新课标高考生物一轮复习分子与细胞第3单元细胞的代谢第7讲细胞的物质输入与输出.ppt

,教材研读,考点突破,栏目索引,生物,课标版,第,7,讲细胞的物质输入与输出,考点一细胞的吸水和失水,教材研读,一、渗透作用,1.渗透作用:,水分子,(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散,是自由,扩散的一种形式。,2.条件,二、动物细胞的吸水和失水,2.现象,(1)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平衡,三、植物细胞的吸水和失水,1.条件:成熟植物细胞具有中央大液泡。,2.原理,3.现象,(1)当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时,细胞就通过,渗透作用,失水,植物细胞就发生,质壁分离,现象。,(2)将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中,此时细胞液的浓度,高于,外界清水,植物细胞就吸水,发生,质壁分离复原,现象。,考点二物质进出细胞的方式,一、小分子和离子的跨膜运输,物质出入细胞的方式,被动运输,主动运输,自由扩散,协助扩散,图例,运输方向,高浓度低浓度,一般为,低浓度高浓度,特点,不需要,载体,不消耗,能量,需要,载体,不消耗,能量,需要,载体,消耗,能量,举例,O,2,、CO,2,、H,2,O、甘油、乙醇、苯的跨膜运输,人的红细胞吸收葡萄糖,小肠上皮细胞吸收氨基酸、无机盐等,影响因素,细胞膜内外物质的浓度差,细胞膜内外物质的浓度差;,膜载体蛋白的种类和数量,膜载体蛋白的种类和数量;能量(温度、氧浓度),二、大分子物质进出细胞的方式,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。,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。,判断下列说法的正误。,1.(2015海南单科,1C)氨基酸借助膜蛋白可通过细胞膜。,(),2.(2014,课标,1C),甘油是极性分子,所以不能以自由扩散的方式通过细,胞膜。,(,),3.(2014,海南单科,3D),水盐调节中,肾小管上皮细胞重吸收水不需要膜蛋,白。,(,),4.(2014,海南单科,4C),植物根细胞吸收矿质元素离子主要依靠渗透作,用。,(,),5.,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。,(,),6.(2014浙江理综,1D)胞吐过程一定会产生分泌泡与细胞膜的融合。(),7.(2014,浙江理综,1A),被细胞胞吞的一定是固体物质。,(,),8.(2014,浙江理综,1C),通过载体蛋白的物质转运属于主动运输。,(,),9.(2013,课标,3A),植物细胞通过主动运输吸收不同矿质离子的速率都,相同。,(,),10.(2013,课标,3C),植物主动运输矿质离子的过程只发生在活细胞中。,(),11.(2013,天津理综,3C),主动运输使膜内外物质浓度趋于一致,维持了细胞的正常代谢。,(,),12.(2014,课标,4A),与白色花瓣相比,采用红色花瓣更有利于质壁分离现象的观察。,(),13.(2014课标,4C)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。,(),14.(2015,山东理综,3D),将洋葱表皮放入,0.3,g/mL,蔗糖溶液中,水分交换,平衡后制成装片观察质壁分离过程。,(,),突破一渗透系统与渗透作用,考点突破,1.渗透系统,(1)组成:一个完整的渗透系统,由两个溶液体系(a、c)以及两者中间的半,透膜(b)组成,如下图。,(2)水分的流动判断:,当溶液浓度ac时,水分就通过半透膜由c流向a;,当溶液浓度aN,若漏斗内液面不变,则M=N,若漏斗内液面下降,则M乙的浓度甲的浓度,B.乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等,C.实验中,细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于协助扩散,D.甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的,答案,D,本题主要考查渗透作用的知识。