物质的输入和输出 专题复习(人教版选择性必修1配套,高考复习)
- 2026-10-27 15:57:22
物质的输入和输出 专题复习(人教版选择性必修1配套,高考复习)
物质的输入和输出 专题复习（人教版选择性必修1配套，高考复习） 关联前置专题：细胞的分子基础与细胞结构（细胞膜、细胞器是本专题基础） 考情：以选择题为主，常结合质壁分离图像、曲线；非选择题偶尔结合细胞代谢、渗透装置考查；高频图像题、曲线分析题。 考情总览 核心考点：渗透作用原理；动植物细胞的吸水和失水；质壁分离及复原实验；物质跨膜运输方式（自由扩散、协助扩散、主动运输）；胞吞、胞吐；影响运输速率的因素曲线辨析。 易错集中：载体蛋白与通道蛋白区分；是否耗能；是否逆浓度梯度；质壁分离的适用细胞、复原异常原因。 考点1 渗透作用原理 核心要点 1. 渗透作用发生两个条件：①具有半透膜；②半透膜两侧溶液存在浓度差（物质的量浓度）。 2. 水分子移动方向：从相对含量高→相对含量低（低浓度溶液→高浓度溶液） 注意：是水分子双向移动，宏观上看净移动方向。 3. 半透膜：允许小分子通过，大分子不能通过；不一定是生物膜（玻璃纸）；生物膜（细胞膜）属于选择透过性膜，是功能更特殊的半透膜。 ✅【高考真题】（2022·全国乙卷改编） 关于渗透作用，下列叙述正确的是（） A. 只要有半透膜就可以发生渗透作用 B. 渗透平衡时，半透膜两侧溶液浓度相等 C. 渗透平衡时，水分子不再跨半透膜移动 D. 玻璃纸可以作为渗透装置的半透膜 答案：D 解析：A 还需要浓度差；B 渗透平衡只是水分子进出速率相等，液面差产生静水压，两侧浓度不一定相等；C 水分子双向等速运动。 ✅【变式题1】 如图U型管，中间半透膜只允许水通过，左侧0.3g/mL蔗糖溶液，右侧0.1g/mL蔗糖溶液，稳定后（） A. 左侧液面下降 B. 右侧液面上升 C. 左侧液面高于右侧 D. 两侧浓度最终相等 答案：C 解析：水向左侧高浓度蔗糖溶液净移动，左液面升高；液面差压力抵消浓度差，平衡时左侧浓度仍然更高。 考点2 动物细胞的吸水和失水 核心要点 1. 动物细胞的细胞膜相当于半透膜，细胞质是一侧溶液，外界溶液另一侧。 2. 外界溶液浓度＜细胞质浓度：细胞吸水膨胀，浓度差过大可涨破（如红细胞清水） 3. 外界溶液浓度＞细胞质浓度：细胞失水皱缩 4. 外界溶液浓度＝细胞质浓度：水分进出平衡，形态不变 易错：动物细胞无细胞壁，不会发生质壁分离。 ✅【高考真题】（2023·浙江1月卷） 将哺乳动物成熟红细胞置于不同浓度NaCl溶液，下列说法正确的是（） A. 红细胞在等渗溶液中，没有水分子进出细胞膜 B. 红细胞在清水中持续吸水直到细胞内浓度等于外界 C. 高盐溶液中红细胞皱缩，细胞膜仍保持选择透过性（未过度失水） D. 红细胞吸水涨破后，获得的膜不含蛋白质 答案：C 解析：A 水分子进出动态平衡；B 红细胞无细胞壁，会吸水涨破；D 细胞膜主要是磷脂+蛋白质。 ✅【变式题2】 下列关于动物细胞吸水失水说法错误的是（） A. 哺乳动物成熟红细胞适合制备细胞膜，因为无细胞核和细胞器 B. 红细胞失水皱缩体现细胞膜流动性 C. 细胞吸水或失水只和浓度差有关，与膜无关 D. 生理盐水可以维持血细胞正常形态 答案：C 解析：必须有细胞膜（半透膜）才能发生渗透吸水失水。 考点3 植物细胞的质壁分离与复原（重中之重，实验考点） 核心要点 1. 