第四章 物质跨膜运输的方式（一轮复习）课件

【典例3】甲状腺细胞可以将氨基酸和碘合成甲状腺球蛋白,并且将甲状腺 球蛋白分泌到细胞外,其过程如图所示。图中a、b、c是生理过程, 是结构名称。分析下列叙述错误的是( ) A.甲图中b是脱水缩合,产生的水中氧仅来自于氨基酸的COOH, 完成的场所是乙图 B.细胞内的碘浓度远远高于血浆中的碘浓度,这表明a是主动运输过程 C.与甲图c过程有关的细胞器是乙图中,中形成的蛋白质已 经是成熟蛋白质 D.在甲状腺球蛋白合成过程中,膜面积基本保持不变的有和, 但膜的成分均发生更新 D 【典例】细胞是生物体结构和功能的基本单位。ad为四个 细胞模式图,对下图有关叙述正确的是( ) A.a、b的细胞中含有线粒体、高尔基体等细胞器,而c、 d的细胞中只含有核糖体 B.不遵循孟德尔遗传定律的基因只存在于c和d细胞中 C.能进行光合作用的细胞只有a,c一定不能发生质壁分离 D.作为合成蛋白质场所的结构只分布在a、b、d图代表的 生物中 A 1.(2013安徽联考)在光学显微镜下可观察到的结构 有( ) 细胞膜 叶绿体 线粒体 核糖体 染色 体 A. B. C. D. 【解析】选C。在光学显微镜下观察不到细胞膜和核 糖体,可以观察到叶绿体、线粒体和染色体,这与细胞 结构的大小有关。 2.采用一定手段破坏细胞中的高尔基体,下列各项受影 响最小的是( ) A.浆细胞合成并分泌抗体B.植物细胞进行有丝分裂 C.呼吸酶的合成 D.兴奋在突触处的传递 【解析】选C。高尔基体参与分泌蛋白的分泌和神经递 质的释放过程,在植物细胞中还参与细胞壁的形成。 3.唾液腺细胞合成蛋白质并分泌到细胞外需要经过的膜结构 及穿过的膜层数分别是( ) A.内质网高尔基体细胞膜、3层 B.内质网高尔基体细胞膜、4层 C.高尔基体线粒体细胞膜、4层 D.内质网高尔基体细胞膜、0层 【解析】选D。注意题中分泌蛋白经过的结构是“膜结构”, 分泌蛋白在核糖体上合成以后,依次要经过内质网、高尔基体 和细胞膜。由于运输的过程是以囊泡形式进行的,分泌过程是 通过胞吐方式完成的,所以经过的生物膜层数是0。 2（安徽高考，2014）.下列关于 线粒体的叙述，正确的是 A.线粒体外膜上的蛋白质含量比内膜的高 B.葡萄糖分解为丙酮酸的过程发生在线粒 体基质中 C.成人心肌细胞中的线粒体数量比腹肌细 胞的多 D.哺乳动物精子中的线粒体聚集在其头部 和尾的基部 C 3.(2012海南高考)关于细胞中细胞器的叙述,错误 的是( ) A.大肠杆菌无线粒体,有核 C.酵母菌有线粒体,也有叶绿体 D.小鼠肝细胞有线粒体,也有内质网 【解析】选C。A正确,大肠杆菌是原核生物,只有核糖体这一 种细胞器,没有线粒体;B正确,水稻叶肉细胞是成熟的植物细 胞,含有叶绿体、液泡;C错误,酵母菌属于真菌,是真核生物, 代谢类型为异养兼性厌氧,有线粒体但没有叶绿体;D正确,小 鼠肝细胞为动物细胞,具有线粒体和内质网。 B.水稻叶肉细胞有叶绿体,也有液泡 10.(2011安徽高考)AUG是甲硫氨酸的密码子,又是肽 链合成的起始密码子。人体血清白蛋白的第一氨基酸 并不是甲硫氨酸,这是新生肽链经加工修饰的结果。加 工修饰的场所是( ) A.内质网和高尔基体 B.高尔基体和溶酶体 C.内质网和核糖体 D.溶酶体和核糖体 【解析】选A。血清白蛋白属于分泌蛋白。分泌蛋白在核糖体 中合成肽链,在内质网和高尔基体中进行加工修饰,删去了开头 的一些氨基酸。 1实验材料的选取 （1）常用材料：藓类叶片（或菠菜叶的下 表皮） （2）原因： a 藓类叶片很薄，仅有一层叶肉细胞 B 若选用菠菜叶作材料，撕取带少许叶 肉的下表皮，因为接近下表皮的叶肉细胞 是海绵组织，细胞排疏松，细胞分散，易 撕取，便于观察。 