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高三生物一轮复习导学案 物质运输
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这是一份高三生物一轮复习导学案 物质运输，共15页。学案主要包含了判断训练，边练边讲等内容，欢迎下载使用。
玻璃纸是一种________，水分子可以透过，而蔗糖分子则不能。
______分子（或其他溶剂分子）通过_________的扩散，称为渗透作用。
细胞壁是______性的，即水分子可以自由地通过细胞壁，细胞壁的作用主要是________细胞，伸缩性比较小。
细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的______称为原生质层。相当于一层________。
当细胞液的浓度______外界溶液的浓度时，细胞不断失水， 由于原生质层比细胞壁的伸缩性____，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了________。当细胞液的浓度______外界溶液的浓度时，水透过原生质层进入细胞液中，使植物细胞逐渐发生____________。
物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的______，这种物质跨膜运输方式称为______运输。被动运输又分为______扩散和______扩散两类。
甘油、乙醇、苯等______性的小分子有机物也较易通过自由扩散进出细胞。像这样，物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，叫作______扩散,也叫简单扩散。
离子和一些小分子有机物如_________、_________等，不能自由地通过细胞膜。镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质，能够协助这些物质___浓度梯度跨膜运输，这些蛋白质称为_________。这种借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，叫作_________,也叫易化扩散。
转运蛋白可以分为______蛋白和______蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位______的分子或离子通过而且每次转运时都会发生________的改变。分子或离子通过通道蛋白时，________与通道蛋白结合。
由于自由扩散与协助扩散都是____浓度梯度进行跨膜运输的，______消耗细胞内化学反应产生的能量，因此____________________的大小会直接影响物质运输的速率，但协助扩散需要转运蛋白，因而某些物质运输的速率还与__________的数量有关。
由于不同离子或分子的__________不同，不同蛋白质的__________差别也很大，所以一种载体蛋白通常只适合与____________离子或分子结合。
离子或分子与载体蛋白结合后，在细胞内化学反应释放的______推动下，载体蛋白的____发生变化，就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并释放出来，载体蛋白随后又________，又可以去转运同种物质的其他离子或分子。
物质____浓度梯度进行跨膜运输，需要________的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的______，这种方式叫作________。
通过主动运输来选择吸收所需要的______，排出________和对细胞有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。
囊性纤维化病发生的一种主要原因是，患者肺部支气管上皮细胞表面转运______的载体蛋白的功能发生异常，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。
胞吞与胞吐的实例：变形虫摄取水中的有机物______、乳腺细胞合成的______、内分泌腺分泌细胞合成的________________、消化腺细胞分泌的______，都需要排出细胞外。
当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的________结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成______，包围着大分子。然后，小囊从细胞膜上分离下来，形成______，进入细胞内部，这种现象叫____细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成______，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜______，将大分子排出细胞，这种现象叫________。它们也需要消耗____所释放的能量。
痢疾内变形虫，能通过胞吐作用分泌__________，溶解人的肠壁组织，通过______作用“吃掉”肠壁组织细胞，并引发阿米巴痢疾。