成熟植物细胞相当于渗透系统： 原生质层（细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质）相当于半透膜；细胞液（液泡内液体）是内部溶液；细胞壁全透性。 2. 质壁分离：外界溶液浓度＞细胞液浓度 → 原生质层伸缩性大于细胞壁 → 原生质层与细胞壁分离 3. 质壁分离复原：外界溶液浓度＜细胞液浓度 → 细胞吸水，原生质层恢复原状 4. 常用材料：紫色洋葱鳞片叶外表皮（有紫色大液泡，不用染色） 5. 试剂：0.3g/mL蔗糖溶液（适宜，可分离、可复原）； ⚠️ 0.5g/mL蔗糖溶液：浓度过高，细胞失水过快死亡，不能复原； KNO₃、尿素溶液：先质壁分离，后自动复原（离子/小分子被细胞主动吸收，细胞液浓度回升） 6. 引流法操作：盖玻片一侧滴溶液，另一侧吸水纸吸引，重复几次。 7. 可证明：成熟植物细胞是渗透系统；细胞壁伸缩性＜原生质层；判断细胞死活。 ✅【高考真题】（2024·新课标卷） 某同学用紫色洋葱外表皮做质壁分离实验，下列叙述正确的是（） A. 质壁分离中的“质”指细胞质 B. 滴加0.3g/mL蔗糖溶液后，液泡颜色逐渐变浅 C. KNO₃溶液处理，细胞先分离后自动复原 D. 细胞壁具有选择透过性 答案：C 解析：A 质=原生质层；B 失水，细胞液浓度升高，紫色加深；D 细胞壁全透。 ✅【变式题3】 下列情况不能观察到质壁分离复原的是（） A. 0.3g/mL蔗糖处理后，再滴清水 B. 适宜浓度尿素溶液处理活的外表皮细胞 C. 0.5g/mL蔗糖溶液长时间处理后的细胞，再滴清水 D. 适宜KNO₃溶液处理活细胞 答案：C 解析：高浓度蔗糖导致细胞死亡，原生质层失去选择透过性，无法复原。 ✅【变式题4】曲线小题 洋葱外表皮置于蔗糖溶液，原生质体相对体积随时间下降，下列说法正确的是（） A. 体积不变时，细胞不再有水分子进出 B. 体积减小过程中，细胞液浓度不断增大 C. 原生质体就是细胞膜 D. 该实验需要高倍镜观察 答案：B 解析：低倍镜即可观察；原生质体=细胞膜+细胞质+液泡（去掉细胞壁）。 考点4 物质跨膜运输方式对比（表格核心） 核心要点 方式 浓度梯度 载体蛋白 能量 实例 自由扩散 顺 ❌ ❌ O₂、CO₂、甘油、乙醇、苯、性激素 协助扩散 顺 ✅（通道蛋白/载体蛋白） ❌ 葡萄糖进入红细胞；水通过水通道蛋白 主动运输 逆 ✅ ✅ 小肠吸收葡萄糖、氨基酸；植物根吸收矿质离子；Na⁺-K⁺泵 胞吞、胞吐 —— 不需要载体 ✅ 大分子：蛋白质、细菌、神经递质释放 关键区分： ① 通道蛋白：形成通道，不与被转运物结合；载体蛋白会结合底物、构象改变； ② 水：少量自由扩散，主要依靠水通道蛋白协助扩散； ③ 葡萄糖：进入红细胞→协助扩散；进入小肠上皮细胞→主动运输； ④ 胞吞胞吐依赖膜的流动性，穿过0层生物膜。 ✅【高考真题】（2021·全国甲卷） 物质跨膜运输叙述正确的是（） A. 甘油通过协助扩散跨膜 B. 细胞外高Na⁺、细胞内高K⁺依靠Na⁺-K⁺泵主动运输维持 C. 协助扩散需要消耗细胞呼吸提供的能量 D. 胞吞胞吐依靠载体蛋白 答案：B 解析：A甘油自由扩散；C协助扩散不耗能；D胞吞胞吐不需要载体。 ✅【变式题5】 下列转运方式匹配正确的是（） A. 酒精进入细胞 —— 协助扩散 B. 根细胞吸收Mg²⁺ —— 主动运输 C. 大分子蛋白质进入细胞 —— 主动运输 D. 水只能自由扩散 答案：B ✅【变式题6】 关于通道蛋白和载体蛋白说法正确的是（） A. 