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1、第3講物質跨膜運輸的實例和方式,最新考綱1.物質出入細胞的方式()2.實驗：觀察植物細胞的質壁分離和復原,1動物細胞在任何情況下都不會發(fā)生質壁分離現象。 2原生質層由細胞膜、液泡膜以及二者之間的細胞質組成，具有選擇透過性。 3動物細胞也可通過滲透作用吸水和失水。 4細胞膜和其他生物膜都具有選擇透過性。,5物質的跨膜運輸并不都是順相對含量梯度的，細胞對物質的輸入和輸出具有選擇性。 6生物膜選擇透過性的物質基礎是生物膜上載體蛋白。 7自由擴散、協助擴散的動力來自膜內外濃度差。 8主動運輸、胞吐、胞吞均需消耗能量。 9主動運輸、協助擴散均需要載體蛋白協助。,1滲透作用原理 (1)發(fā)生滲透作用的條件：
2、具有________；膜兩側溶液具有濃度差。 (2)滲透作用的實質：單位時間內由清水進入蔗糖溶液中的水分子______蔗糖溶液進入清水中的水分子，導致蔗糖溶液液面______。,知識點一細胞的吸水和失水,半透膜,課前導學,多于,上升,2動物細胞的吸水和失水 (1)人成熟的紅細胞中發(fā)生滲透作用的條件：________相當于半透膜；____________________之間存在濃度差。 (2)引起細胞失水和吸水的條件：外界溶液與細胞質之間存在________。,細胞膜,細胞質與外界溶液,濃度差,3植物細胞的吸水和失水 (1)成熟植物的細胞結構,,全透性,小,原生質層,半透膜,大,(2)原理和現象
3、 外界溶液濃度______細胞液濃度時，細胞失水，發(fā)生__________現象。 外界溶液濃度_________細胞液濃度時，細胞吸水，發(fā)生______________現象。 (3)質壁分離的原因 外因：________濃度<外界溶液濃度，細胞通過滲透作用失水。 內因：細胞壁的伸縮性______原生質層的伸縮性。,大于,質壁分離,小于,質壁分離復原,細胞液,小于,思考判斷： (1)原生質層與原生質體是同一概念，是指去除細胞壁的具有活性的植物細胞。() (2)半透膜和生物膜對物質的選擇透過性原理是相同的。() (3)在U形管兩側裝入等量不同濃度的蔗糖溶液，滲透達到平衡時，兩側溶液濃度是相等的。(
4、) (4)所有細胞都能與外界溶液發(fā)生滲透作用。() 【答案】(1)(2)(3)(4),小題通關,知識點二物質出入細胞的方式,課前導學,,高,低,載體,能量,低,高,能量和載體,流動性,能量,物質出入細胞的方式 跨膜運輸三類型，自由、協助和主動， 自由、協助高到低，主動運輸逆著行； 胞吞、胞吐非跨膜，不需載體需耗能， 大分子顆粒來出入，全靠膜的流動性。,1下列有關物質出入細胞的運輸方式的判斷，正確的是() A不消耗能量的一定為被動運輸 B消耗能量的一定為主動運輸 C順濃度梯度的一定為自由擴散 D需要載體蛋白協助的一定為協助擴散 【答案】A 【解析】被動運輸的特點之一是不消耗能量；消耗能量的運輸方
