步步高 高考生物北师大版大一轮复习讲义文档第二文档格式.docx

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（2）c处的浓度与细胞外的浓度相等。

（3）当停止质壁分离时，b与c的浓度相等。

1．不同渗透装置中水分子运动情况及液面变化

（1）溶质不能通过半透膜的情况

①若S1溶液浓度大于S2溶液浓度，则单位时间内由S2→S1的水分子数多于由S1→S2的，外观上表现为S1溶液液面上升；

若S1溶液浓度小于S2溶液浓度，则情况相反，外观上表现为S1溶液液面下降。

②在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差Δh，则S1溶液浓度仍大于S2溶液浓度。

因为液面高的一侧形成的压强，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。

（2）溶质能通过半透膜的情况

若S1溶液浓度大于S2溶液浓度，则最初单位时间内由S2→S1的水分子数多于由S1→S2的，随着溶质的扩散，最终S1和S2溶液浓度相等，外观上表现为S1溶液液面先上升后下降，最终S1和S2溶液液面持平；

若S1溶液浓度小于S2溶液浓度，则情况相反。

2．成熟植物细胞和外界溶液形成的渗透系统与渗透作用模型的比较

项目

渗透作用模型

植物细胞与外界溶液形成的渗透系统

图解

基本条件

半透膜、浓度差

原生质层——选择透过性膜；

浓度差——细胞液与外界溶液之间的浓度差

原理

水分子通过半透膜的扩散作用

水分子通过原生质层在细胞液与外界溶液之间发生扩散

水扩散总趋势

低浓度溶液→高浓度溶液

特别提醒　有关渗透作用的两个易错点

（1）水的运输特点：

无论细胞吸水还是失水，水分子通过原生质层的扩散都是双向进行的。

（2）渗透平衡的实质：

渗透平衡只意味着半透膜两侧的水分子移动到达平衡状态，既不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。

命题点一　渗透作用现象的分析

1．若半透膜允许水分子通过，不允许蔗糖分子通过，下列关于渗透现象的说法正确的是（　　）

A．初始状态半透膜一侧是蔗糖，一侧是清水，渗透平衡时，半透膜两侧浓度相等

B．初始状态半透膜一侧是蔗糖，一侧是清水，渗透平衡时，半透膜两侧浓度不可能相等

C．初始状态半透膜两侧是不同浓度的蔗糖溶液，渗透平衡时，膜两侧浓度不可能相等

D．初始状态半透膜两侧是不同浓度的蔗糖溶液，渗透平衡时，半透膜两侧浓度一定相等

答案　B

解析　初始状态半透膜一侧是蔗糖，一侧是清水，膜两侧溶液水分子进出的速率相等即渗透平衡时，半透膜两侧浓度不可能相等，仍然是蔗糖一侧的浓度较大；

半透膜只能让水通过，不能让蔗糖通过，渗透平衡时，半透膜两侧浓度可能相等。

2．如图表示一中间隔以半透膜（只允许水分子通过）的水槽，两侧分别加入等物质的量浓度的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液。

然后在半透膜两侧加入等质量的麦芽糖酶，在加入麦芽糖酶前后M、N两侧液面的变化是（　　）

A．加酶前M侧液面上升，加酶后N侧液面上升并高于M侧液面

B．加酶前M侧液面上升，加酶后N侧液面上升并等于M侧液面

C．加酶前后M、N两侧液面不变

D．加酶前M、N两侧液面不变，加酶后N侧液面上升并高于M侧液面

答案　D

解析　M侧和N侧分别加等物质的量浓度的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液，所以加酶前液面不变；

麦芽糖酶将1分子的麦芽糖分解为2分子的葡萄糖，在半透膜两侧加入等质量的麦芽糖酶，麦芽糖水解，N侧的葡萄糖溶液浓度大于M侧，进入N侧水分子的数目大于流出N侧的水分子数目，N侧液面上升且高于M侧液面，故选D。

