高三生物物质跨膜运输的实例

第三单元 细胞的物质输入和输出

第1节 物质跨膜运输的实例

课标要求

（一）、能力要求

1、进行探究植物细胞失水和吸水的实验设计和操作

（课标：通过模拟实验研究膜的透性 观察植物细胞的质壁分离和复原）

2、举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点

3、正确解读坐标数据图表

(二）、内容要求

1、描述半透膜的特征

原生质：细胞内具有生命活动的物质称为原生质。（包括细胞膜、细胞质和细胞核）。

结论：植物细胞的原生质层相当于一层半透膜

3. 为什么说细胞膜是选择透过性膜？

水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其他物质的跨膜运输并不都是这样，这取决于细胞生

命活动的需要。细胞对物质的吸收是有选择的。

结论：细胞膜不仅是半透膜，还是选择透过性膜

4．动物细胞膜是不是半透膜？

当外界溶液的浓度低于红细胞内部的浓度红细胞一般会因持续吸水而涨破

当外界溶液浓度比细胞质的浓度高时，红细胞失水皱缩

当外界溶液的浓度与细胞质的浓度相同时, 水分进出红细胞就处于动态平衡

结论：动物细胞是半透膜

5．细胞的吸水和失水

对于动物、植物细胞来说：

低 吸水 高

外界溶液浓度

高 失水 低

结论：水分子是顺相对含量梯度跨膜运输

复习策略

本节是将水的跨膜运输作为一个实例来分析，由物理现象过渡到细胞，先分析动物细胞

的水分进出，尔后通过一个探究性实验来说明植物细胞水分的进出情况，最后得出水是顺相

说出细胞膜是选择透过性膜。能够对提出的有关问题，作出假设。

经典例题剖析

1.(2004年深圳模拟题) 在猪的膀胱中注入一半的30%5%的蔗糖溶液中，每隔半小时称一次重量，图4-1-1

图4-1-1

[解析] 水分通过渗透作用进入猪膀胱，使其重量不断增加。一

[答案] B

2.