一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质，因此细胞膜上转运蛋白的__________，或转运蛋白__________的变化，对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用，这也是细胞膜具有____________的结构基础。
像蛋白质这样的生物大分子，通过胞吞或胞吐进出细胞，其过程也需要膜上________的参与，更离不开膜上磷脂双分子层的________。
二、判断训练
半透膜一定是选择透过性膜。（ ）
渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态。（ ）
利用U形管做渗透作用实验(U形管中间用半透膜隔开）时，当管的两侧液面不再变化时，U形管两侧溶液的浓度一定相等。( )
观察质壁分离及复原实验时，应选用洋葱外表皮细胞。因为洋葱内表皮细胞无法发生质壁分离及复原。( )
观察质壁分离及复原实验时，不应选用绿色植物的叶肉细胞。因为细胞内的叶绿体会带来颜色干扰。( )
在利用洋葱内表皮细胞进行“观察质壁分离及复原”的实验中，为了看清细胞膜，最好用凹面反光镜和大光圈（ ）
观察植物细胞质壁分离及复原实验中，存在两次对照（ ）
与硝酸钾不同，甘油经自由扩散进入细胞，所以当外界溶液为甘油时只能发生质壁分离，无法自动复原。( )
当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，该细胞未发生质壁分离，则该细胞一定是死细胞（ ）
在乙二醇和KNO3溶液中发生质壁分离的植物细胞发生自动复原的原因完全相同（ ）
发生质壁分离的洋葱表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是蔗糖溶液。（ ）
将同一植物的三个未发生质壁分离的相同细胞置于同一浓度蔗糖溶液中，形态不再变化后的细胞图如右．则各细胞液的浓度实验前为b＞a＞c （ ）
显微镜下观察到如图所示的细胞，说明此细胞正在进行质壁分离 ( )
在植株培养过程中，若水分吸收相对较多，而某些离子吸收量相对较少，则会导致培养液中该离子浓度低于初始浓度。（ ）
栽培作物时，同一作物的不同生长发育期对无机盐离子的基本相同。（ ）
不同植物对同一种无机盐离子的吸收有差异，同一种植物对不同种无机盐离子的吸收也有差异，说明植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有选择性( )
主动运输一定需要载体、消耗能量。需要载体的运输一定是主动运输。( )
植物细胞通过主动运输吸收不同矿质离子的速率都相同。( )
液泡中积累大量离子，故液泡膜不具有选择透过性。( )
分泌蛋白主要是通过主动运输的方式排出细胞外( )
影响自由扩散和协助扩散的因素相同( )
葡萄糖进出红细胞和小肠上皮细胞属于协助扩散。( )
葡萄糖进入各种细胞的方式均为主动运输。（ ）
无机盐离子进出细胞的方式都是主动运输 ( )
物质出入细胞的方式中，需要消耗能量的一定是主动运输。( )
低温不影响矿质离子的吸收速率。( )
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。( )
胞吞和胞吐体现了生物膜的选择透过性。( )
小分子物质不可以通过胞吐方式分泌出细胞（ ）
细胞对大分子物质“胞吐”的过程可导致膜成分的更新( )
载体蛋白是镶在细胞膜内外表面的蛋白质。（ ）
主动转运过程中载体蛋白与被转运的离子结合后，其形状发生变化，这种变化是不需要能量的（ ）
线粒体膜上存在葡萄糖协助扩散的载体（ ）
同一种物质进出不同细胞时，所需的载体蛋白种类可能不同，运输方式可能不同( )
果脯在腌制中慢慢变甜是细胞主动吸收糖分的结果。（ ）
三、边练边讲
练习1.渗透作用
1、图 A 为两个渗透装置，溶液 a、b 为不同浓度的同种溶液，且a溶液浓度＜b溶液浓度，c 为清水，图B为显微镜下观察到的某植物表皮细胞，下列叙述错误的是（ ）
A．图A中的②相当于图B中的⑤、④、⑥
B．达到平衡后，图A中a溶液浓度＜b溶液浓度
C．若图B所示为某农作物根毛细胞，此时应及时灌溉
D．图B中的⑦与图A中的②控制物质进出的原理有差异
2、如图表示一种间隔以半透膜(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a、b两侧液面的变化是( )
A．加酶前a侧液面上升，加酶后b侧液面上升并高于a侧液面
B．加酶前a侧液面上升，加酶后b侧液面上升并等于a侧液面
C．加酶前后a、b两侧液面不变
D．加酶前a、b两侧液面不变，加酶后b侧液面上升并高于a侧液面
3、红细胞在高渗NaCl溶液(浓度高于生理盐水)中体积缩小，在低渗NaCl溶液(浓度低于生理盐水)中体积增大。下列有关该渗透作用机制的叙述，正确的是( )
A．细胞膜对Na＋和Cl－的通透性远高于水分子，水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液
B．细胞膜对水分子的通透性远高于Na＋和Cl－，水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液
C．细胞膜对Na＋和Cl－的通透性远高于水分子，Na＋和Cl－从高渗溶液扩散至低渗溶液