命题点二　与渗透作用有关的实验探究

3．某同学为探究膜的通透性而设计了如图所示的渗透装置，开始时烧杯内的液面和长颈漏斗内的液面相平。

在长颈漏斗内液面上升的过程中（　　）

A．液面上升的速率先加快后减慢最终维持稳定

B．水分子通过半透膜从蔗糖溶液向清水扩散的速率逐渐减慢

C．当半透膜两侧液体浓度相等时，水分子不再通过半透膜扩散

D．当半透膜两侧水分子进出速率相等时，长颈漏斗内液面最高

解析　实验开始时，由于单位体积清水中水分子数量多于蔗糖溶液，因此，水分子通过半透膜扩散进入蔗糖溶液的速率大于由蔗糖溶液扩散进入清水中的速率；

随着水分子进入漏斗内量的增多，蔗糖溶液浓度下降，同时由于漏斗液面升高与烧杯中液体形成的压力差增加，水分子扩散进入漏斗内的速率下降，而反方向水分子扩散速率升高，当水分子在半透膜两侧进出速率相等时，漏斗内液面达到最高并停止上升，即最终液面上升的速率变为0。

4．（2016·

赣州模拟）某同学进行如下图所示的实验，甲图为实验开始状态，乙图为实验结束状态。

请在乙图所示实验结果的基础上继续实验，探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。

增添的实验材料：

蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。

（1）请设计出继续实验的简要步骤：

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________。

（2）预测实验现象并做出结论：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案　

（1）①向a、b两管中分别加入等量蔗糖酶溶液，观察a、b两管内液面的变化　②吸取a、b两管内适量液体，分别加入A、B两试管中，并加入斐林试剂，沸水浴加热，观察A、B试管内有无砖红色沉淀

（2）如果a、b两管液面高度差缩小，且A、B试管内均有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物能通过半透膜；

如果a、b两管液面高度差增大，且A试管内无砖红色沉淀、B试管内有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物不能通过半透膜