A. 伸缩性很小的细胞壁 B. 功能完善的细胞膜

C. 能够流动的细胞质 D. 大而醒目的液泡

[解析]植物细胞质壁分离和复原的条件有：①植物细胞必须是活细胞；②细胞液浓度与外界溶

液的浓度必须有浓度差；③植物细胞必须有大的液泡(成熟的植物细胞一般都有一个比较大的

液泡，有的液泡可占整个细胞体积的90％以上) ，最好细胞液中带有色素，这样便于观察，紫

色的洋葱表皮细胞就能很好地满足这些条件。

[答案] D

3. 最能证明植物细胞发生渗透作用原理的实验是

A. 将萎蔫的青菜放入清水中会变硬 B. 将根尖细胞放入清水中会吸水

C. 将土豆放入盐水中会变软 D. 观察洋葱表皮细胞的质壁分离和复原的过程

[解析] A 、B 两项只反映了植物细胞的吸水，C 项反映了失水，而D 项则反映了植物细胞吸水

和失水的两个过程，所以，最能证明渗透作用的原理。

[答案] D

4. 一次施化肥过多，作物会变得枯萎发黄的原因是

A. 根细胞从土壤中吸收的养分过多 B. 根细胞不能从土壤中吸水

C. 根系不能将水向上运输 D. 根系加速了呼吸作用，释放的能量过多

[解析] 在正常情况下，植物根细胞液的浓度大于土壤溶液的浓度，细胞能从土壤中吸水，但

是一次施肥过多，就会使土壤溶液的浓度大于根细胞细胞液的浓度，植物不能从土壤溶液中

吸水而变得萎蔫、枯萎发黄，其补救的措施是田内浇透水，以降低土壤溶液的浓度。

[答案] B

5.(2003年广东，6) 下列跨膜运输的生理活动，属于主动运输的是

A. 酒精进入胃黏膜细胞 B. 二氧化碳由静脉血进入肺泡内

C. 原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞 D. 水分子出入细胞

[解析] 原尿中的葡萄糖进入肾小管的上皮细胞属于主动运输。

[答案] C

6. 通过质壁分离实验，可以对植物细胞进行多种鉴定。

A. 成熟植物细胞的死活 B. 细胞液的浓度

C. 细胞中有无大液泡 D.

【答案】D

7. 图4-1-2中E 、F 、G 同的小玻璃管，E 和F 体积相同，考，回答下列问题：

图4-1-2

（１）１小时后，管e 和管f 的液面升降变化是 （ ）

A. 管e 下降，管f 上升 B. 管e 上升，管f 下降

C. 管e 下降，管f 下降 D. 管e 上升，管f 下降

（２）图4-1-3（实线表示管f ，虚线表示管g ）中能显示管f 和管g 内的液面可能变化的是（ ）

图4-1-3

[解析] 因为溶液丙浓度小于溶液甲和溶液乙的浓度，根据渗透作用原理，E 、F 吸水，e 、f 液

面上升。

[答案]（1）B （2）C

基础试题训练

一、选择题

1．下列与细胞膜有关的四个选择项中， （ ）

A ．选择性 B ．主动运输 C ．保护作用 D

2．下列跨膜运输的生理活动中，属于主动运输的是 （ ）

A ．酒精进入胃黏膜细胞 B ．CO 2

C ．原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞 D

3．实验表明，K ++（含12个氨基酸的脂溶性抗生素）时，K 质通过膜方式是 （ ）

A ．自由扩散 B D ．胞吞作用

4．下列物质进出与线粒体密切相关的是 （ ）

①酒精被胃黏膜吸收 ③肾小管壁上皮细胞吸收原

尿中的Na +

A ．①② C ．②③④ D ．①②③④

5．海带海水高许多倍，仍可从海水中吸收碘，表明吸收具有 （ ）

A ．选择性 ．独立性 C ．专一性 D ．高效性

6．下列物质中以相同方式通过细胞膜的是 （ ）

A ．甘油和二氧化碳 B ．氨离子和水

C ．氨基酸和水 D ．葡萄糖和糖元

7．物质出入细胞的方式中，自由扩散区别于协助扩散的是 （ ）

A ．由高浓度向低浓度扩散 B ．需要载体

C ．由低浓度向高浓度扩散 D ．不需要载体

8．小肠上皮细胞含有大量的线粒体，与这一结构特征相适应的细胞膜功能是 （ ）

A ．自由扩散 B ．协助扩散 C ．主动运输 D ．渗透作用

9．透析型人工肾起关键作用的是人工合成的血液透析膜，其作用是能把病人血液中的代谢

废物透析掉，这是模拟了生物膜的 （ ）

A ．流动性特点 B ．选择功能 C ．选择透过功能 D ．主动运输

10．葡萄糖进入红细胞的方式是 （ ）

A ．协助扩散 B ．自由扩散 C ．主动运输 D ．渗透作用

11. 在浓蔗糖液中，能够发生质壁分离的细胞是 （ ）

A、人的口腔上皮细胞 B、蛙的红细胞

C、洋葱的根尖生长点细胞 D、菠菜的表皮细胞

-12．图4-1-4是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收K 和NO 3的曲线。影响A 、+

B 两点和B 、C 两点吸收量不同的因素分别是 （ ）

图4-1-4

A ．载体数量、能量 B

C ．载体数量、离子浓度 D

13中，蒸馏水颜色无明显的变根后，则使蒸馏水变红。其原因是

（ ）

A ．细胞壁被盐酸破坏 B ．花青素不溶于水而溶于盐酸

C D ．盐酸破坏了原生质层的选择透过性

14. 家庭养花，这时可以采取的措施有 （ ）

①加强光照 ③适当浇灌清水 ④更换盆中泥

土

A ．① ③④ C. ① ② D. ③ ④

15. 下图中能正确表示它们间水流方

向的是A B C D

16. 当把紫色的洋葱鳞片叶的表皮置于质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液中后，原生质层和细胞