用高倍镜显微镜观察叶绿体和线粒体 2、染色剂 （1）观察叶绿体时，由于叶绿体本身 含有色素，呈 ，所以不需要染色 。 （2）观察线粒体时，用_ 染 色，健那绿染液是专一性用于线粒体染 色的活细胞染料，能将线粒体染成 。线粒体能在健那绿染液中维持 。 健那绿染液 绿色 蓝绿色 活性数小时 第四章 物质跨膜运输 讨论1：为什么漏斗内的液面会上升？ 讨论2.漏斗内的液面会无限上升吗？为什么？ 【易错提醒】(1)水分子的移动方向是双向移 动,但最终结果是单位体积内水分子数多(低浓 度)的溶液流向单位体积内水分子数少(高浓度 )的溶液。 (2)实验中观察指标为漏斗内液面变化,但不能 用烧杯液面变化作描述指标,因现象不明显。 1、渗透作用的原理。 （1）渗透作用的定义： （2）渗透作用的产生必须具备两个基 本条件： 水分子（或其他溶剂分子）透过半透 膜，从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散， 叫做渗透作用。 具有半透膜： 允许水分子（或其他溶剂分子）通过， 而不允许溶质分子通过。 半透膜两侧溶液具有浓度差： 水分从低浓度流向高浓度。 【变式训练】如图为渗透作用实验,开始时如图甲所示,A代表 清水,B、C代表蔗糖溶液,过一段时间后结果如图乙,漏斗管内 液面不再变化,h1、h2表示漏斗内液面与清水的液面差。下列 说法错误的是( ) A.图甲中B的浓度一定大于C的浓度 B.图乙中B的浓度一定等于C的浓度 C.图甲A中的水分子扩散到B的速度大于A中水分子扩散到C的速度 D.图乙A中水分子扩散到B的速度等于B中水分子扩散到A的速度 B 【高考警示】 (1)渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度 ,实质是指渗透压,如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的 质量浓度相等,但10%蔗糖溶液的渗透压小,故水可通过 半透膜由蔗糖向葡萄糖溶液移动。 (2)渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡 状态,既不可看作没有水分子移动,也不可看作两侧溶 液浓度绝对相等。 (3)只有活的、成熟的植物细胞才能发生渗透失水和吸 水,从而发生质壁分离和复原。 类比推理 细胞膜 细胞内溶液 如果将装置中的 漏斗换成红细胞 ，能构成一个渗 透系统吗？ 1.当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而胀破吗？ 2.红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？ 外界溶液浓度 等于 细胞质浓度 保持原状态 外界溶液浓度 大于 细胞质浓度 细胞失水皱缩 一、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 其他动物细胞的吸水或失水与红细胞相似 外界溶液浓度 小于 细胞质浓度 细胞吸水膨胀 类比学习：讨论4:将装置中的漏斗换成 植物细胞能构成一个渗透系统吗? 1 2 3 4 5 原 生 质 层 成熟植物细胞结构示意图 外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞吸水 植物细胞质壁分离和复原现象 外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞失水 实验结论： 2、植物细胞质壁分离与复原的原因 （1）原因： 内因：细胞壁伸缩性小，原生质层伸 缩性大 外因：外界溶液浓度 _ 细胞液浓度 （2）表现： 宏观上：植物由坚挺到萎蔫 微观上： 质壁分离：A、液泡大 小 B、细胞液颜色：浅 深 C、原生质层与细胞壁分离 大于 观察植物细胞的质壁分离和复原 1实验原理 (1)成熟植物细胞的原生质层具有选择透过性， 细胞壁和原生质层具有一定伸缩性，但原生质层 的伸缩性细胞壁。 (2)细胞液浓度外界溶液浓度 外界溶液中的水分经原生质层进入细胞液 。 2植物细胞质壁分离及质壁分离复原实验材料 选择 新鲜紫色洋葱鳞片叶外表皮是进行此项实验 的 较理想材料。它既容易被剥离而制成临时 装片 ，又很容易在显微镜下观察。实践证明：质量 浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液很容易使洋葱鳞片叶 外表皮细胞发生质壁分离，短时间 内对细 胞的 伤害很小；而清水又可使质壁分离得到复原。 大于 质壁分离 质壁分离复原 3实验步骤 特别提醒 (1)质壁分离与复原过程中水分移 动是双向的，总结 果是单向的。 (2)本实验 用显微镜观 察了三次，第一次与第 二次形成对照，第三次与第二次形成对照，该 对照方法为自身对照。 4实验试剂使用 (1)使用浓度过高的蔗糖溶液(0.5 g/mL)，质壁 分离现象明显，但不能复原，因为溶液浓度过高 ，细胞过度失水而死亡。 (2)使用质量浓度为1 molL1的KNO3溶液，因 为K和NO可被细胞吸收，使细胞液浓度增大，所 以细胞先发生质壁分离后又自动复原。(尿素、 甘油、乙二醇等现象同上) (3)使用质量浓度为1 molL1的醋酸溶液，则 不发生质壁分离及复原现象。因为醋酸能杀死细 胞，使原生质层失去选择透过性。 拓展提升 P34 (1)判断细胞的死活 (2)测定细胞液浓度范围 (3)观察植物细胞的细胞膜 (4)比较不同植物细胞液浓度或溶液的浓 度大小 刚发生质壁分离所需时间的比较判断溶液浓度的大小(时间越短，未知溶液的浓度越大)。 5.判断未知溶液的种类，（硝酸钾溶液，和蔗糖溶液） 6.验证原生质层和细胞壁的伸缩性大小 【典例】用同一种完全培养液在两个相同的容器内分别培养水稻幼苗和番 茄幼苗,假设两植物的吸水速率相同,一段时间后,测定培养液中各种离子 与实验开始时各种离子浓度之比如图所示,该实验的结果不能说明( ) A.不同植物对各种离子的需要量是不同的 B.与番茄相比,水稻对SiO44-需要量大,对Ca2+需要量小 C.不同植物根尖细胞膜上载体蛋白的种类和数量是不同的 D.植物对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓度有关 D 实例分析: 土壤中O2含量与无机盐吸收速率的关系 a.AB段表示在一定范围内,根吸收离子的速率随氧分压的升高 而加快。 b.BC段表示当氧分压增大到一定值时,根吸收离子的速率不再 随氧分压升高而加快,这是由于根吸收离子还与根细胞膜上载 体蛋白的数量有关。 【高考警示】 (1)植物对水分和无机盐离子的吸收是两个相 对独立的过程,植物吸收水分的方式是自由扩 散,而对无机盐离子则以主动运输方式吸收。 (2)栽培作物时,不同作物及同一作物的不同生 长发育期对无机盐离子的需求不同,因此要合 理施肥。 【拓展延伸】 植物对无机盐离子的选择性吸收 1.实例 有差异 2.结构基础 细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同。 同一植物吸收不同离子 不同植物吸收同种离子 植物细胞膜对无机盐 离子的吸收具有选择性 3.