高考生物一轮复习专题物质跨膜运输的实例精Word格式.docx
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③活的生物膜才具有选择透过性
④只有活的生物膜才具有半透性
A．①③B．①④C．②③D．②④
排雷 明确两种膜的本质区别——是否具有选择性；
共性——允许水分子通过，大分子都不能通过。
1．扩散作用和渗透作用的关系
物质从高浓度区域向低浓度区域的运动称为扩散作用。
渗透作用是一种特殊方式的扩散，它是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜（或选择透过性膜）进行的扩散。
2．半透膜和选择透过性膜的关系
（1）区别
①半透膜可以是生物性的选择透过性膜，也可以是无生命的物理性膜，即指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜，物质能否通过取决于分子的大小。
②选择透过性膜是具有生命的生物膜，载体蛋白的存在决定了其对不同物质是否吸收选择性。
细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。
（2）共性：
都允许水分子自由通过，而不允许大分子物质通过。
3．原生质层和原生质体的关系
（1）原生质层是成熟的植物细胞内相当于半透膜的结构，由细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质组成，不包括细胞核和液泡内的细胞液。
此结构仅存在于成熟的植物细胞中。
（2）原生质体是去除了植物细胞壁后所剩下的具有生物活性的植物细胞结构，包括细胞膜、细胞质、细胞核三部分，常作为植物细胞融合的材料。
1．下列现象属于渗透作用的是（ ）
①水分子通过植物细胞的细胞壁
②水分子或其他溶剂分子通过细胞膜
③蔗糖分子通过细胞壁
④水分子或其他溶剂分子通过液泡膜
⑤水分子或其他溶剂分子通过原生质层
⑥干大豆种子泡在清水中逐渐胀大
⑦暑天新鲜蔬菜在空气中萎蔫
A．①②③B．③④⑤
C．②④⑤D．①③⑤
考点23 提升实验的分析判断能力——渗透系统和渗透作用
2．（2011·
新课标全国卷，4）撕取紫色洋葱外表皮，分为两份，假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致，一份在完全营养液中浸泡一段时间，浸泡后的外表皮称为甲组；
另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间，浸泡后的外表皮称为乙组。
然后，两组外表皮都用浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液处理，一段时间后表皮细胞中的水分不再减少。
此时甲、乙两组细胞水分渗出量的大小，以及水分运出细胞的方式是（ ）
A．甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，主动运输
B．甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高，主动运输
C．甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低，被动运输
D．甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，被动运输
排雷 失水或吸水的多少和速率主要取决于浓度差的大小。
1．渗透系统的组成（如图）及条件
（1）半透膜可以是生物性的选择透过性膜，如细胞膜，也可以
是物理性的过滤膜，如玻璃纸。
（2）半透膜两侧的溶液具有浓度差。
浓度差的实质是单位体积
溶液中溶质分子数的差，即物质的量浓度之差。
2．渗透作用的发生（溶质分子不能通过半透膜）
（1）当S1浓度>
S2浓度时，由S2→S1的水分子数多于由S1→S2的水分子数，漏斗（S1）液面上升。
（2）当S1浓度<
S2浓度时，由S1→S2的水分子数多于由S2→S1的水分子数，漏斗（S1）液面下降。
注意 ①若溶质分子能通过半透膜，则先是浓度高的一侧液面升高，随后另一侧液面上升，最后达到渗透平衡。
②上图中，在达到渗透平衡后，只要存在液面差Δh，则S1溶液的浓度仍大于S2溶液的浓度。
