高考生物复习第5讲细胞的物质输入与输出全国公开课一等奖百校联赛示范课赛课特等奖课件

第5讲细胞物质输入与输出第1页突破3试验——观察植物细胞质壁分离和复原突破1渗透系统及其应用突破2物质跨膜运输方式总纲目录第2页

一、细胞吸水和失水1.原理:发生了渗透作用。该作用必须具备两个条件:(1)含有①

半透膜

;(2)膜两侧溶液含有②

浓度差

。第3页2.动物细胞吸水和失水(连一连)

③

A—cB—aC—b

第4页3.植物细胞吸水和失水(1)结构

(2)条件:成熟植物细胞中央含有⑥

大液泡

。(3)验证A.当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞就经过渗透作用失水,植

物细胞就发生⑦

质壁分离

现象。B.将已发生质壁分离植物细胞放入清水中,此时细胞液浓度高于外

界清水浓度,植物细胞就吸水,发生⑧

质壁分离复原

现象。第5页

巧学妙记

记忆渗透作用发生渗透作用要发生,满足条件来促成;半透膜和浓度差,缺乏其一都不行。植物细胞需成熟,具备液泡才可能,细胞膜、质、液泡膜,原生质层来组成。放入外界环境中,渗透系统全形成,水分运动啥方向,全由两液浓度定。第6页1.不一样物质跨膜运输特点(1)水分子:⑨

顺相对含量梯度

(高→低)。(2)离子和小分子:依据细胞生命活动需要进行⑩

选择吸收

。二、物质跨膜运输其它实例第7页2.水稻和番茄吸收不一样离子特点

(1)同种生物细胞对不一样物质吸收含有

选择性

,与其含有离子载体

种类和数量

相关。(2)不一样种生物细胞对同种物质吸收含有

差异性

。第8页

三、小分子和离子跨膜方式(b为ATP)1.填写相关跨膜方式及结构名称甲:

自由扩散

;乙:

帮助扩散

;丙:

主动运输

;a:

载体蛋白

。第9页2.写出影响甲、乙、丙三种跨膜方式运输速率原因(1)制约甲是膜两侧

浓度差

;(2)决定乙原因之一是a

种类和数量

;(3)决定丙动力是

能量(ATP)

