第4章 细胞的物质输入和输出
2.细胞膜的功能：
复习：
1.细胞膜的成分
主要由 和 构成，
还有少量的 。
蛋白质
脂质（主要磷脂）
糖类
1.将细胞与外界环境分隔开
2.控制物质进出细胞
3.进行细胞间的信息交流
第1节 物质跨膜运输的实例
考纲解读
Ⅰ：对所列知识点要知道其含义，能够在试题所给予
的相对简单的情境中识别和使用它们。
Ⅱ：理解所列知识和其他相关知识之间的联系和区别,
并能在较复杂的情境中综合运用其进行分析、判
断、推理和评价。
1.(2012·广东)(双选)小杨对4种实验材料的研究及观察记录见下表，正确的是（ ）
BC
【真题体验】
2． (2011·佛一模，2)紫色洋葱表皮细胞发生质壁
分离后，在显微镜下观察到 （ ）
C
排雷 明确显微状态下各细胞结构的位置。
3． (2006·上海卷，32) 将相同的四组马铃薯条分别
浸入四种溶液，一小时后测定薯条质量变化的
百分率，结果如下表。下列叙述中正确的是

溶液 质量变化率
Ⅰ +8%
Ⅱ -6%
Ⅲ -4%
Ⅳ 0%

A．Ⅰ的浓度最低 B．Ⅱ的浓度较Ⅲ低
C．Ⅳ的浓度最高 D．Ⅳ可能是蒸馏水
A
细胞吸水和失水的原理及应用：关注对渗透作用原理的相关实验设计，渗透作用原理的实践应用。
观察植物细胞的质壁分离和复原的实验考查。
回顾课本：
一、 渗透作用
二.动物细胞的吸水和失水
水的进出方向——顺相对含量的梯度进出动物细胞的
三.植物细胞的吸水与失水情况
植物细胞内的液体环境主要是指____________
液泡中的细胞液
科学探究步骤
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
表达与交流
（原生质层是一层半透膜吗？）
（原生质层相当于一层半透膜）
（设计方案、预期结果…）
（按预定方案进行实验）
（分析实验结果，得出结论：……）
（总结，写实验报告并适当交流）
植物细胞的吸水和失水
植物细胞的质壁分离及复原现象：
正常情况下的细胞
滴加蔗糖溶液后的细胞
四.物质跨膜运输的其他实例
⑴同一种植物对＿＿＿＿＿＿＿＿的吸收有差异，不同植物对＿＿＿＿＿＿＿＿的吸收也有差异，说明植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有＿＿＿。 ⑵水稻吸收水的相对速率比吸收Ca2＋、Mg2＋的＿，造成培养液中Ca2＋、Mg2＋浓度＿＿；番茄吸收水的相对速率比吸收Si4＋的＿，造成培养液中Si4＋浓度＿＿。
同一种无机盐离子
不同种无机盐离子
选择性
大
上升
大
上升
2．微生物吸收无机盐离子的特点 不同微生物对不同无机盐离子的吸收表现出较大的差异：  ⑴不同微生物对无机盐离子的吸收有＿＿＿。 ⑵不同微生物对各种无机盐离子的＿＿＿不同。
选择性
需要量
突破考点·提炼方法
考点1 对比突破法——三组易混名词辨析
2．K＋通过细胞膜属于渗透作用 ( )
[判一判]
1．扩散作用和渗透作用的关系 物质从高浓度区域向低浓度区域的运动称为扩散作用。渗透作用是一种特殊方式的扩散，它是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜(或选择透过性膜)进行的扩散。
考点剖析
1.渗透作用的发生需要依赖半透膜和膜两侧的浓度差( )
×
√
C
排雷　明确两种膜的本质区别——是否具有选择性；
共性——允许水分子通过，大分子都不能通过。
2．关于选择透过性膜与半透膜的关系，正确的说法是 (　) ①具有半透性必然具有选择透过性　 ②具有选择透过性必然具有半透性　  ③活的生物膜才具有选择透过性　 ④只有活的生物膜才具有半透性 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
2．半透膜和选择透过性膜的关系 ①半透膜是指小分子物质能通过，而大分子物质不能通过的膜。半透膜不一定是活的生物膜。如玻璃纸即为没有活性的半透膜。物质能否通过取决于分子的大小。