原因分析 (1)内因遗传因素: (2)外因主要是呼吸作用影响: 影响因素: 不同生物 DNA不同 载体蛋白种类、 数量不同 选择性 吸收 同种植物对不同离子的吸收能力不同 不同植物对同一离子的吸收能力不同 决定 决定 表现 土壤中氧气含量、温度 影响 呼吸作用 ATP生成 主动 运输 影响 例1 为研究植物a能不能移植到b地生长，某生物学 研究性学习小组设计了一个测定植物a细胞液浓度的实 验方案，实验结果如下表： 他们又测定了b地土壤溶液浓度。为保证植物a移植后能正常生存 ，该地土壤溶液的浓度应( ) A0.2 g/Ml B0.15 g/mL土壤溶液浓度0.3 g/mL C0.2 g/mL D0.2 g/mL 渗透作用的应用 C 【典例1】将从同一新鲜马铃薯块茎上取得的形状、质量相同的薯条分为 数量相等的四组,分别浸入四种不同浓度的蔗糖溶液中,1 h后,溶液 的质量变化百分率如表一。从四个不同的新鲜马铃薯块茎上,取得形状、 质量相同,数量相等的薯条组,分别浸入相同浓度的蔗糖溶液中,1 h 后,薯条的质量变化百分率如表二。则表一所列的四种不同浓度的蔗糖溶 液中开始时浓度最低,以及表二所列的四组不同薯条中细胞液开始时浓度 最低的分别是( ) 表一表二 溶液薯条 质质量 变变化 百分率 (%) +40-2-3 质质量 变变化 百分率 (%) +40-2-3 A.、 B.、 C.、 D.、 D 【变式训练】将不同植物的三个未发生质壁分离的细胞置于同 一蔗糖溶液中,形态不再变化后的细胞图像如下。则有关各细 胞液的浓度判断正确的是( ) 实验前BAC 实验后BA=C 实验后BAC A. B. C. D. B 协助扩散 自由扩散 物质 进出 细胞 的方 式 主动运输 小分子物质 大分子物质 胞吞 胞吐 消 耗 能 量 顺浓度 梯度 被动运输 载体蛋白 复习要点三：物质跨膜运输的方式 考点 一 物质的运输方式 1.几种运输方式的比较 物质 种类 运输 方式 方向 载体 蛋白 能量实 例 小 分 子 物 质 被 动 运 输 自由 扩散 由高浓度 向低浓度 不需要不需要 水、O2、CO2、甘油 、乙醇、苯等 协助 扩散 由高浓度 向低浓度 需要不需要 葡萄糖进 入红细胞 主动 运输 由低浓度 向高浓度 需要需要 无机盐离子、 氨基酸等 大分 子物 质 胞吐 由膜内 到膜外 不需要需要分泌蛋白等 胞吞 由膜外 到膜内 不需要需要 变形虫吞食 绿脓杆菌 0 细胞外液浓度 运输速率 自由扩散 0 细胞外液浓度 运输速率 协助扩散 主动运输 0 氧气浓度 运输速率 0 载体数量 运输速率 易混易错 特别关注5个易混易错点 (1)胞吞和胞吐不是跨膜运输。胞吞和胞吐是借助于膜的 融合完成的，与膜的流动性有关，是大分子和颗粒性物 质进出细胞的物质运输方式，消耗能量。 (2)物质进出细胞核并非都通过核孔。核孔是RNA和蛋白质 等大分子进出细胞核的通道；小分子物质进出细胞核是 通过跨膜运输实现的，不通过核孔。 (3)Na、K等无机盐离子一般以主动运输进出细胞， 但也可通过协助扩散(或离子通道)进出细胞。 2.物质跨膜方式图解 【思维拓展】 (1)载体蛋白是细胞膜上的一种蛋白质,它具有特异性 ,不同物质的载体蛋白不同,不同细胞膜上载体蛋白的 种类和数量也不同。 (2)载体蛋白具有饱和性,当细胞膜上的载体蛋白达到 饱和时,细胞吸收该运载物质的速率不再随物质浓度 的增大而增大。 (3)胞吞和胞吐进行的结构基础是细胞膜的流动性;胞 吞和胞吐与主动运输一样也需要能量供应,如果细胞 的ATP合成受阻,则胞吞和胞吐作用不能继续进行。 【典例1】下表是人体成熟红细胞中与血浆中的K+和Mg2+在不同 条件下的含量比较,据表分析不正确的是( ) 用鱼藤酮处理 后 用乌本苷处理后 细细胞内血浆浆中 细胞内血浆中细胞内血浆中 K+1455115135 Mg2+351.41.81.4351.4 单位: mmol 处理前 B 【变式训练】饭后,小肠腔中葡萄糖浓度比小肠上皮细胞中的 高,下列关于小肠上皮细胞吸收葡萄糖的叙述,正确的是( ) A.