。3.实例分析(填写甲、乙、丙三种跨膜运输方式)(1)水分子进入红细胞是

甲

;(2)葡萄糖进入红细胞是

乙

;(3)K+进入红细胞是

丙

。第10页1.胞吞(1)过程:大分子或颗粒附着在细胞膜上,这部分

细胞膜

内陷形成小囊,包围着大分子,然后小囊从细胞膜上分离下来,形成

囊泡

,进入细胞内部。(2)实例:白细胞吞噬大肠杆菌,变形虫吞食有机颗粒。四、大分子物质进出细胞方式2.胞吐(1)过程:大分子先在细胞内形成

囊泡

,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜

融合

,将大分子排出细胞。(2)实例:胰岛B细胞分泌胰岛素。第11页1.有氧条件有利于植物幼根对离子吸收。

()√2.植物幼根对离子吸收与温度改变无关。

(

)✕3.同一细胞用不一样浓度蔗糖溶液处理,原生质层长度和细胞长度比值越

小,则紫色越浅。

(

)✕4.植物根系吸收各种矿质元素离子速率相同。

(

)✕5.胡杨细胞经过渗透作用吸水和失水。

()√6.海带细胞经过主动运输积累I-等溶质,因而不会在海水中发生质壁分

离。

()√7.植物细胞原生质层由细胞膜和液泡膜组成,相当于半透膜。

(

)✕第12页8.低倍镜下就能够看到植物细胞质壁分离与复原。

()√9.当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,植物细胞就会发生质壁分离。

(

)✕10.生物膜对K+、Na+、Cl-通透含有选择性。

()√11.经过载体蛋白物质转运属于主动转运。

(

)✕12.若Na+在细胞内浓度为18.0mmol·L-1,在细胞外浓度为145.0mmol·L-1,

则Na+与相关载体蛋白结合排出细胞属于主动运输。

()√13.影响自由扩散和帮助扩散原因相同。

(

)✕14.大分子物质经过胞吞、胞吐进出细胞时不耗能。

(

)✕第13页突破1渗透系统及其应用

1.渗透系统组成条件如图所表示,作为一个渗透系统,必须同时具备以下两个条件:第14页(1)含有半透膜 (2)半透膜两侧为溶液体系(S1.S2),且两侧溶液具浓度差。2.渗透作用模型和植物细胞图例比较第15页3.渗透作用发生特点(1)水分子总是由溶液浓度低部位向浓度高部位渗透。(2)半透膜两侧溶液浓度差是渗透作用发生动力,既决定着渗透

方向,又决定着渗透速度,即浓度差越大,渗透速度越快。

易混辨析

常见渗透装置图分析第16页(1)若S1溶液浓度大于S2,则单位时间内由S2→S1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)在到达渗透平衡后,若存在如图所表示液面差Δh,则S1溶液浓度仍大

于S2。因为液面高一侧形成压强,会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。第17页渗透作用原理拓展应用1.比较不一样溶液浓度大小

漏斗内烧杯内溶液浓度MN现象及结论①若漏斗内液面上升,则M>N②若漏斗内液面不变,则M=N③若漏斗内液面下降,则M<N第18页2.验证渗透作用发生条件

第19页3.探究物质能否经过半透膜(以碘和淀粉为例)烧杯内盛淀粉溶液漏斗内盛碘液结论变蓝不变蓝碘能经过半透膜,而淀粉不能不变蓝变蓝淀粉能经过半透膜,而碘不能变蓝变蓝淀粉和碘都能经过半透膜不变蓝不变蓝淀粉和碘都不能经过半透膜第20页

易混辨析

(1)发生渗透平衡只意味着水分子经过半透膜向两侧移动达平衡状态,既不可看作没有水分子移动也不可看作两侧溶液浓度相

等。(2)溶液浓度指物质量浓度而非质量浓度,如10%葡萄糖溶液和10%蔗

糖溶液质量浓度相等,但10%蔗糖溶液物质量浓度小,故经过半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动水分子数多于由葡萄糖溶液向蔗

糖溶液移动水分子数。第21页

考向1以基础判断形式,考查渗透作用原理及条件1.半透膜对淀粉和葡萄糖通透性不一样(如图1),图2设计是证实图1物

质扩散成立试验装置。以下相关叙述正确是

()A.图2甲中水柱a将连续上升B.图2甲中水柱a将保持不变C.图2乙中水柱b将保持不变D.图2乙中水柱b将先上升后下降D第22页答案

D因为淀粉不能透过半透膜,故水柱a表现为先上升,后保持不

变;葡萄糖能透过半透膜,故水柱b表现出先上升,后下降。第23页2.某种植物细胞正常形态和在浓度为m淡盐水中形态如图所

示。以下能够正确反应细胞由正常形态转变为淡盐水中形态过程中

水分子进出细胞图示是(说明:图中箭头表示水分子运动方向,箭头

多少表示进出细胞水分子数目)

()

B第24页答案

B将正常形态细胞转至淡盐水中,因为淡盐水浓度高于植物细

胞液浓度,所以植物细胞经过渗透作用失水,此过程中出细胞水分子

数多于进细胞水分子数。故B选项正确。第25页考向2以试验分析形式,考查渗透作用原理及应用3.(课标全国Ⅱ)将某种植物成熟细胞放入一定浓度物质A溶液

中,发觉其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内部分)体积改变趋势

如图所表示。以下叙述正确是

()

