2026届高三一轮复习生物：细胞的物质输入与输出课件

第三单元　细胞代谢 第1讲　细胞的物质输入与输出 1 第1讲　细胞的物质输入与输出 一、水进出细胞的原理 (一)渗透作用 (二)动物细胞和植物细胞的吸水和失水 (探究•实践)探究植物细胞的吸水和失水 （一）不同物质的运输方式 二、物质出入细胞的方式 （二）同一物质的不同运输方式 （三）影响物质跨膜运输的因素 (一)渗透作用 什么叫渗透作用？ 指水分子或其他溶剂分子通过半透膜进行的扩散。 一、水进出细胞的原理 溶质分子在水中扩散的结果 如果半透膜两侧存在浓度差，渗透的方向就是从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透（宏观）。 浓度低 浓度高 扩散：物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移， 直到均匀分布的现象。 1、概念： 指水分子或其他溶剂分子通过半透膜进行的扩散。 半透膜：水分子及一些物质可以通过，而另一些物质不能通过的一类多孔薄膜的总称。如玻璃纸，生物膜等。(1)半透膜： 指某些物质可以通过，而另一些物质不能通过的多孔性薄膜。 （常见的半透膜有离体的膀胱膜、肠衣、鸡蛋的蛋壳膜等。） 3 如图：A、B分别表示渗透作用装置，据图回答下列问题 (1)水分子的流动方向： ①当溶液浓度（摩尔浓度）S1 S2时，水分子通过半透膜由 S2流向S1多于由S1流向S2的，液面上升； ②当溶液浓度 时，水分子通过半透膜由S1流向S2多于由S2流向S1的，液面下降。当渗透达到平衡，半透膜两侧的水分子 （单向/双向）运动。 ＞ S1＜S2 双向 (2)Δh（大于0）不变时，S1、S2的大小关系为S1 S2(填“＞”“＜”或“＝”)(S1、S2中溶质不能通过半透膜)。 1、渗透作用的原理和应用 (3)在图B所示的U形玻璃管内，左右管内分别装入质量分数相等的葡萄糖、麦芽糖溶液。初始时两管中液面相平，假设溶质分子不能透过半透膜。 ①一段时间后，两管中液面的变化为：左管液面 ，右管液面 。(均填“升高”“降低”或“不变”) ②如同时向两管内加入等量的麦芽糖酶，两管中液面的变化分别为：左管液面 ，右管液面____________ _。 如图： A、B分别表示渗透作用装置，据图回答下列问题 升高 降低 先升高，后下降 先下降，后升高，最后稳定在一定高度 葡萄糖 麦芽糖 例1．下图为研究渗透作用的实验装置，漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)起始液面一致。渗透平衡时的液面差为Δh。下列有关分析正确的是 (　) C．若S1、S2分别是不同浓度的KNO3溶液，且S1浓度大于S2的浓度，渗透平衡时的液面差为Δh，大于0 D．若S1、S2分别是不同浓度的KNO3溶液，且S1浓度等于S2的浓度，渗透平衡时的液面差为Δh，小于0 A．若S1、S2分别是不同浓度的蔗糖溶液，渗透平衡时的液面差为Δh（大于0），S1浓度大于S2的浓度 B．若S1、S2分别是不同浓度的蔗糖溶液，渗透平衡时的液面差为Δh（小于0 ），S1浓度等于S2的浓度 A 半透膜允许K＋、NO3-通过，不允许蔗糖分子通过 解析：漏斗内液面上升，则漏斗内溶液(S1)浓度大于漏斗外溶液(S2)浓度，渗透平衡时的液面差为Δh，因为液面高的一侧形成的静水压，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散，故两者浓度关系仍是S1大于S2；半透膜允许K＋、NO通过，渗透平衡时液面差为0，S1的浓度等于S2的浓度。 6 例2．(2021·广东名校联考)如图甲为一种渗透装置，图乙为一种成熟植物细胞处在某种外界溶液中时某一时刻的状态（稳定不变），两图中水分的进出都处于平衡状态。下列分析错误的是(　　) 甲　　　　　　　乙 A．图甲中的液柱能稳定在h高度，说明溶质分子不能通过c B．图乙中外界溶液换成清水可复原，说明原溶液的溶质不能进入细胞 C．图乙中1、3和5组成的结构相当于图甲中的c D．