②选择透过性膜是具有生命的生物膜，载体蛋白的存在决定了其对不同物质是否吸收选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。活的生物膜不仅具有半透性，还具有选择透过性。
考点剖析
共性：都允许水分子自由通过，而不允许大分子物质通过。
3．原生质层和原生质体的关系
⑴原生质层是成熟的植物细胞内相当于半透膜的结构，
由细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质组成，不
包括细胞核和液泡内的细胞液。此结构仅存在于成熟
的植物细胞中。
⑵原生质体是去除了植物细胞壁后所剩下的具有生物
活性的植物细胞结构，包括细胞膜、细胞质、细胞核
三部分，常作为植物细胞融合的材料。
1．下列现象属于渗透作用的是 (　　) ①水分子通过植物细胞的细胞壁　 ②水分子或其他溶剂分子通过细胞膜　 ③蔗糖分子通过细胞壁　 ④水分子或其他溶剂分子通过液泡膜　 ⑤水分子或其他溶剂分子通过原生质层　 ⑥干大豆种子泡在清水中逐渐胀大　 ⑦暑天新鲜蔬菜在空气中萎蔫 A．①②③ B．③④⑤  C．②④⑤ D．①③⑤
变式练习：
C
考点 2 提升实验的分析判断能力——渗透系统和渗透作用
1．渗透系统的组成(如图)及条件
⑴半透膜，半透膜可以是生物性的选择透过性膜，如细胞膜，也可以是物理性的过滤膜，如玻璃纸。
⑵半透膜两侧的溶液具有浓度差。浓度差的实质是单位体积溶液中溶质分子数的差，即物质的量浓度之差。
考点剖析
2．比较不同溶液浓度大小
3．探究物质能否通过半透膜(以碘和淀粉为例)
4．图1表示物质扩散的图解，图2是设计证明图1物质扩散成立的实验装置。下列有关叙述正确的是(　　)
A．图甲中水柱a将持续上升
B．图甲中水柱a将先上升后下降
C．图乙中水柱b将持续上升
D．图乙中水柱b将先上升后下降
【解析】　由于淀粉不能透过半透膜，故水柱a表现为先上
升，后保持不变；葡萄糖能透过半透膜，水柱b表现为先上升，后由于葡萄糖透过半透膜进入清水中，水柱b将下降。
(2011·天津卷，2) 将紫色洋葱鳞片叶表皮浸润在0.3g/mL的蔗糖溶液中，1分钟后进行显微观察，结果见右图。下列叙述错误的是(　　)
A
A．图中L是细胞壁，M是液泡，
N是细胞质B．将视野中的细胞浸润在清水中，
原生质体会逐渐复原C．实验说明细胞膜与细胞壁在物质
透过性上存在显著差异D．洋葱根尖分生区细胞不宜作为该实验
的实验材料
考点 3 观察类实验技能提升
——观察植物细胞的质壁分离及复原
考点剖析
1．实验原理
成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。
当细胞液浓度＜外界溶液浓度时，失水，质壁分离； 当细胞液浓度＞外界溶液浓度时，吸水，质壁分离复原。
注意　①分生区细胞和干种子细胞因无大液泡，不能发生渗透作用，无质壁分离和复原现象。 ②植物细胞有细胞壁的存在，不管失水还是吸水，细胞体积变化不大。但动物细胞体积会发生明显变化。
⑴原因
2．质壁分离的原因分析
⑵表现
宏观：坚挺→萎蔫 烧苗
液泡：大→小
微观 细胞液颜色：浅→深
原生质层：与细胞壁分离
果是双向水分子运动的差别所导致的现象。 ⑶质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低的外界溶液，因细胞壁是全透性且有水分子通过原生质层渗出来。 ⑷若用50%蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，因为细胞过度失水而死亡。 ⑸若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做实验会出现自动复原现象，因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。
特别提醒　⑴实验成功的关键 实验成功的关键是实验材料的选择，必须选择有大液泡并有颜色的植物细胞，便于在显微镜下观察。 ⑵质壁分离和质壁分离复原中水分子移动是双向的，结
1． (2006·江苏卷，11) 将一植物细胞放入KNO3溶液中，
一段时间后发生了质壁分离，下列说法不正确的是