5、式有主動運輸、胞吞和胞吐；順濃度梯度的運輸方式不一定為自由擴散，也可以是協助擴散；需要載體蛋白協助的運輸方式不一定為協助擴散，也可以是主動運輸。故A選項正確。,小題通關,2(2017年江西六校聯考)細胞需要不斷從外界吸收營養(yǎng)物質和排出代謝廢物，以維持細胞的正常代謝和內環(huán)境穩(wěn)定。下列有關細胞對物質的吸收方式或過程的分析，正確的是() A通過胞吐運出細胞的都是大分子物質，如分泌蛋白和生長激素 B不同細胞吸收Na量不同與其載體種類和數量有關 C輪藻細胞吸收K的量不取決于細胞內外的K濃度差 D某毒素能破壞細胞膜上的蛋白質，卻不會影響物質的被動運輸 【答案】C,【解析】一般情況下，大分子物質是通過胞吐的
6、方式分泌出細胞的，神經遞質是小分子，也是通過胞吐的方式分泌出細胞的，A錯誤；細胞對Na的吸收需載體蛋白，不同細胞吸收Na量不同與載體數量有關，B錯誤；被動運輸中的協助擴散需要載體蛋白的協助，被某毒素破壞會影響物質運輸，D錯誤。,1常見滲透裝置圖形分析,滲透作用的原理和應用,,(1)溶質不能通過半透膜的情況 若S1溶液濃度大于S2溶液濃度，則單位時間內由S2S1的水分子數多于由S1S2的水分子數，外觀上表現為S1溶液液面上升；若S1溶液濃度小于S2溶液濃度，則情況相反，外觀上表現為S1溶液液面下降。 在達到滲透平衡后，若存在如圖所示的液面差h，則S1溶液濃度仍大于S2溶液濃度。因為液面高的一側形
7、成的壓強，會阻止溶劑由低濃度一側向高濃度一側擴散。,(2)溶質能通過半透膜的情況 若S1溶液濃度大于S2溶液濃度，則最初單位時間內由S2S1的水分子數多于由S1S2的，隨著溶質的擴散，最終S1和S2溶液濃度相等，外觀上表現為S1溶液液面先上升后下降，最終S1和S2溶液液面持平；若S1溶液濃度小于S2溶液濃度，則情況相反。,2滲透系統的應用 (1)比較不同溶液濃度大小,(3)探究物質能否通過半透膜(以碘和淀粉為例),有關滲透作用的4個易錯點 (1)關于滲透系統中的2個比較 半透膜與選擇透過性膜的比較 區(qū)別：a.半透膜是無生命的物理性薄膜，物質能否通過取決于分子的大小。 b選擇透過性膜是具有生命的
8、生物膜，載體蛋白的存在決定了其對不同物質吸收的選擇性。細胞死亡或膜載體蛋白失活后，其選擇透過性喪失。 共性：都允許水分子自由通過，而不允許生物大分子物質自由通過。,原生質層與原生質體的比較 a原生質層在成熟的植物細胞內相當于半透膜的結構，由細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質組成，不包括細胞核和液泡內的細胞液。此結構僅存在于成熟的植物細胞中。 b原生質體是去除了植物細胞壁后所剩下的具有生物活性的植物細胞結構，包括細胞膜、細胞質、細胞核三部分。 (2)水分子的移動方向是雙向移動，但最終結果是由低濃度溶液流向高濃度溶液的水分子數較多。 (3)滲透平衡只意味著半透膜兩側水分子移動達到平衡狀態(tài)，既不可
9、看作沒有水分子移動，也不可看作兩側溶液濃度絕對相等。 (4)只有活的、成熟的植物細胞才能發(fā)生質壁分離和復原。,滲透作用中，膜兩側溶液的濃度指的是質量百分比濃度嗎？ 提示：不是，溶液濃度指物質的量濃度。,1如圖為平衡時的滲透裝置，燒杯的液面高度為a，漏斗的液面高度為b，液面差mba。在此基礎上繼續(xù)進行實驗，以滲透平衡時的液面差為觀測指標，正確的是() A若吸出漏斗中高出燒杯液面的溶液，則平衡時m增大 B若向漏斗中滴入清水，平衡時m將減小 C若向漏斗中滴入適量等濃度的蔗糖溶液，則平衡時m不變 D向燒杯中加入適量清水，平衡時m將增大 【答案】B,考查滲透作用的條件及滲透裝置的分析,,【解析】吸出漏斗