③水分子的移动方向：
双向移动，但最终结果是单位体积内水分子数多（低浓度）的溶液流向单位体积内水分子数少（高浓度）的溶液。
④此实验因变量是漏斗内液面变化，但不能用烧杯液面变化作描述指标，因现象不明显。
3．验证渗透作用的发生
（1）验证渗透作用的发生需具半透膜
（2）验证发生水分子的移动需具浓度差
（3）探究物质能否通过半透膜（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
4.渗透装置的应用——可用于确认与比较两种不同溶液的浓度（或渗透压）大小
比较
漏斗内
烧杯内
溶液浓度
M
N
现象及结论
①若漏斗内液面上升，则M>
②若漏斗内液面不变，则M＝N
③若漏斗内液面下降，则M<
注意 初始状态时漏斗内外液面相等。
5．动物细胞构成渗透系统可发生渗透作用
动物细胞膜相当于一层半透膜。
外界溶液浓度<
细胞质浓度时，细胞吸水膨胀；
反之，则细胞失水皱缩；
当外界溶液浓度＝细胞质浓度时，水分进出平衡。
2．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0.1mol/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型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
3．五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（细胞失水过多会导致死亡），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正确的是（ ）
A．物种A比马铃薯更耐干旱
B．在甲溶液中加入适量的蔗糖酶，在最初一段时间，其中的马铃薯幼根细胞液浓度将减小
C．物种A在与马铃薯根细胞液等渗的完全培养液中不能正常生长
D．当马铃薯根细胞在乙蔗糖溶液中重量不再发生变化时，渗透作用依然进行
考点24 观察类实验技能提升——观察植物细胞的质壁分离及复原
3．（2011·
天津卷，2）将紫色洋葱鳞片叶表皮浸润在0.3g/mL的蔗糖溶液中，1分钟后进行显微观察，结果见下图。
下列叙述错误的是（ ）
A．图中L是细胞壁，M是液泡，N是细胞质
B．将视野中的细胞浸润在清水中，原生质体会逐渐复原
C．实验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在显著差异
D．洋葱根尖分生区细胞不宜作为该实验的实验材料
排雷
（1）明确实验材料的选取——有大液泡的活细胞。
（2）明确显微状态下各细胞结构的位置。
质壁分离时细胞质位置不明显，透明部位应为外界溶液。
1．原理
成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用
当细胞液浓度＜外界溶液浓度时，失水，质壁分离；
当细胞液浓度＞外界溶液浓度时，吸水，质壁分离复原。
注意 ①分生区细胞和干种子细胞因无大液泡，不能发生渗透作用，无质壁分离和复原现象。
②植物细胞有细胞壁的存在，不管失水还是吸水，细胞体积变化不大。
但动物细胞体积会发生明显变化。
2．流程
3．质壁分离的原因分析
（1）原因
→细胞渗透失水
（2）表现
特别提醒
（1）实验成功的关键
实验成功的关键是实验材料的选择，必须选择有大液泡并有颜色的植物细胞，便于在显微镜下观察。
（2）质壁分离和质壁分离复原中水分子移动是双向的，结果是双向水分子运动的差别所导致的现象。
（3）质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低的外界溶液，因细胞壁是全透性且有水分子通过原生质层渗出来。
（4）若用50%蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，因为细胞过度失水而死亡。
（5）若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做实验会出现自动复原现象，因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。
4．某同学在实验室中做“植物细胞的吸水和失水”实验时，在实验室教师的帮助下，进行了一系列的创新实验，实验步骤和现象如下表：