第26页A.0~4h内物质A没有经过细胞膜进入细胞内B.0~1h内细胞体积与原生质体体积改变量相等C.2~3h内物质A溶液渗透压小于细胞液渗透压D.0~1h内液泡中液体渗透压大于细胞质基质渗透压第27页答案

C本题考查细胞失水和吸水相关知识。由题中原生质体

体积改变趋势曲线可知,该细胞放入物质A溶液后先出现失水现象,随即

吸水,说明此过程中物质A能够被细胞吸收而进入细胞内,A错误;因为细

胞壁伸缩性和原生质体伸缩性不一样,所以前期失水过程中细胞体

积和原生质体体积改变量不一样,B错误;2~3h内该细胞正在吸水,物

质A溶液渗透压小于细胞液渗透压,C正确;0~1h内该细胞正在失

水,液泡中液体渗透压小于细胞质基质渗透压,D错误。第28页4.(北师大附中月考)将某植物细胞分为两组,分别浸于浓度为0.3g/

mL(Ⅰ)蔗糖溶液与(Ⅱ)尿素溶液中,然后每隔5min用显微镜观察一

次,并测量原生质体(仅由细胞膜包住细胞质细胞部分,不含细胞壁)

表面积,其结果如图所表示。则以下叙述错误是

()

A.试验开始后20min,(Ⅰ)和(Ⅱ)两组细胞均发生了质壁分离B.试验开始后30min,(Ⅰ)细胞中必含蔗糖第29页C.试验开始后30min,(Ⅱ)细胞中必含尿素D.此图显示在细胞生活正常时尿素可经过细胞膜,而蔗糖却不能经过细

胞膜答案

B结合题意分析曲线可知,当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,植物细胞经过渗透作用失水,造成质壁分离,所以试验开始后20min,(Ⅰ)和(Ⅱ)两组细胞均发生了质壁分离,原生质体表面积变小,A正确。试验开始后30min,(Ⅰ)原生质体表面积不变,说明水分进出细胞到达平衡状态,外界溶液中蔗糖没有进入细胞,B错误。试验开始后30min,(Ⅱ)原生质体表面积变大,是因为细胞吸收尿素改变了细胞液浓度,C正确。综上分析,可知在细胞生活正常时尿素可经过细胞膜,

而蔗糖不能经过细胞膜,D正确。第30页突破2物质跨膜运输方式1.物质出入细胞方式第31页

知能拓展

(1)能进行自由扩散物质有三类:①水;②气体分子,如O2.CO2;③脂溶性物质,如甘油、乙醇等。(2)进行帮助扩散例子在高中阶段主要记住葡萄糖进入哺乳动物红细胞。(3)进行主动运输物质能够归纳为两类:①细胞需要有机小分子物

质如葡萄糖、氨基酸等;②细胞需要一些离子。(4)因为主动运输要消耗呼吸作用释放能量,所以凡是影响呼吸作用

原因都会影响以主动运输方式吸收物质速率。(5)在一定范围内,随O2增多,有氧呼吸加强,以主动运输方式吸收离子

速率加紧,但当O2增多到一定程度时,以主动运输方式吸收离子速率

就不再增加。第32页2.影响物质运输原因及曲线图(1)物质浓度(在一定范围内)

第33页(3)温度

(2)氧气浓度第34页1.物质进出细胞方式判断方法(1)依据分子大小与是否需要载体、能量

第35页(2)依据运输方向:逆浓度梯度跨膜运输方式是主动运输。(3)兴奋产生与传导过程中Na+、K+运输方式判断①因为细胞外Na+浓度高,细胞内K+浓度高,所以静息时K+外流和兴奋时

Na+内流运输方式都是被动运输。②细胞维持膜外Na+浓度高,膜内K+浓度高,需要不停吸K+排Na+,此过程

中运输方式为主动运输。第36页2.探究物质跨膜运输方式(1)探究是主动运输还是被动运输

(2)探究是自由扩散还是帮助扩散

第37页考向1以基础判断形式或依靠相关生理过程,考查物质进出细胞

方式及其特点1.(北京西城期末)细菌紫膜质是一个膜蛋白,ATP合成酶能将H+势

能转化为ATP中化学能。科学家分别将细菌紫膜质和ATP合成酶重

组到脂质体(一个由磷脂双分子层组成人工膜)上,在光照条件下,观察

到如图所表示结果。以下叙述错误是

()

