高考生物大一轮复习 第2单元 细胞的结构与物质的输入和输出 第3讲 物质跨膜运输的实例和方式课件（必修1）.ppt

必修1分子与细胞 第二单元细胞的结构与物质的输入和输出 第3讲物质跨膜运输的实例和方式 一 细胞的吸水和失水1 原理 发生 必须具备两个条件 1 具有 2 膜两侧溶液具有 基础夯实 知识梳理 渗透作用 半透膜 浓度差 细胞膜 细胞质 失水皱缩 吸水膨胀 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 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 细胞壁的伸缩性小于原生质层 质壁分离 质壁分离复原 原生质层 细胞壁 外界溶液 细胞液 失水 1 实验结果 不同植物对 的吸收有差异 同一种植物对 的吸收也有差异 2 实验结论 植物细胞对无机盐离子的吸收具有 2 微生物吸收无机盐离子的特点 1 不同微生物对无机盐离子的吸收有 2 不同微生物对各种无机盐离子的 不同 同一种无机盐离子 不同种无机盐离子 选择性 选择性 需要量 高浓度 低浓度 载体和atp 高浓度 低浓度 能量 载体 葡萄糖 低浓度 高浓度 载体 动力 细胞新陈代谢产生的 实例 k na ca2 氨基酸等 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 能量 atp 胞吞 胞吐 细胞膜的流动性 1 判断正误 1 用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同 2014年新课标 2 co2进出肺泡上皮细胞不依赖膜蛋白 2014年海南 3 通过载体蛋白的物质转运属于主动运输 2014年浙江 4 土壤温度不影响植物根系对矿质离子的吸收 2014年海南 自练自测 5 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的必要条件是细胞壁的伸缩性小于原生质层 2013年上海 6 植物细胞通过主动运输吸收不同矿质元素离子的速率都相同 2013年新课标 7 细胞外液中的k 进入神经细胞属于自由扩散 8 在神经细胞上动作电位产生与膜电位恢复过程中 na 流入和排出都是主动运输 9 主动运输过程中 需要载体蛋白协助和atp提供能量 10 液泡中积累大量离子 故液泡膜不具有选择透过性 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2 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 答案 b 解析 离子跨膜进出细胞的方式多是主动运输 能以自由扩散方式跨膜运输的物质有 co2 o2 甘油 酒精 苯等 故b选项正确 3 2016年江苏南京期中 如图为受体介导的胞吞作用 根据图示 下列叙述不正确的是 a 该过程以膜的选择透过性为基础才能发生b 该过程要有细胞表面识别和内部供能才可能完成c 构成囊泡的基本支架是磷脂双分子层d 神经细胞释放神经递质的过程有膜成分的更新 答案 a 解析 胞吞 胞吐作用以膜的流动性为基础才能发生 由题图中胞吞过程需要信息分子与受体结合才能发生 体现了细胞膜表面识别作用 胞吞过程需要消耗能量 囊泡是细胞膜内陷形成的 构成生物膜的基本支架是磷脂双分子层 神经细胞通过胞吐方式将神经递质释放出细胞外 突触小泡与细胞膜融合实现了细胞膜成分的更新 4 假设将标号为甲 乙 丙的同一个植物同一部位细胞分别放在a b c三种不同的蔗糖溶液中一段时间后得到如下所示状态 原生质层不再变化 据图分析推理不正确的是 a 实验前蔗糖溶液浓度为 c b ab 实验后蔗糖溶液浓度为 c b ac 实验后细胞的吸水能力 丙 乙 甲d 实验后细胞液浓度 丙 乙 甲 答案 b 解析 