载体蛋白转运物质时不改变空间结构 B. 通道蛋白可以和被运输物质结合 C. 二者转运都一定消耗能量 D. 水通道蛋白转运水分子属于协助扩散 答案：D 考点5 物质运输速率影响因素及图像分析 核心要点 1. 自由扩散：速率只和浓度差正相关；不受载体、能量限制 2. 协助扩散：浓度差上升，速率上升；达到饱和后限制因素：载体蛋白数量 3. 主动运输：影响因素：载体数量、能量（O₂浓度、温度影响呼吸）；可以逆浓度；O₂为0时，无氧呼吸仍供能，速率不为0 易错曲线：O₂浓度与主动运输速率曲线：起点（O₂=0）速率＞0，先上升，载体饱和后平稳。 4. 温度：影响膜流动性、酶活性（呼吸酶），同时影响多种运输方式。 ✅【高考真题】（2022·山东卷） 下图曲线表示物质跨膜运输速率与O₂浓度关系，下列说法合理的是（） A. 若曲线起点速率为0，代表主动运输 B. 曲线上升后平稳，限制因素一定是能量 C. 葡萄糖进入红细胞的运输速率随O₂浓度升高而上升 D. 主动运输速率受载体蛋白数量限制 答案：D 解析：A O₂=0时细胞无氧呼吸供能，主动运输速率不为0；B 平稳后限制因素是载体；C 红细胞协助扩散，不耗氧，速率和O₂无关。 ✅【变式题7】 下列运输方式，速率不受载体蛋白数量限制的是（） A. 协助扩散 B. 主动运输 C. 自由扩散 D. Na⁺通道转运 答案：C 考点6 胞吞与胞吐 核心要点 1. 对象：大分子、颗粒性物质；不属于跨膜运输，穿过0层膜 2. 条件：消耗能量；依赖细胞膜的流动性 3. 实例：吞噬细胞吞噬病原体（胞吞）；消化酶、抗体、神经递质释放（胞吐） 易错：神经递质不一定是大分子，但释放方式是胞吐。 ✅【高考真题】（2023·全国甲卷） 胞吞和胞吐叙述正确的是（） A. 需要载体蛋白协助 B. 需要消耗能量 C. 是顺浓度梯度运输 D. 通过穿过磷脂双分子层完成 答案：B ✅【变式题8】 下列过程属于胞吐的是（） A. O₂进入肺泡细胞 B. 胰岛B细胞分泌胰岛素 C. 葡萄糖进入红细胞 D. 根吸收NO₃⁻ 答案：B 专题综合压轴选择 ✅【综合真题】（2022·湖南卷） 物质输入输出相关叙述正确的是（） A. 原生质层包括细胞膜、液泡膜、细胞壁 B. 水分子只能通过自由扩散进出细胞 C. 主动运输可以逆浓度梯度转运物质 D. 质壁分离复原时，细胞吸水能力持续增强 答案：C 解析：复原过程，细胞液浓度不断降低，吸水能力逐渐减弱。 ✅【综合变式】 下列说法全部正确的一组（） ① 渗透平衡时水分子仍双向移动；② 葡萄糖进入小肠上皮是主动运输；③ 胞吞胞吐穿过一层生物膜；④ 原生质层具有选择透过性；⑤ 自由扩散不需要载体和能量 A.①②④⑤ B.①②③④ C.①③④⑤ D.②③④⑤ 答案：A 专题高频易错汇总（背诵） 1. 半透膜≠选择透过性膜；选择透过性膜一定是半透膜 2. 质壁分离：质=原生质层；壁=细胞壁；成熟活植物细胞才有 3. 自动复原试剂：KNO₃、尿素、甘油；高浓度蔗糖不能自动复原 4. 葡萄糖两处特例：红细胞（协扩）、小肠上皮（主动） 5. 水：主要水通道蛋白协助扩散 6. 主动运输两个标志：逆浓度梯度、耗能；限制因素：载体、能量 7. 胞吞胞吐：耗能、流动性、不需要载体，0层膜 8. 吸水能力大小和细胞液浓度正相关
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