D．细胞膜对水分子的通透性远高于Na＋和Cl－，Na＋和Cl－从高渗溶液扩散至低渗溶液
讲解1：
1、渗透作用的两个条件：
⑴半透膜：注意区分选择透过性膜
⑵膜两侧存在浓度差：物质的量浓度、质量浓度
2、吸胀作用：干种子细胞、无大液泡的植物细胞（分生区细胞）中存在亲水性物质
3、渗透作用现象分析及拓展应用
(1)渗透作用的现象分析
①渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度，实质是指渗透压，如质量分数为10%的葡萄糖溶液和质量分数为10%的蔗糖溶液的质量浓度相等，但质量分数为10%的蔗糖溶液的渗透压小，故水可通过半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。
②水分子由低浓度溶液流向高浓度溶液是表观现象，实际上水分子是双向移动的，只是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数较多。
③漏斗内液面上升的原因：单位时间内由清水进入蔗糖溶液中的水分子数多于由蔗糖溶液进入清水中的水分子数。
④漏斗内液面停止上升的原因：随着液面的不断上升，漏斗内液体的压强越来越大，从而使水分子从漏斗内移向烧杯的速率加快，水分子进出漏斗的速率越来越接近，直至完全相等，漏斗内液面不再升高，此时水分子的进出达到相对平衡。
⑤若渗透平衡后，半透膜两侧液面仍存在液面高度差，则半透膜两侧溶液就存在浓度差，且液面高的一侧溶液浓度高。
练习2.回答下列有关植物细胞吸水和失水的问题。
1、某同学用30%的蔗糖溶液来处理某生物细胞，在操作步骤完全正确的情况下，细胞没有出现质壁分离现象．试分析该同学所使用的实验材料可能是（ ）
①根尖分生区细胞 ②动物细胞 ③死细胞 ④去除了细胞壁的植物细胞
A.②④ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
2、将相同的四组马铃薯条分别浸入四种溶液，一小时后测定薯条质量变化的百分率，结果如下表。下列叙述中正确的是：（ ）
A．Ⅳ可能是蒸馏水 B．Ⅱ的浓度较Ⅲ低 C．Ⅳ的浓度最高 D．Ⅰ的浓度最低
3、从红色苋菜根部取最适宜做质壁分离与复原实验的细胞，将其浸润在质量浓度为0．3g·mL-1的KNO3溶液中制成临时装片，用显微镜观察到如图甲所示图像，图乙表示实验过程中用KNO3溶液进行质壁分离实验时所绘制的曲线图，下列分析正确的是（ ）
A．图甲中细胞的状态表明，细胞正在发生质壁分离
B．由于图甲中的L具有全透性，N处充满了KNO3溶液
C．图乙在实验进行到T1时可观察到质壁分离现象，此时细胞液浓度一定小于外界溶液浓度
D．图乙在实验进行到T2时观察不到质壁分离现象，此时细胞液浓度一定等于外界溶液浓度4、某兴趣小组用不同浓度(0～0.6 ml·L－1)的蔗糖溶液处理了同一批黄瓜条，按照蔗糖溶液浓度由低到高的顺序分成1～7组，一定时间后测定黄瓜条的质量变化，处理数据后得到下图。下列叙述正确的是( )
A．每组实验中黄瓜条浸泡时间属于自变量
B．实验后第1～7组黄瓜细胞液浓度依次降低
C．黄瓜细胞液的浓度介于0.4～0.5 ml·L－1之间
D．实验后第1～7组黄瓜细胞的吸水能力依次降低
5、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，如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
6、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
讲解2：
1、质壁分离的原因分析：
（1）外因：外界溶液浓度＞细胞液浓度；
（2）内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层；
（3）表现：液泡由大变小，细胞液颜色由浅变深，原生质层与细胞壁分离。
4、质壁分离和复原实验分析
(1)质壁分离发生的条件
①从细胞角度分析
a．死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离及复原现象。
b．具有中央大液泡的成熟的植物活细胞可发生质壁分离及复原现象，且细胞液最好带有一定的颜色，便于观察，以活的紫色洋葱鳞片叶外表皮最佳。
c．细菌细胞也能发生质壁分离，但现象不明显。真菌不能。
②从溶液角度分析
a．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，不能自动复原。
b．在一定浓度(溶质可透过膜)的溶液(如KNO3、乙二醇、甘油等)中可发生质壁分离后自动复原现象；盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于做质壁分离实验的溶液。
c．本实验选用0.3 g/mL的蔗糖溶液。若质量浓度过高，质壁分离速度虽快，但会使细胞在短时间内因失水过多而死亡，质壁分离后不能复原；若质量浓度过低则不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。
(2)质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间的是浓度降低的外界溶液。这是因为细胞壁是全透性的，且有水分子通过原生质层渗透出来。
(3)本实验存在的两组对照实验
