高考生物一轮复习（基础知识整理+重难点聚集）第4章 细胞的物质输入和输出课件 新人教版必修1.ppt

综合分析近几年各地高考理综试题生物部分 本章有以下高考命题规律 1 命题内容 主要的考点有渗透作用的原理及应用 观察植物细胞的质壁分离和复原 物质进出细胞的方式等 2 命题形式 选择题和非选择题都有出现 近5年广东高考中选择题年年出现 非选择题形式在2008年和2009年生物单科考核中出现 但2010年和2011年理综考核中并没有出现 3 命题思路 第一 结合图形图表或植物细胞的质壁分离和复原实验考核渗透作用的原理及应用 第二 结合曲线图 模式图或文字信息材料考查物质进出细胞的方式及其影响因素 第三 结合显微镜的使用技术 考查观察植物细胞质壁分离与复原基本要点 4 命题趋势 渗透作用原理 物质进出细胞的方式以及影响物质运输的因素及实验探究一直是历年高考的热点 可能趋向以物质运输模型及其相关实例分析 考查考生对本专题内容的理解与应用 根据近几年高考命题特点和规律 本章的复习备考策略如下 1 知识方面 理解渗透作用的原理 掌握观察植物细胞的质壁分离和复原的基本要点 并分析可能出现的现象的原因 通过实例或模型分析物质进出细胞的方式及其影响因素 2 能力方面 课标高考试题对本章的能力考查 集中在理解 分析能力和实验探究能力 因此除了掌握基础实验的要点外 还应加强对文字信息 模型图以及曲线图等材料阅读和分析能力 探究实验能力以及综合运用能力的训练 一 动物细胞的吸水和失水 1 外界溶液浓度 细胞质浓度 细胞吸水膨胀 2 外界溶液浓度 细胞质浓度 细胞失水皱缩 3 外界溶液浓度 细胞质浓度 水分进出细胞处于动态平衡 二 植物细胞的吸水和失水1 结构基础 1 成熟植物细胞内的液体环境 细胞液 2 相当于半透膜的结构 原生质层 细胞膜 液泡膜 两层膜之间的细胞质 2 植物细胞失水和吸水的结果 1 细胞液浓度小于外界溶液浓度 细胞失水 原生质层与细胞壁发生分离 称为质壁分离 2 细胞液浓度大于外界溶液浓度 细胞吸水 原生质层会慢慢地恢复成原来的状态 称为质壁分离的复原 三 物质跨膜运输和生物膜的功能 1 物质跨膜运输的特点 1 细胞的吸水和失水是水分子顺细胞膜内外溶液浓度梯度跨膜运输的过程 2 物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度 细胞对于物质的输入和输出有选择性 2 生物膜的功能特性 1 细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜 2 生物膜的选择透过性是活细胞的重要特征 渗透作用 1 概念 水分子通过半透膜 从低浓度溶液向高浓度溶液扩散的现象 叫做渗透作用 如装置a的漏斗中的液面上升 a 水分子是双向移动的 但不同方向的数目有差异 b 若s1 s2分别为质量百分比浓度相同的蔗糖溶液 葡萄糖溶液 两种溶质都不能通过半透膜 前者相对分子质量较大 物质量浓度较小 水分的相对含量大于后者 水由漏斗流向烧杯 漏斗液面下降 c 达到平衡后 若存在如图装置a所示的液面差 h 为了克服重力势 则半透膜两侧溶液仍然存在浓度差 s1 s2 2 渗透作用发生的两个条件 1 存在半透膜 2 半透膜两侧的液体具有一定的浓度差 a 渗透系统适用于比较溶质不能透过半透膜的溶液浓度大小 b 半透膜与选择透过性膜 半透膜是无生命的物理性膜 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 