两图中溶液浓度a处等于b处，2处等于6处 D D　[如果漏斗中的溶质分子能通过c，则液柱高度不能稳定在h，平衡时与外界溶液的液面会平齐，A正确；溶液中的溶质如能进入细胞，则会发生质壁分离自动复原，外界溶液不用换成清水，B正确；图乙中1为细胞膜、2为细胞液、3为液泡膜、4为细胞壁、5为细胞质，由1、3和5一起构成原生质层，相当于图甲中的半透膜，C正确；从图甲漏斗中液面高于外界溶液可以得出漏斗内(a处)的溶液浓度大于外界溶液(b处)浓度，图乙为质壁分离停止的时刻，细胞液(2处)的浓度等于外界溶液(6处)浓度，D错误。] 7 2、渗透装置中溶液“渗透方向”与“浓度”的判断 例1、如图所示U型管中间被一种能允许水分子通过而二糖不能透过的半透膜隔开，现在两侧分别加入0.1 mol/L的蔗糖溶液和麦芽糖溶液，一段时间后左右两侧液面高度变化是怎样的？若向U形管右侧加入某种微量物质（不影响溶液浓度），右侧液面高度上升，那么加入的这种微量物质最可能是 (   ) A.右侧液面高度下降；胰岛素       B.右侧液面高度下降；衣藻  C.两侧液面高度不变；麦芽糖酶      D.两侧液面高度不变；蒸馏水 C 例2．图甲为两个渗透装置(半透膜为玻璃纸)，溶液a、b为不同浓度（摩尔浓度）的同种溶液，且a溶液浓度＜b溶液浓度，c为清水，图乙为显微镜下观察到的某植物表皮细胞（渗透失水），下列叙述错误的是 (　　) A．图甲中装置2的液面一段时间后会高于装置1的液面 B．图乙中的⑤④⑥相当于图甲中的② C．若图乙所示为某农作物根毛细胞，此时应及时灌溉 D．图乙中的⑦与图甲中的②通透性不同 B ⑥ ⑦ ⑧ 解析：根据题干“a溶液浓度＜b溶液浓度，c为清水”可推断一段时间后装置2的液面高于装置1的液面；图乙细胞中含有大液泡，因此可以构成渗透系统，其中原生质层相当于图甲中的②半透膜，图乙中⑥为细胞膜，⑦为液泡膜，以及两者之间的细胞质即⑧共同构成原生质层；若图乙所示为某农作物根毛细胞，上述图中细胞发生了质壁分离，应及时灌溉；图乙中⑦的膜具有选择透过性，图甲中的②没有选择透过性，只要微粒大小小于膜上的孔均可以通过。 答案：B　 10 例3．(2020·全国卷Ⅱ)取某植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，分别放入浓度(单位为g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙两个实验组(甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍)。水分交换达到平衡时，检测甲、乙两组的溶液浓度，发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此判断下列说法错误的是(　　) A．甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高 B．若测得乙糖溶液浓度不变，则乙组叶细胞的净吸水量为零 C．若测得乙糖溶液浓度降低，则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分离 D．若测得乙糖溶液浓度升高，则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组 D D　[甲、乙两组糖溶液的质量浓度(单位为g/mL)相同，但甲糖的相对分子质量大于乙糖，所以甲、乙两组糖溶液的物质的量浓度不同(甲<乙)，将相同的叶细胞浸入两种不同物质的量浓度的溶液中，在吸水和失水的表现上可能不同。据题意可推测，甲糖溶液浓度低于叶细胞的细胞液浓度，叶细胞吸水导致甲糖溶液浓度升高，A选项正确；若测得乙糖溶液浓度不变，则乙糖溶液浓度等于叶细胞的细胞液浓度，水分子进出乙组叶细胞的量相等，净吸水量为零， 11 (二)动物细胞和植物细胞的吸水和失水 1．动物细胞的“吸水和失水” 吸水膨胀 失水皱缩 形态不变 2．植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例) 进行实验 记录结果、得出结论 (探究•实践)探究植物细胞的吸水和失水 水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？原生质层是否相当于一层半透膜; 原生质层相当于一层半透膜，植物细胞通过渗透作用吸水和失水; 如果假设是正确的，当外界溶液浓度高于细胞液的浓度时，细胞就会 ，当外界溶液浓度低于细胞液的浓度时，细胞就会 ， 失水 吸水 13 2．