1．验证渗透作用发生条件的方法

（1）具有半透膜

（2）半透膜两侧溶液具有浓度差

2．探究物质能否通过半透膜的方法（以碘和淀粉为例）

烧杯内盛淀粉溶液

漏斗内盛碘液

结论

变蓝

不变蓝

碘能通过半透膜，而淀粉不能

淀粉能通过半透膜，而碘不能

淀粉和碘都能通过半透膜

淀粉和碘都不能通过半透膜

命题点三　细胞吸水与失水的分析

5．（2016·

郑州十校联考）图甲是人的红细胞长时间处在不同浓度的NaCl溶液中，红细胞的体积（V）与初始体积（V0）之比的变化曲线；

图乙是某植物细胞在一定浓度的NaCl溶液中细胞失水量的变化情况。

下列分析正确的是（　　）

A．从图甲可见250mmol·

L－1NaCl溶液不影响人红细胞的代谢

B．图乙中植物细胞体积会发生明显的变化，先减小后增大

C．图乙中a点细胞失水量最大，此时细胞吸水能力最小

D．人的红细胞长时间处在300mmol·

L－1NaCl溶液中可能死亡，图乙中的处理时间内细胞一直有生物活性

解析　图甲中，250mmol·

L－1NaCl溶液中红细胞体积与初始体积之比小于1，说明红细胞失水皱缩，会影响红细胞的代谢，A错误；

图乙中植物细胞失水量先变大后变小，之后表现为吸水，故植物细胞原生质体体积先变小后变大，植物细胞由于细胞壁的保护作用，细胞体积几乎不变，B错误；

图乙中，a点植物细胞失水量最多，此时细胞吸水能力最高，C错误；

人的红细胞长时间处在300mmol·

L－1NaCl溶液中会因失水过多而死亡，而图乙细胞在处理时间内细胞先失水后吸水，说明细胞原生质层具有选择透过性，细胞一直具有生物活性，D正确。

6．（2016·

成都模拟）五个大小相同的马铃薯幼根与物种A的幼根分别放入甲～戊五种不同浓度的蔗糖溶液中，数小时后，取出称重，重量变化如图所示。

以下关于该实验结果的说法不正确的是（　　）

A．与马铃薯幼根细胞液等渗的溶液是甲溶液

B．马铃薯比物种A更耐旱

C．物种A幼根的细胞在甲浓度溶液中一定会发生明显的质壁分离

D．在这五种蔗糖溶液中，浓度最大的是乙溶液

答案　C

解析　在甲溶液中，马铃薯幼根细胞的重量不变，说明马铃薯吸水和失水处于动态平衡，甲溶液是马铃薯幼根细胞液的等渗溶液，A正确；

由图可知，马铃薯吸水能力要比物种A强，所以马铃薯更耐干旱，B正确；

幼根细胞的发育程度不同，因此其不一定会发生明显的质壁分离，C错误；

在这五种蔗糖溶液中，乙溶液中的马铃薯幼根细胞的重量减少最大，说明乙溶液的浓度最大，D正确。

细胞吸水、失水的判断方法

（1）通过比较细胞外溶液和细胞液的浓度大小来判断。

当细胞外溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水；

当细胞外溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水。

当细胞外溶液与细胞液的浓度相等时，细胞失水量和吸水量相等，处于动态平衡。

（2）根据重量或长度变化（如萝卜条）来判定。

若重量增加或长度变长，则吸水；

反之则失水。

考点二　物质出入细胞的方式及影响因素

1．物质出入细胞的方式（连线）

特别提醒　

（1）小分子跨膜运输体现了膜的功能特点——选择透过性；

胞吞和胞吐体现了膜的结构特点——流动性。

（2）大分子胞吞、胞吐过程中穿过的生物膜层数为0层。

2．影响物质跨膜运输因素的分析

（1）浓度差对物质跨膜运输的影响

浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。

自由扩散中，浓度差越大，运输速率越大；

协助扩散中，浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加，原因是受载体蛋白数量的限制。

（2）载体数量对跨膜运输的影响

载体蛋白主要影响协助扩散和主动运输。

其他条件适宜的情况下，载体蛋白数量越多，运输速率越大。

自由扩散不受载体蛋白数量的影响。

（3）氧气含量对跨膜运输的影响

通过影响细胞的呼吸进而影响主动运输的速率。

①P点时，无氧呼吸为离子的吸收提供能量。

②PQ段：

随着氧气含量的增加，有氧呼吸产生的能量越多，主动运输的速率也越大。

③Q点以后：

当氧气含量达到一定程度后，受载体蛋白数量以及其他的限制因素运输速率不再增加。

（4）温度

（1）细胞质中的氢离子可以通过扩散作用进入液泡内（　×

（2）Na＋与有关载体蛋白结合排出神经细胞属于主动运输（　√　）

（3）细胞外液中的K＋进入神经细胞属于自由扩散（　×

（4）液泡中积累了大量离子，故液泡膜不具有选择透过性（　×

（5）主动运输使膜内外物质浓度趋于一致，维持了细胞的正常代谢（　×

（6）同一种物质进出不同细胞时，运输方式可能不同（　√　）

图甲、乙分别为物质进出细胞的坐标图和模式图，请分析回答：

（1）甲、乙的物质进出细胞方式一样吗？

为什么？

提示　不一样。

图甲中a点以后物质是逆浓度梯度运输，为主动运输；

图乙中物质顺浓度梯度运输，需要载体蛋白，但不消耗能量，为协助扩散。

（2）图乙的物质运输方式也可以逆浓度梯度进行吗？

提示　不能，逆浓度梯度运输一定消耗能量。

（3）只要是消耗能量的运输方式就是主动运输吗？

提示　不是，需要消耗能量的运输方式除了主动运输，还有胞吞和胞吐。

命题点一　物质跨膜运输方式的判断

疑难精讲

“三步法”判断物质出入细胞的方式

1．如图显示物质P和Q跨膜出细胞，下列叙述正确的是（　　）

A．物质P可能是氧气

B．物质Q一定是水分子

C．物质P和Q出细胞都需要载体

D．物质P和Q出细胞未必都消耗能量

解析　物质P出细胞是逆浓度梯度，为主动运输，物体Q出细胞是顺浓度梯度，可表示被动运输。

氧气的运输方式是自由扩散，即图中物质Q，A错误；

水分子的运输方式是自由扩散，可用物质Q表示，但物质Q不一定是水分子，B错误；

物质P出细胞需要载体，物质Q出细胞是被动运输，包括自由扩散和协助扩散，而自由扩散不需要载体，C错误；

物质P的运输方向是低浓度到高浓度，表示主动运输，需要消耗能量，物质Q的运输方向是高浓度到低浓度，可表示被动运输，不需要消耗能量，D正确。

2．（2016·

保定调研）小鼠细胞在浓度为100mmol·

L－1和300mmol·

L－1的物质N溶液中，某时刻吸收物质N的速率依次是10mmol·

min－1和20mmol·

min－1，下列相关叙述正确的是（　　）

A．持续增加物质N的浓度，其进入细胞的速率会持续增大

B．增加氧气的浓度，物质N进入细胞的速率会持续增大

C．增加载体的数量，物质N进入细胞的速率会持续增大

D．无法确定物质N进入细胞的方式

解析　题干中仅给出了物质N溶液浓度不同时，小鼠细胞吸收物质N的速率不同，没有给出物质N在细胞内的浓度及吸收物质N是否需要能量和载体的信息，因此不能确定物质N进入细胞的具体方式。