实验组
5分钟
再过5分钟
滴加清水5分钟
①
0.3g/mL蔗糖溶液
x
无变化
质壁分离复原
②
0.5g/mL蔗糖溶液
质壁分离
y
③
1mol/LKNO3溶液
z
④
1mol/L醋酸溶液
细胞大小无变化
对上表的推断或解释不正确的是（ ）
A．x为质壁分离，因为细胞壁伸缩性弱于细胞膜
B．y为质壁分离，可能导致细胞失水过多而死亡
C．z为细胞稍增大，细胞液颜色逐渐变浅
D．④组无变化是因为细胞吸水量等于失水量
质壁分离和复原实验及拓展应用
1．在实验中要始终保持细胞活性的实验有
（1）观察植物细胞的质壁分离和复原。
（2）用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体。
（3）探究酵母菌的呼吸方式。
（4）探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用。
2．植物细胞质壁分离与复原实验的拓展
（1）判断细胞的死活
待测细胞＋分离剂
实验单一变量：
待测细胞的生活状态。
（2）测定细胞液浓度范围
待测细胞＋一系列浓度梯度的分离剂
细胞液浓度范围介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的外界溶液的浓度范围之间
不同浓度的分离剂。
（3）比较不同植物细胞的细胞液浓度
不同植物细胞＋同一浓度的分离剂
刚发生质壁分离所需时间比较→判断质壁分离速度（或细胞液浓度）
不同植物细胞。
（4）比较未知浓度溶液的浓度大小
同一植物的成熟细胞＋未知浓度的溶液
刚刚发生质壁分离所需时间→比较所用时间长短→判断溶液浓度的大小（时间越短，未知溶液的浓度越大）
未知浓度的溶液。
（5）验证原生质层和细胞壁伸缩性大小
成熟植物细胞＋分离剂
植物细胞原生质层和细胞壁的伸缩性差异。
（6）鉴别不同种类的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）
成熟植物细胞＋不同种类溶液→
不同种类的溶液。
典例 回答下列与细胞有关的实验问题。
（1）下列4项实验中，需保持细胞生理活性的有______（填序号）。
①观察叶绿体和线粒体
②观察洋葱鳞片叶内表皮细胞中DNA的分布
③探究酵母菌的呼吸方式
④红细胞中血红蛋白的提取和分离
（2）按下面步骤进行质壁分离实验
步骤一：
在洁净的载玻片中央加一滴清水，取一片藓类小叶，盖上盖玻片。
步骤二：
从盖玻片一侧滴入0.3g/mL的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。
这样重复几次，使盖玻片下面的藓类小叶浸润在0.3g/mL的蔗糖溶液中。
步骤三：
在显微镜下观察，结果如图所示。
①图中A、B处的颜色分别是________。
②如果上述实验步骤二中从盖玻片的一侧滴入的是加有伊红（植物细胞不吸收的红色染料）的0.3g/mL的蔗糖溶液，则在显微镜下观察到A、B处颜色分别是________。
③如果将步骤二中浸润在0.3g/mL的蔗糖溶液中的藓类小叶的装片放在80℃条件下处理一段时间（装片中的藓类小叶保持在0.3g/mL的蔗糖溶液中）。
在显微镜下清晰地观察到细胞结构后，为更准确地判断A处颜色，对显微镜的操作方法是__________、________________。
如果A处呈绿色，可能的原因是_______________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
对渗透作用的装置图及坐标曲线掌握
不到位
典例 （2010·
上海综合，20）某同学拟选择一种半透性的膜材料，用于自制渗透计。
他采用如图1所示的装置（示意图），对收集到的四种材料甲、乙、丙和丁进行试验，得到了倒置漏斗中的液面高度随时间变化的曲线（如图2）。
据图分析，该同学应选择的膜材料是
（ ）
图1 图2
A．甲B．乙C．丙D．丁
纠错笔记 两溶液间的水分子进行双向扩散，我们只能观测出由双向水分子运动的差别
所导致的液面改变。
题组一 渗透作用
1．某同学设计渗透装置如图所示（开始时状态），烧杯中盛放有蒸馏水，图中猪膀胱膜允许单糖透过。
倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一段时间后再加入蔗糖酶。