植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例) 实验过程及结果 紧贴细胞壁 0.3g/ml 逐渐变小 变深 清水 逐渐变大 变浅 紫色 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 实验结论： 原生质层相当于半透膜；植物细胞是通过渗透作用吸水和失水的。 （引流法） 第一次对照 第二次对照 自身对照 15 16 例1．下面能发生质壁分离的一组细胞是( ) ①用糖渍的萝卜细胞　②洋葱鳞片叶表皮细胞　③植物的根毛细胞　④人的口腔上皮细胞　⑤用盐酸解离的洋葱根尖细胞　⑥根尖分生区细胞⑦叶肉细胞⑧根毛成熟区细胞 A．①⑤ B．②③⑥ C．①②③④⑤⑥ D．②③⑦⑧ D 考向1、“质壁分离与复原”实验材料及过程 例2（全国卷1）下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是（ ） A.与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观察 B.用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察 C.用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同 D.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实验现象的观察 B 16 解析：能发生质壁分离的细胞为活的成熟的高等植物的体细胞，①是死细胞，④是动物细胞，没有细胞壁，⑤用盐酸解离会杀死细胞，⑥没有大的液泡，这些细胞都不能发生质壁分离。②和③都是活的成熟的高等植物细胞，可以发生质壁分离。 筛管细胞可以发生质壁分离 当大分子的淀粉粒和蛋白质等处于凝胶状态时，这些大分子之间有大大小小的缝隙，水分子会迅速地以扩散作用或毛细管作用等形式进入凝胶内部，具有极性的水分子与亲水凝胶结合起来，并使其膨胀的过程。植物细胞在形成中央液泡前的主要吸水方式 例3．(2021·潍坊期末)某兴趣小组将五组相同的白萝卜块、植物甲幼根块分别放入A～E五种不同浓度的蔗糖溶液中，30分钟后取出称重，重量变化如表所示。以下相关叙述错误的是(　　) 组别 30分钟后重量变化(g) A B C D E 白萝卜块 0 －4 ＋3 －2 ＋1 植物甲幼根块 －3 －5.5 ＋1 －4 －1 A．五种蔗糖溶液浓度由高到低依次是B、D、A、E、C B．植物甲在与白萝卜块细胞液等渗的完全培养液中不能正常生长 C．该实验的自变量是蔗糖浓度、植物细胞种类、重量变化 D．通过实验的结果可推测这两种植物细胞的细胞液浓度范围 C C　[以白萝卜块为例，外界浓度越高，失水越多，外界溶液浓度越低，则吸水越多，因此根据实验数据，五种蔗糖溶液浓度由高到低依次是B、D、A、E、C，A正确；与白萝卜块等渗的溶液是A，植物甲幼根块中表现出失水，所以不能正常生长，B正确；实验自变量是蔗糖浓度和植物细胞种类，因变量是重量变化，C错误；根据渗透作用的原理可以推测植物细胞的细胞液浓度范围，白萝卜块细胞液的范围在A的附近，甲的幼根块细胞液浓度在CE之间，D正确。] 17 例4、如图为某同学利用紫色洋葱鳞片叶作为实验材料，观察植物细胞质壁分离与复原的基本操作步骤．错误的是（　　） A 第二次观察（d）和第一次观察（b）形成对照，第三次观察（f）和第二次观察（d）形成对照 B 该实验用显微镜主要观察原生质层和细胞壁的位置、液泡的颜色和大小等 C 如果将蔗糖溶液换成浓度适宜的KNO3溶液，则可以省略e过程 D 增大蔗糖溶液的浓度实验效果会更明显且不影响细胞的活性 D A、第二次观察（d）和第一次观察（b）形成对照，观察细胞质壁分离现象；第三次观察（f）与第二次观察（d）形成对照，观察细胞质壁分离复原现象，A正确； B、在质壁分离过程中，原生质层与细胞壁逐渐分开，液泡的体积逐渐变小，液泡的颜色逐渐变深；在质壁分离复原过程中，原生质层与细胞壁之间逐渐接近，液泡的体积逐渐变大，液泡的颜色逐渐变浅，因此该实验可以观察原生质层和细胞壁的位置、液泡的颜色和大小作为判断的依据，故B正确； C、适宜浓度的KNO3溶液能让细胞发生质壁分离后自动复原，省略人为滴加清水的操作，故C正确； D、适当提高蔗糖溶液的浓度，使蔗糖溶液与细胞液的浓度差变大，质壁分离的速度加快，但如果蔗糖浓度过高，会导致细胞失水过多而死亡，故D错误． 