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
2、举例说明动物细胞膜和植物原生质层相当于半透膜 3、理解水的跨膜运输是顺浓度梯度
知识网络体系
1、提出问题 2、作出假设
探3、设计实验 究的4、科学实验 过5、记录结果 程 6、分析结果，得出结论 7、表达与交流
原生质层是半透膜 质壁分离的条件
细胞液浓度小于外界溶液
有细胞壁 重难热点归纳
重点是弄清楚水分跨膜运输的特点，以及膜的特性。区分以下概念 1.扩散与渗透的区别？
扩散：物质从高浓度到低浓度的运动
渗透：水及其他溶剂分子通过半透膜的扩散
区别：渗透与扩散的不同在于渗透必须有渗透膜（半透膜）。 2.原生质层和原生质的区别？
原生质层：细胞膜和 液泡膜以及两层 膜之间的细胞质。 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：
外界溶液浓度 细胞内溶液浓度
低 吸水 高
外界溶液浓度 细胞内溶液浓度 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，最后得出水是顺相对含量的梯度运输的结论。通过对其他物质跨膜运输的实例分析得出物质的跨膜运输并不都是顺浓度梯度进行，最终得出生物膜具有选择透过性这一结论。所以重点是要理解并能举例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%的蔗糖溶液，扎紧入口，然后将其浸入到5%的蔗糖溶液中，每隔半小时称一次重量，图4-1-1中能正确表示测定结果的是
图4-1-1
[解析] 因为猪的膀胱膜是一层半透膜，蔗糖不能透过，而水分子却能自由通过。开始时，外界溶液浓度低于猪膀胱内溶液的浓度，水分通过渗透作用进入猪膀胱，使其重量不断增加。一段时间后，当内外溶液浓度趋于相等，水分的进出也趋于一种动态平衡时质量就不再增加了。 [答案] B
2.在“观察植物细胞的质壁分离和质壁分离复原”实验中，之所以用已经成熟的洋葱表皮细胞做实验材料，是因为这样的细胞具有
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] 此题考查物质出入细胞膜的方式，属于记忆性的知识，记住常见物质出入细胞的方式。二氧化碳等气体、水分子出入细胞的方式是扩散作用；酒精进入胃黏膜的方式是自由扩散；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。下列各项中质壁分离实验不能鉴定的是 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.蛋白质的吸水力比纤维素强
【解析】成熟的植物细胞可以看作是一个渗透系统，这是因为原生质层可以看作是一层选择透过性膜，能够控制物质的进出，是活细胞的标志，二是细胞液具有一定浓度，能够使细胞从外界吸收水分，因此，在题目给出的选项中，只有D选项不能通过质壁分离实验鉴定。 【答案】D
7.图4-1-2中E、F、G为三个用半透膜制成的小袋，可盛有溶液甲或乙，上端分别接上口径相同的小玻璃管，E和F体积相同，G体积较大，三者都置于盛有溶液丙的大容器内，最初三个小玻璃管内液面高度相同，已知三种溶液的浓度高低顺序为溶液丙＜溶液乙＜溶液甲。请思考，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，能说明细胞膜具有流动性的是 （ ） A．选择性 B．主动运输 C．保护作用 D．胞吞和胞吐 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．CO2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．水分子进出细胞
3．实验表明，K?不能通过磷脂双分子层的人工膜，但如果在人工膜中加入少量缬氨霉素
?（含12个氨基酸的脂溶性抗生素）时，K则可以通过膜从高浓度处移向低浓度处。这种物质通过膜的方式是 （ ）
A．自由扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．胞吞作用
4．下列物质进出细胞的过程与线粒体密切相关的是 （ ）
①酒精被胃黏膜吸收 ②细胞与内环境进行气体交换 ③肾小管壁上皮细胞吸收原尿中的Na ④小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸
? A．①② B．③④ C．②③④ D．①②③④
5．海带细胞中的碘比海水高许多倍，仍可从海水中吸收碘，表明吸收具有 （ ）
A．选择性 B．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NO3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．能量、载体数量 C．载体数量、离子浓度 D．能量、离子浓度
13．甜菜块根细胞中的液泡中有花青素，能使块根呈现红色。将块根切成小块，放入蒸馏水
中，蒸馏水颜色无明显的变化。但用盐酸处理块根后，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．盐酸破坏了细胞的选择透过性 D．盐酸破坏了原生质层的选择透过性
14. 家庭养花，如果施肥过多，会引起花卉萎蔫，这时可以采取的措施有 （ ） ①加强光照 ②改善空气流通 ③适当浇灌清水 ④更换盆中泥土
A．① ③ B. ② ④ C. ① ② D. ③ ④
15. 有三个相邻的细胞，已知它们的水势关系为甲＞乙＞丙。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
高三生物一轮复习教学案(必修1)：物质跨膜运输的实例