本实验存在的两组实验均为自身对照，自身对照指对照组和实验组在同一研究对象上进行，是实验前后之间的对照。
(2)渗透作用实验装置的拓展应用
①验证渗透作用发生的条件
②比较不同溶液浓度的大小
漏斗内溶液浓度为M，烧杯内溶液浓度为N，以下为各种现象及对应的结论：
③探究物质能否通过半透膜的方法(以碘和淀粉为例)
5、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)比较未知浓度溶液的浓度大小
(5)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)
练习3.回答下列有关物质进出细胞的问题。
1、某种植物细胞在浓度分别为200 mml∕L和400 mml∕L的M物质溶液中，细胞吸收M的速率都是10 mml∕min。对此结果最合理的解释是（ ）
A．细胞吸收M的方式为自由扩散 B．细胞吸收M的方式为主动运输
C．细胞吸收M需要载体蛋白的参与 D．所需能量供应不足
2、如图为葡萄糖和Na+进出小肠上皮细胞的示意图．下列选项正确的是（ ）
A. 小肠上皮细胞摄取葡萄糖受氧气供应的影响
B. 小肠上皮细胞运出Na+与运出葡萄糖的方式相同
C. 葡萄糖进入小肠上皮细胞与进入红细胞的方式相同
D. Na+进入小肠上皮细胞与进入神经细胞的方式都是被动运输
3、胞内Na区隔化是植物抵御盐胁迫的途径之一，液泡膜上H+-焦磷酸酶能利用水解焦磷酸释放的能量将H+运进液泡，建立液泡膜两侧的H浓度梯度，该浓度梯度能驱动液泡膜上的转运蛋白M将H+运出液泡，同时将Na由细胞质基质运进液泡，实现Na区隔化。下列叙述合理的是（ ）
A．液泡中H+以主动运输的方式进入细胞质基质中
B．H+-焦磷酸酶及转运蛋白M均具有转运功能
C．细胞质基质中的Na以协助扩散的方式进入液泡
D．低温低氧条件下上述Na转运过程不受影响
4、下表为动物细胞膜上的四种载体蛋白的存在部位、能量来源和功能比较，下列说法中，错误的是（ ）
葡萄糖载体和Na+驱动的葡萄糖泵是结构不同的两种蛋白质
神经元静息电位的恢复与Na+—K+泵密切相关
一定范围内，细胞外Na+浓度增高，可导致细胞内pH降低
D．人体剧烈运动时，可导致Na+—H+交换器运转速度加快
5、下图为ATP参与Ca2＋主动运输的示意图，相关描述错误的是( )
A．该载体蛋白是一种催化ATP水解的酶
B．磷酸基团与载体蛋白发生了不可逆的结合
C．Pi的结合导致了载体蛋白空间结构的改变
D．载体蛋白磷酸化过程中伴随着能量的转移
讲解3：
1、各种物质出入细胞方式的比较
2、判定物质出入细胞的方式
(1)“三看法”快速判定物质出入细胞的方式
(2)物质跨膜运输方式图解
练习4.回答下列有关影响物质跨膜运输因素的问题。
1、比较生物膜和人工膜（双层磷脂）对多种物质的通透性，结果如上图。据此不能得出的结论是（ ）
A．生物膜上存在协助H2O通过的物质 B．生物膜对K+、Na+、Cl-的通透性具有选择性
C．离子以协助扩散发生通过人工膜 D．分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率
2、在物质进出细胞的各种方式中，能够出现图乙中运输速度与能量关系的运输方式是 ，x点以前限制物质运输速度的因素主要是 ，x点以后运输速度不再加快的原因是 。
讲解4：
1、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)载体蛋白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，协助扩散中载体蛋白数量越多，运输速率越大；主动运输中载体蛋白数量达到一定程度后运输速率不再增加，可能原因是受能量供应限制。自由扩散不受载体蛋白数量的影响。
★注：转运蛋白
①载体蛋白：用于→Ⅰ.主动运输 Ⅱ.协助扩散→作用过程中空间结构会变化。
②通道蛋白：用于→协助扩散→作用过程中空间结构不会变化。
(3)氧气含量对跨膜运输的影响
通过影响细胞呼吸进而影响主动运输的速率。
①P点时：无氧呼吸为物质的运输提供能量。
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限制因素的影响，运输速率不再增加。
(4)温度
2、探究物质跨膜运输方式的实验设计思路
(1)探究是主动运输还是被动运输
(2)探究是自由扩散还是协助扩散
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
不变蓝
变蓝
淀粉能通过半透膜，而碘不能
变蓝
变蓝
淀粉和碘都能通过半透膜
不变蓝
不变蓝
淀粉和碘都不能通过半透膜
载体蛋白
存在部位
能量来源
功能
葡萄糖载体
大多数动物细胞的细胞膜
葡萄糖浓度梯度
细胞吸收葡萄糖
Na+驱动的葡萄糖泵
肾和肠细胞的细胞膜
Na+浓度梯度
细胞吸收葡萄糖
Na+—H+交换器
动物细胞的细胞膜
Na+浓度梯度
细胞输出H+，调节pH
Na+—K+泵
大多数动物细胞的细胞膜
ATP水解
细胞输出Na+和输入K+
方式
被动运输
主动运输
胞吞
胞吐
自由扩散
协助扩散
图例
运输
方向
高浓度→低浓度
低浓度→高浓度
胞外→胞内
胞内→胞外
是否需要载体
否
是
是
否
是否耗能
否
否
是
是
举例
O2、CO2、
H2O、甘油、
乙醇、苯
人的红细胞吸收葡萄糖