18 1、怎样的溶液可以使质壁分离出现“自动复原”？ 2、质壁分离时，在细胞壁和细胞膜之间充满的是什么？液泡颜色如何变化？ 3、用食醋和蔗糖可将鲜大蒜头腌制成糖醋蒜，试说明原因。 4、成熟的植物细胞发生质壁分离过程中，细胞的吸水能力如何变化？ 能够进入到细胞液的物质。如尿素、乙二醇、KNO3、NaCl溶液会出现自动复原； 浓度降低了的外界溶液 醋酸将细胞杀死，使细胞膜失去选择透过性，醋酸和蔗糖分子便可进入细胞中。 颜色加深 考向2、“质壁分离与复原”过程中水分子运动方向 逐渐增强 20 例1．在观察植物细胞的质壁分离和复原的过程中，某同学在视野中看到生活着的洋葱表皮细胞正处于如图所示状态，a、b表示该部位溶液的浓度，由此可以推测( ) A．可能a>b，细胞渗透吸水 B．a＝b，渗透系统保持动态平衡 C．a<b，细胞渗透失水 D．上述三种情况都可能存在 D 例2．(2021·广东选择性考试)保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，下图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是(　) A．比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后>①处理后 B．质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中 C．滴加③后有较多水分子进入保卫细胞 D．推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③ A 21 A　[蔗糖分子属于二糖，不能进入保卫细胞，在清水中，保卫细胞因渗透吸水导致气孔开放，据题图可知，滴加蔗糖溶液①，保卫细胞气孔张开程度几乎与初始状态一样，推测蔗糖溶液①的浓度近似等于保卫细胞细胞液浓度，滴加蔗糖溶液②，保卫细胞气孔关闭，推测蔗糖溶液②的浓度高于保卫细胞细胞液浓度，故质壁分离最可能出现在滴加蔗糖溶液②后观察的视野中，B叙述正确；滴加蔗糖溶液③，保卫细胞气孔张开比初始状态更大，推测蔗糖溶液③的浓度低于保卫细胞的细胞液浓度，滴加蔗糖溶液③后有更多的水分子进入保卫细胞，故蔗糖溶液③处理后的保卫细胞细胞液浓度<蔗糖溶液①处理后的保卫细胞细胞液浓度，A叙述错误，C叙述正确；由以上分析可知，3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③，D叙述正确。] 例3．(2017全国卷Ⅱ)将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中，发现其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积变化趋势如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．0～4 h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内 B．0～1 h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等 C．2～3 h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压 D．0～1 h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压 C 例4．(广一模)某同学进行“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验时，将观察到的某个细胞大小变化情况绘制成了曲线(如图)。下列叙述正确的是(注：细胞的初始大小相对值记为 1)(　　) A．b～c段，由于失水过多，细胞可能已经死亡 B．c～d段，水分子的运动方向是从细胞外进入细胞内 C．d～e段，细胞液浓度等于外界溶液浓度 D．