选择性透过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 其选择性丧失 3 应用 1 比较两种不同溶液的浓度大小 2 探究物质能否通过半透膜 以碘和淀粉为例 已知鱼鳔是一种半透膜 若向鱼鳔内注入适量的20 蔗糖溶液 排出鱼鳔内的空气 扎紧开口 将其浸没在盛有10 蔗糖溶液的烧杯中 下列能正确表示鱼鳔内蔗糖溶液浓度随时间变化趋势的示意图是 由于鱼鳔内蔗糖溶液的浓度大于鱼鳔外浓度 渗透作用的结果是水分流入鱼鳔中 鱼鳔内水分不断增加 溶液浓度不断降低 排除c选项 随着时间的推移 鱼鳔内外浓度差逐渐减小 渗透速度越来越慢 鱼鳔内溶液的浓度下降的速度也越来越慢 a表示渗透速度先慢后快 b表示渗透速度先快后慢 d表示渗透速度不变 b 植物细胞的质壁分离及复原 1 质壁分离和复原的原因 1 内因 原生质层相当于一层半透膜 细胞壁的伸缩性小于原生质层 2 外因 细胞液和外界溶液的浓度差 c细胞液 c外界溶液透失水质壁分离 c细胞液 c外界溶液渗透吸水质壁分离复原 a 原生质层是成熟的植物细胞内相当于半透膜的结构 由细胞膜 液泡膜以及两膜之间的细胞质组成 不包括细胞核和液泡的细胞液 此结构仅存于成熟植物细胞中 不存于根尖分生区等幼嫩的部位 b 原生质体是去除了植物细胞壁后所剩下的具有生物活性的植物细胞结构 包括细胞膜 细胞质 细胞核三部分 常用作植物细胞融合的材料 2 实验 观察植物细胞的失水和吸水 3 质壁分离实验的拓展应用 1 判断细胞的死活 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 比较未知浓度溶液的浓度大小 5 鉴别不同种类的溶液 将同一植物材料的细胞分别浸于蒸馏水 0 3mol l蔗糖溶液和0 5mol l尿素溶液中 观察原生质体的体积随时间的变化 如图所示 植物细胞放入a溶液中 原生质体的体积增大 说明细胞吸水 因此a最可能是蒸馏水 放入b和c溶液中 原生质体的体积减小 说明细胞失水 而在c溶液中 细胞原生质体的体积缩小到一定程度就不再变化 说明此时细胞既不失水也不吸水 c溶液最可能是蔗糖溶液 而在b溶液中细胞后来发生质壁分离的自动复原 说明细胞会自动由失水转为吸水 是外界溶液的溶质分子进入细胞所致 因此c溶液最可能是尿素溶液 1 acb 2 尿素分子可以缓慢地进入细胞 细胞液浓度逐渐增大 当细胞液浓度开始大于外界溶液浓度时 细胞由失水变为吸水 原生质体的体积增大 而蔗糖分子不能进入细胞 当细胞失水至细胞液与外界溶液的浓度相等时 细胞既不失水也不吸水 原生质体的体积保持不变 1 实例 1 同一植物吸收不同离子和不同植物吸收同一离子都有差异 2 动物细胞能大量积累某种物质 2 结构基础 细胞膜上载体的种类和数量不同 3 功能特性 物质通过生物膜的跨膜运输 有的是顺相对含量梯度的 有的是逆相对含量梯度的 生物膜对物质的运输具有选择性 生物膜的选择透过性 用相同的完全培养液分别培养水稻和番茄幼苗 一段时间之后 测定实验开始前后培养液中各种离子浓度如图所示 该实验的结果不能说明 a 水稻细胞吸收水比吸收ca2 mg2 快 b 同一植物对不同离子的吸收有选择性 c 不同植物对同一离子的吸收有差异 d 植物对离子的吸收量决定于离子的浓度 实验后水稻培养液中ca2 mg2 的浓度增大 说明ca2 mg2 的减少量比水的减少量小 即水稻细胞吸收水比吸收ca2 mg2 快 而sio44 的浓度减小 说明水稻细胞吸收sio44 比水快 可见同一植物对不同离子的吸收有选择性 而番茄却相反 吸收ca2 