若细胞吸收物质N的方式是协助扩散或主动运输，则随物质N的浓度持续增加，吸收速率不会持续增大。

若细胞吸收物质N的方式是自由扩散或协助扩散，则吸收速率与氧气浓度无关；

若是主动运输，受载体数量限制，吸收速率也不会随氧气浓度的增加而持续增大。

若细胞吸收物质N的方式是自由扩散，吸收速率与载体数量无关；

若是主动运输，吸收速率也不会随载体数量的增加而持续增大。

3．右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（　　）

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

解析　由图可知载体①逆浓度梯度运输溶质分子，A正确；

载体②顺浓度梯度运输溶质分子，不消耗ATP，不具有ATP酶活性，B错误；

载体①和②转运方式不同，前者是主动运输，后者是协助扩散，C正确；

协助扩散有载体协助，自由扩散没有，前者快，D正确。

有关物质出入细胞方式的6个“不要漏掉”

（1）需要载体蛋白协助的运输方式除主动运输外，不要漏掉协助扩散。

（2）消耗能量的运输方式除主动运输外，不要漏掉胞吞和胞吐。

（3）从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外，不要漏掉协助扩散。

（4）影响协助扩散运输速率的因素除载体蛋白数量外，不要漏掉浓度差。

（5）与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外，不要漏掉载体蛋白的合成场所——核糖体。

（6）运输速率与O2浓度无关的运输方式除自由扩散外，不要漏掉协助扩散。

命题点二　影响物质跨膜运输的因素及方式的探究

4．如图表示在一定范围内细胞膜外某物质浓度变化与该物质进入细胞膜内速率的关系，据图分析，下列说法正确的是（　　）

A．该物质进入细胞的方式是自由扩散

B．该物质通过膜时必须与载体蛋白结合

C．该物质可能是水或甘油

D．该物质只能从浓度低的一侧向浓度高的一侧移动

解析　据图分析，在一定范围内随着物质浓度增加该物质运输速率增加，当物质浓度达到一定时，物质运输速率不再增加，说明受到载体蛋白数量的限制，故该物质运输方式为协助扩散或主动运输，A错误；

协助扩散的特点是需要载体蛋白，不需要能量，主动运输的特点是需要载体蛋白和能量，B正确；

水和甘油是通过自由扩散进入细胞膜，C错误；

协助扩散是从高浓度到低浓度运输，主动运输从浓度低的一侧向浓度高的一侧移动，D错误。

5．用呼吸抑制剂处理人体红细胞，下列物质吸收量显著减少的一组是（　　）

解析　氨基酸是主动运输，其吸收需要细胞呼吸提供的能量和载体蛋白，葡萄糖进入红细胞是协助扩散，与能量无关，A错误；

氨基酸和钾离子的运输方式都是主动运输，能量降低会使其吸收速率下降，B正确；

氧气和水的运输方式都是自由扩散，抑制细胞呼吸对它们的吸收没有影响，C错误；

甘油和脂肪酸都是自由扩散，D错误。

6．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。

柽柳从土壤中吸收无机盐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：

①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。

②甲组给予正常的呼吸条件，乙组_________________________________。

③________________________________________________________________________。

（2）实验结论：

①若两组植株对Ca2＋、K＋的吸收速率相同，说明________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________

