廣東省惠州市2019年高考生物總復(fù)習(xí) 4-1 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例學(xué)案.doc

第1節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例【自主學(xué)習(xí)】【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1. 理解細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)濃度大小與吸失水的關(guān)系；2. 能說出動(dòng)植物吸失水的異同；3. 能說出質(zhì)壁分離和復(fù)原的內(nèi)涵和條件。【學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn)】重點(diǎn)1. 細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)濃度大小與吸失水的關(guān)系；2.動(dòng)植物吸失水的異同；3.質(zhì)壁分離和復(fù)原的內(nèi)涵和條件。難點(diǎn)1.細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)濃度大小與吸失水的關(guān)系；2.動(dòng)植物吸失水的異同；3.質(zhì)壁分離和復(fù)原的內(nèi)涵和條件?！痉椒ㄒ龑?dǎo)】仔細(xì)觀察書本的“問題探討”、“思考與討論”、“資料分析”等材料，積極思考、交流，在討論、探究中解決問題、得出結(jié)論、鍛煉能力?！净A(chǔ)知識(shí)】一、細(xì)胞的吸水和失水1K通過細(xì)胞膜屬于滲透作用 ()2植物細(xì)胞的原生質(zhì)層由細(xì)胞膜和液泡膜組成，相當(dāng)于半透膜()3細(xì)胞液就是細(xì)胞內(nèi)的液體()4當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí)，植物細(xì)胞就會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離()5動(dòng)物細(xì)胞在任何情況下都不會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離()二、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例1番茄和水稻吸收無機(jī)鹽離子的比較科學(xué)家將番茄和水稻分別放在含有Ca2、Mg2和Si4的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，結(jié)果及分析如下：(1)不同植物對_的吸收有差異，同一種植物對_的吸收也有差異，說明植物細(xì)胞膜對無機(jī)鹽離子的吸收具有_。(2)水稻吸收水的相對速率比吸收Ca2、Mg2的_，造成培養(yǎng)液中Ca2、Mg2濃度_；番茄吸收水的相對速率比吸收Si4的_，造成培養(yǎng)液中Si4濃度_。2微生物吸收無機(jī)鹽離子的特點(diǎn)不同微生物對不同無機(jī)鹽離子的吸收表現(xiàn)出較大的差異：(1)不同微生物對無機(jī)鹽離子的吸收有_。(2)不同微生物對各種無機(jī)鹽離子的_不同?！揪C合提升】1擴(kuò)散作用和滲透作用的關(guān)系物質(zhì)從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域的運(yùn)動(dòng)稱為擴(kuò)散作用。滲透作用是一種特殊方式的擴(kuò)散，它是指水分子或其他溶劑分子通過半透膜(或選擇透過性膜)進(jìn)行的擴(kuò)散。2半透膜和選擇透過性膜的關(guān)系(1)區(qū)別半透膜可以是生物性的選擇透過性膜，也可以是無生命的物理性膜，即指某些物質(zhì)可以透過而另一些物質(zhì)不能透過的多孔性薄膜，物質(zhì)能否通過取決于分子的大小。選擇透過性膜是具有生命的生物膜，載體蛋白的存在決定了其對不同物質(zhì)是否吸收選擇性。細(xì)胞死亡或膜載體蛋白失活后，其選擇透過性喪失。(2)共性：都允許水分子自由通過，而不允許大分子物質(zhì)通過。3原生質(zhì)層和原生質(zhì)體的關(guān)系(1)原生質(zhì)層是成熟的植物細(xì)胞內(nèi)相當(dāng)于半透膜的結(jié)構(gòu)，由細(xì)胞膜、液泡膜以及兩膜之間的細(xì)胞質(zhì)組成，不包括細(xì)胞核和液泡內(nèi)的細(xì)胞液。此結(jié)構(gòu)僅存在于成熟的植物細(xì)胞中。(2)原生質(zhì)體是去除了植物細(xì)胞壁后所剩下的具有生物活性的植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)，包括細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核三部分，常作為植物細(xì)胞融合的材料。