小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等
吞噬细胞吞噬抗原
胰岛素、消
化酶、抗体
玻璃纸是一种________，水分子可以透过，而蔗糖分子则不能。
______分子（或其他溶剂分子）通过_________的扩散，称为渗透作用。
细胞壁是______性的，即水分子可以自由地通过细胞壁，细胞壁的作用主要是________细胞，伸缩性比较小。
细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的______称为原生质层。相当于一层________。
当细胞液的浓度______外界溶液的浓度时，细胞不断失水， 由于原生质层比细胞壁的伸缩性____，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了________。当细胞液的浓度______外界溶液的浓度时，水透过原生质层进入细胞液中，使植物细胞逐渐发生____________。
物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的______，这种物质跨膜运输方式称为______运输。被动运输又分为______扩散和______扩散两类。
甘油、乙醇、苯等______性的小分子有机物也较易通过自由扩散进出细胞。像这样，物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，叫作______扩散,也叫简单扩散。
离子和一些小分子有机物如_________、_________等，不能自由地通过细胞膜。镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质，能够协助这些物质___浓度梯度跨膜运输，这些蛋白质称为_________。这种借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，叫作_________,也叫易化扩散。
转运蛋白可以分为______蛋白和______蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位______的分子或离子通过而且每次转运时都会发生________的改变。分子或离子通过通道蛋白时，________与通道蛋白结合。
由于自由扩散与协助扩散都是____浓度梯度进行跨膜运输的，______消耗细胞内化学反应产生的能量，因此____________________的大小会直接影响物质运输的速率，但协助扩散需要转运蛋白，因而某些物质运输的速率还与__________的数量有关。
由于不同离子或分子的__________不同，不同蛋白质的__________差别也很大，所以一种载体蛋白通常只适合与____________离子或分子结合。
离子或分子与载体蛋白结合后，在细胞内化学反应释放的______推动下，载体蛋白的____发生变化，就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并释放出来，载体蛋白随后又________，又可以去转运同种物质的其他离子或分子。
物质____浓度梯度进行跨膜运输，需要________的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的______，这种方式叫作________。
通过主动运输来选择吸收所需要的______，排出________和对细胞有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。
囊性纤维化病发生的一种主要原因是，患者肺部支气管上皮细胞表面转运______的载体蛋白的功能发生异常，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。
胞吞与胞吐的实例：变形虫摄取水中的有机物______、乳腺细胞合成的______、内分泌腺分泌细胞合成的________________、消化腺细胞分泌的______，都需要排出细胞外。
当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的________结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成______，包围着大分子。然后，小囊从细胞膜上分离下来，形成______，进入细胞内部，这种现象叫____细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成______，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜______，将大分子排出细胞，这种现象叫________。它们也需要消耗____所释放的能量。
痢疾内变形虫，能通过胞吐作用分泌__________，溶解人的肠壁组织，通过______作用“吃掉”肠壁组织细胞，并引发阿米巴痢疾。
一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质，因此细胞膜上转运蛋白的__________，或转运蛋白__________的变化，对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用，这也是细胞膜具有____________的结构基础。