该实验过程中最可能出现的是（ ）
A．漏斗中液面开始时先上升，加酶后即下降
B．漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后下降
C．加酶前后，在烧杯中都可以检测出蔗糖
D．加酶后可以在烧杯中检测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶
2．小明用玻璃槽、饱和蔗糖溶液和清水做成如图所示的实验装置，进行生物膜透性的模拟实验。
甲、乙两槽间的隔板中央圆圈为玻璃纸，玻璃纸是一种半透膜，蔗糖分子不能透过，而水分子能自由通过。
几小时后，发现（ ）
A．甲槽内水的体积减少
B．乙槽内溶液的体积减少
C．甲槽内水的体积无变化
D．乙槽内水的体积无变化
题组二 质壁分离及复原实验
3．将新鲜的苔藓植物叶片放入有少量红墨水、含量为30%的蔗糖
溶液中，在显微镜下观察，你会看到细胞的状态如图所示，此
时部位①②的颜色分别是（ ）
A．①无色 ②绿色B．①红色 ②绿色
C．①红色 ②无色D．①红色 ②红色
4．以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象，下列叙述错误的是（ ）
A．在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小
B．滴加30%的蔗糖溶液比10%的蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短
C．发生质壁分离的细胞放入清水中又复原，说明细胞保持活性
D．用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离
题组三 渗透作用与质壁分离和复原实验综合
考查
5．成熟的植物细胞具有中央大液泡，可与外界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水。
下图甲表示渗透装置吸水示意图，图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系，图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态（此时细胞有活性）。
请回答下列问题：
（1）由图甲漏斗液面上升可知，实验初始时c两侧浓度大小是a____b。
由图乙可知漏斗中溶液吸水速率在________，最终液面不再上升，当液面不再上升时，c两侧浓度大小是a____b。
（2）图丙中相当于图甲中c结构的是________（填序号），结构②中充满的液体是________。
此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是________。
A．细胞液＞外界溶液B．细胞液＜外界溶液
C．细胞液＝外界溶液D．都有可能
（3）把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清水中，发现细胞液泡体积增大，说明细胞在渗透吸水，细胞能否无限吸水？
________，原因是_________________________________。
（4）把一个已经发生质壁分离的细胞浸入低浓度的蔗糖溶液中，发现细胞液泡体积也在增大。
当液泡体积不再增大时，细胞液浓度是否一定和外界溶液浓度相等？
________。
课时规范训练
【组题说明】
考 点
题 号
错题统计
错因分析
渗透作用
5、7、8、15
质壁分离和复原实验
1、2、4、6、9、11、13、14
物质跨膜运输实例
3、10、12
特别推荐
经典实验设计——15；
识图析图题——3、5、7、11、13
1．将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中，一段时间后用显微镜观察发现该细胞未发生质壁分离，其原因可能是该细胞（ ）
①是死细胞 ②大量吸水 ③是根尖分生区细胞
④大量失水 ⑤质壁分离后又自动复原
A．①②③B．①③⑤C．②③⑤D．②④⑤
2．在一定的条件下，运用植物细胞质壁分离的实验原理，测试某种农作物新品种的细胞液浓度，以此种方法获得作物代谢情况的必要数据。