4質(zhì)壁分離的原因分析(1)原因細(xì)胞滲透失水(2)表現(xiàn)l 【預(yù)習(xí)自測】1關(guān)于選擇透過性膜與半透膜的關(guān)系，正確的說法是()具有半透性必然具有選擇透過性具有選擇透過性必然具有半透性活的生物膜才具有選擇透過性只有活的生物膜才具有半透性A B C D2下列現(xiàn)象屬于滲透作用的是()水分子通過植物細(xì)胞的細(xì)胞壁水分子或其他溶劑分子通過細(xì)胞膜蔗糖分子通過細(xì)胞壁水分子或其他溶劑分子通過液泡膜水分子或其他溶劑分子通過原生質(zhì)層干大豆種子泡在清水中逐漸脹大暑天新鮮蔬菜在空氣中萎蔫A B C D3(2011新課標(biāo)全國卷，4)撕取紫色洋蔥外表皮，分為兩份，假定兩份外表皮細(xì)胞的大小、數(shù)目和生理狀態(tài)一致，一份在完全營養(yǎng)液中浸泡一段時(shí)間，浸泡后的外表皮稱為甲組；另一份在蒸餾水中浸泡相同的時(shí)間，浸泡后的外表皮稱為乙組。然后，兩組外表皮都用濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液處理，一段時(shí)間后表皮細(xì)胞中的水分不再減少。此時(shí)甲、乙兩組細(xì)胞水分滲出量的大小，以及水分運(yùn)出細(xì)胞的方式是()A甲組細(xì)胞的水分滲出量與乙組細(xì)胞的相等，主動(dòng)運(yùn)輸B甲組細(xì)胞的水分滲出量比乙組細(xì)胞的高，主動(dòng)運(yùn)輸C甲組細(xì)胞的水分滲出量比乙組細(xì)胞的低，被動(dòng)運(yùn)輸D甲組細(xì)胞的水分滲出量與乙組細(xì)胞的相等，被動(dòng)運(yùn)輸4如圖所示U型管中間被一種能允許水分子通過而二糖不能透過的半透膜隔開，現(xiàn)在兩側(cè)分別加入0.1 mol/L的蔗糖溶液和麥芽糖溶液，一段時(shí)間后左右兩側(cè)液面高度變化是怎樣的？若向U型管右側(cè)加入某種微量物質(zhì)(不影響溶液濃度)，右側(cè)液面高度上升，那么加入的這種微量物質(zhì)最可能是()A右側(cè)液面高度下降；胰島素B右側(cè)液面高度下降；衣藻C兩側(cè)液面高度不變；麥芽糖酶D兩側(cè)液面高度不變；蒸餾水5五個(gè)大小相同的馬鈴薯幼根與物種A的幼根分別放入甲戊五種不同濃度的蔗糖溶液中(細(xì)胞失水過多會(huì)導(dǎo)致死亡)，數(shù)小時(shí)后，取出稱重，重量變化如圖所示。以下關(guān)于該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說法正確的是 ()A物種A比馬鈴薯更耐干旱B在甲溶液中加入適量的蔗糖酶，在最初一段時(shí)間，其中的馬鈴薯幼根細(xì)胞液濃度將減小C物種A在與馬鈴薯根細(xì)胞液等滲的完全培養(yǎng)液中不能正常生長D當(dāng)馬鈴薯根細(xì)胞在乙蔗糖溶液中重量不再發(fā)生變化時(shí)，滲透作用依然進(jìn)行第1節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例l 【課堂檢測】1.(2011天津卷，2)將紫色洋蔥鱗片葉表皮浸潤在0.3 g/mL的蔗糖溶液中，1分鐘后進(jìn)行顯微觀察，結(jié)果見下圖。下列敘述錯(cuò)誤的是()A圖中L是細(xì)胞壁，M是液泡，N是細(xì)胞質(zhì)B將視野中的細(xì)胞浸潤在清水中，原生質(zhì)體會(huì)逐漸復(fù)原C實(shí)驗(yàn)說明細(xì)胞膜與細(xì)胞壁在物質(zhì)透過性上存在顯著差異D洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞不宜作為該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)材料2某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中做“植物細(xì)胞的吸水和失水”實(shí)驗(yàn)時(shí)，在實(shí)驗(yàn)室教師的幫助下，進(jìn)行了一系列的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象如下表：實(shí)驗(yàn)組5分鐘再過5分鐘滴加清水5分鐘0.3 g/mL蔗糖溶液x無變化質(zhì)壁分離復(fù)原0.5 g/mL蔗糖溶液質(zhì)壁分離y無變化1 mol/L KNO3溶液質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原z1 mol/L醋酸溶液無變化細(xì)胞大小無變化細(xì)胞大小無變化對上表的推斷或解釋不正確的是()Ax為質(zhì)壁分離，因?yàn)榧?xì)胞壁伸縮性弱于細(xì)胞膜By為質(zhì)壁分離，可能導(dǎo)致細(xì)胞失水過多而死亡Cz為細(xì)胞稍增大，細(xì)胞液顏色逐漸變淺D組無變化是因?yàn)榧?xì)胞吸水量等于失水量3.