高考生物一轮复习 第2单元 第3讲 细胞的物质输入和输出课件.ppt

抓住3个基础知识点 掌握2个核心考点 高效训练6道题 提能 课时限时检测 第二单元细胞的基本结构与物质输入和输出 第3讲细胞的物质输入和输出 一 细胞的吸水和失水1 渗透作用原理 1 发生渗透作用的条件 2 渗透作用的实质 单位时间由清水进入蔗糖溶液中的水分子 蔗糖溶液进入清水中的水分子 导致蔗糖溶液液面 抓住3个基础知识点 具有半透膜 膜两侧溶液具有浓度差 多于 上升 2 动物细胞的吸水和失水 1 哺乳动物成熟红细胞发生渗透作用的条件 相当于半透膜 之间存在浓度差 2 引起细胞失水与吸水的条件 外界溶液与细胞质之间存在 差 细胞膜 细胞质与外界溶液 浓度 3 植物细胞的吸水和失水 1 成熟植物细胞的结构 2 条件和现象 外界溶液浓度 细胞液浓度时 细胞失水 发生 现象 外界溶液浓度 细胞液浓度时 细胞吸水 发生 现象 外界溶液浓度 细胞液浓度时 细胞不吸水也不失水 质壁分离 质壁分离复原 3 植物细胞质壁分离的现象与原因 现象 与 分离 外因 浓度 浓度 导致细胞 内因 原生质层 细胞壁 外界溶液 细胞液 失水 细胞壁的伸缩性小于原生质层 名师点拨 1 水分子总是从低浓度的一边向高浓度的一边渗透 2 相对于细菌和植物细胞而言 动物细胞离体培养更需关注培养基的渗透压 因为动物细胞无细胞壁 对渗透压更敏感 容易吸水胀破或失水皱缩 二 物质跨膜运输和其他实例1 不同物质的跨膜运输特点 1 水分子 高 低 2 离子和小分子 依据细胞生命活动需要进行 顺相对含量梯度 选择性吸收 2 水稻和番茄吸收不同离子的特点 1 同种生物细胞对不同物质的吸收具有 与其含有离子载体的 有关 2 不同种生物细胞对同种物质吸收具有 选择性 种类和数量 差异性 名师点拨 1 水分子是从相对含量高的一侧跨膜运输到相对含量低的一侧 从溶质浓度低的一侧跨膜运输到溶质浓度高的一侧 2 细胞膜上运输不同物质或离子的载体不同 3 生物膜的选择透过性是活细胞的一个重要特征 三 物质跨膜运输的方式1 离子和小分子物质的运输方式 1 被动运输 高浓度 低浓度 载体 2 主动运输 方向 物质分子可以从 一侧运输到 一侧 特点 需要 动力 细胞新陈代谢产生的 实例 k na ca2 氨基酸等 高浓度 低浓度 能量 载体 葡萄糖 低浓度 高浓度 载体 能量 atp 2 大分子物质的运输方式大分子物质以 方式进入细胞内部 以 方式排出细胞 与 有关 胞吞 胞吐 膜的流动性 名师点拨 1 脂溶性物质通过自由扩散的方式进出细胞 2 离子的跨膜运输不都是主动运输 3 大分子物质通过胞吞或胞吐方式进入或排出细胞需要消耗能量 4 胞吞过程要通过膜外表的糖蛋白的识别 1 下列现象属于渗透作用的是 水分子通过植物细胞的细胞壁 水分子或其他溶剂分子通过细胞膜 蔗糖分子通过细胞壁 水分子或其他溶剂分子通过液泡膜 水分子或其他溶剂分子通过原生质层a b c d 解析 水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散叫渗透作用 答案 c 2 用浓度为0 075g ml的红色胭脂红染液代替蔗糖溶液 滴加至无色的洋葱内表皮细胞周围 也会发生质壁分离现象 此时呈红色的部位是 a 整个细胞b 细胞膜和细胞壁之间c 细胞膜以内d 细胞膜和液泡膜之间 解析 本题考查细胞的质壁分离 原生质层是选择透过性的 细胞壁是全透性的 胭脂红染液不能通过细胞膜 能通过细胞壁 因此细胞膜和细胞壁之间呈红色 答案 b 3 2014 台州检测 下图表示物质跨膜转运的一种方式 据图分析错误的是 a 图中的物质可代表甘油分子b 这种转运方式不可逆浓度梯度进行c 细胞产生的能量不影响该物质的转运速率d 载体蛋白在物质转运过程中形状会发生改变 解析 图解表示的物质跨膜运输方式从高浓度一侧运输到低浓度的一侧 有载体协助 没有消耗细胞产生的能量 为协助扩散过程 甘油分子为脂溶性物质 通过自由扩散方式运输 