外界溶液和植物细胞液浓度差越大植物细胞发生质壁分离的程度就越大 所以c蔗糖溶液浓度最高 b次之 a最低 实验后a b c中的细胞均已处于平衡状态 此时细胞液浓度丙 乙 甲 细胞吸水能力为丙 乙 甲 5 下图是物质进出细胞方式的概念图 下列分析正确的是 a 方式表示协助扩散b 两种方式的共同特点是都需要载体蛋白c 两种方式都与细胞膜的流动性有关d 质壁分离实验中蔗糖进入细胞的方式为 答案 c 解析 由图示分析可知 为主动运输 为被动运输 其又可分为自由扩散和协助扩散 即 和 其中自由扩散不需要载体蛋白协助 和 为胞吞和胞吐 两者均与细胞膜的流动性有关 在质壁分离实验中 蔗糖是细胞不需要的大分子物质 无法进入细胞内部 1 渗透系统的组成分析 考点精研 渗透作用的原理及应用 2 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 3 拓展应用 1 比较不同溶液浓度大小 2 探究物质能否通过半透膜 以碘和淀粉为例 渗透作用的分析与判断 2015年湖北十月联考 某同学设计了如图所示的渗透作用实验装置 实验开始时长颈漏斗内外液面平齐 记作零界面 实验开始后 长颈漏斗内部液面的变化趋势为 答案 a 解析 根据图示 烧杯中的液体为蔗糖溶液 长颈漏斗中的液体为蒸馏水 故在单位时间内 由漏斗中进入烧杯中的水分子比烧杯中进入漏斗中的水分子要多 故开始时液面快速下降 随着烧杯中蔗糖溶液浓度降低 漏斗内部液面下降减慢 当进出水分子相等时 液面不再下降 细胞吸水和失水情况的判断将一新鲜马铃薯块茎切成4根粗细相同且长为5 0cm的小条 再将这4根马铃薯小条分别放在不同浓度的kno3溶液中 分两次 浸入30min和4h 测量每一根的长度 结果如图所示 下列结论错误的是 a a中马铃薯细胞通过渗透作用吸水b b中马铃薯细胞质壁分离后逐渐复原c c中马铃薯细胞质壁分离d d中马铃薯细胞外kno3溶液的浓度增加 答案 d 解析 由图示可以看出 马铃薯小条a的长度增加 说明细胞通过渗透作用吸水 a项正确 马铃薯小条b的长度先缩短后复原 说明细胞失水后又吸水 即发生质壁分离后逐渐复原 b项正确 马铃薯小条c的长度变短 说明细胞失水 细胞发生质壁分离 c项正确 马铃薯小条d的长度变短 说明细胞失水 细胞外kno3溶液的浓度降低 d项错误 1 物质出入细胞方式的比较 物质出入细胞的方式及影响因素 物质跨膜运输方式的判断人体小肠上皮细胞依赖其细胞膜上的na k 泵通过消耗atp不断向细胞外排出na 以维持细胞外高浓度的na 环境 而进入小肠上皮细胞的葡萄糖顺浓度梯度进入组织液 然后再进入血液循环 最终完成葡萄糖的吸收 据图分析 下列表述错误的是 a 葡萄糖进出小肠上皮细胞的方式不同b 构成细胞膜的基本支架是磷脂双分子层c 结构 和结构 对物质的转运无特异性d k 进入小肠上皮细胞的方式为主动运输 答案 c 解析 肠腔中的葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式是主动运输 小肠上皮细胞中的葡萄糖进入组织液的方式是协助扩散 a正确 构成细胞膜的基本支架是磷脂双分子层 b正确 结构 和结构 是载体蛋白 载体蛋白对物质的转运具有特异性 c错误 k 通过na k 泵进入小肠上皮细胞为主动运输 d正确 影响物质跨膜运输的因素分析 原创 图1为细胞膜结构及物质跨膜运输过程图 图2为某物质运输速率与耗氧量的关系 下列说法错误的是 a 图1中a和c组成的结构参与细胞间信息传递过程b 甘油和脂肪酸进入细胞的过程对应图1中过程ac 人体小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖体现了细胞膜的流动性d 图2中p点由图1中参与过程c的细胞膜上a的数量决定 答案 c 解析 图1中a是蛋白质 c是糖链 b是磷脂双分子层 蛋白质与糖链结合形成糖蛋白 