e时液泡的颜色比a时浅 D 解析：选D　结合题意分析曲线可知，c点后细胞大小相对值变大，说明细胞吸水发生质壁分离复原现象，因此b～c段细胞是活细胞；图中c～d段水分子的运动方向既有从细胞外进入细胞内，也有从细胞内进入细胞外，但进入细胞内的水分子数多于离开细胞的水分子数；d～e段，细胞大小相对值大于1，说明细胞吸水，故细胞液浓度大于外界溶液浓度；由于e时细胞大小相对值大于1，说明细胞吸水，故e时液泡内细胞液浓度降低，液泡的颜色比a时浅。 23 对于细胞来说，单位时间内，水分子进出细胞的数量相等时，细胞内外液体的浓度一定相等吗？ 不一定。有可能“细胞液浓度”大于“细胞外溶液浓度”。 24 名称 浓度 转运蛋白 能量 举例 协助扩散 高→低 不需要 葡萄糖 进入红细胞 主动运输 低→高 需要载体蛋白 需要 小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等 自由扩散 高→低 不需要 不需要 O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等 （一）不同物质的运输方式 胞吞 胞吐 不需要 不需要 需要 需要 细胞外 细胞内 → 细胞内 细胞外 → 巨噬细胞吞噬抗原 胰岛素、消化酶、抗体的分泌 二、物质出入细胞的方式 需要 载体蛋白 通道蛋白 25 多数水分子借助水通道蛋白进出细胞，少数的水分子以自由扩散方式进出细胞 25 K+通道关闭 K+通道开启 通道蛋白只允许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过，被运输的物质不需要与通道蛋白结合。 载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，需要与被运输的物质结合，运输过程伴随着载体构象的变化 载体蛋白和通道蛋白（葡萄糖协助扩散进入细胞过程示意图） 26 水通道蛋白 水分子通过自由扩散和水通道蛋白进出细胞，其中借助水通道蛋白更为主要 水分子进出细胞的方式 27 （二）同一物质的不同运输方式 物质 相应过程 运输方式 葡萄糖 进入红细胞 进入小肠绒毛上皮细胞、肾小管重吸收葡萄糖 Na+ 进入神经细胞 运出神经细胞 K+ 进入神经细胞 运出神经细胞 协助扩散 主动运输 协助扩散（离子通道） 主动运输（钠钾泵） 主动运输（钠钾泵） 协助扩散（离子通道） 胞吞和胞吐运输的一定是大分子物质吗？ 大分子物质都是通过胞吞和胞吐运输吗？同种物质进出细胞的运输方式一定相同？ 消耗能量的运输方式只有主动运输吗？ 不一定。如神经递质（小分子） 不一定。如RNA和蛋白质可通过“核孔”运输。 不一定。如胞吞和胞吐，一些大分子通过核孔运输。 神经细胞膜上的Na＋­--K＋泵、K＋通道和Na＋通道 物质出入细胞方式的判断 A水， BO2、CO2 C红细胞吸收葡萄糖 D甘油、脂肪酸、性激素、乙醇等脂溶性物质 E小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖 F无机盐、葡萄糖等逆浓度进出细胞 G神经细胞静息状态下K＋外流和兴奋时Na＋内流 H人红细胞吸收K＋排出Na＋ I胰岛B细胞分泌胰岛素 J神经细胞分泌神经递质 K吞噬细胞吞噬抗原 (1)以上属于自由扩散的是 。 (2)以上属于协助扩散的是 。 (3)以上属于主动运输的是 。 (4)以上属于胞吞的是 ，属于胞吐的是 。 A、B、 C、 E、F、 K I、J D G H 例1．(2018·全国卷Ⅱ)下列有关物质跨膜运输的叙述，正确的是(　　) A．巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散 B．固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输 C．神经细胞受到刺激时产生的Na＋内流属于被动运输 D．护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输 解析：巨噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞；固醇类激素如性激素以自由扩散的方式进入靶细胞；静息状态时，神经细胞膜外的Na＋浓度高于膜内，受到刺激时产生的Na＋内流是由通道蛋白协助的被动运输；甘油属于小分子脂溶性物质，以自由扩散的方式进入皮肤细胞。 C A．载体①逆浓度运输溶质分子 B．载体②具有ATP酶活性 C．载体①和②转运方式不同 D．