10、中高出燒杯液面的溶液，由于滲透作用液面會繼續(xù)上升，上升的時候將漏斗的溶液稀釋，滲透壓下降，因此m減小，A錯誤；向漏斗中滴入清水，漏斗內的濃度降低，滲透壓下降，m將減小，B正確；注入了和開始等濃度的蔗糖，實際上此時漏斗中的蔗糖濃度增大了，因此通過滲透作用進入漏斗中的水分子增加，m升高，C錯誤；向燒杯中加入適量清水，a增大，b也增大但小于a的增加值，m將減小，D錯誤。,2圖甲是人的紅細胞長時間處在不同濃度的NaCl溶液中，紅細胞的體積(V)與初始體積(V0)之比的變化曲線；圖乙是某植物細胞在一定濃度的NaCl溶液中細胞失水量的變化情況。下列分析正確的是(),細胞吸水和失水情況的判斷,,甲乙,A從圖
11、甲可見250 mmolL1 NaCl溶液不影響人紅細胞的代謝 B圖乙中植物細胞體積的變化是先減小后增大 C圖乙中A點細胞失水量最大，此時細胞吸水能力最小 D人紅細胞長時間處在300 mmolL1NaCl溶液中可能會死亡，圖乙中的處理時間內細胞一直有生物活性 【答案】D 【解析】圖甲中，250 mmolL1NaCl溶液中紅細胞體積與初始體積之比小于1，說明人紅細胞失水皺縮了，會影響人紅細胞的代謝，A錯誤；植物細胞由于細胞壁的存在，細胞體積幾乎不變，B錯誤；圖乙中，A點細胞失水量最大，細胞液濃度最大，此時細胞吸水能力最強，C錯誤。,1影響物質跨膜運輸的因素 (1)物質濃度(在一定的范圍內),物質出
12、入細胞的方式的影響因素及實驗設計,,(2)氧氣濃度(哺乳動物成熟紅細胞的主動運輸與O2濃度無關) (3)溫度,,,2物質跨膜運輸方式的判斷與實驗設計 (1)據物質濃度判斷跨膜運輸方式 順濃度梯度(溶質)被動運輸。 逆濃度梯度(溶質)主動運輸。 水分子的運輸方式為自由擴散，從溶液角度分析，是從低濃度溶液(水的相對含量多)高濃度溶液(水的相對含量少)。 實例：興奮產生與傳導過程中Na、K的運輸方式判斷 a由于細胞外Na濃度高，細胞內K濃度高，因此神經細胞靜息時K外流和興奮時Na內流的運輸方式都是被動運輸。 b細胞維持膜外Na濃度高，膜內K濃度高，需要不斷吸K排Na，此時K、Na的運輸方式為主動運
13、輸。,同一細胞運輸同一物質時，其運輸方式一定相同嗎？(舉例說明) 提示：不一定，如動作電位的產生主要靠Na內流，Na內流為協助擴散，Na排出為主動運輸。,1如圖為氨基酸和Na進出腎小管上皮細胞的示意圖。正確的是(),物質出入細胞的方式及特點,,【答案】D,【解析】分析示意圖可知，管腔中氨基酸上皮細胞是從低濃度進入高濃度，為主動運輸；管腔中Na上皮細胞是從高濃度進入低濃度且通過載體蛋白，為被動運輸(協助擴散)；上皮細胞中氨基酸組織液是從高濃度進入低濃度，且通過載體蛋白，為被動運輸(協助擴散)。,2(2017年遼寧盤錦期中)下圖是幾種物質進出細胞方式中，運輸速率與影響因素間的關系曲線圖，甲戊為不同