(2010上海綜合，20)某同學(xué)擬選擇一種半透性的膜材料，用于自制滲透計(jì)。他采用如圖1所示的裝置(示意圖)，對收集到的四種材料甲、乙、丙和丁進(jìn)行試驗(yàn)，得到了倒置漏斗中的液面高度隨時(shí)間變化的曲線(如圖2)。據(jù)圖分析，該同學(xué)應(yīng)選擇的膜材料是() 圖1圖2A 甲 B乙 C丙 D丁4(2013揭陽模擬)下列關(guān)于物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)恼f法，錯(cuò)誤的是()A葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞需要載體，不消耗ATPB甘油進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞需要消耗ATPC細(xì)胞膜對離子的吸收具有選擇透過性D溫度會(huì)影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)乃俾蚀鸢福築5某同學(xué)設(shè)計(jì)了下圖所示的滲透作用實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)長頸漏斗內(nèi)外液面平齊，記作零界面。實(shí)驗(yàn)開始后，長頸漏斗內(nèi)部液面的變化趨勢為()答案：A第1節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例l 【當(dāng)堂訓(xùn)練】1如圖表示細(xì)胞對大分子物質(zhì)“胞吞”和“胞吐”的過程。下列與此有關(guān)的敘述錯(cuò)誤的是()Aa與b均要以膜的流動(dòng)性為基礎(chǔ)才可能發(fā)生Ba要有細(xì)胞表面識(shí)別和內(nèi)部供能才可能完成Cb表示細(xì)胞分泌的同時(shí)會(huì)導(dǎo)致膜成分的更新Db與a分別是細(xì)胞排泄廢物和攝取養(yǎng)分的基本方式答案：D2下表是人體成熟紅細(xì)胞與血漿中的K和Mg2在不同條件下的含量比較，據(jù)表分析不確切的是()處理前用魚滕酮處理后用烏本苷處理后細(xì)胞內(nèi)血漿中細(xì)胞內(nèi)血漿中細(xì)胞內(nèi)血漿中K145 mmol5 mmol11 mmol5 mmol13 mmol5 mmolMg235 mmol1.4 mmol1.8 mmol1.4 mmol35 mmol1.4 mmolA.魚滕酮對K和Mg2的載體的生理功能均有抑制作用B烏本苷抑制K的載體的生理功能而不影響Mg2的載體的生理功能C魚滕酮抑制ATP的合成從而影響K和Mg2的運(yùn)輸D正常情況下血漿中K和Mg2均通過主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入紅細(xì)胞答案：A3(2013福州質(zhì)檢)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中做“植物細(xì)胞的吸水和失水”實(shí)驗(yàn)時(shí)，在實(shí)驗(yàn)室老師的幫助下，進(jìn)行了一系列的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象如下表：實(shí)驗(yàn)組5分鐘的現(xiàn)象再過5分鐘滴加清水5分鐘0.3 gmL1蔗糖溶液x無變化質(zhì)壁分離復(fù)原0.5 gmL1蔗糖溶液質(zhì)壁分離y無變化1 molL1KNO3溶液質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原z1 molL1醋酸溶液無變化細(xì)胞大小無變化細(xì)胞大小無變化對上表的推斷或解釋不正確的是()Ax為質(zhì)壁分離，因?yàn)榧?xì)胞壁伸縮性弱于細(xì)胞膜By為質(zhì)壁分離，可能導(dǎo)致細(xì)胞失水過多而死亡Cz為細(xì)胞稍增大，細(xì)胞液顏色變淺D組無變化是因?yàn)榧?xì)胞吸水量等于失水量答案：D4圖甲表示四種不同的物質(zhì)在一個(gè)動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)外的相對濃度差異。其中通過圖乙所示的過程來維持細(xì)胞內(nèi)外濃度差異的物質(zhì)是()ANa BCO2C胰島素 DK答案：D5.實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)Na、K均不能通過磷脂雙分子層構(gòu)成的人工質(zhì)膜(如圖)。但如果在人工質(zhì)膜中插入纈氨霉素(由12個(gè)氨基酸構(gòu)成的環(huán)狀肽)后，可使K的運(yùn)輸速率提高100 000倍，但它不能有效提高Na的運(yùn)輸速率。