壁之间将 （ ）

A ．紧紧靠在一起 B. 充满细胞液 C. 充满蔗糖溶液 D. 充满清水

17. 浓盐水有杀菌防腐的作用，其原因是 （ ）

A. 浓盐水中含有较多的氯离子，使细菌毒素失效

B. 浓盐水中没有细菌所需要的酶，细菌不能产生毒素

C. 浓盐水中含养料少，细菌迅速死亡

D. 由于渗透作用，使细菌失水死亡

18. 以下哪种情况会发生渗透作用 （ ）

①干种子萌发时的吸水 ②萎蔫的青菜放进清水中变得硬挺 ③根毛细胞吸水 ④水由气

孔进入外界环境 ⑤插在花瓶中的花枝由瓶中吸水 ⑥洋葱表皮细胞放在盐水中发生质壁

分离

⑦兔的血液红细胞放在盐水中发生皱缩

A. ① ② ③ ⑤ ⑦ B. ② ③ ⑤ ⑥ ⑦

C. ② ③ ④ ⑥ ⑦ D. ② ③ ⑥ ⑦

19. 某同学设计的渗透实验：用鸡蛋膜将漏斗口封住，再装上清水，把漏斗浸入盛有10％的

NaCl 溶液的烧杯中，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。他应该怎样改进的此装置才达到实验目的 （ ）

A. 把10％的NaCl 溶液换成30％的NaCl 溶液

B. 把10％的NaCl 溶液装在漏斗里，清水装在烧杯中

C. 把鸡蛋膜换成其它半透膜

D. 把10％的NaCl 溶液换成30％的蔗糖溶液

20. 将洋葱表皮浸泡在7%复原。出现这种现象的可能是 （ ）

A. 细胞液浓度下降 B. C. 细胞壁受到破坏 D. 细胞膜受到破坏

21. 植物细胞发生渗透作用所的选择渗透性膜是 （ ）

A、细胞膜 B、液泡膜、液泡膜和细胞膜

22. 质壁离是指

( )

A 、细胞膜与细胞质分离

C 、液泡膜与细胞质分离

23. 发生质壁的植物细胞中, 水分经过的结构依次是

( )

A B、细胞壁、细胞膜、细胞质、液泡膜

C D、细胞壁、细胞膜、液泡膜、细胞质

24. 下列发生渗透吸水现象的是 （ ）

A、洋葱表皮放置在清水中 B、把蒸熟的马铃薯条放在清水中

C、把新鲜去皮的马铃薯条放在30%蔗糖溶液中 D、把干燥的蚕豆浸泡在水中

25. (多选) 某学生将7%的尿素滴在载玻片上的蚕豆叶表皮上，观察到植物细胞的质壁分离，2

小时后再次观察发现质壁分离的细胞找不到了。其可能的原因是 （ ）

A ．细胞过度萎缩 B ．时间过长，细胞壁收缩

C ．溶质被慢慢吸收，使水分再度进入细胞 D ．2小时后细胞可能死亡

26. (多选) 在观察植物细胞的质壁分离和复原过程中，某同学在视野中看到生活着的洋葱表皮

细胞正处于下图4-1-6状态，a 、b A、此时a>b，细胞渗透吸水

B、此时a=b，渗透系统保持动态平衡

C、此时a

D、上述三种情况都有可能存在

图4-1-6

二、非选择题

1．图4-1-7表示细胞膜的亚显微结构。请根据图回答下面的问题。

（1）图中A 的性质是由____________决定的。

（2）下列有关的叙述，错误的是 （ ）

A ．适当提高温度，能使A 和B

B ．在动物细胞中B 的不饱和程度比植物高

C ．该结构的选择透过性与B A 的载体转运作用有关

D

（3）该结构的基本功能是________________________________。

（4（填字母）有关。

（5因是由于图中____________

2mol/L）。根据图和表的

内容回答下面的问题。

（1）图中1是____________，2是____________，3是____________。

（2）图中1在细胞膜中作为____________，在钾离子、氯离子通过该植物细胞膜时起__________作用。

（3）从表中数据可知，植物细胞从海水中吸收__________离子并向海水排出__________离子。由此可见，植物细胞膜对离子的通过具有__________性。