葡萄糖的跨膜运输不需要载体蛋白,但消耗ATP分解释放的 能量 B.葡萄糖的跨膜运输需要载体蛋白,但不消耗ATP分解释放的 能量 C.葡萄糖的跨膜运输需要载体蛋白,也消耗ATP分解释放的能 量 D.葡萄糖的跨膜运输不需要载体蛋白,也不消耗ATP分解释放 的能量 C 考点 二影响跨膜运输的因素 （1）影响自由扩散的因素： （2）影响协助扩散的因素： （3）影响主动运输的因素： 细胞膜内外物质的浓度差 a细胞膜内外物质的浓度差 b细胞膜上载体的种类和数量 a、载体的种类和数量 b、能量：凡能影响细胞内产生能量的因 素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温 度等。 2.曲线分析 (1)物质浓度: (2)氧气浓度: (3)温度: 【高考警示】 (1)运输速率与O2浓度无关的运输方 式除自由扩散外还有协助扩散。 (2)影响协助扩散运输速率的因素除 载体蛋白数量外还有浓 度差。 【典例2】如图中曲线a、b表 示物质跨膜运输(不包括胞吞 和胞吐)的方式,下列表述错 误的是( ) A.只有在氧气存在时才会发生方式b 所示的物质运输 B.质壁分离过程中,水分子通过方式a进出细胞 C.方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关 D.b运输方式能体现细胞膜的选择透过性 A 【变式训练】如图M2曲线表示番茄根细胞对K+的吸收 速率和氧分压的关系,M1曲线表示在g点改变某种实验 条件后可能出现的变化趋势。据图分析,下列叙述正 确的是( ) A A.f、g两点催化根细胞细胞呼吸的酶有所不同 B.M2曲线g点以后限制K+吸收速率的主要因素是K+的浓 度 C.g点根细胞内参与该过程的细胞器有线粒体、核糖 体和中 心体 D.g点以后,采取中耕松土的措施可使曲线呈现M1的变 化趋势 物质质运输输方式的判断方法 【典例】(2013合肥模拟)某科学家在研究细胞膜运输物 质时发现有下列四种关系,分别用下列四种曲线表示: 在研究肝细胞运输物质X时,发现与曲线和相符,试问: 细胞膜运输物质X的方式是( ) A.主动运输 B.自由扩散 C.胞吞和胞吐 D.协助 扩散 D 【方法归纳】关于物质运输方式的判断,常从以下三 个方面 归纳: (1)根据分子大小与载体蛋白、能量的需要判断: (2)根据曲线判断: 随物质浓度的增加,有饱和点的曲线表示协助扩散或主动运 输(如图甲); 成正比关系的曲线表示自由扩散(如图乙); 与呼吸作用或氧浓度有关系的曲线表示主动运输(如图丙) 。 (3)根据运输方向判断:逆浓度梯度运输的都是主动运输。 【易错提醒】(1)需要载体蛋白协助的运输方式除主动运输 外,还有协助扩散。 (2)从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外,还有协助扩 散,有些主动运输也可以从高浓度到低浓度运输。 (3)在跨膜运输方式中,只有主动运输需要能量。 (4)同一种物质进出不同细胞时,运输方式可能不同,如红细 胞吸收葡萄糖为协助扩散,小肠上皮细胞吸收葡萄糖则是主 动运输。 【变式训练】如图为某种离子跨膜运输的示意图,由此做出的 判断正确的是( ) A.图中离子跨膜的正确顺序是乙丙甲 B.离子跨膜有随机性并消耗ATP中的能量 C.磷脂的运动使离子跨膜的通道自动开闭 D.图示的离子跨膜方式为协助扩散 A 5.如图中能正确表示植物根细胞K+吸收量与有关因素 关系的是( ) B 7.(2012海南高考)在动物细胞的物质运输中,属