根据题干信息可推断一定,时间后甲的浓度变小是因为叶片失水,乙浓度不变说明乙的浓度与叶片,细胞的细胞液浓度相等,丙浓度变大是因为细胞吸水,由此推断,实验前,丙的浓度乙的浓度M,A,则达到平衡后M,A,M,a,(填大于、等于或小于)。,(2)图2中,如果B、b分别表示蔗糖溶液和细胞液,且起始浓度分别为,M,B,、M,b,则达到平衡后M,B,M,b,(填大于、等于或小于)。,(3)图1中的半透膜相当于图2中的,由,(填数字)组成。图,2过程中液泡的吸水能力如何变化?,。,(4)若将图2细胞制成临时装片,并用光学显微镜观察,能观察到染色体,吗?,。,答案,(1),小于,(2),等于,(3),原生质层,1,、,3,、,5,逐渐变大,最后不再,变化,(4),不能,解析,(1),蔗糖分子不能通过半透膜,开始时,M,a,M,A,从水槽中进入漏斗,中的水分多于从漏斗中进入水槽中的水分,漏斗内液柱升高后对半透膜,的压强增大,平衡后,M,A,仍小于,M,a,。,(2),图,2,为成熟的植物细胞,达到平衡,后,M,B,=M,b,。(3)图1中的半透膜相当于图2中的原生质层,由1、3、5组,成;图2液泡的吸水能力逐渐增大最后不变。(4)染色体在分裂期才能观,察到,图中细胞已成熟,不能分裂。,突破二物质进出细胞的方式,1.影响物质跨膜运输的因素,(1)物质浓度(在一定的范围内),A.自由扩散B.协助扩散或主动运输,(2)氧气浓度,A.自由扩散或协助扩散B.主动运输,(3)温度,2.走出物质运输的五个误区,(1)胞吞和胞吐是借助于膜的融合完成的,与膜的流动性有关,是大分子,和颗粒性物质进出细胞的方式,消耗能量。,(2)物质进出细胞核并非都通过核孔。核孔是RNA和蛋白质等大分子进,出细胞核的通道;小分子物质进出细胞核是通过跨膜运输实现的,不通,过核孔。,(3)Na,+,、K,+,等无机盐离子一般以主动运输方式进出细胞,但也可通过协,助扩散(或离子通道)进出细胞,如神经细胞维持静息电位时的K,+,外流和,形成动作电位时的Na,+,内流。,(4)植物吸收水分的方式是自由扩散,而吸收无机盐离子的方式是主动,运输,因此可以说植物对水分和无机盐的吸收是两个相对独立的过程。,(5)物质跨膜运输(自由扩散、协助扩散、主动运输)体现了生物膜的选择透过性;大分子物质和颗粒性物质的胞吞、胞吐体现了生物膜的流动性。,1.物质出入细胞方式的判断方法,(1)根据分子大小与是否需要载体、能量,(2)根据运输方向:逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。,(3)兴奋产生与传导过程中Na,+,、K,+,的运输方式判断,由于细胞外Na,+,浓度高,细胞内K,+,浓度高,因此静息时K,+,外流和兴奋时,Na,+,内流的运输方式都是被动运输。,细胞维持膜外Na,+,浓度高,膜内K,+,浓度高,需要不断吸K,+,排Na,+,此种运,输方式为主动运输。,2.实验法探究物质跨膜运输的方式,(1)探究是主动运输还是被动运输,(2)探究是自由扩散还是协助扩散,考向一以基础判断的形式,考查物质进出细胞的方式,1.(2016浙江理综,1,6分)当人体血糖浓度偏高时,质膜中的某种葡萄糖载,体可将葡萄糖转运至肝细胞内,血糖浓度偏低时则转运方向相反。下列,叙述正确的是,(),A.该载体在血糖浓度偏低时的转运需要消耗ATP,B.转运速率随血糖浓度升高不断增大,C.转运方向不是由该载体决定的,D.胰岛素促进葡萄糖运出肝细胞,答案,C,在血糖浓度偏低时,肝糖原分解,葡萄糖顺浓度梯度以易化扩,散方式运出肝细胞,不需要消耗,ATP,A,错误,;,因葡萄糖的转运需载体协,助,故其转运速率不能随血糖浓度升高不断增大,B,错误,;,葡萄糖的转运,方向取决于血糖浓度的大小,而不取决于载体,C,正确,;,胰岛素可促进葡,萄糖运入肝细胞,达到降低血糖浓度的效果,D错误。,考向二结合模式图或曲线,考查物质出入细胞的方式,2.(2016山东淄博一中上学期期中,8)下图表示物质进入细胞的四种方,式,有关说法错误的是,(),A.温度只影响图中和过程的速率,B.吞噬细胞通过过程吞噬病原体,C.小肠上皮细胞吸收乙醇的方式是,D.生长素极性运输进入细胞的方式是,答案,A图中的过程分别表示自由扩散、协助扩散、主动运输,以及胞吞。温度影响细胞膜的流动性,也影响能量的产生,因此对上述,过程均有影响,A错误。,3.(2016北京朝阳期中,5)下图为物质P和Q跨膜出细胞的示意图。