糖蛋白具有识别功能 参与信息传递过程 甘油和脂肪酸进入细胞的过程为自由扩散 过程a为物质进入细胞的自由扩散 人体小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖为主动运输 体现了细胞膜的选择透过性 图2中p点为主动运输速率的最高点 c过程为主动运输 此时细胞膜上a载体蛋白的数量限制了主动运输速率 1 很多研究成果有力支持 脂溶性物质易透过生物膜 不溶于脂质的物质不易透过生物膜 这一事实 这证明组成细胞膜的主要成分中有 2 鲨鱼体内能积累大量的盐 盐分过高时就要及时将多余的盐分排出体外 经研究鲨鱼体内多余盐分是经 途径排出的 那么其跨膜运输的方式是 3 对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后ca2 吸收明显减少 但k c6h12o6的吸收不受影响 最可能的原因是该毒素抑制了心肌细胞膜上转运ca2 的 的活动 4 柽柳是泌盐植物 叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的盐分排出 是强耐盐植物 柽柳从土壤中吸收无机盐是主动运输还是被动运输 请设计实验加以证明 实验步骤 a 取甲 乙两组生长发育相同的柽柳幼苗 放入适宜浓度的含有ca2 k 的溶液中 b 甲组给予正常的呼吸条件 乙组 c 实验结论 a 若两组植株对ca2 k 的吸收速率相同 说明 b 答案 1 甲磷脂分子 2 协助扩散 或被动运输 3 乙载体 4 b 完全抑制有氧呼吸c 一段时间后测定两组植株根系对ca2 k 的吸收速率 a 柽柳从土壤中吸收无机盐是被动运输b 若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率 说明柽柳从土壤中吸收无机盐是主动运输 解析 1 根据相似相溶原理可说明细胞膜的主要成分中有磷脂分子 2 由图可知 途径需要载体 不需要能量 途径属于协助扩散 3 细胞对ca2 的吸收方式是主动运输 需要能量和载体 该毒素的使用只影响ca2 的吸收 不影响k c6h12o6的吸收 可确定该毒素抑制了心肌细胞膜上转运ca2 的载体的活动 4 主动运输需要能量 而被动运输不需要能量 因而根据实验设计的单一变量原则和对照原则 甲组给予正常的呼吸条件 乙组完全抑制有氧呼吸 使其缺少足够能量 一段时间后测定两组植株根系对ca2 k 的吸收速率进行判断 1 实验原理 1 一个处于外界溶液中的成熟植物细胞和外界溶液构成一个渗透系统 原生质层相当于一层半透膜 细胞液具有一定的浓度 与外界溶液能够产生浓度差 必备实验 观察植物细胞的质壁分离与复原 2 原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大 3 当外界溶液浓度大于细胞液浓度时 细胞渗透失水 发生质壁分离 4 当细胞液浓度大于外界溶液浓度时 细胞渗透吸水 发生质壁分离复原 2 实验步骤 1 细胞是否发生质壁分离及复原的判断 1 从细胞角度分析 具有中央大液泡的成熟植物细胞才可发生质壁分离现象 死细胞 动物细胞及未成熟的植物细胞 如根尖分生区细胞 不发生质壁分离现象 2 从溶液角度分析 在溶质可穿过细胞膜的溶液中 如kno3 甘油等 细胞会发生先质壁分离后自动复原现象 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 答案 b 解析 第一次观察时未滴入蔗糖溶液 细胞还没有发生质壁分离 较易观察到的是紫色大液泡 第二次观察时已经通过引流法使紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞浸润在蔗糖溶液中 可以发现在细胞的角隅处首先发生质壁分离 吸水纸的主要作用是吸引蔗糖溶液 或清水 第一次显微观察是为了观察实验前的现象 