第38页A.甲图中H+跨膜运输方式是主动运输B.ATP合成酶不能将光能直接转化为ATP中化学能C.ATP合成酶既含有催化作用也含有运输作用D.破坏跨膜H+浓度梯度对ATP合成无影响第39页答案

D由甲图可知,膜外H+浓度低于膜内,属于逆浓度梯度运输,所以为主动运输,A正确;由乙图可知,在脂质体上只有ATP合成酶和光

照情况下,没有ATP形成,故ATP合成酶不能将光能直接转化为ATP中

化学能,B正确;由丙图可知,ATP合成酶可作载体,拖动H+跨膜,从而催

化ATP合成,兼含有催化和运输功效,C正确;破坏跨膜H+浓度梯度会影

响ATP合成酶对H+势能转化,ATP合成会受到影响,D错误。第40页2.(北京五十五中期中阶段性调研)如图为一个溶质分子跨膜运输

示意图。以下相关叙述,不正确是

()A.载体①能够逆浓度运输溶质分子B.载体②含有ATP水解酶活性C.载体①和②转运溶质分子方式不一样D.载体②转运溶质分子不消耗ATP第41页答案

B分析题图可知,载体①运输钠离子是从低浓度向高浓度运输,属于主动运输,载体②运输物质是从高浓度向低浓度运输,是

帮助扩散。载体①运输钠离子是从低浓度向高浓度运输,即逆浓度运

输溶质分子,A正确;载体②是顺浓度梯度运输溶质分子,不消耗能量,

所以载体②不含有ATP水解酶活性,B错误;由分析可知,载体①转运溶

质分子方式是主动运输,载体②转运溶质分子方式是帮助扩散,C正

确;帮助扩散需要载体蛋白帮助,但不需要消耗能量,D正确。第42页考向2结合生物膜结构,考查物质出入细胞方式3.(北京东城期末)如图为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞示意

图。以下叙述不正确是

()A.管腔中Na+进入上皮细胞是被动运输B.上皮细胞中Na+进入组织液是主动运输C.上皮细胞中氨基酸进入组织液是主动运输D.氨基酸进入上皮细胞依赖于Na+浓度梯度C第43页答案

C由题图可知,钠离子由管腔进入上皮细胞是从高浓度到低浓

度,且需要载体,故属于被动运输中帮助扩散,A正确;钠离子由上皮细

胞进入组织液是从低浓度到高浓度,且需要载体,需要ATP,故属于主动

运输,B正确;氨基酸由上皮细胞进入组织液是从高浓度到低浓度,且需

要载体,故属于被动运输中帮助扩散,C错误;氨基酸由肾小管管腔进

入上皮细胞同时钠离子也进入上皮细胞,D正确。第44页4.如图表示某生物膜结构,图中A、B、C、D.E、F表示一些物

质,a、b、c、d表示物质跨膜运输方式。以下叙述不正确是 ()

A.若是癌细胞细胞膜,则物质B比正常细胞少B.若是线粒体膜,则b运输气体是O2C.若是浆细胞细胞膜,则抗体以d方式分泌D.a运输方式能表达细胞膜选择透过性C第45页答案

