第4課時物質(zhì)通過多種方式出入細胞課標要求1.舉例說明有些物質(zhì)順濃度梯度進出細胞，不需要額外提供能量；有些物質(zhì)逆濃度梯度進出細胞，需要能量和載體蛋白。2.舉例說明大分子物質(zhì)可以通過胞吞、胞吐進出細胞。3.活動：觀察植物細胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復原現(xiàn)象。考點一物質(zhì)出入細胞的方式1．擴散和滲透(1)擴散eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(含義：分子或離子從高濃度處向低濃度處運動的現(xiàn)象,結(jié)果：使物質(zhì)分子分布均勻，直到平衡))(2)滲透eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(含義：水分子通過半透膜的擴散,方向：從水分子數(shù)相對較多的一側(cè)進入水分子數(shù)相對較少的一側(cè)))提醒平衡的實質(zhì)：滲透平衡是指半透膜兩側(cè)的水分子移動到達平衡狀態(tài)，而不是濃度達到平衡。平衡時，無滲透現(xiàn)象，但仍有水分子通過半透膜。2．滲透裝置的分析(1)水分子的流動判斷：當溶液濃度S1＞S2時，水分子就通過半透膜由S2流向S1；當溶液濃度S1＜S2時，水分子就通過半透膜由S1流向S2。(2)在達到滲透平衡后，若存在如圖所示的液面差Δh，則S1溶液濃度＞S2溶液濃度。因為液面高的一側(cè)形成的靜水壓，會阻止溶劑由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴散。(3)滲透作用發(fā)生的條件提醒滲透平衡≠濃度相等，若滲透平衡后，半透膜兩側(cè)液面仍存在液面差，則半透膜兩側(cè)溶液就存在濃度差，液面差越大，濃度差就越大，且液面高的一側(cè)溶液濃度高。3．動、植物細胞的滲透比較細胞內(nèi)、外水分子相對數(shù)結(jié)果動物細胞植物細胞細胞內(nèi)、外水分子的相對數(shù)相等細胞無變化細胞無變化細胞外水分子的相對數(shù)較多細胞漲大甚至破裂細胞膨脹細胞外水分子的相對數(shù)較少細胞皺縮質(zhì)壁分離4.物質(zhì)出入細胞的方式提醒同一物質(zhì)的不同轉(zhuǎn)運方式(1)葡萄糖eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(進入紅細胞：易化擴散,\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(進入小腸絨毛上皮細胞,腎小管重吸收葡萄糖))主動轉(zhuǎn)運))(2)Na＋eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(進入神經(jīng)細胞：易化擴散——靠離子通道,運出神經(jīng)細胞：主動轉(zhuǎn)運——Na＋－K＋泵))(3)K＋eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(進入神經(jīng)細胞：主動轉(zhuǎn)運——Na＋－K＋泵,運出神經(jīng)細胞：易化擴散——靠離子通道))(4)通道蛋白①水分子進出細胞時，既可以直接穿過磷脂雙分子層，也可以穿過水通道蛋白，因此滲透作用的實質(zhì)是水的擴散和易化擴散的疊加，以易化擴散為主。