答案　

（1）②完全抑制细胞呼吸

③一段时间后测定两组植株根系对Ca2＋、K＋的吸收速率

（2）①柽柳从土壤中吸收无机盐是被动运输

②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

探究物质跨膜运输方式的实验设计

（1）探究是主动运输还是被动运输

植株＋培养液

（2）探究是自由扩散还是协助扩散

命题点三　各种“膜”特点的区分

借助结构模式图，比较、区分不同“膜”的特点

（1）选择透过性膜是指细胞膜等具有活性的生物膜。

它具有半透膜的物理特性，更重要的是具有主动选择性，对物质的吸收与否及吸收的多少取决于膜上载体蛋白的种类与数量，因此不能将生物膜看作单纯的半透膜。

（2）半透膜是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。

物质能否通过取决于分子的大小，如常见的半透膜有动物的膀胱膜、肠衣、鸡蛋的蛋壳膜等。

水、葡萄糖等较小的分子可以通过，而蔗糖、蛋白质等较大的分子不能通过。

（3）核被膜是双层膜，将细胞的核、质分开，由于其上有核孔，mRNA只能通过核孔进入细胞质，而氨基酸、葡萄糖、离子和小分子等可通过核被膜。

7．比较生物膜和人工膜（双层磷脂）对多种物质的通透性，结果如图，据此不能得出的推论是（　　）

A．生物膜上存在着协助H2O通过的物质

B．生物膜对K＋、Na＋、Cl－的通透具有选择性

C．离子以协助扩散方式通过人工膜

D．分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率

解析　A项，由图示可知，生物膜和人工膜对甘油、CO2、O2的通透性相同，而生物膜对H2O的通透性大于人工膜的，说明生物膜上存在着协助H2O通过的物质；

B项，生物膜对K＋、Na＋、Cl－的通透性不同，说明生物膜对这些离子的通透具有选择性；

C项，从图中可以看出，人工膜对K＋、Na＋、Cl－的通透性相同，说明人工膜对离子的吸收无选择性，生物膜对离子的通透性不同，且大于人工膜的通透性，说明生物膜上有协助离子通过的物质，而人工膜上无协助离子通过的物质，故离子不是以协助扩散方式通过人工膜；

D项，甘油、CO2、O2、H2O等不同物质的分子大小不同，其通过人工膜的扩散速率也不同，说明分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率。

8．如图为受体介导的胞吞作用，根据图示，下列叙述不正确的是（　　）

A．该过程以膜的选择透过性为基础才能发生

B．该过程要有细胞表面识别和内部供能才可能完成

C．构成小泡的基本骨架是磷脂双分子层

D．神经细胞释放神经递质的过程有膜成分的更新

答案　A

解析　胞吞、胞吐作用以膜的流动性为基础才能发生，A项错误；

由题图中胞吞过程需要信息分子与受体结合才能发生，体现了细胞膜表面识别作用，而且胞吞过程需要消耗能量，B项正确；

小泡是细胞膜内陷形成的，构成细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，C项正确；

神经细胞通过胞吐方式将神经递质释放到细胞外，突触小泡与细胞膜的融合实现了细胞膜成分的更新，D项正确。

考点三　探究细胞质壁分离和复原与外界溶液浓度的关系

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．探究细胞质壁分离和复原与外界溶液浓度的关系的相关实验

实验一　细胞质壁分离实验

将一定量的不同浓度梯度的蔗糖溶液分别加入不同的培养皿中（如图所示）

实验二　细胞质壁分离复原实验

将实验一中发生质壁分离的细胞做如下处理

（1）假设所用的洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞液浓度在0.15～0.18g/mL之间，推测不同浓度蔗糖溶液中细胞的变化，填入下表：

蔗糖溶液浓度

0.1g/mL

0.2g/mL

0.3g/mL

0.4g/mL

细胞吸水、失水

吸水

失水

质壁分离程度

不发生

轻微

明显

很明显

（2）要进一步探究细胞开始质壁分离的准确浓度，应该怎样做？

答案　在0.1g/mL和0.2g/mL浓度之间设置更小的浓度梯度，进行相同的实验。

1．巧判细胞能否发生质壁分离和复原

（1）从细胞角度分析

①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞（如根尖分生区细胞）不发生质壁分离和复原现象。

②具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离和复原现象。

（2）从溶液角度分析

①在一定浓度（溶质不能透过膜）的溶液中只会发生质壁分离现象，不能发生质壁分离后自动复原现象（只有用清水或低渗溶液处理，方可复原）。

②在一定浓度（溶质可透过膜）的溶液（如KNO3、甘油等）中可发生质壁分离后自动复原现象。

③在过高浓度溶液中可发生质壁分离现象，因过度失水而不会发生质壁分离复原现象。

2．质壁分离和复原实验的拓展应用

（1）判断成熟植物细胞的死活

（2）测定细胞液浓度范围

（3）比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度

（4）鉴别不同种类的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）

问题探究

（1）实验时一定要选择紫色洋