答案 a 4 2013 上海高考 葡萄糖穿越细胞膜进入红细胞的运输速度存在一个饱和值 该值的大小取决于 a 细胞内的氧浓度b 细胞膜外的糖蛋白数量c 细胞膜上相应载体的数量d 细胞内外葡萄糖浓度差值 解析 葡萄糖穿越细胞膜进入红细胞的方式是协助扩散 协助扩散需要载体协助 载体的数量使葡萄糖穿越细胞膜进入红细胞的运输速度存在一个饱和值 答案 c 5 在动物细胞的物质运输中 属于自由扩散的是 a 红细胞中的na 进入血浆b 细胞外液中的o2进入肌细胞c 细胞外液中的k 进入神经细胞d 血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞 解析 人红细胞中的na 只有血浆中的1 6 为了维持na 细胞外高浓度 k 细胞内高浓度 细胞靠主动运输运出na 运进k 故a c错误 o2的跨膜运输是自由扩散 故b正确 甲状腺滤泡上皮细胞中碘浓度比血浆中的浓度高 血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞属于主动运输 故d错误 答案 b 6 原尿中葡萄糖 氨基酸等物质的浓度与血浆中的基本相同 原尿经肾小管上皮细胞的选择性重吸收和分泌作用后形成尿液 正常情况下尿液中不含葡萄糖 肾小管上皮细胞中的葡萄糖通过被动运输的方式进入组织液 下图为肾小管及相关结构示意图 回答问题 1 肾小管上皮细胞中的葡萄糖浓度 填 高于 低于 或 等于 组织液中的 2 原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞的运输方式是 需要 的参与 3 肾小管上皮细胞重吸收水分的原理是 原尿中葡萄糖未能被完全吸收从而导致尿量增加的原因是 解析 1 依据题干中提供的信息 肾小管上皮细胞中的葡萄糖通过被动运输的方式进入组织液 可推测肾小管上皮细胞中的葡萄糖浓度高于组织液中的葡萄糖的浓度 2 依据题干提供的信息 原尿中葡萄糖浓度与血浆中的基本相同 正常情况下尿液中不含葡萄糖 可推知原尿中葡萄糖进入肾小管上皮细胞的运输方式是主动运输 需要载体蛋白和atp参与 3 肾小管上皮细胞重吸收水分的原理是渗透作用 原尿中葡萄糖未能被完全重吸收 会使原尿渗透压增加 水分重吸收减弱 造成尿量增加 答案 1 高于 2 主动运输载体蛋白和atp 3 渗透吸水肾小管腔中液体的浓度高于正常水平 渗透压高 水分重吸收减弱 造成尿量增加 考点一 13 渗透系统的原理及应用 掌握2个核心考点 1个高考必备实验 一 常见渗透装置图形分析 1 若s1溶液浓度大于s2 则单位时间内由s2 s1的水分子数多于s1 s2 外观上表现为s1液面上升 若s1溶液浓度小于s2 则情况相反 外观上表现为s1液面下降 2 在达到渗透平衡后 若存在如图所示的液面差 h 则s1溶液浓度仍大于s2 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 二 成熟植物细胞和外界溶液形成的渗透系统与渗透作用模型的比较 易误易混有关渗透系统和发生渗透作用的5个易错点 1 水分子的移动方向是双向移动 但最终结果是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数多 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 3 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 4 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 5 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 渗透作用实验结果分析 考向预测练1 1 2013 无锡一中摸底 右图所示的u形管中间被半透膜 体积小于或等于单糖的物质才能通过 隔开 两侧分别加入等量的0 