像蛋白质这样的生物大分子，通过胞吞或胞吐进出细胞，其过程也需要膜上________的参与，更离不开膜上磷脂双分子层的________。
二、判断训练
半透膜一定是选择透过性膜。（ ）
渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态。（ ）
利用U形管做渗透作用实验(U形管中间用半透膜隔开）时，当管的两侧液面不再变化时，U形管两侧溶液的浓度一定相等。( )
观察质壁分离及复原实验时，应选用洋葱外表皮细胞。因为洋葱内表皮细胞无法发生质壁分离及复原。( )
观察质壁分离及复原实验时，不应选用绿色植物的叶肉细胞。因为细胞内的叶绿体会带来颜色干扰。( )
在利用洋葱内表皮细胞进行“观察质壁分离及复原”的实验中，为了看清细胞膜，最好用凹面反光镜和大光圈（ ）
观察植物细胞质壁分离及复原实验中，存在两次对照（ ）
与硝酸钾不同，甘油经自由扩散进入细胞，所以当外界溶液为甘油时只能发生质壁分离，无法自动复原。( )
当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，该细胞未发生质壁分离，则该细胞一定是死细胞（ ）
在乙二醇和KNO3溶液中发生质壁分离的植物细胞发生自动复原的原因完全相同（ ）
发生质壁分离的洋葱表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是蔗糖溶液。（ ）
将同一植物的三个未发生质壁分离的相同细胞置于同一浓度蔗糖溶液中，形态不再变化后的细胞图如右．则各细胞液的浓度实验前为b＞a＞c （ ）
显微镜下观察到如图所示的细胞，说明此细胞正在进行质壁分离 ( )
在植株培养过程中，若水分吸收相对较多，而某些离子吸收量相对较少，则会导致培养液中该离子浓度低于初始浓度。（ ）
栽培作物时，同一作物的不同生长发育期对无机盐离子的基本相同。（ ）
不同植物对同一种无机盐离子的吸收有差异，同一种植物对不同种无机盐离子的吸收也有差异，说明植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有选择性( )
主动运输一定需要载体、消耗能量。需要载体的运输一定是主动运输。( )
植物细胞通过主动运输吸收不同矿质离子的速率都相同。( )
液泡中积累大量离子，故液泡膜不具有选择透过性。( )
分泌蛋白主要是通过主动运输的方式排出细胞外( )
影响自由扩散和协助扩散的因素相同( )
葡萄糖进出红细胞和小肠上皮细胞属于协助扩散。( )
葡萄糖进入各种细胞的方式均为主动运输。（ ）
无机盐离子进出细胞的方式都是主动运输 ( )
物质出入细胞的方式中，需要消耗能量的一定是主动运输。( )
低温不影响矿质离子的吸收速率。( )
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。( )
胞吞和胞吐体现了生物膜的选择透过性。( )
小分子物质不可以通过胞吐方式分泌出细胞（ ）
细胞对大分子物质“胞吐”的过程可导致膜成分的更新( )
载体蛋白是镶在细胞膜内外表面的蛋白质。（ ）
主动转运过程中载体蛋白与被转运的离子结合后，其形状发生变化，这种变化是不需要能量的（ ）
线粒体膜上存在葡萄糖协助扩散的载体（ ）
同一种物质进出不同细胞时，所需的载体蛋白种类可能不同，运输方式可能不同( )
果脯在腌制中慢慢变甜是细胞主动吸收糖分的结果。（ ）
三、边练边讲
练习1.渗透作用
1、图 A 为两个渗透装置，溶液 a、b 为不同浓度的同种溶液，且a溶液浓度＜b溶液浓度，c 为清水，图B为显微镜下观察到的某植物表皮细胞，下列叙述错误的是（ ）
A．图A中的②相当于图B中的⑤、④、⑥
B．达到平衡后，图A中a溶液浓度＜b溶液浓度
C．若图B所示为某农作物根毛细胞，此时应及时灌溉
D．图B中的⑦与图A中的②控制物质进出的原理有差异
2、如图表示一种间隔以半透膜(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a、b两侧液面的变化是( )
A．加酶前a侧液面上升，加酶后b侧液面上升并高于a侧液面
B．加酶前a侧液面上升，加酶后b侧液面上升并等于a侧液面
C．加酶前后a、b两侧液面不变
D．加酶前a、b两侧液面不变，加酶后b侧液面上升并高于a侧液面
3、红细胞在高渗NaCl溶液(浓度高于生理盐水)中体积缩小，在低渗NaCl溶液(浓度低于生理盐水)中体积增大。下列有关该渗透作用机制的叙述，正确的是( )
A．细胞膜对Na＋和Cl－的通透性远高于水分子，水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液
B．细胞膜对水分子的通透性远高于Na＋和Cl－，水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液
C．细胞膜对Na＋和Cl－的通透性远高于水分子，Na＋和Cl－从高渗溶液扩散至低渗溶液
D．细胞膜对水分子的通透性远高于Na＋和Cl－，Na＋和Cl－从高渗溶液扩散至低渗溶液
讲解1：
1、渗透作用的两个条件：
⑴半透膜：注意区分选择透过性膜
⑵膜两侧存在浓度差：物质的量浓度、质量浓度
2、吸胀作用：干种子细胞、无大液泡的植物细胞（分生区细胞）中存在亲水性物质