A．此细胞是活细胞
B．原生质层具有选择透过性
C．发生质壁分离的细胞一段时间后可自动
质壁分离复原
D．原生质层两侧溶液存在浓度差，KN03溶液浓度
低于细胞液浓度
D
变式练习：
2．将新鲜的苔藓植物叶片放入有少量红墨水、含量为30%的蔗糖溶液中，在显微镜下观察，你会看到细胞的状态如图所示，此时部位①②的颜色分别是 (　　) A．①无色　②绿色 B．①红色　②绿色 C．①红色　②无色 D．①红色　②红色
解析　细胞壁具有全透性，红墨水将透过细胞壁到达①处；②细胞质基质中有叶绿体故呈绿色。
B
3．质壁分离实验的拓展应用
（见练习册P32）
(2)测定细胞液浓度范围
(1)判断成熟植物细胞是否有生物活性
能使50%的细胞发生质壁分离的溶液浓度即为细胞液浓度。
利用渗透作用实验原理可以测定细胞液浓度的大概范围。将细胞液相同的某种植物细胞（如下图所示），置于不同溶液的蔗糖溶液中，出现a~d四种细胞状态，则细胞液浓度最精确的范围是下列哪两个细胞之间？ A c~d B a~c C a~d D d~c
C
(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度
(4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)
第3节 物质跨膜运输的方式
自主复习：
阅读课本P70-73、练习册P28相关内容，回忆和思考下列问题：
1.从课本P70问题探讨，说说什么样的分子能通过脂双层？
什么样的分子不能通过？
2.什么叫被动运输？什么叫主动运输？
3.自由扩散与协助扩散有什么异同？
4.主动运输有什么特点？需要什么条件？
5.大分子物质进出细胞的方式是什么？体现了膜的什么特性？
6.思考课本P73技能训练-解读图表，并回答问题。
对比
比较三种物质运输方式的异同：
顺浓度梯度
顺浓度梯度
逆浓度梯度
不需要
需要
需要
不消耗
不消耗
需要消耗
氧气、水、二氧化碳等通过细胞膜
葡萄糖通过红细胞
葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜；离子通过细胞膜等
胞吐
合成的分泌蛋白运输到细胞外的过程示意图
解读图表
右图表示的是一个动物细胞内外不同离子的相对浓度。分析图表提供的信息，结合本章所学知识，回答问题。
1、哪种离子通过主动运输进入细胞？
2、哪种离子通过主动运输排出细胞？
3、你是如何作出以上判断的？
考点 1 影响跨膜运输的因素
1．(2010·山东理综，3) 如图中曲线a、b表示物质跨 (穿)膜运输的两种方式，下 列表述正确的是 (　　)
A．脂溶性小分子物质不能通过方式a运输 B．与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面 C．方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关 D．抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响
思考影响自由扩散、协助扩散、主动运输的因素分别是什么？
并画出三种运输方式在一定浓度范围内物质的浓度对运输速率的
影响。
细胞外浓度
运输速率
自由扩散
协助扩散
主动运输
画出氧气浓度对物质运输速率的影响。
自由扩散、协助扩散
主动运输
1．影响跨膜运输的因素
总结：影响跨膜运输的因素
（1）物质浓度（在一定的浓度范围内）
（2）氧气浓度
（3）温度
温度可影响生物膜的流动性和酶的活性，因而会
影响物质跨膜运输的速率。
2．大分子的膜泡运输
B
1.用呼吸抑制酶处理红细胞，下列物质情况正确的是（ ）
2．图中正确表示水稻细胞呼吸强度与K＋吸收量的关系的是（ ）
C
变式练习：
3.甲(〇)乙(●)两种物质在细胞膜两侧的分布情况如右图
(颗粒的多少表示浓度的高低)，在进行跨膜运输时，
下列说法正确的是

A．乙进入细胞一定有载体蛋白的参与
B．乙运出细胞一定有载体蛋白的参与
C．甲进入细胞一定需要能量
D．甲运出细胞一定不需要能量
A
方法体验
用“模型法”理解细胞膜的组成、结构、功能及特性
典例　如图为物质出入细胞膜的示意图，据图回答下列问题：
命题切入点1：细胞膜的结构及应用前景 ⑴A代表＿＿＿分子；B代表＿＿＿＿；C代表＿＿＿。
蛋白质　 磷脂分子　 多糖
⑵有些有机溶剂如苯酚，可溶解B造成膜的损伤，B的完整化学
名称是＿＿＿＿＿＿＿。 ⑶图中A的性质最终是由＿＿＿决定的。
磷脂双分子层
DNA
⑷生物膜结构和功能的研究成果在工农业生产和医学实践中有着重要用途。下列有关生物膜应用的叙述中，错误的是 (　　)  A．模拟生物膜可以处理污水、淡化海水 B．研究生物膜可以寻找改善农作物品质的新途径 C．模拟生物膜可以人工合成代替人体病变器官的膜材料 D．通过膜生物工程技术可以诊断、治疗疾病，完全改变细胞的遗传特性
D