下列,叙述正确的是,(),A.物质P可能是氧气,B.物质Q一定是水分子,C.物质P和Q出细胞都需要载体蛋白,D.物质P和Q出细胞未必都消耗能量,答案,D物质P出细胞是逆浓度梯度的主动运输过程,氧气的跨膜运,输是顺浓度梯度的自由扩散过程,A错误;物质Q出细胞是顺浓度梯度的,被动运输过程,物质Q不一定是水分子,B错误;主动运输需要载体蛋白的,协助,需要消耗能量,协助扩散需要载体蛋白的协助,不需要消耗能量,自,由扩散不需要载体蛋白的协助,不需要消耗能量,C错误、D正确。,突破三实验观察植物细胞的质壁分离和复原,1.观察植物细胞的质壁分离和复原,(1)原理:成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。,(2)流程,(3)实验结论,成熟植物细胞能与外界溶液构成渗透系统,发生渗透作用,当外界溶液,浓度大于细胞液浓度时,细胞失水,当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水。,名师点拨,(1)实验成功的关键是实验材料的选择,必须选择有大液泡,并有颜色的植物细胞,便于在显微镜下观察。,(2)质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间的是浓度降低的外界溶液。这是,由于细胞壁是全透性的且有水分子通过原生质层渗出来。,(3)若用0.5 g/mL蔗糖溶液做实验,能发生质壁分离但不能复原,因为细,胞过度失水而死亡。,(4)若用尿素、乙二醇、KNO,3,、NaCl做实验会出现自动复原现象,因外,界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。,2.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:,待测成熟,植物细胞+一定浓度的,蔗糖溶液,(2)测定细胞液浓度范围:,待测成熟植物细胞+一系列浓度梯度的蔗糖溶液,细胞液浓度介于,未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间,(3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度:,不同成熟植物细胞+同一浓度的蔗糖溶液,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)鉴别不同种类的溶液(如KNO,3,和蔗糖溶液):,相同成熟,植物细胞+不同种,类溶液,考向以实验分析的形式,考查实验的原理、操作及注意事项,1.(2014江苏单科,15,2分)在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验,中,对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察(如下图所示)。,下列有关叙述正确的是,(),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“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中,第一次是对正,常细胞的液泡体积、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的标准,因此不能省略。第一次观察时容易看到,较大的紫色液泡和较小的无色细胞质基质区域;吸水纸的主要作用是引,流,加速滴加的液体向对侧扩散;第二次观察的是植物细胞的质壁分离,过程,在显微镜下可以看到质壁分离最先出现在细胞的角隅处。,2.除下列哪项外其余各项都可以通过质壁分离与复原实验加以鉴定,(),A.成熟植物细胞的死活,B.蛋白质、淀粉、纤维素的亲水性依次递减,C.植物细胞能进行渗透吸水,D.原生质层和细胞壁伸缩性大小,答案,B质壁分离与复原实验是利用渗透作用的原理来进行的,而渗,透作用的进行必须满足两个条件,一是有半透膜,二是半透膜两侧的溶,液存在浓度差。成熟植物细胞若能发生质壁分离与复原则为活细胞,否,则为死细胞,A不符合题意;蛋白质、淀粉和纤维素的亲水性大小只能利,用吸胀作用来进行鉴定,B符合题意;通过质壁分离与复原实验可以鉴定,植物细胞能进行渗透吸水,C不符合题意;质壁分离与复原实验能鉴定出,原生质层的伸缩性大于细胞壁的,D不符合题意。,