3、渗透作用现象分析及拓展应用
(1)渗透作用的现象分析
①渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度，实质是指渗透压，如质量分数为10%的葡萄糖溶液和质量分数为10%的蔗糖溶液的质量浓度相等，但质量分数为10%的蔗糖溶液的渗透压小，故水可通过半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。
②水分子由低浓度溶液流向高浓度溶液是表观现象，实际上水分子是双向移动的，只是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数较多。
③漏斗内液面上升的原因：单位时间内由清水进入蔗糖溶液中的水分子数多于由蔗糖溶液进入清水中的水分子数。
④漏斗内液面停止上升的原因：随着液面的不断上升，漏斗内液体的压强越来越大，从而使水分子从漏斗内移向烧杯的速率加快，水分子进出漏斗的速率越来越接近，直至完全相等，漏斗内液面不再升高，此时水分子的进出达到相对平衡。
⑤若渗透平衡后，半透膜两侧液面仍存在液面高度差，则半透膜两侧溶液就存在浓度差，且液面高的一侧溶液浓度高。
练习2.回答下列有关植物细胞吸水和失水的问题。
1、某同学用30%的蔗糖溶液来处理某生物细胞，在操作步骤完全正确的情况下，细胞没有出现质壁分离现象．试分析该同学所使用的实验材料可能是（ ）
①根尖分生区细胞 ②动物细胞 ③死细胞 ④去除了细胞壁的植物细胞
A.②④ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
2、将相同的四组马铃薯条分别浸入四种溶液，一小时后测定薯条质量变化的百分率，结果如下表。下列叙述中正确的是：（ ）
A．Ⅳ可能是蒸馏水 B．Ⅱ的浓度较Ⅲ低 C．Ⅳ的浓度最高 D．Ⅰ的浓度最低
3、从红色苋菜根部取最适宜做质壁分离与复原实验的细胞，将其浸润在质量浓度为0．3g·mL-1的KNO3溶液中制成临时装片，用显微镜观察到如图甲所示图像，图乙表示实验过程中用KNO3溶液进行质壁分离实验时所绘制的曲线图，下列分析正确的是（ ）
A．图甲中细胞的状态表明，细胞正在发生质壁分离
B．由于图甲中的L具有全透性，N处充满了KNO3溶液
C．图乙在实验进行到T1时可观察到质壁分离现象，此时细胞液浓度一定小于外界溶液浓度
D．图乙在实验进行到T2时观察不到质壁分离现象，此时细胞液浓度一定等于外界溶液浓度4、某兴趣小组用不同浓度(0～0.6 ml·L－1)的蔗糖溶液处理了同一批黄瓜条，按照蔗糖溶液浓度由低到高的顺序分成1～7组，一定时间后测定黄瓜条的质量变化，处理数据后得到下图。下列叙述正确的是( )
A．每组实验中黄瓜条浸泡时间属于自变量
B．实验后第1～7组黄瓜细胞液浓度依次降低
C．黄瓜细胞液的浓度介于0.4～0.5 ml·L－1之间
D．实验后第1～7组黄瓜细胞的吸水能力依次降低
5、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，如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
6、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
讲解2：
1、质壁分离的原因分析：
（1）外因：外界溶液浓度＞细胞液浓度；
（2）内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层；
（3）表现：液泡由大变小，细胞液颜色由浅变深，原生质层与细胞壁分离。
4、质壁分离和复原实验分析
(1)质壁分离发生的条件
①从细胞角度分析
a．死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离及复原现象。
b．具有中央大液泡的成熟的植物活细胞可发生质壁分离及复原现象，且细胞液最好带有一定的颜色，便于观察，以活的紫色洋葱鳞片叶外表皮最佳。
c．细菌细胞也能发生质壁分离，但现象不明显。真菌不能。
②从溶液角度分析
a．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，不能自动复原。
b．在一定浓度(溶质可透过膜)的溶液(如KNO3、乙二醇、甘油等)中可发生质壁分离后自动复原现象；盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于做质壁分离实验的溶液。
c．本实验选用0.3 g/mL的蔗糖溶液。若质量浓度过高，质壁分离速度虽快，但会使细胞在短时间内因失水过多而死亡，质壁分离后不能复原；若质量浓度过低则不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。
(2)质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间的是浓度降低的外界溶液。这是因为细胞壁是全透性的，且有水分子通过原生质层渗透出来。
(3)本实验存在的两组对照实验
本实验存在的两组实验均为自身对照，自身对照指对照组和实验组在同一研究对象上进行，是实验前后之间的对照。
(2)渗透作用实验装置的拓展应用
①验证渗透作用发生的条件
②比较不同溶液浓度的大小
漏斗内溶液浓度为M，烧杯内溶液浓度为N，以下为各种现象及对应的结论：