mg2 快 吸收sio44 慢 又说明不同植物对同一离子的吸收有差异 水稻和番茄是生活在同种培养液中的 各种离子的起始浓度相同 说明植物对离子的吸收量并非决定于离子的浓度 而是取决于生命活动的需要 d 一 对生物膜结构的探索历程 二 细胞膜的结构 流动镶嵌模型 1 磷脂双分子层 构成膜的基本支架 2 蛋白质 有的镶在磷脂双分子层表面 有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中 有的贯穿于整个磷脂双分子层 3 糖被 由糖蛋白铺在细胞膜的外表面组成 三 物质进出细胞的方式 1 小分子物质的运输 1 被动运输 顺浓度梯度的扩散 包括自由扩散和协助扩散 自由扩散 物质通过简单的扩散作用进出细胞 如水 氧 二氧化碳 脂质等进出细胞 协助扩散 物质借助载体蛋白进出细胞的扩散 如红细胞吸收葡萄糖 2 主动运输 逆浓度梯度的运输 需要载体蛋白的协助和消耗能量 atp提供 如植物的根部细胞吸收离子 葡萄糖和氨基酸进入小肠上皮细胞 2 大分子物质和颗粒进出细胞的方式 胞吞和胞吐 如吞噬细胞摄取病菌 细胞分泌蛋白质 生物膜的结构和功能特点 1 流动镶嵌模型 2 生物膜的结构特点 具有一定的流动性 1 验证实验 a 流动性是细胞膜结构方面的特性 选择透过性体现了细胞膜功能方面的特性 主动运输能充分说明选择透过性 b 细胞膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础 下图表示细胞膜的亚显微结构 其中a和b为物质的两种运输方式 下列对细胞膜结构和功能的叙述 错误的是 a 图示为肝细胞膜 则尿素运输方向是 b 细胞间的识别 免疫 细胞的癌变与 有密切的关系c 适当提高温度将加快 和 的流动速度 d b过程不需要atp a过程未体现细胞膜特性 图中 依次是糖蛋白 蛋白质 磷脂双分子层 糖蛋白所在 侧是膜的外表面 尿素是肝细胞产生排出细胞外的 所以运输方向是 细胞间的识别 免疫 细胞的癌变都与糖蛋白有关 膜的流动性会随温度升高而增强 b自由扩散不需要atp 但a主动运输可以选择性吸收物质 体现了细胞膜的功能特性 d 物质进出细胞的方式 a 协助扩散和主动运输所用的载体属于蛋白质 叫做载体蛋白 b 载体蛋白具有专一性 从而决定了生物膜的选择透过性 下图是细胞膜的亚显微结构图 其中a和b分别代表不同分子或离子进出细胞膜的方式 下列对细胞膜结构和功能的叙述 错误的是 a 不同物种的细胞中 和 的种类有差异 细胞膜的流动性也与 和 有关 b 如果该细胞能接受激素的调节 则与 有关 c b的运输方式能体现细胞膜的选择透过性 d 如果图示为小肠上皮细胞膜 则a可代表甘油 b可代表k 从图中可以看出 a属于自由扩散 b属于主动运输 分别是糖蛋白 磷脂双分子层和蛋白质分子 其中 糖蛋白具有细胞识别的作用 一般位于细胞膜的外侧 不同物种的细胞膜上 磷脂双分子层基本是相同的 但功能不同的细胞 其细胞膜上的蛋白质和糖蛋白的种类不同 细胞膜的流动性与膜上的蛋白质分子和磷脂分子的流动性有关 a 影响物质运输的因素及曲线分析 1 物质浓度 在一定浓度范围内 2 氧气浓度 3 温度 影响生物膜的流动性和酶的活性 因而会影响物质跨膜运输的速率 影响物质运输速率的因素 a 影响自由扩散的因素 细胞膜内外物质的浓度差 b 影响协助扩散的因素 细胞膜内外物质的浓度差 细胞膜上运载物质的载体数量 c 影响主动运输的因素 载体 种类的差异性和数目的饱和性 能量 如氧气浓度 温度等影响产能的因素 某科学家在