高考生物一轮复习 第2单元 细胞的基本结构与物质输入和输出 第3讲 物质跨膜运输的实例及方式课件 新人教版必修1.ppt

走向高考 生物 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 高考总复习 细胞的基本结构与物质输入和输出 必修一 第二单元 第三讲物质跨膜运输的实例及方式 第二单元 1 物质出入细胞的方式 2 实验 1 通过模拟实验探究膜的透性 2 观察植物细胞的质壁分离和复原 一 细胞的吸水和失水1 渗透作用 1 概念 指水分子 或者其他溶剂分子 透过 从 浓度溶液向 浓度溶液的 2 渗透作用发生的条件 具有 半透膜两侧的溶液存在 半透膜 低 高 扩散 半透膜 浓度差 2 动物细胞的吸水和失水 1 动物细胞的吸水和失水 相当于半透膜 浓度差由外界溶液浓度与 的浓度来体现 细胞吸水或失水的多少取决于细胞膜两侧溶液中水的相对含量的 2 植物细胞的吸水和失水 相当于半透膜 与外界溶液之间存在浓度差 细胞膜 细胞质 差值 原生质层 细胞液 失 分离 吸 分离复原 巧学妙记记忆渗透作用的发生渗透作用要发生 满足条件来促成 半透膜和浓度差 缺少其一都不行 植物细胞需成熟 具备液泡有可能 细胞膜 质 液泡膜 原生质层来组成 放入外界环境中 渗透系统就形成 水分运动啥方向 全由两液浓度定 顺相对含量梯度 选择吸收 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 与其含有离子载体蛋白的 有关 2 不同种生物细胞对同种物质吸收具有 3 生物膜的功能特性 1 细胞膜和其他生物膜都是 膜 水分子 一些离子和小分子可以通过 而其他的离子 小分子和大分子则不能通过 2 生物膜的 是活细胞的一个重要特征 选择性 种类和数量 差异性 选择透过性 选择透过性 三 物质出入细胞的方式1 连一连 自由扩散 协助扩散 主动运输 载体蛋白 2 写出影响甲 乙 丙三种运输速率的因素 制约甲的是膜两侧的 决定乙的因素之一是a的 决定丙的动力是 3 实例分析 填写甲 乙 丙三种跨膜运输方式 水分子进入红细胞是 葡萄糖进入红细胞是 k 进入红细胞是 浓度差 种类和数量 能量 atp 主动运输 主动运输 自由扩散 4 跨膜运输的方式的判别 看是否需要能量 需要消耗atp供能 则为 看是否逆浓度梯度 从低浓度到高浓度运输 则为 看是否依赖载体蛋白 不需要载体蛋白 则为 是大分子物质出入细胞的主要方式 为非跨膜运输 甲 乙 丙 胞吐和胞吞 巧学妙记物质出入细胞的方式跨膜运输三类型 自由 协助和主动 自由 协助高到低 主动运输逆着行 胞吞 胞吐非跨膜 不需载体需耗能 大分子颗粒来进出 全靠膜的流动性 提示 1 图乙中 名称依次为 细胞液 细胞膜 细胞质 液泡膜 细胞壁 原生质层 2 与图甲中a相对应的为 细胞液 与b对应的为 原生质层 与c对应的是 外界溶液 1 请你具体指出 的内容 2 上述运输方式中可逆浓度梯度运输的是 3 同一物质进出不同细胞的方式是否一定相同 提示 1 依次为 分子大小 胞吐 胞吞 是否耗能 主动运输 是否需要载体 协助扩散 2 上述运输方式中只有 主动运输可逆浓度梯度运输 3 不一定相同 如葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散 而进入小肠上皮细胞则是主动运输 a 不同微生物对矿物质的吸收有选择性b 表中各矿物质都是顺相对含量梯度运输的c 酵母菌的细胞壁中含p最多d 圆褐固氮菌的细胞膜中不含磷脂答案a解析从表格中数据可以看出 不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异 即不同微生物对矿物质的吸收具有选择性 细胞通过主动运输的方式排出na 和cl 细胞通过主动运输的方式吸收k 和mg2 细胞通过协助扩散的方式吸收k 和mg2 细胞通过协助扩散的方式排出na 和cl a b c d 答案a解析na cl 都是细胞外浓度高于细胞内 故都是通过主动运输排出细胞外 k mg2 都是细胞内浓度高于细胞外 故都是通过主动运输吸收进入细胞内 答案d解析本题考查了物质的分泌 运输 衰老与细胞结构的关系 神经递质通过突触小泡和突触前膜融合 以胞吐的形式将其分泌到胞外 a正确 mrna通过核孔从细胞核进入细胞质 b正确 老化受损的细胞器与溶酶体融合完成细胞内消化 c正确 o2以自由扩散的方式进入线粒体 d不正确 如果将步骤二中浸润在0 3g ml的蔗糖溶液中的藓类小叶的装片放在80 条件下处理一段时间 装片中的藓类小叶保持在0 3g ml的蔗糖溶液中 在显微镜下清晰地观察到细胞结构后 为更准确判断a处颜色 对显微镜的操作方法是 如果a处呈绿色 可能的原因是 答案 1 2 无色 绿色 红色 绿色 改变光圈大小调节反光镜 电光源亮度 高温下细胞膜 叶绿体膜失去选择透过性 