②離子通道是由蛋白質(zhì)復合物構(gòu)成的，一種離子通道只允許一種離子通過，并且只有在特定刺激發(fā)生時才瞬間開放。(5)協(xié)同轉(zhuǎn)運5．影響物質(zhì)出入細胞的因素的曲線分析(1)物質(zhì)濃度(在一定的范圍內(nèi))(2)O2濃度(3)溫度對跨膜轉(zhuǎn)運的影響：一方面，溫度通過影響分子運動而影響擴散；另一方面，溫度直接影響蛋白質(zhì)的活性從而影響主動轉(zhuǎn)運和易化擴散。1．(2023·杭州高三模擬)下列關(guān)于圖甲、圖乙、圖丙的敘述，正確的是()A．成熟的植物細胞能發(fā)生質(zhì)壁分離的原因之一是其細胞膜相當于圖甲中的③B．圖乙中，只有鈉離子進入細胞的方式不是主動轉(zhuǎn)運C．圖乙中，轉(zhuǎn)運葡萄糖和鈉離子的載體相同，可見載體不具有特異性D．圖丙中，限制B點和C點的物質(zhì)轉(zhuǎn)運速率的因素分別是載體數(shù)量和能量答案B解析圖乙中盡管葡萄糖和鈉離子載體相同，但載體仍具特異性，如其他離子不能由該載體轉(zhuǎn)運，C錯誤；圖丙中B點、C點的限制因素分別為能量和載體數(shù)量，D錯誤。2．某物質(zhì)在胞吐過程中，分泌泡與細胞膜的融合作用是通過融合蛋白介導的(如圖)。以下關(guān)于胞吐的說法，正確的是()A．圖中融合蛋白為載體，承擔轉(zhuǎn)運該物質(zhì)的作用B．胞吐過程中，需要斷裂磷酸二酯鍵以供應能量C．胞吐依賴于膜的流動性D．被胞吐的是大分子顆粒狀的固體物質(zhì)，而液體物質(zhì)不能被胞吐答案C解析胞吐過程中，分泌泡與細胞膜的融合作用是通過融合蛋白介導的，融合蛋白不是載體，A錯誤；胞吐過程中需要ATP水解提供能量，ATP水解斷裂的是高能磷酸鍵，B錯誤；被胞吐的物質(zhì)可以是固體也可以是液體，D錯誤。方法技巧“四看法”快速判斷物質(zhì)運輸方式1．實驗原理2．實驗步驟3．實驗相關(guān)問題(1)選用紫色洋蔥鱗片葉的外表皮作為實驗材料的原因是紫色洋蔥鱗片葉外表皮具有紫色的大液泡，便于觀察；根尖分生區(qū)的細胞能否作為該實驗的材料？為什么？不能；根尖分生區(qū)的細胞無大液泡，不易發(fā)生質(zhì)壁分離，不能作為該實驗的材料。(2)選擇試劑時，選用0.3g/mL的蔗糖溶液而不用0.5g/mL的蔗糖溶液原因是使用濃度過高的蔗糖溶液(0.5g/mL)觀察質(zhì)壁分離現(xiàn)象明顯，但不能復原，因為溶液濃度過高會導致細胞過度失水而死亡。和NOeq\o\al(－,3)可被細胞吸收，從而使細胞液濃度增大，所以細胞先發(fā)生質(zhì)壁分離后又自動復原，不適于作為該實驗的試劑(尿素、甘油、乙二醇等現(xiàn)象同上)。鹽酸、酒精、醋酸等可以嗎？不能，原因是鹽酸、酒精、醋酸能殺死細胞，不能作為質(zhì)壁分離實驗的試劑。(4)該實驗無獨立的對照組，為什么還叫對照實驗？該實驗中，實驗組和對照組在同一裝片中先后進行，屬于自身對照。4．質(zhì)壁分離和復原實驗的拓展應用(1)判斷成熟植物細胞死活的方式(2)測定細胞液濃度范圍的方式(3)比較不同植物細胞的細胞液濃度大小的方式(4)鑒別不同種類的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)的方式3．(2024·嘉興高三統(tǒng)考)將洋蔥鱗片葉外表皮細胞置于0.3g/mL的蔗糖溶液中，原生質(zhì)體(細胞膜以及細胞膜以內(nèi)的部分)開始縮小直至不再變化。下列敘述正確的是()A．原生質(zhì)體的體積不再變化時，細胞內(nèi)外的蔗糖濃度相等B．