1mol l 1蔗糖溶液和麦芽糖溶液 一段时间后左右两侧液面高度变化是怎样的 若向u形管两侧加入等量某种微量物质 最终右侧液面上升 那么加入的这种微量物质最可能是什么 a 右侧液面高度下降 葡萄糖b 两侧液面高度不变 蔗糖酶c 两侧液面高度不变 麦芽糖酶d 右侧液面高度下降 蒸馏水 解析 半透膜两侧的溶液物质的量浓度相等 因此两侧液面高度不变 若向u形管两侧加入的物质是等量的蔗糖酶 则左侧的每个蔗糖分子会被分解成1分子果糖和1分子葡萄糖 溶液浓度增加 左侧液面升高 但随着果糖 葡萄糖不断透过半透膜进入右侧 而麦芽糖不能透过半透膜 这样右侧溶液浓度不断增加 最终右侧液面上升 答案 b 技法总结关于渗透作用习题的解题技巧 1 膜两侧同种物质的溶液中浓度高的一侧渗透压高 低的一侧渗透压低 水分子由低浓度一侧向高浓度一侧扩散 2 两侧溶液中的溶质是否能通过半透膜 若不能 则只是高浓度一侧液面升高 若能 则先是高浓度一侧液面升高 随后另一侧液面升高 最后两侧液面持平 3 如果溶质分子不能透过半透膜 在达到渗透平衡时 一般两侧溶液的浓度并不相等 因为液面高的一侧形成的静水压 会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散 渗透作用实验条件分析2 如图所示 溶液x中含有绿色染料 溶液y中含有红色染料 溶液z中含有蓝色染料 实验开始时 两支漏斗中溶液液面的高度一样 10min后观察的结果是 溶液x液面上升 溶液y液面下降 溶液x中只有绿色染料 溶液y中含有了红色和蓝色染料 溶液z中含有了绿色和蓝色染料 下列有关描述中 正确的是 考向预测练2 a 溶液z的浓度最高b 溶液y的浓度最低c 溶液y中的溶质分子能够通过半透膜进入溶液x中d 溶液z中的溶质分子能够通过半透膜进入溶液x中 解析 从实验结果入手分析 溶液x液面上升 溶液y液面下降 可知 三种溶液的浓度为x z y 从染料的情况看 开始时结束后可知 溶液x中的绿色染料能够通过半透膜进入溶液z中 溶液z中的蓝色染料能够通过半透膜进入溶液y中 答案 b 考点二 14 物质进出细胞的方式及影响因素 一 小分子和离子的跨膜运输 二 影响物质跨膜运输的因素及模型构建1 物质浓度 自由扩散协助扩散或主动运输主动运输 2 氧气浓度 自由扩散或协助扩散主动运输 3 温度 三 大分子和颗粒性物质进出细胞的方式 三 大分子和颗粒性物质进出细胞的方式 易误易混有关物质进出细胞方式的6个易错点 1 消耗能量的运输方式除主动运输外不要漏掉胞吞和胞吐 2 从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外不要漏掉协助扩散 3 与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外不要漏掉载体蛋白的合成场所 核糖体 4 运输速率与o2浓度无关的运输方式除自由扩散外不要漏掉协助扩散 5 胞吞 吐 的大分子物质穿过细胞膜的层数为0 因为该过程是通过膜的融合将物质转入或转出细胞的 6 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 对主动运输方式的考查3 2013 新课标全国卷 关于植物细胞通过主动运输方式吸收所需矿质元素离子的叙述 正确的是 a 吸收不同矿质元素离子的速率都相同b 低温不影响矿质元素离子的吸收速率c 主动运输矿质元素离子的过程只发生在活细胞中d 叶肉细胞不能以主动运输的方式吸收矿质元素离子 考向预测练1 解析 分析题中植物通过主动运输吸收矿质元素离子的有关知识 联系主动运输的条件和影响因素 逐项进行解答 植物细胞对矿质元素离子的吸收具有选择性 其细胞学基础是细胞膜上有特异性的载体 不同植物细胞膜上载体的种类和数量不同 所以吸收不同矿质元素离子的速率不同 a项错误 低温条件下呼吸酶活性下降 呼吸速率下降 产生的atp少 会影响矿质元素离子主动运输的速率 