據(jù)此判斷下列敘述錯(cuò)誤的是()A纈氨霉素的作用類似于載體蛋白B載體蛋白能極大地提高運(yùn)輸速率CK通過人工質(zhì)膜的方式為主動(dòng)運(yùn)輸D纈氨霉素與離子的結(jié)合具有特異性答案：C第1節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例l 【課后拓展】1如圖表示細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)示意圖。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()AA是蛋白質(zhì)分子、B為磷脂分子B二氧化碳和氧氣通過膜需要A的協(xié)助C構(gòu)成細(xì)胞膜的A與B大多數(shù)可以運(yùn)動(dòng)D適當(dāng)提高溫度，能使A和B的相對運(yùn)動(dòng)加快，透性增加，有利于生命活動(dòng)的進(jìn)行答案：B2(2013北京黃岡模擬)物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式有多種，下列有關(guān)物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的敘述，正確的是()A抑制膜上載體活性的毒素將會(huì)阻礙細(xì)胞對氧氣的吸收B細(xì)胞對大分子物質(zhì)“胞吐”的過程可導(dǎo)致膜成分的更新C在靜息狀態(tài)下，細(xì)胞膜主要對Na有通透性，造成Na外流D質(zhì)壁分離復(fù)原過程中，水分子內(nèi)流導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)滲透壓升高答案：B3(2013佛山模擬)囊性纖維化是一種嚴(yán)重的遺傳性疾病，導(dǎo)致這一疾病發(fā)生的主要原因是編碼CFTR蛋白的基因發(fā)生突變，下圖表示CFTR蛋白在氯離子跨膜運(yùn)輸過程中的作用。(1)圖中所示為細(xì)胞膜的_模型，其中構(gòu)成細(xì)胞膜的基本支架是_，氯離子跨膜運(yùn)輸?shù)恼＿M(jìn)行是由膜上_決定的。(2)在正常細(xì)胞內(nèi)，氯離子在CFTR蛋白的協(xié)助下通過_方式轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞外，隨著氯離子在細(xì)胞外濃度逐漸升高，水分子向膜外擴(kuò)散的速度_，使覆蓋于肺部細(xì)胞表面的黏液被稀釋。(3)正常的CFTR蛋白約由1 500個(gè)氨基酸組成，直接指導(dǎo)該蛋白質(zhì)合成的模板至少由_個(gè)核苷酸組成。有一種CFTR基因突變會(huì)導(dǎo)致肽鏈錯(cuò)誤折疊，使蛋白質(zhì)的_結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而影響CFTR蛋白的正常功能。目前已發(fā)現(xiàn)CFTR基因有1 600多種突變，都能導(dǎo)致嚴(yán)重的囊性纖維化，這一事實(shí)說明基因突變具有_等特點(diǎn)。答案：(1)流動(dòng)鑲嵌磷脂雙分子層功能正常的CFTR蛋白(2)主動(dòng)運(yùn)輸加快(3)4 500(4 503)空間不定向性、多害少利性4(2013南京模擬)離子通道是細(xì)胞膜上僅能使無機(jī)鹽離子選擇性被動(dòng)通過的一類通道蛋白。在離子通道上常具有門，因此又稱為門通道。根據(jù)門開關(guān)條件的不同，大體分為電壓門通道、配體門通道和壓力激活通道(如圖一所示)。電壓門通道由膜電位控制門的開關(guān)；配體門通道門的開關(guān)取決于細(xì)胞內(nèi)外特定的物質(zhì)(配體)與相應(yīng)的通道蛋白(受體)是否結(jié)合，從而影響離子進(jìn)出細(xì)胞；壓力激活通道門的開關(guān)取決于機(jī)械力的作用。圖二是神經(jīng)肌肉接頭處傳遞神經(jīng)沖動(dòng)、刺激肌肉收縮過程中相關(guān)離子通道先后開放和關(guān)閉的示意圖(各門通道開放順序以數(shù)字標(biāo)注)。請分析回答問題。 (1)乙酰膽堿的釋放體現(xiàn)了細(xì)胞膜在結(jié)構(gòu)上具有一定的_性。(2)神經(jīng)肌肉接頭處的離子通道X、Y、Z中屬于配體門通道的是_。(3)進(jìn)入突觸小體中的Ca2的作用是_，從而使興奮傳導(dǎo)信號(hào)類型發(fā)生的轉(zhuǎn)變是_。(4)圖二中，Na和Ca2跨膜運(yùn)輸過程_(填“需要”或“不需要”)消耗能量。(5)突觸前膜和突觸后膜都屬于細(xì)胞的_系統(tǒng)，但它們執(zhí)行不同的功能，從其組成成分上分析，原因是_不同。答案：(1)流動(dòng)(2)Y(3)促進(jìn)神經(jīng)遞質(zhì)的釋放電信號(hào)化學(xué)信號(hào)(4)不需要(5)生物膜蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量