③探究物质能否通过半透膜的方法(以碘和淀粉为例)
5、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)比较未知浓度溶液的浓度大小
(5)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)
练习3.回答下列有关物质进出细胞的问题。
1、某种植物细胞在浓度分别为200 mml∕L和400 mml∕L的M物质溶液中，细胞吸收M的速率都是10 mml∕min。对此结果最合理的解释是（ ）
A．细胞吸收M的方式为自由扩散 B．细胞吸收M的方式为主动运输
C．细胞吸收M需要载体蛋白的参与 D．所需能量供应不足
2、如图为葡萄糖和Na+进出小肠上皮细胞的示意图．下列选项正确的是（ ）
A. 小肠上皮细胞摄取葡萄糖受氧气供应的影响
B. 小肠上皮细胞运出Na+与运出葡萄糖的方式相同
C. 葡萄糖进入小肠上皮细胞与进入红细胞的方式相同
D. Na+进入小肠上皮细胞与进入神经细胞的方式都是被动运输
3、胞内Na区隔化是植物抵御盐胁迫的途径之一，液泡膜上H+-焦磷酸酶能利用水解焦磷酸释放的能量将H+运进液泡，建立液泡膜两侧的H浓度梯度，该浓度梯度能驱动液泡膜上的转运蛋白M将H+运出液泡，同时将Na由细胞质基质运进液泡，实现Na区隔化。下列叙述合理的是（ ）
A．液泡中H+以主动运输的方式进入细胞质基质中
B．H+-焦磷酸酶及转运蛋白M均具有转运功能
C．细胞质基质中的Na以协助扩散的方式进入液泡
D．低温低氧条件下上述Na转运过程不受影响
4、下表为动物细胞膜上的四种载体蛋白的存在部位、能量来源和功能比较，下列说法中，错误的是（ ）
葡萄糖载体和Na+驱动的葡萄糖泵是结构不同的两种蛋白质
神经元静息电位的恢复与Na+—K+泵密切相关
一定范围内，细胞外Na+浓度增高，可导致细胞内pH降低
D．人体剧烈运动时，可导致Na+—H+交换器运转速度加快
5、下图为ATP参与Ca2＋主动运输的示意图，相关描述错误的是( )
A．该载体蛋白是一种催化ATP水解的酶
B．磷酸基团与载体蛋白发生了不可逆的结合
C．Pi的结合导致了载体蛋白空间结构的改变
D．载体蛋白磷酸化过程中伴随着能量的转移
讲解3：
1、各种物质出入细胞方式的比较
2、判定物质出入细胞的方式
(1)“三看法”快速判定物质出入细胞的方式
(2)物质跨膜运输方式图解
练习4.回答下列有关影响物质跨膜运输因素的问题。
1、比较生物膜和人工膜（双层磷脂）对多种物质的通透性，结果如上图。据此不能得出的结论是（ ）
A．生物膜上存在协助H2O通过的物质 B．生物膜对K+、Na+、Cl-的通透性具有选择性
C．离子以协助扩散发生通过人工膜 D．分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率
2、在物质进出细胞的各种方式中，能够出现图乙中运输速度与能量关系的运输方式是 ，x点以前限制物质运输速度的因素主要是 ，x点以后运输速度不再加快的原因是 。
讲解4：
1、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)载体蛋白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，协助扩散中载体蛋白数量越多，运输速率越大；主动运输中载体蛋白数量达到一定程度后运输速率不再增加，可能原因是受能量供应限制。自由扩散不受载体蛋白数量的影响。
★注：转运蛋白
①载体蛋白：用于→Ⅰ.主动运输 Ⅱ.协助扩散→作用过程中空间结构会变化。
②通道蛋白：用于→协助扩散→作用过程中空间结构不会变化。
(3)氧气含量对跨膜运输的影响
通过影响细胞呼吸进而影响主动运输的速率。
①P点时：无氧呼吸为物质的运输提供能量。
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限制因素的影响，运输速率不再增加。
(4)温度
2、探究物质跨膜运输方式的实验设计思路
(1)探究是主动运输还是被动运输
(2)探究是自由扩散还是协助扩散
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
不变蓝
变蓝
淀粉能通过半透膜，而碘不能
变蓝
变蓝
淀粉和碘都能通过半透膜
不变蓝
不变蓝
淀粉和碘都不能通过半透膜
载体蛋白
存在部位
能量来源
功能
葡萄糖载体
大多数动物细胞的细胞膜
葡萄糖浓度梯度
细胞吸收葡萄糖
Na+驱动的葡萄糖泵
肾和肠细胞的细胞膜
Na+浓度梯度
细胞吸收葡萄糖
Na+—H+交换器
动物细胞的细胞膜
Na+浓度梯度
细胞输出H+，调节pH
Na+—K+泵
大多数动物细胞的细胞膜
ATP水解
细胞输出Na+和输入K+
方式
被动运输
主动运输
胞吞
胞吐
自由扩散
协助扩散
图例
运输
方向
高浓度→低浓度
低浓度→高浓度
胞外→胞内
胞内→胞外
是否需要载体
否
是
是
否
是否耗能
否
否
是
是
举例
O2、CO2、
H2O、甘油、
乙醇、苯
人的红细胞吸收葡萄糖
小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等
吞噬细胞吞噬抗原
胰岛素、消
化酶、抗体
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