载体②转运溶质分子的速率比自由扩散快 例2(江苏卷)如图为一种溶质分子跨膜运输的示意图。下列相关叙述错误的是 (　　) 解析：载体①是逆浓度梯度将溶质分子由胞外向胞内转运； 载体②是顺浓度梯度将溶质分子由胞内转运到胞外，不需要消耗ATP，载体②不具有ATP酶活性； 图中载体①和②分别参与溶质分子逆浓度梯度和顺浓度梯度的运输，前者是主动运输，后者是协助扩散； 依赖载体蛋白顺浓度梯度转运溶质分子的速率要比自由扩散快。 B 例3．许多物质在逆浓度进出细胞时都依赖于载体蛋白，且需要消耗能量，这种运输方式叫主动运输。其中，由ATP直接供能的方式为原发性主动运输，不由ATP直接供能的方式为继发性主动运输。如图为人的小肠上皮细胞与肠腔、组织液之间的部分物质交换示意图，标号①～③表示不同的载体蛋白。请分析回答以下问题： (1)图中载体蛋白③运输Na＋的方式为________，载体蛋白③运输葡萄糖的方式具体为__________________(填“原发性主动运输”或“继发性主动运输”)，该运输方式所消耗的能量来自__________。 (2)若载体蛋白②受蛋白抑制剂的影响而功能减弱，会造成小肠上皮细胞内Na＋浓度__________(填“上升”“下降”或“不变”)。由图可知，载体蛋白②的功能包括物质运输和________。 催化作用 协助扩散 继发性主动运输 膜内外Na＋浓度差(Na＋势能) 上升 [解析] (1)据图分析，Na＋运输是顺浓度梯度，且需要蛋白质作载体，但不消耗ATP，属于协助扩散，载体蛋白③运输葡萄糖逆浓度梯度，但并没有看见ATP直接供能，应属于继发性主动运输，该种运输方式所消耗的能量据图观察来自膜内外Na＋浓度差。(2)载体蛋白②采用主动运输方式将胞内Na＋向胞外运输，若蛋白②活动受到抑制，Na＋在小肠上皮细胞内的浓度会上升。载体蛋白②的功能包括物质运输和催化作用。(3)若上皮细胞中O2浓度下降，产生的能量减少，那么利用蛋白②运输Na＋的速率下降，导致Na＋浓度差减小，不利于蛋白③运输葡萄糖。 33 例3．许多物质在逆浓度进出细胞时都依赖于载体蛋白，且需要消耗能量，这种运输方式叫主动运输。其中，由ATP直接供能的方式为原发性主动运输，不由ATP直接供能的方式为继发性主动运输。如图为人的小肠上皮细胞与肠腔、组织液之间的部分物质交换示意图，标号①～③表示不同的载体蛋白。请分析回答以下问题： (3)若小肠上皮细胞因O2浓度降低造成细胞呼吸速率下降，结合图中细胞内的变化过程判断葡萄糖进入该细胞的速率是否会受影响？________(填“是”或“否”)，理由是___________________________________。 细胞有氧呼吸速率下降，载体蛋白②由于ATP产生不足而对Na＋转运速率下降，导致小肠上皮细胞内和肠腔之间的Na＋浓度差减少，不利于载体蛋白③逆浓度梯度运输葡萄糖 是 [解析] (1)据图分析，Na＋运输是顺浓度梯度，且需要蛋白质作载体，但不消耗ATP，属于协助扩散，载体蛋白③运输葡萄糖逆浓度梯度，但并没有看见ATP直接供能，应属于继发性主动运输，该种运输方式所消耗的能量据图观察来自膜内外Na＋浓度差。(2)载体蛋白②采用主动运输方式将胞内Na＋向胞外运输，若蛋白②活动受到抑制，Na＋在小肠上皮细胞内的浓度会上升。载体蛋白②的功能包括物质运输和催化作用。(3)若上皮细胞中O2浓度下降，产生的能量减少，那么利用蛋白②运输Na＋的速率下降，导致Na＋浓度差减小，不利于蛋白③运输葡萄糖。 34 例4．(2021·湖北选择性考试模拟)拟南芥液泡膜上存在Na＋/H＋反向转运载体蛋白，它可利用液泡内外H＋的电化学梯度(电位和浓度差)将H＋转出液泡，同时将Na＋由细胞质基质转入液泡。部分物质跨液泡膜转运过程如图所示，据图判断，下列叙述错误的是(　　) A．Na＋在液泡中的积累有利于提高拟南芥的耐盐能力 B．Na＋以主动运输的方式由细胞质基质进入液泡 C．Cl－以协助扩散的方式由细胞质基质进入液泡 D．H2O以自由扩散的方式进出液泡 D D　[Na＋在液泡中的积累能使液泡内Na＋浓度增大，有利于细胞吸水，进而提高拟南芥的耐盐能力，A正确；由图可知，液泡膜上的Na＋/H＋反向转运蛋白能将H＋转运出液泡的同时将细胞质基质中的Na＋转运到液泡内，说明Na＋进入液泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H＋电化学梯度，因此该过程Na＋进入液泡的方式为主动运输，B正确；由图可知，Cl－借助通道蛋白，以协助扩散的方式由细胞质基质进入液泡，C正确；H2O借助水通道蛋白以协助扩散的方式进出液泡，D错误。] 