在此项测试中，实验变量（自变量）是
A．作物细胞质壁分离状态
B．作物细胞液浓度
C．制备的一系列浓度检测液
D．一定的环境温度或其他气候数据
3．用完全培养液在两个相同的容器内分别培养水稻和番茄苗，假设两植物的吸水速率相同，一段时间后，测定培养液中各种离子浓度与实验开始前各种离子浓度之比，结果如图所示，该实验的结果不能说明（ ）
A．植物对水分和无机盐的吸收是相对独立的
B．植物对离子的吸收有选择性
C．植物对离子的吸收与溶液中离子的浓度有关
D．水稻根细胞膜上硅离子的载体含量多
4．将甲、乙两植物的表皮细胞分别放入蔗糖溶液和甘油溶液中，两种溶液的浓度均比细胞液的浓度高。
蔗糖分子不能透过膜，甘油分子可以较快地透过膜。
在显微镜下连续观察，甲、乙两个细胞的变化是（ ）
A．甲、乙两个细胞发生质壁分离后，都不发生质壁分离复原
B．甲、乙两个细胞发生质壁分离后，乙细胞随后发生质壁分离复原
C．甲、乙两个细胞发生质壁分离后，甲细胞随后发生质壁分离复原
D．甲、乙两个细胞发生质壁分离后，又都发生质壁分离复原
5．如图表示植物细胞渗透作用的图解，下列说法中错误的是（ ）
A．植物细胞的原生质层相当于一层半透膜
B．在一定条件下，活的、成熟的植物细胞能发生渗透失水或吸水
C．当溶液甲的浓度＞细胞液乙的浓度时，细胞发生渗透失水，当细胞液乙的浓度＞溶液甲的浓度时，细胞发生渗透吸水
D．当溶液甲的浓度＝细胞液乙的浓度时，细胞处于动态平衡状态，不发生渗透作用
6．与质壁分离和复原实验的实验材料及外界溶液有关的正确叙述分别是（ ）
①实验材料必须是成熟的植物活组织细胞 ②细胞液最好有颜色，便于观察和判断细胞质壁分离和复原的程度
③细胞液必须有颜色，否则不能发生质壁分离和复原实验 ④外界溶液的浓度应适中，不能过低或过高 ⑤外界溶液必须对细胞无毒害 ⑥外界溶液的浓度无特殊要求，任何浓度均可以
A．①②，④⑤B．①③，④⑤
C．①②，⑤⑥D．①③，⑤⑥
7．在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条质量变化
的关系如右图。
若将处于b浓度溶液中的萝卜条移入a浓度
溶液中，则该萝卜条的质量将（ ）
A．不变B．增大C．减小D．先增后减
8．某同学为了观察渗透现象，设计了如下实验：
用猪的膀胱膜将一漏斗口封住，再在漏斗里装上清水，然后把漏斗浸入盛有10%的NaCl溶液的烧杯中，并使漏斗管内的液面与烧杯中的液面一样高，但他始终没有观察到渗透现象。
那么，他应该怎样改进实验才能达到实验目的（）
A．把10%的NaCl溶液换成30%的NaCl溶液
B．把10%的NaCl溶液改装在漏斗里，清水装在烧杯中
C．把猪的膀胱膜换为其他半透膜
D．把10%的NaCl溶液换成10%的蔗糖溶液
9．为探究植物A能否移植到甲地生长，某生物学研究性学习小组通过实验测定了植物A细胞液的浓度，实验结果如下表。
为保证植物A移植后能正常生存，则甲地土壤溶液的浓度应（ ）
浓度（mol/L）
0.15
0.2
0.25
0.3
质壁分离状态
不分离
刚分离
显著分离
A.≤0.15mol/LB．≤0.2mol/L
C．≥0.2mol/LD．≥0.3mol/L
10．下列关于物质运输的说法正确的是（ ）
A．钾离子主动运输进入细胞，对维持细胞内液渗透压起重要作用
B．尿液中的尿素含量远高于原尿，是因为肾小管具有很强的分泌功能
C．糖醋蒜在腌制中慢慢具有糖醋味，是细胞主动吸收糖分子和乙酸分子的结果
D．紫甘蓝叶片被沸水烫后，水呈红色，是因为细胞中的色素主动运输出细胞外
11．下图是某同学在观察植物细胞的质壁分离和复原实验中的基本操作步骤，其中步骤D在质壁分离和质壁分离复原实验中分别属于（ ）
A．实验组，对照组B．实验组，实验组
C．对照组，对照组D．对照组，实验组
12．将等量的、微量的NH
、PO
、K＋、Ca2＋共同置于100mL蒸馏水中，再放入一些新鲜的水稻根尖，一段时间后，测定溶液中上述四种离子和水的含量变化（见下表）。
实验结果可以说明（ ）
项目
H2O
NH
K＋
Ca2＋
PO
减少量
0%
23%
12%
37%
14%
①根对水的吸收和对矿质离子的吸收是两个相对独立的过程 ②根对矿质离子的吸收不是等比例进行的 ③根细胞吸收矿质离子的方式是主动运输 ④根吸收矿质离子的过程不受温度的影响
A．
升级会员 