b项错误 主动运输过程除了需要载体外还需要能量 能量是由活细胞进行细胞呼吸提供的 只有活细胞能进行细胞呼吸 c项正确 叶肉细胞的生命活动需要矿质元素离子 一般以主动运输方式吸收矿质元素离子 d项错误 答案 c 以坐标图的形式考查物质跨膜运输的方式4 下图中曲线a b表示物质跨 穿 膜运输 不包括胞吞和胞吐 的方式 下列表述错误的是 考向预测练2 a 只有在氧气存在时才会发生方式b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的运输方式能体现细胞膜的选择透过性 解析 本题考查物质跨膜运输的方式 考查获取信息的能力和理解能力 a表示自由扩散 b表示协助扩散或主动运输 在b的运输方式中 随被转运分子的浓度的增大 转运速率不再增加 是受到载体数量的限制 答案 a 高考必备实验5观察植物细胞的质壁分离和复原一 实验原理成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用 三 质壁分离实验的拓展应用1 判断成熟植物细胞是否有生物活性 2 测定细胞液浓度范围 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 易误易混与细胞质壁分离及复原有关的4个总结 1 实验试剂使用 使用浓度过高的蔗糖溶液 0 5g 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 使用质量浓度为1mol l 1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 2 发生质壁分离时在细胞壁和细胞膜之间充满的是外界溶液 原因是细胞壁具有全透性 3 质壁分离与复原过程中水分移动是双向的 最后表现结果是单向的 4 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 1 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 结果见图 下列叙述错误的是 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 解析 观察质壁分离的实验材料应选择具有大液泡的 成熟的植物细胞 洋葱根尖分生区细胞无大液泡 不宜作为该实验的实验材料 植物细胞的细胞壁是全透性的 蔗糖分子能够通过 细胞膜是选择透过性膜 蔗糖分子不能通过 0 3g ml的蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度 细胞失水 洋葱鳞片叶表皮细胞表现为质壁分离 结果如图 图中l是细胞壁 m是液泡 n是蔗糖溶液 n的成分说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在显著差异 将发生质壁分离的细胞浸润在清水中 细胞吸水 原生质体会逐渐复原 答案 a 2 2014 南昌模拟 为研究甲地某植物能不能移植到乙地生长 某生物学研究性学习小组设计了一个测定该植物细胞液浓度的实验方案 实验结果如下表 他们又测定了乙地土壤溶液浓度 发现乙地土壤溶液的浓度适合该植物生长 则乙地土壤溶液浓度最可能是 a 0 2mol lb 0 2mol lc 0 2mol ld 0 15mol l 土壤溶液浓度 0 3mol l 解析 由表格信息知 该植物细胞液浓度接近0 2mol l 该植物要能在乙地生长 则必须保证能正常吸水 即土壤溶液浓度小于细胞液浓度 选c 答案 c 对影响主动运输因素的曲线分析 关于外界因素对主动运输的影响可以通过曲线图形式呈现出来 解答这类问题时 需要明确纵坐标和横坐标所表示的含义 还要分析曲线的走势 如下表 2014 北京朝阳区期末 右图是番茄根细胞对k 吸收速率和氧分压的关系曲线 下列说法错误的是 1个示范例 a 图中a b两处用于根代谢活动的酶不同b a