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专题03 细胞的物质输入与输出
讲考纲·名师解读
渗透现象；细胞对水分的输入与输出；观察植物细胞的质壁分离与复原；生物膜的结构与功能；物质跨膜运输的方式。物质的输入和输出在必修模块中直到一个承上启下的作用。微观上可联系细胞的亚显微结构，宏观上可联系生物的内环境，甚至牵扯到生物的遗传变异的相关内容。本专题内容考查结合点多，对题目中有效信息的提取能力和对不同专题之间的综合要求高。主要考查几种常见的方式（渗透作用、自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞胞吐）的判定、特点及影响因素；物质跨膜运输的实例，主要涉及对渗透作用的理解、渗透过程的分析、拓展及应用、植物细胞吸水和失水以及由此引进的质壁分离及复原，应注意构建知识框架，实现对知识的整体把握。容易对渗透作用中的水分运输方向理解不透，渗透平衡后半透膜两侧浓度差是否存在理解不透，误认为浓度差是质量分数浓度差，对质壁分离的概念及发生条件理解不到位，常见物质出入细胞膜的具体方式混淆不清，对基本概念内涵没有深入理解。通过对渗透作用、物质出入细胞方式、质壁分离的概念内涵的理解，列表比较物质出入细胞的信息特征，回忆相应物质出入细胞的典型特征，或用概念图对细胞出入细胞方式进行比较，分析列举影响节点的内因和外因，从文字或图解背景中找出关键信息，如是否消耗能量，是否需要载体，是否逆浓度运输，是大分子还是小分子，再掌握特殊物质出入细胞的方式即可，如神经递质、哺乳动物成熟的红细胞对葡萄糖的吸收等。应根据现象提出问题、分析大批量、归纳概念的方法，联系生活实际进行类比，培养解读图表的能力，探索使用图表描述生理活动的方法。应结合渗透装置分析成熟植物细胞的吸水和失水；细化质壁分离和质壁分离复原的实验；结合细胞膜的流动镶嵌模型，运用表格的方式，加深对不同物质运输方式的理解。 讲考点·体系构建
1．常见渗透装置图形分析
（1）溶质不能通过半透膜的情况
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①若S1溶液浓度大于S2溶液浓度，则单位时间内由S2→S1的水分子数多于由S1→S2的，外观上表现为S1溶液液面上升；若S1溶液浓度小于S2溶液浓度，则情况相反，外观上表现为S1溶液液面下降。
②在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差Δh，则S1溶液浓度仍大于S2溶液浓度。因为液面高的一侧形成的压强，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。 （2）溶质能通过半透膜的情况
若S1溶液浓度大于S2溶液浓度，则最初单位时间内由S2→S1的水分子数多于由S1→S2的，随着溶质的扩散，最终S1和S2溶液浓度相等，外观上表现为S1溶液液面先上升后下降，最终S1和S2溶液液面持平；若S1溶液浓度小于S2溶液浓度，则情况相反。 2．验证渗透作用发生的条件 （1）具有半透膜
烧杯内盛清水，漏斗内盛蔗糖溶液 A组－漏斗口密封半透膜→漏斗液面上升 B组－漏斗口密封纱布→漏斗液面不上升 （2）具有浓度差 漏斗口密封半透膜
A组－漏斗内盛蔗糖溶液，烧杯内盛清水→漏斗液面上升 B组－漏斗和烧杯内盛相同浓度的蔗糖溶液→漏斗液面不上升
【真题再现】（2017新课标Ⅱ卷，4）将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中，发现其原生质体（即植物细胞中细胞壁以内的部分）的体积变化趋势如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．0~4h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内 B．0~1h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等 C．2~3h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压 D．0~1h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压
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【答案】C
【解析】由图可知，原生质体的相对体积先下降后上升，所以该植物细胞发生了质壁分离后复原。0~4h内细胞发生自动复原，说明物质A能进入细胞，A错误；0~1h内细胞发生质壁分离，细胞失水，原生质体伸缩性比细胞壁的伸缩性大，所以细胞体积与原生质体体积的变化量不等，B错误；2~3h内为质壁分离复原过程，细胞吸水，物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压，C正确；0~1h内发生质壁分离，细胞失水，液泡中液体的渗透压小于细胞质基质的渗透压，D错误。
【举一反三】肾小管上皮细胞细胞膜上的水通道蛋白能介导水分子跨膜运输，显著提高了水分子的运输速率。如图是将相同的肾小管上皮细胞放在不同浓度的NaCI溶液中，一段时间后，测定细胞体积和细胞初始体积的比值变化曲线图，（曲线上0点对应的NaCl溶液浓度是细胞涨破时的NaCl溶液浓度）。下列叙述错误的是（ ）
A．稀释肾小管上皮细胞悬液时，可选用浓度为1 50mmol/L的NaCl溶液 B．曲线上A点对应浓度细胞的吸水能力大于B点对应浓度细胞的吸水能力 C．若将人工脂双层膜囊泡置于NaCl溶液中，其吸水能力低于肾小管上皮细胞 D．若肾小管腔内液体的渗透压升高，则肾小管上皮细胞的吸水量减少，尿量增多 【答案】B
【解析】从曲线可以看出，浓度为150mmol/L的NaCl溶液时，细胞体积与初始细胞的比值等于1，细胞内外渗透压相等，进出细胞水分子达到动态平衡，可以维持细胞正常的形态，此浓度可用于稀释肾小管上皮细胞悬液，A正确。曲线上A、B两点对应的细胞体积与初始细胞的比值小于1，细胞失水，且B点浓度失水更多，B点对应的细胞浓度大于A点对应的细胞浓度，则B点对应浓度细胞的吸水能力大于A点对应浓度细胞的吸水能力，B错误。因为肾小管上皮细胞细胞膜上的水通道蛋白能介导水分子跨膜运输，显著提高了水分子的运输速率，而人工脂双层膜上没有通道蛋白，因此吸水能力低于肾小管上皮细胞，C正确。当肾小管腔内液体的渗透压升高，则肾小管上皮细胞的吸水量会减少，尿量则会增多，D正确。
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2019年高考生物二轮复习专题03细胞的物质输入与输出(讲)(含解析)