原生質(zhì)體變小的過程中，細胞膜的厚度逐漸變大C．原生質(zhì)體變小的過程中，細胞液濃度逐漸變小D．原生質(zhì)體變小的過程中，細胞失水速率逐漸變大答案B解析蔗糖不能進入植物細胞，原生質(zhì)體的體積不再變化時，細胞內(nèi)外的蔗糖濃度不相等，A錯誤；原生質(zhì)體變小的過程中，細胞膜變厚，B正確；原生質(zhì)體開始縮小，植物細胞失水，意味著外界溶液濃度大于細胞液濃度，在原生質(zhì)體變小的過程中，細胞失水，其細胞液濃度逐漸增大，C錯誤；在原生質(zhì)體變小的過程中，細胞失水，其細胞液濃度逐漸增大，細胞液濃度與外界溶液濃度差逐漸減小，故細胞失水速率逐漸變小，D錯誤。4．圖甲是人的紅細胞處在不同濃度的NaCl溶液中，紅細胞的體積(V)與初始體積(V0)之比的變化曲線；圖乙是某植物細胞在一定濃度的KNO3溶液中細胞失水量的變化情況。下列說法正確的是()A．圖甲中250mmol·L－1NaCl溶液不影響人紅細胞的功能B．圖甲中顯示可用小于100mmol·L－1NaCl溶液處理人紅細胞制備純凈細胞膜C．圖乙中OA段，細胞的吸水能力逐漸減弱D．圖乙中細胞失水量變化過程中只有水分子滲出和進入細胞答案B解析圖甲中，250mmol·L－1NaCl溶液中紅細胞體積與初始體積之比小于1，說明紅細胞失水皺縮了，會影響紅細胞的代謝，進而影響功能，A錯誤；圖乙中OA段細胞的失水量逐漸增大，則細胞濃度會逐漸增大，因此，細胞的吸水能力逐漸增強，C錯誤；圖乙中細胞失水量變化過程中，既有水分子滲出，也有水分子和K＋、NOeq\o\al(－,3)進入細胞，D錯誤。1．(2023·浙江1月選考，4)纈氨霉素是一種脂溶性抗生素，可結(jié)合在微生物的細胞膜上，將K＋運輸?shù)郊毎?如圖所示)，降低細胞內(nèi)外的K＋濃度差，使微生物無法維持細胞內(nèi)離子的正常濃度而死亡。下列敘述正確的是()A．纈氨霉素順濃度梯度運輸K＋到膜外B．纈氨霉素為運輸K＋提供ATPC．纈氨霉素運輸K＋與細胞膜的結(jié)構(gòu)無關(guān)D．纈氨霉素可致噬菌體失去侵染能力答案A解析結(jié)合題意“將K＋運輸?shù)郊毎猓档图毎麅?nèi)外的K＋濃度差”可推測K＋的運輸方式為易化擴散，順濃度梯度運輸，不需要消耗ATP，A正確，B錯誤；纈氨霉素是一種脂溶性抗生素，能結(jié)合在細胞膜上，在磷脂雙子層間移動，該過程與細胞膜具有一定的流動性這一結(jié)構(gòu)特點有關(guān)，C錯誤；噬菌體為DNA病毒，病毒沒有細胞結(jié)構(gòu)，故纈氨霉素不會影響噬菌體的侵染能力，D錯誤。2．(2022·浙江6月選考，11)“觀察洋蔥表皮細胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復原”實驗中，用顯微鏡觀察到的結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是()A．由實驗結(jié)果推知，甲圖細胞是有活性的B．與甲圖細胞相比，乙圖細胞的細胞液濃度較低C．丙圖細胞的體積將持續(xù)增大，最終漲破D．若選用根尖分生區(qū)細胞為材料，質(zhì)壁分離現(xiàn)象更明顯答案A解析能發(fā)生質(zhì)壁分離細胞應為活的植物細胞，據(jù)圖分析，從甲到乙發(fā)生了質(zhì)壁分離現(xiàn)象，說明甲細胞是活細胞，A正確；乙圖所示細胞發(fā)生質(zhì)壁分離，該過程中細胞失水，故與甲圖相比，乙圖細胞的細胞液濃度較高，B錯誤；由于有細胞壁的限制，丙圖細胞體積不會持續(xù)增大，且不會漲破，C錯誤；根尖分生區(qū)細胞無中央大液泡，不能發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，D錯誤。