叶绿素等色素进入a处 1 渗透系统的组成分析 渗透作用的原理及应用 2 验证渗透作用发生的条件 高考警示 1 半透膜 选择透过性膜的比较区别 半透膜是无生命的物理性薄膜 是指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜 物质能否通过取决于分子的大小 选择透过性膜是具有生命的生物膜 载体的存在决定了其对不同物质是否吸收的选择性 细胞死亡或膜载体蛋白失活后 其选择透过性丧失 共性 都允许水分子自由通过 而不允许大分子物质通过 2 生物膜的结构特点 具有一定的流动性 原因是构成生物膜的磷脂分子和蛋白质分子大多都是可运动的 3 生物膜的功能特性 具有选择透过性 原因是膜上载体的种类和数量不同 a 漏斗中液面开始时先上升 加酶后上升后又下降b 在玻璃槽中会测到蔗糖和蔗糖酶c 漏斗中液面开始时先下降 加酶后一直上升d 在玻璃槽中会测到葡萄糖 果糖和蔗糖酶解析实验开始时 蔗糖不能透过半透膜 所以单位时间内通过半透膜渗透进长颈漏斗中的水分子数比渗透出来的多 漏斗内液面上升 而加入酶后 将蔗糖分解为单糖 单糖分子能透过半透膜进入玻璃槽中 使玻璃槽内液体浓度升高 一段时间后 水分子从长颈漏斗内渗出的较多 漏斗内液面下降 答案a a 若h1 h2 ma mb 则ma mbb 若h1 h2 ma mb 则mama mb 则h1m2d 一段时间后 a a与a a b b与b b的水分子扩散速度均相等解析若h1 h2 ma mb 说明a从a中吸收的水分子数比b从b中吸收的多 即a与a的浓度差比b与b的大 因此ma mb 若ma mb ma mb 说明a与a的浓度差比b与b的浓度差小 a比b吸收的水分子少 则h1m2 一段时间后装置中的液面不再变化 说明半透膜两侧的水分子运动处于平衡状态 答案b 技巧点拨 渗透方向及浓度大小的判断 1 判断溶剂渗透的总方向 若半透膜两侧是同种溶液 根据质量浓度或物质的量浓度判定 若半透膜两侧是不同的溶液 物质的量浓度才能体现溶质或溶剂分子数的多少 如半透膜两侧为质量分数相同的葡萄糖溶液和蔗糖溶液 则葡萄糖溶液一侧单位体积中葡萄糖分子数多 水分子数少 水分子由蔗糖溶液一侧通过半透膜向葡萄糖溶液一侧扩散 1 离子和小分子的跨膜运输方式的比较 物质出入细胞的方式及影响因素 2 大分子和颗粒性物质的非跨膜运输方式的比较 a 小肠上皮细胞面向肠腔侧形成很多微绒毛 以高效地吸收来自肠腔的葡萄糖等物质b 小肠上皮细胞从肠腔吸收葡萄糖和na 都是主动运输 但载体不同c 小肠上皮细胞向组织液释放葡萄糖时需载体协助d 小肠上皮细胞以主动运输的方式从组织液吸收k 释放na 载体相同 解析小肠上皮细胞面向肠腔侧细胞膜突起形成很多微绒毛增大了吸收面积 a正确 图示可见小肠上皮细胞从肠腔吸收葡萄糖和na 需要载体 但未消耗能量 故不是主动运输 两者的载体相同 b错误 由图可知 小肠上皮细胞向组织液释放葡萄糖的过程需载体协助 c正确 分析图示 小肠上皮细胞需要消耗能量从组织液吸收k 释放na 且需要相同的载体 故是主动运输的方式 d正确 答案b 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 是受到载体蛋白数量的限制 答案a 根据运输方向判断 顺浓度梯度的跨膜运输方式是自由扩散和协助扩散 逆浓度梯度的跨膜运输方式一定是主动运输 根据达到平衡时的浓度判断 若达到平衡时细胞内外仍存在浓度差 则是主动运输 因为自由扩散和协助扩散达到平衡时内外浓度相等 2 不同条件下运输方式的判断 消耗能量的运输方式有胞吞 胞吐和主动运输 需要载体蛋白参与 不消耗能量的运输方式一定是协助扩散 3 无机盐离子的运输方式 无机盐离子的运输方式并非都是主动运输 在顺浓度梯度情况下 也可通过被动运输方式进出细胞 如在神经冲动传导过程中na k 的运输 在兴奋时na 内流和在恢复静息状态时k 外流都是协助扩散 实验 观察植物细胞的质壁分离及复原 2 实验流程 高考警示 关于质壁分离和复原实验的4个注意点 1 在实验中 当质壁分离现象出现后 观察时间不宜过长 以免细胞因长期处于失水状态而死亡 影响质壁分离复原现象的观察 2 不选动物细胞做实验材料是因为动物细胞无细胞壁 不会在失水时发生质壁分离现象 3 本实验所用的方法为引流法 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 本实验是教材中涉及 显微观察 实验中唯一的一个 只在低倍镜下 观察 不曾换 高倍镜 的实验 a 第一次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质区域b 第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处c 吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体 