C物质B为糖蛋白,癌细胞膜上糖蛋白比正常细胞少,A正

确。b方式物质运输方向是由高浓度一侧到低浓度一侧,没有载体蛋白

帮助,应为自由扩散;若是线粒体膜,则O2以自由扩散形式进入线粒体,参

与有氧呼吸第三阶段,B正确。浆细胞分泌抗体排出细胞膜方式为

胞吐,而d方式为逆浓度梯度、需要载体蛋白帮助主动运输,C错误。a

方式也为主动运输,细胞依据需要可主动选择吸收营养物质,表达了细

胞膜选择透过性,D正确。第46页考向3

以曲线模型为依靠,考查影响物质出入细胞原因5.如图是胡萝卜在不一样含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收K+和N 曲线。影响A、B两点和B.C两点吸收量不一样原因分别是 ()

A.载体数量、能量B.能量、载体数量C.载体数量、离子浓度D.能量、离子浓度B第47页答案

B由题图可知,A、B两点均表示运输N ,因而载体数量应相同,但A点吸收量大于B点吸收量,A点氧气含量大于B点氧气含量,说明A

点吸收更多N 需要消耗更多能量;B.C两点氧气含量相同,说明经过有氧呼吸取得能量相同,但B点吸收量大于C点吸收量,说明运载

K+和N 载体数量不一样,B正确。第48页突破3试验——观察植物细胞质壁分离和复原

1.原理:成熟植物细胞与外界溶液组成渗透系统可发生渗透作用。

第49页2.流程

第50页3.质壁分离原因分析(1)原因

→细胞渗透失水(2)表现

第51页1.质壁分离试验拓展应用(1)判断成熟植物细胞是否有生物活性:待测成熟植物细胞+一定浓度蔗糖溶液

(2)测定细胞液浓度范围:待测成熟植物细胞+一系列浓度梯度蔗糖溶液

细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离蔗糖溶液浓度之间第52页(3)比较不一样成熟植物细胞细胞液浓度:不一样成熟植物细胞+同一浓度蔗糖溶液

发生质壁分离所需时间越短,细胞液浓度越小,反之则细胞液浓度越大(4)判别不一样种类溶液(如KNO3和蔗糖溶液):相同成熟植物细胞+不一样种类溶液

第53页2.细胞是否发生质壁分离及复原判断(1)从细胞角度分析①死细胞、动物细胞及未成熟植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生

质壁分离及复原现象。②含有中央大液泡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①在一定浓度(溶质不能透膜)溶液中只会发生质壁分离现象,不能自

动复原。②在一定浓度(溶质可透膜)溶液(如KNO3.甘油等)中可发生质壁分

离后自动复原现象。③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。

第54页

考向1以基础判断或试验分析形式,考查试验原理、操作及注意

事项第55页

考向1以基础判断或试验分析形式,考查试验原理、操作及注意事项1.在"观察植物细胞质壁分离和复原”试验中,对紫色洋葱鳞片叶外

表皮暂时装片进行了三次观察(如图所表示)。以下相关叙述正确是 ()

A.第一次观察时轻易看到紫色大液泡和较大无色细胞质基质区域B.第二次观察时能够发觉细胞质壁分离首先发生在细胞角隅处C.吸水纸主要作用是吸除滴管滴加多出液体,以免污染镜头D.为了节约试验时间,通常能够省略第一次显微观察步骤B第56页答案

B"观察植物细胞质壁分离和复原”试验中,第一次是对正

常细胞液泡体积、颜色等进行观察,以此作为滴加蔗糖溶液后,判断

细胞是否发生质壁分离标准,所以不能省略。第一次观察时轻易看到

较大紫色液泡和较小无色细胞质基质区域;吸水纸主要作用是引

流,加速滴加液体向对侧扩散;第二次观察是植物细胞质壁分离

过程,在显微镜下能够看到质壁分离最先出现在细胞角隅处。第57页2.将新鲜紫色洋葱绿色叶片叶肉细胞,放入其中加有少许红墨水质

量浓度为0.3g/mL蔗糖溶液中,在显微镜下观察到其细胞状态以下列图

所表示。相关此时生理过程叙述正确是

()

A.细胞也可能再吸水,恢复原状B.水分子能够自由出入生物膜,单位时间内进出水分子数目相同C.此时①为红