等
解析:D [a点时细胞失水,c点时细胞吸水(但由
于细胞壁的限制,细胞体积不再继续增大),a~c
段洋葱表皮细胞不断从甲溶液中吸收溶质分子,两
者的细胞液浓度不同,D错误.]
◆[提升点2] 通过渗透作用的应用考查获取信息
能力和综合应用能力
3.(2025河南名校联考)如图为
一个渗透装置,假设溶质分子
或离子不能通过半透膜,实验
开始时,液面a和b平齐.下
列判断错误的是 ( )
A.如果甲、乙都是蔗糖溶液,
甲的浓度低于乙,则液面a会下降,液面b会
上升
B.如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液,两者
的质量分数相同,则液面a会上升,液面b会
下降
C.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时,甲、乙溶
液的浓度不一定相等
D.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时,甲、乙溶
液的渗透压一定相等
解析:D [如果甲、乙都是蔗糖溶液,甲的浓度低
于乙,则水分子运动的总趋势是由甲流向乙,液面a
会下降,液面b会上升,A正确;如果甲、乙分别是
葡萄糖溶液和蔗糖溶液,两者的质量分数相同,由
于蔗糖是二糖,葡萄糖是单糖,因此甲的物质的量
浓度大于乙,则液面a会上升,液面b会下降,B正
确;当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时,由于两
侧的液面高度差可能不同,因此甲、乙溶液的浓度
不一定相等,甲、乙溶液的渗透压也不一定相等,
C正确,D错误.]
4.(2025重庆一中模拟)冰点降低法是测定溶液渗
透压的精确物理化学方法.纯水在标准大气压下
冰点为0℃,冰点降低值与溶液摩尔浓度成比例关
系.FM-4型国产冰点渗透压计的测算公式为:
OS=Δt/1857(OS为1kg水中所溶解溶质颗粒数
目,可反映溶液渗透压大小;Δt为冰点降低值).
经过对若干不同待测植物材料的专业处理,分别测
得其细胞液冰点降低值如下表.下列相关叙述错
误的是 ( )
14
第一单元 走近细胞和组成细胞的分子
植物材料组别 1 2 3 4 5 6
冰点降低值(℃)0580830961230780.76
A.精确测定植物细胞的渗透压有利于农业生产中
化肥的定量使用
B.将各组植物材料分别放入冰点降低值为0.88℃
的蔗糖溶液中,3、4组的植物细胞吸水
C.将各组植物材料分别放入冰点降低值为0.88℃
的蔗糖溶液中,稳定后各组细胞液渗透压均
相同
D.植物细胞的失水与吸水主要与液泡有关,其中
溶解有糖类、蛋白质、无机盐和色素等物质
解析:C [精确测定植物细胞的渗透压有利于农业
生产中化肥的定量使用,避免造成烧苗现象,A正
确.仅3、4组植物细胞的细胞液大于该蔗糖溶液,
细胞吸水,B正确.3、4组植物细胞放入该蔗糖溶
液中吸水,由于细胞壁的支持作用,细胞内外渗透
压可不相等,C错误.植物细胞的失水与吸水主要
与液泡有关,其中溶解有糖类、蛋白质、无机盐和色
素等物质,D正确.]
渗透装置的变式分析
如图为渗透作用的初始状态,其中半透膜只允许水
分子通过(图中浓度为质量分数).
(1)向稳定后的U形管的左侧加入少量蔗糖酶
未加酶时:葡萄糖相对分子质量较小,10%的葡萄
糖溶液的物质的量浓度更大,水分子流向总趋势
为10%的蔗糖溶液→10%的葡萄糖溶液,右侧液
面升高.
加蔗糖酶后:一分子蔗糖被水解产生两分子单糖
(葡萄糖和果糖),导致左侧浓度升高,水分子流向
总趋势为10%的葡萄糖溶液→10%的蔗糖溶液,
则左侧液面升高,最终高于右侧.
(2)若把稳定后的U形管右侧液面高出的部分吸走,
则右侧液面继续升高并达到新的平衡.
探究实践四 探究植物细胞的失水和吸水 对应学生P35
1.实验原理
2.实验步骤
质壁分离和复原实验的四个注意点
(1)单独观察处于质壁分离的静态图像,不能判断
细胞是正在发生质壁分离还是质壁分离复原.
(2)质壁分离过程中,外界溶液浓度大于细胞液浓
度,质壁分离程度越大,植物细胞吸水能力越
强;质壁分离复原过程中,外界溶液浓度小于
细胞液浓度.
(3)质壁分离与复原过程中水分子的移动是双向
的,最终表现为进或出的水分子多.
(4)本实验用显微镜观察了三次,第一次与第二次
形成对照,第三次与第二次形成对照,该对照
方法为自身对照.
如图表示正在进行质壁分离
的紫色洋葱细胞,请分析:
(1)实验时一定要选择紫色洋
葱鳞片叶外表皮细胞吗? 为
什么?
答案:不一定.紫色洋葱鳞片
叶外表皮细胞的细胞液中含
有色素,使液泡呈现紫色,便于观察,而其他满足条
件的细胞也可作为实验材料.
(2)b的大小和颜色如何发生变化?
答案:b逐渐变小,颜色逐渐加深.
(3)c处的液体是什么?
答案:发生质壁分离时,在细胞壁和细胞膜之间(c
处)充满的是外界溶液,原因是细胞壁具有全透性.
24
高考总复习 生物学