（4）钾离子和氯离子通过细胞膜的方式是_________，作出此判断的依据是__________。

3．图4-1-9是物质出入细胞的三种方式的模式图（黑点代表物质分子），据图回答下面的问题。 图4-1-9

（1）与甲相比，丙方式的不同之处是 （2）与丙相比，乙方式的不同之处是

（3。

4. 图4-1-10）A 分子； B 代表 ； D 代表 。

图4-1-10

（2 膜。

（3B 的厚度变小，这说明B 具有 。

（4）在a －e 的五种过程中，代表被动转运的是 。

（5）可能代表氧气转运过程的是图中编号 ；葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号 。

（6）如果此为神经细胞膜，则当其受刺激后发生兴奋时，Na ＋的流动过程是编号 。

创新应用训练

1、给你两个大小相同的萝卜(新鲜的) 、10%的盐酸、蔗糖、蒸馏水、显微镜、玻片、小刀、烧杯、吸水纸等材料用具。请从中选用部分器材，用最简单的方法，设计一个小实验，验证植物细胞吸水和失水的原理。

(1)你准备选用的实验材料和器具是__________________________________________________。

(2)操作过程是(写出要点即可) 。

(3)过一段时间后，你所观察到的实验现象是

(4)实验结论是

2、现有一种由人工膜制成的袋，为检测淀粉和碘能否透过该膜，现提供试剂和用品如下：铁架台、烧杯和人工膜袋各一个，1%的淀粉溶液、稀碘溶液和细棉线。

（1）请用上述试剂和用品，设计一个实验装置，探究淀粉溶液中的淀粉和碘溶液中的碘能否通过该膜。请用示意图表示（加图注）。

（2）实验结果预测及分析：

①。 ②。 ③。 ④。

3. 图4-1-11（要求：直接在下

）

图4-1-11

可供选择的溶液及试剂：

①淀粉溶液 ②葡萄糖溶液 ③蒸馏水 ④I 2—KI 溶液 ⑤少量班氏试剂（班氏试剂能跨膜扩散，葡萄糖遇班氏试剂形成砖红色沉淀）

（2）根据你的设计方案，预测一段时间后，两个透析袋内的颜色变化：

装置Ⅰ________________________________；装置Ⅱ________________________________。

（3）若想明显观测到水分子扩散的结果，装置应如何改进

（4）透析袋价格昂贵，请提供两种能代替透析袋的生物材料

第三单元细胞的物质输入和输出参考答案

第1节 物质跨膜运输的实例

一、选择题

1．D 2．C 3．B 4．B 5．A 6．A 7．D 8．C

9．C 10．A 11．D 12．B 13．D ..14.D 15.A 16.C 17.D 18.D 19.D 20.B 21.C 22.A

23.B 24.A 25. CD 26.A BC

二、非选择题

1．（1）核酸（mRNA 或DNA ） （2）B （3 选择透过性 （4）A （5）A

2．（1）磷脂分子 蛋白质分子 多糖分子 （2）基本支架 载体 氯选择 （4）主动运输 钾、氯离子从低浓度向高浓度运输

3．（1）需要载体 （2）需要消耗能量 （3）主动运输

4. （1）蛋白质 磷脂双分子层 多糖

（2）选择透过性膜

（3）半流动性 b 、c 、d

(4) b a (5) c

三、创新应用训练

1.(1)(2)别倒入蒸馏水和浓蔗糖溶液，④观察。

(3)①注入浓蔗糖溶液的萝卜，萝卜变硬；②注入蒸馏水的萝卜，液面升高，萝卜变软。

(4)胞失水。

2.(1)见右图(2)

③袋内液体变蓝，袋外液体不变蓝，表明碘能通过，淀粉不能通过；

④袋外液体变蓝，袋内液体不变蓝，表明碘不能通过，淀粉能通过。

(注：结果预测应与实验设计一致)

3. 参考方案1

或参考方案2

(2)方案1：装置袋内溶液变蓝；装置袋内变红。

或方案2：装置袋内呈碘液的黄色(不变色) ；装置袋内变红。

(3)将透析膜套在有标记(刻度) 的漏斗口上或将有标记(刻度) 的玻管插入透析袋内。

(4)动物膀胱膜、肠衣、洋葱内表皮、卵壳膜(或其它的生物膜) 。

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