3．(2021·浙江1月選考，12)如圖為植物細胞細胞膜中H＋－ATP酶將細胞質(zhì)中的H＋轉(zhuǎn)運到膜外的示意圖。下列敘述正確的是()A．H＋轉(zhuǎn)運過程中H＋－ATP酶不發(fā)生形變B．該轉(zhuǎn)運可使膜兩側(cè)H＋維持一定的濃度差C．抑制細胞呼吸不影響H＋的轉(zhuǎn)運速率D．線粒體內(nèi)膜上的電子傳遞鏈也會發(fā)生圖示過程答案B解析H＋轉(zhuǎn)運過程是由低濃度處運輸?shù)礁邼舛忍帲谵D(zhuǎn)運過程中H＋－ATP酶充當載體蛋白的作用，其在協(xié)助H＋轉(zhuǎn)運時要發(fā)生形變，A錯誤，B正確；H＋轉(zhuǎn)運過程中需要細胞呼吸產(chǎn)生的ATP，抑制細胞呼吸將直接影響ATP的產(chǎn)生，進而影響H＋的轉(zhuǎn)運速率，C錯誤；線粒體內(nèi)膜上的電子傳遞鏈是最終產(chǎn)生ATP的過程，不同于該圖示的過程，D錯誤。4．(2022·湖南，10)原生質(zhì)體(細胞除細胞壁以外的部分)表面積大小的變化可作為質(zhì)壁分離實驗的檢測指標。用葡萄糖基本培養(yǎng)基和NaCl溶液交替處理某假單孢菌，其原生質(zhì)體表面積的測定結(jié)果如圖所示。下列敘述錯誤的是()A．甲組NaCl處理不能引起細胞發(fā)生質(zhì)壁分離，表明細胞中NaCl濃度≥0.3mol·L－1B．乙、丙組NaCl處理皆使細胞質(zhì)壁分離，處理解除后細胞即可發(fā)生質(zhì)壁分離復原C．該菌的正常生長和吸水都可導致原生質(zhì)體表面積增加D．若將該菌先65℃水浴滅活后，再用NaCl溶液處理，原生質(zhì)體表面積無變化答案A解析分析甲組結(jié)果可知，隨著培養(yǎng)時間的延長，與0時(原生質(zhì)體表面積大約為0.5μm2)相比，原生質(zhì)體表面積逐漸增大，說明細胞吸水，甲組NaCl處理不能引起細胞發(fā)生質(zhì)壁分離，表明細胞中濃度>0.3mol·L－1NaCl，但不一定是細胞內(nèi)NaCl濃度≥0.3mol·L－1，A錯誤；分析乙、丙組結(jié)果可知，與0時(原生質(zhì)體表面積大約分別為0.6μm2、0.75μm2)相比，乙、丙組原生質(zhì)體表面積均有下降，說明乙、丙組NaCl處理皆使細胞發(fā)生質(zhì)壁分離，處理解除后細胞即可發(fā)生質(zhì)壁分離復原，B正確；該菌的正常生長，細胞由小變大可導致原生質(zhì)體表面積增加，該菌吸水也會導致原生質(zhì)體表面積增加，C正確；若將該菌先65℃水浴滅活，細胞死亡，原生質(zhì)層失去選擇透過性，再用NaCl溶液處理，原生質(zhì)體表面積無變化，D正確。5．(2021·河北，4)人體成熟紅細胞能夠運輸O2和CO2，其部分結(jié)構(gòu)和功能如圖，①～⑤表示相關(guān)過程。下列敘述錯誤的是()A．血液流經(jīng)肌肉組織時，氣體A和B分別是CO2和O2B．①和②是擴散，④和⑤是易化擴散C．成熟紅細胞通過厭氧呼吸分解葡萄糖產(chǎn)生ATP，為③提供能量D．成熟紅細胞表面的糖蛋白處于不斷流動和更新中答案D解析根據(jù)題意可知，紅細胞能運輸O2和CO2，肌肉細胞進行需氧呼吸時，消耗O2，產(chǎn)生CO2，可以判斷氣體A和B分別是CO2和O2，A