35 （三）影响物质跨膜运输的因素 判断以下曲线可以表示哪种运输方式（自由扩散/协助扩散/主动运输 ） a．具有特异性 b．具有饱和性 浓度差 浓度差 协助扩散（主动运输） 自由扩散 自由扩散或协助扩散 主动运输 松土可以增加土壤中O2含量，促进根系的有氧呼吸，有利于植物吸收无机盐离子 农业生产上给作物松土能促进作物生长的道理是_______。 温度 36 影响自由扩散、协助扩散、主动运输的主要因素 ①自由扩散：细胞膜内外物质的浓度差。 ②协助扩散：a.细胞膜内外物质的浓度差； b.转运蛋白的种类和数量。 ③主动运输: a.载体蛋白的种类和数量（核糖体）; b.能量（细胞质基质、线粒体) (1)图1、2表示物质浓度对跨膜运输速率的影响，其中图1表示的运输方式为 ，图2表示的运输方式是_______ ____。图2中P点之后运输速率不变的原因是__ _____ __。 例1、依据下图曲线分析及判断 膜上载体蛋白的数量有限 (2)图3、4表示O2浓度对跨膜运输速率的影响，其中图3表示的运输方式为 ，图4表示的运输方式为________。图4中P点之后运输速率不变的限制因素是________________。 例2、如图甲、乙分别是洋葱根尖在不同含氧量及不同底物浓度情况下（其他条件适宜），从含硝酸钾的全营养液中吸收NO3-离子吸收速率曲线图．相关描述不正确的是（　　） A．a点时影响离子吸收速率的主要因素是能量 B．b点时离子吸收速率不再增加是因为载体的数量有限 C．c点时影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度 D．d点时离子吸收速率不再增加是因为底物浓度太高，细胞发生质壁分离 D 载体数量有限 主动运输 协助扩散 主动运输 A、分析题图甲a点可知，该点以后随氧气浓度增加，主动运输的速率增加，说明该点的限制因素是氧气浓度，氧气通过影响细胞呼吸影响能量的供应从而影响主动运输的速率，a点时影响离子吸收速率的主要因素是能量，A正确； B、分析题图可知，b点后氧气浓度增加，主动运输速率不再增加，说明能量不再是限制因素，此时的限制因素可能是载体数量，B正确； C、分析题图乙可知，c点后随底物浓度增加主动运输的速率增加，说明该点限制离子吸收的因素是底物浓度，C准正确； D、分析题图乙可知，d后随底物浓度增加，离子的吸收速率不再增加，此时限制离子吸收的因素可能是能量不足或载体数量有限，D错误． 39 例1（典型例题）柽柳是泌盐植物，叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的盐分排出，是强耐盐植物．植物吸收离子可有两种方式主动运输和被动运输．主动运输和被动运输最主要的区别是否需要能量，而能量主要是通过细胞的有氧呼吸提供的．柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输还是被动运输，请设计实验加以证明． ①实验步骤： a．取甲、乙两组生长发育相同的柽柳幼苗，放入适宜浓度的含有Ca2+、K+的溶液中． b．甲组给予正常的呼吸条件，乙组 ． c．一段时间后测定两组植株根系 ． ②实验结论： a．若两组植株对Ca2+、K+的吸收速率相同，说明 ； b． ． 加入ATP合成的抑制剂（或加入呼吸酶抑制剂，或完全抑制呼吸作用） 对Ca2+、K+的吸收速率 怪柳从土壤中吸收无机盐是被动运输 若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率，说明柽柳从土壤中吸收无机盐是主动运输 1、分组编号 2、处理自变量，平衡无关变量 3、检测因变量（结果） 4、分析结果，得出结论 实验设计：探究物质跨膜运输方式 40 例2．某学校生物兴趣小组验证牛的成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，而非主动运输。现提供如下材料：牛的成熟红细胞若干、培养瓶、葡萄糖浓度测试仪、蒸馏水、5%的葡萄糖溶液、5 mL葡萄糖载体抑制剂和5 mL呼吸抑制剂等，请完善如下实验过程： (1)实验原理：主动运输需要载体和消耗能量，协助扩散需要载体和具有浓度差。 (2)实验步骤： ①取三个培养瓶，编号A、B、C，向三个培养瓶中分别加入等量的牛的成熟红细胞和5%的葡萄糖溶液。1、分组编号 ②______________________________________________________ ； ③在相同且适宜的培养条件下培养一定时间后， __________ _____； (3)预期结果：_____________________________ 。 向A瓶中加入5 mL蒸馏水，向B瓶中加入5 mL葡萄糖载体抑制剂，向C瓶中加入5 mL呼吸抑制剂 利用葡萄糖浓度测试仪测定各培养瓶中葡萄糖的含量 A瓶和C瓶中葡萄糖含量大致相等且小于B瓶 牛的成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，而非主动运输 (4)实验结论：_____________________________ ___________。 2、处理自变量，平衡无关变量 3、检测因变量（结果） 4、分析结果，得出结论 41 42 The end,thank you! 半透膜两侧的浓度差 半透膜表面积的大小 在其他条件相同的情况下，半透膜两侧的浓度差越大，单位时间内进出半透膜的水量越多，液面变化越明显 在浓度B＝C>A，其他条件相同的情况下，半透膜的表面积越大，单位时间内进出半透膜的水量越多，液面变化越明显 2、影响渗透作用中“液面变化速率”的因素 例1、如图1所示的甲、乙、丙三个渗透装置中，三个漏斗颈的内径相等，漏斗内盛有浓度相同的蔗糖溶液，且漏斗内液面高度相同，漏斗口均封以半透膜，置于同一个水槽的清水中。三个渗透装置的半透膜的面积和所盛蔗糖溶液的体积不同，如下表所示。图2中曲线1、2、3表示漏斗液面高度随时间的变化情况。则曲线1、2、3与甲、乙、丙三个装置的对应关系是( ) A．1-丙；2-甲；3-乙 B．1-乙；2-甲；3-丙 C．1-甲；2-乙；3-丙 D．1-丙；2-乙；3-甲 A 44 例2.如图为渗透平衡时的装置(糖类不能通过半透膜)，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，以渗透平衡时的液面差为观测指标，正确的是(　　) A．若向漏斗中滴入清水，平衡时m将增大 B．若向漏斗中加入蔗糖分子，则平衡时m不变 C．若向漏斗中加入蔗糖酶，则平衡时m不变 D．达到新的平衡时，水分子进出半透膜的速率相等 解析：　若向漏斗中滴入清水，渗透压降低，吸水能力减弱，则平衡时m将减小；若向漏斗中加入蔗糖分子和蔗糖酶，渗透压增大，则平衡时m值将增大；达到新的平衡时，水分子进出半透膜的速率相等，液面不再升高。 D 例5．如图表示动物某组织细胞膜转运部分物质的示意图，下列叙述与图中信息不相符的是 (　　) A．甲侧为细胞外，乙侧为细胞内 B．Na＋既可顺浓度梯度运输也可逆浓度梯度运输 C．图示中葡萄糖跨膜运输的直接驱动力不是ATP D．图示中葡萄糖跨膜运输的方式与细胞吸收甘油的方式相同 D 2 3 解析：根据图示分析，图中Na＋以主动运输的方式被运出细胞，K＋以主动运输的方式进入细胞。细胞膜受刺激后，通透性改变，通过Na＋通道使Na＋内流，由高浓度到低浓度，所以甲侧为细胞外，乙侧为细胞内，A正确；从图中可以看出，Na＋可以顺浓度梯度进行被动运输，也可以逆浓度梯度进行主动运输，B正确；图示中葡萄糖的运输没有ATP参与，可能是协助扩散，如红细胞吸收葡萄糖，C正确；细胞吸收甘油的方式是自由扩散，D错误。 答案：D　 46 实验方案： 1、分组编号：将长势相同的植物根细胞平均分为两组，编号甲组、乙组; 4、分析结果，得出结论：若甲组根细胞对Ca2+的吸收速率大于乙组，则 为主动运输。若甲组根细胞对Ca2+的吸收速率与乙组几乎相同，则为 被动运输。 2、：甲组不做处理，乙组加入呼吸酶抑制剂， 其他条件相同且适宜，将上述两组根细胞放在含有一定浓度Ca2+的溶 液中培养一段时间； 3、检测因变量（结果）：分别测定甲乙两组根细胞对Ca2+的吸收速率； 47 ＞ Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) 协助扩散或主动运输 自由扩散或协助扩散 主动运输 载体蛋白的数量 自由扩散 $