14、物質的跨膜運輸實例。下列相關的敘述中，正確的是(),影響物質出入細胞的因素,,甲：性激素進入組織細胞；乙：葡萄糖進入人成熟的紅細胞；丙：植物根毛細胞吸收水分；?。喝说男∧c黏膜上皮細胞吸收葡萄糖；戊：神經細胞受刺激時Na內流形成動作電位 A甲和乙都涉及的圖有B丙和丁都涉及的圖有 C乙和戊都涉及的圖有D丁和戊都涉及的圖有 【答案】C 【解析】性激素進入組織細胞以及植物根毛細胞吸收水分的方式為自由擴散，與圖有關；葡萄糖進入人成熟的紅細胞以及神經細胞受刺激時Na內流形成動作電位時為協助擴散，與圖有關；人的小腸黏膜上皮細胞吸收葡萄糖為主動運輸，與圖有關，C正確。,物質出入細胞方式的判斷方法 (1)根據分
15、子大小和對載體、能量的需要進行判斷 (2)根據運輸方向判斷：逆濃度梯度的跨膜運輸方式是主動運輸；順濃度梯度的跨膜運輸方式為被動運輸。,,1實驗原理 (1)成熟的植物細胞的原生質層相當于一層半透膜。 (2)細胞液具有一定的濃度，能滲透吸水和失水。 (3)原生質層比細胞壁的伸縮性大得多。,實驗：觀察植物細胞質壁分離和復原,實驗理論,,2質壁分離與復原實驗流程,,3現象與結論,,1(2017年江西師大附中月考)在“觀察植物細胞的質壁分離和復原”實驗中，對紫色洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片進行了三次觀察和兩次處理。下列有關敘述正確的是() A第一次觀察為低倍鏡觀察，后兩次為高倍鏡觀察 B第一次滴加的液體為
16、清水，第二次滴加的液體為0.3 g/mL的蔗糖溶液 C若將紫色洋蔥鱗片葉的外表皮換成內表皮，則不會發(fā)生質壁分離 D紫色洋蔥鱗片葉外表皮中不屬于原生質層的有細胞壁、細胞核和細胞液 【答案】D,診斷小練,【解析】“觀察植物細胞的質壁分離和復原”實驗中，一般需要進行三次顯微觀察，第一次是正常細胞的觀察，第二次是質壁分離細胞的觀察，第三次是質壁分離復原細胞的觀察。三次觀察均為低倍鏡觀察，A錯誤；第一次滴加的液體為0.3 g/mL的蔗糖溶液，觀察質壁分離現象，第二次滴加的液體為清水，觀察質壁分離復原現象，B錯誤；紫色洋蔥鱗片葉的內表皮也會發(fā)生質壁分離，但不含色素，現象不明顯，C錯誤；原生質層是指細胞膜、
17、液泡膜及兩層膜之間的細胞質，紫色洋蔥鱗片葉外表皮中不屬于原生質層的有細胞壁、細胞核和細胞液，D正確。,2(2017年江西南昌一模)下圖為某同學利用紫色洋蔥鱗片葉作為實驗材料，觀察植物細胞質壁分離與復原的基本操作步驟。下列相關敘述錯誤的是(),,A第二次觀察(D)和第一次觀察(B)形成對照，第三次觀察(F)和第二次觀察(D)形成對照 B該實驗用顯微鏡主要觀察原生質層和細胞壁的位置關系、液泡的顏色和大小等 C如果將蔗糖溶液換成濃度適宜的KNO3溶液，則可以省略E過程 D增大蔗糖溶液的濃度，實驗效果會更明顯且不影響細胞的活性 【答案】D,【解析】題圖中共有三次顯微鏡觀察，觀察的指標主要是原生質層和細胞壁的位置關系以及液泡的大小和顏色，第二次觀察與第一次觀察形成對照，第三次觀察與第二次觀察形成對照；如果將蔗糖溶液換成濃度適宜的KNO3溶液，由于在細胞失水的同時，不斷以主動運輸的方式獲得K和NO，導致細胞液濃度升高，當其大于外界溶液濃度時，細胞開始吸水，從而出現質壁分離自動復原的現象；如果蔗糖溶液的濃度過高，會導致細胞過度失水而死亡。,
2019高考生物大一輪復習 第2單元 細胞的結構與物質的輸入和輸出 第3講 降低化學反應活化能的酶課件 新人教版必修1.ppt