以便于和实验中的现象变化作对照 2 2016年山西太原模拟 将萝卜条放在不同浓度的蔗糖溶液中进行实验 在保持细胞存活的条件下 蔗糖溶液浓度与萝卜条细胞液的浓度变化关系如图所示 其中b点代表实验前细胞液的浓度 且a b 假设实验前萝卜条细胞液的浓度均相同 下列有关叙述正确的是 a 蔗糖是生物大分子 只能通过非跨膜运输方式出入细胞b 蔗糖溶液浓度为a时 萝卜条细胞内外的水分子无跨膜运输c 蔗糖溶液浓度大于a时 萝卜条细胞失水 萝卜条质量将减少d 将处于浓度为a的蔗糖溶液中的萝卜条移入清水中 则该萝卜条细胞会因吸水而涨破 答案 c 解析 蔗糖是二糖 不是生物大分子 从题中不能判断出蔗糖分子出入细胞的方式 蔗糖溶液浓度为a时 进出萝卜条细胞的水分子数相等 达到平衡状态 蔗糖溶液浓度大于a时 萝卜条细胞失水 萝卜条质量将减少 萝卜条细胞有细胞壁 不会因吸水而涨破 模式图类试题也是本单元的突出题型 解答本类型试题应注意以下几点 1 整体识图找来源 首先明确题目中图式来源于教材中的何种模式图 2 剖析图示方法 此类图示一般按照从局部到整体或从整体到局部的方法 依据各种细胞器形态分布位置或功能上的联系 识别各部分的名称 素能培优 模式图类生物试题的解题方法 3 根据设问理知识 分析题目涉及问题 梳理所需要的知识点 理清图示给予信息 发现不同知识点之间存在的联系 4 明确要求解答时一定要明确题目要求运用的序号或结构 应用教材生物学术语作答 1 下图为细胞膜的流动镶嵌模型 下列相关叙述错误的是 a 图中a与细胞识别有关 细胞的识别是信息传递的过程b 图中c分子具有亲水的磷酸头部和疏水的脂肪酸尾部 c b构成膜的基本支架d 图中d的分布状态有两种 镶在表面或贯穿于整个磷脂双分子层 答案 d 解析 图中a为糖蛋白 与细胞的识别有关 b为磷脂双分子层 构成膜的基本支架 c是磷脂分子 有亲水的头部和疏水的尾部 d为蛋白质 在膜上呈不对称分布 有的镶在膜表面 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 2 下图表示某种离子跨膜运输的过程 下列叙述不确切的是 a 图中膜结构表示细胞膜b 该离子跨膜运输方式为主动运输c 该离子与膜上的载体蛋白结合具有专一性d 膜上载体蛋白结合离子后其空间结构发生改变 答案 a 解析 图中的物质运输有载体协助 消耗atp 因此判断为主动运输方式 能够进行主动运输的膜除了细胞膜外还有细胞器膜 如溶酶体膜 液泡膜等 从图示看出离子与膜上的载体蛋白结合具有专一性 膜上载体蛋白结合离子后其空间结构发生改变 a 图甲酵母菌细胞与绿色植物细胞主要区别是具有核膜包被的典型细胞核b 图甲中含有rna的结构有 c 图乙中属于生物膜系统的结构是 和 d 图甲中 和图乙中 都不能直接利用葡萄糖氧化分解供能 答案 d 解析 酵母菌与绿色植物细胞都是真核细胞 都具有核膜包被的典型细胞核 图甲rna主要分布在细胞质基质中 另外在细胞核 线粒体 叶绿体和核糖体中也会含有少量的rna 图乙中 线粒体 高尔基体属于生物膜 图甲中 和图乙中 都是线粒体 只可利用丙酮酸氧化分解供能 课堂归纳 答案 选择透过性 胞吞 胞吐 自由扩散 协助扩散 主动运输 外界溶液浓度大于细胞液浓度 细胞壁伸缩性小于原生质层 原生质层 浓度差 网控全局 1 半透膜 选择透过性膜的比较区别 1 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 2 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 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 易混必明 2 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