以免污染镜头d 为了节约实验时间 通常可以省略第一次显微观察步骤 解析本实验的三次观察分别是观察正常植物细胞 质壁分离的细胞 质壁分离复原的细胞 第一次观察时未发生质壁分离 较易看到紫色大液泡 第二次观察时已经通过引流使紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞浸润在蔗糖溶液中 可以看到细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处 图中吸水纸吸水是为了加快蔗糖溶液和清水浸入标本 第一次显微观察是为了与质壁分离和复原的细胞做对照 不能省略 答案b a 实验后 a组液泡中的溶质浓度比b组的高b 浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组的c a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗atp大于b组d 使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0 4 0 5mol l 1之间 解析本题考查细胞的渗透吸水和失水 a组蔗糖浓度低于b组 b组细胞失水多 细胞液浓度高 f组蔗糖溶液浓度高于b组 f组细胞的失水量大于b组 植物细胞失水或吸水属于渗透作用 不消耗atp 0 4mol l 1时 实验前长度 实验后长度为0 9 0 5mol l 1时 实验前长度 实验后长度为1 1 长度比为1的浓度介于0 4mol l 1和0 5mol l 1之间 解答本题的关键是正确识图 准确理解蔗糖浓度与长度比的关系 答案d 技巧点拨 巧判细胞能否发生质壁分离与复原 1 从细胞角度分析 死细胞 动物细胞及未成熟的植物细胞 如根尖分生区细胞 不发生质壁分离及复原现象 具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离及复原现象 2 从溶液角度分析 在一定浓度 溶质不能透膜 的溶液中只会发生质壁分离现象 不能自动复原 只有用清水或低渗溶液处理 方可复原 在一定浓度 溶质可透膜 的溶液 如kno3 甘油等 中可发生质壁分离后自动复原现象 在高浓度溶液中可发生质壁分离现象 但不会发生质壁分离复原现象 思维导图 要点强记1 渗透作用的发生必须依赖半透膜和膜两侧的浓度差 2 动物细胞在任何情况下都不会发生质壁分离现象 3 物质的跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的 细胞对物质的输入和输出具有选择性 4 被动运输包括自由扩散和协助扩散 它们都是顺浓度梯度运输的过程 不消耗能量 但是协助扩散需要载体蛋白 5 主动运输是逆浓度梯度运输的过程 需要载体蛋白的协助和消耗能量 6 胞吞和胞吐是借助于膜的融合完成的 与膜的流动性有关 它是大分子和颗粒性物质进出细胞的物质运输方式 靠atp提供动力 答案b解析本题考查实验材料对实验的影响 考查实验评价能力 红色花瓣细胞的细胞液呈红色 易通过液泡的大小变化来推测质壁分离现象 黑藻叶片的叶肉细胞中液泡呈无色 叶绿体的存在使原生质层呈绿色 有利于实验现象的观察 紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞的细胞液浓度不一定都相同 用相同浓度的外界溶液进行质壁分离实验时观察到的质壁分离程度可能不同 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素 细胞液呈现紫色 有利于实验现象的分析和观察 答案b解析本题主要考查水分子的跨膜运输 鱼鳔内蔗糖溶液浓度为20 烧杯内蔗糖溶液浓度为10 而蔗糖无法通过半透膜 但水分子可以自由出入 因此烧杯内的水分子进入半透膜的量会增加 这样蔗糖溶液的浓度会增加 一段时间后 水分子进出鱼鳔达到平衡 浓度不再变化 a 细胞的识别与 有密切的关系b 适当提高温度将加快 和 的流动速度c a过程能体现膜的选择透过性d 氨基酸通过细胞膜的方式是b答案d解析图中 为糖蛋白 与细胞的识别有关 a项正确 提高温度能加快细胞膜中磷脂分子和蛋白质分子的运动 b项正确 a过程为主动运输 需要载体的协助 体现了细胞膜的选择透过性 c项正确 氨基酸以主动运输的方式跨膜运动 而b过程为自由扩散 d项错误 a 自由扩散b 主动运输c 协助扩散d 胞吐答案b解析分析跨膜运输的方式 主要应从影响跨膜运输的因素入手 尤其从载体蛋白和能量两方面考虑 曲线 说明运输速度与物质浓度呈正相关 不受其他因素的限制 应为自由扩散 因为氧气浓度的高低影响有氧呼吸强度 进而影响能量的供应 而主动运输需要消耗能量 曲线 说明运输速度与氧气浓度无关 说明这种方式不是主动运输 而是一种被动运输方式 自由扩散