b段 atp是限制根细胞对k 吸收速率的主要原因c 在b点以后 通过中耕松土可进一步促进对k 的吸收d 氧分压为8时 ab曲线最可能演变为m2形态 解析 a点氧分压为0 呼吸作用是无氧呼吸 b点呼吸作用是有氧呼吸 所以a b两处用于根代谢活动的酶不同 选项a正确 k 进入根细胞是主动运输 消耗能量 选项b正确 b点以后 k 的吸收速率受载体数量限制 与氧气含量无关 选项c错误 d正确 答案 c 2013 承德模拟 下图中纵坐标表示物质通过膜的运输速率 请据图回答 1个押题练 1 心肌细胞吸收o2 k 的运输方式依次是 填图的序号 图b出现bc平台的主要原因是 2 对绿色植物而言 决定能否吸收土壤中某种离子的直接因素是 3 若对离体的心肌细胞施用某种毒素 结果ca2 吸收量显著减少 而k c6h12o6等物质的吸收不受影响 其可能原因是 若用呼吸作用抑制剂处理心肌细胞 则ca2 k c6h12o6等物质的吸收均受到显著的影响 其原因是 答案 1 a b载体数量的限制 2 细胞膜上是否有运输该离子的载体 3 该毒素抑制ca2 载体的活性呼吸作用抑制剂抑制了细胞呼吸 细胞内atp供应不足 1 2013 上海高考 紫色洋葱的外表皮细胞能在一定浓度的蔗糖溶液中发生质壁分离 下列条件中属于发生该现象必要条件的是 a 细胞壁的伸缩性小于原生质层b 细胞膜外侧有识别水分子的受体c 液泡中有紫色的水溶性色素d 水分子不能穿过原生质层进入液泡 高效训练6道题 解析 植物细胞发生质壁分离的外因是外界溶液的浓度大于细胞液的浓度 内因是细胞壁的伸缩性小于原生质层 答案 a 2 2014 山西师大附中月考 右图表示小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程和将葡萄糖运出细胞的过程示意图 其中 的个数代表分子 离子 的浓度 下列相关叙述错误的是 a 葡萄糖通过主动运输的形式进入此细胞 需要消耗atpb 葡萄糖通过协助扩散的方式从此细胞中运出 不需要消耗atpc 钠离子通过主动运输的方式进入此细胞 需要消耗atpd 载体 和载体 的组成单体相同 但结构有差异 解析 根据示意图判断葡萄糖是从低浓度的细胞外进入高浓度的细胞内 是主动运输过程 葡萄糖从高浓度的细胞内运到低浓度的细胞外为协助扩散 钠离子进入细胞的方式应为协助扩散 载体的成分是蛋白质 组成单位都为氨基酸 但两种载体的结构和功能不同 答案 c 3 下图表示在一定范围内细胞膜外某物质浓度变化与该物质进入细胞膜内速度的关系 下列关于该物质的说法 正确的是 a 可能是甘油和脂肪酸b 进入细胞的方式是自由扩散c 通过膜时必须有载体蛋白参与d 只能从浓度低的一侧向浓度高的一侧运输 解析 此题考查对物质跨膜运输的方式的理解和识图读图的能力 如图表示的物质跨膜运输的速度在膜外某物质浓度增加到一定浓度后不再增加 说明该物质的运输速度受到载体的限制 该物质运输的方式是协助扩散或主动运输 物质通过膜时必须有载体蛋白参与 甘油和脂肪酸是通过自由扩散的方式通过细胞膜的 答案 c 4 2013 浙江高考 某哺乳动物神经细胞内外的k 和na 浓度见下表 下列属于主动转运的是 a k 经钾离子通道排出细胞b k 与有关载体蛋白结合排出细胞c na 经钠离子通道排出细胞d na 与有关载体蛋白结合排出细胞 解析 分析表格数据得知 k 排出神经细胞是从高浓度到低浓度运输 不需要消耗能量 不是主动转运 na 排出神经细胞是从低浓度到高浓度运输 但是经钠离子通道排出细胞时不消耗能量 故不属于主动转运 与有关载体蛋白结合排出细胞时 需要消耗能量 属于主动转运 答案 d 5 2014 青岛二中月考 某同学设计渗透装置如下图所示 开始时状态 烧杯中盛放有蒸馏水 图中猪膀胱膜允许单糖透过 倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液 一定时间后再加入蔗糖酶 该实验过程中最可能出现的是 a 漏斗中液面开始时先