《（新高考地區(qū)專用版）山東省2020版高考生物新攻略大一輪復習 第2單元 細胞的基本結構和物質的運輸 第6講 細胞的物質輸入和輸出課件.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《（新高考地區(qū)專用版）山東省2020版高考生物新攻略大一輪復習 第2單元 細胞的基本結構和物質的運輸 第6講 細胞的物質輸入和輸出課件.ppt（78頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。
1、第6講 細胞的物質輸入和輸出,考點一 細胞的吸水和失水,考點二 物質進出細胞的方式,總綱目錄,考點三 觀察植物細胞的質壁分離和復原（實驗）,真題再現 模擬預測,考點一細胞的吸水和失水,1.滲透作用原理 (1)概念:指水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜的擴散過程。 (2)發(fā)生滲透作用的條件:一是具有 半透膜 ,二是半透膜兩側的溶液具有 濃度差 。,2.動物細胞的吸水和失水 (2)現象,3.成熟植物細胞的吸水和失水 (1)當外界溶液的濃度大于細胞液濃度時,細胞就通過 滲透作用 失水,植物細胞就發(fā)生 質壁分離 現象。,(2)將已發(fā)生質壁分離的植物細胞放入清水中,此時細胞液的濃度 高于 外界清水,植物
2、細胞就吸水,發(fā)生質壁分離復原現象。,4.物質跨膜運輸的其他實例 科學家將番茄和水稻分別放在含有Ca2+、Mg2+和Si的培養(yǎng)液中培養(yǎng), 結果及分析如下:,(1)實驗結果 不同植物對同種無機鹽離子的吸收有差異。 同種植物對不同無機鹽離子的吸收也有差異。 (2)實驗結論:植物細胞對無機鹽離子的吸收具有選擇性。,1.滲透作用發(fā)生時,水分子由低濃度一側擴散到高濃度一側,進行單向擴散( ),2.當外界溶液濃度大于細胞液濃度時,植物細胞一定會發(fā)生質壁分離 ( ),3.質壁分離過程中,細胞液濃度增大,細胞吸水能力減弱( ),4.質壁分離過程中,質膜與細胞壁之間、質膜與液泡膜之間的液體均為外界溶液( ),,,
3、,,圖1、圖2均為滲透裝置圖,據圖分析下列問題:,(1)圖1中,若S1溶液濃度大于S2,則單位時間內由S2S1的水分子數多于S1S2,外觀上表現為S1液面上升;若S1溶液濃度小于S2,則情況相反,外觀上表現為S1液面下降。 (2)在達到滲透平衡后,若存在如圖2所示的液面差h,則S1溶液濃度仍 大于S2。因為液面高的一側形成的壓強,會抑制溶劑由低濃度一側向高濃度一側擴散。,1.探究物質能否通過半透膜的方法(以碘和淀粉為例),2.滲透作用模型和植物細胞與外界溶液形成滲透系統(tǒng)分析,考向一滲透系統(tǒng)與滲透作用的分析,1.如圖所示,在漏斗中加入的蔗糖溶液與蒸餾水液面齊平,一段時間后,待漏斗內液面不再變化時
4、,再向漏斗中加入一定量的蔗糖酶。下列坐標曲線中能正確反映整個實驗過程中漏斗內外溶液的液面高度差變化的是(C),,,解析 實驗開始時,漏斗中蔗糖溶液濃度大于燒杯中的蒸餾水,燒杯中的水分向漏斗中滲透,漏斗液面升高。一段時間后,加入的蔗糖酶使蔗糖水解成葡萄糖和果糖,引起漏斗中溶液濃度進一步升高,漏斗液面繼續(xù)升高。由于半透膜允許單糖分子透過,漏斗中的葡萄糖和果糖進入燒杯中,漏斗中的溶液濃度下降,漏斗液面隨之下降,最終維持著一定的液面高度差。,2.某同學設計的實驗如圖所示,實驗開始時,U形管兩側液面相等,圖中半透膜允許單糖通過。據圖分析,下列說法錯誤的是(A) A.若U形管中加入兩種濃度不等的蔗糖溶液,
5、當液面停止上升時,半透膜兩側溶液濃度一定是相等的,,B.若U形管中加入兩種濃度不等的蔗糖溶液,則實驗現象為高濃度一側的液面上升 C.若U形管中加入兩種濃度不等的葡萄糖溶液,則實驗現象為高濃度一側液面先上升,隨后另一側液面上升,最后兩側液面持平 D.若U形管中加入兩種濃度不等的蔗糖溶液,當液面停止上升時,半透膜兩側水分子移動達到平衡狀態(tài),解析 由題干可知,實驗開始時,U形管兩側液面等高,當U形管中加入兩種濃度不等的蔗糖溶液時,水分子從低濃度一側流向高濃度一側的較多,即高濃度一側的液面上升,低濃度一側的液面下降,直至液面不再變化,此時半透膜兩側濃度差產生的滲透壓力與液面差產生的壓力達到平衡,所以半
6、透膜兩側溶液濃度不會相等,A錯誤、B正確;當液面停止上升時,半透膜兩側水分子移動達到平衡狀態(tài),D正確;若U形管中加入兩種濃度不等的葡萄糖溶液,開始時水分子總體表現為由低濃度一側向高濃度一側擴散,因此高濃度一側液面先上升,但隨著葡萄糖分子通過半透 膜進入低濃度一側,最后兩側液面會持平,C正確。,類題通法 滲透方向及濃度大小的判斷 (1)判斷溶劑滲透的總方向 若半透膜兩側是同種溶液,根據質量濃度或物質的量濃度判定。 若半透膜兩側是不同的溶液,物質的量濃度才能體現溶質或溶劑分子數的多少,如半透膜兩側為質量分數相同的葡萄糖溶液和蔗糖溶液,則葡萄糖溶液一側單位體積中葡萄糖分子數多(水分子數少),水分子由
7、蔗,糖溶液一側通過半透膜向葡萄糖溶液一側擴散。 (2)判斷半透膜兩側溶液濃度大小 若滲透平衡后,半透膜兩側液面仍存在液面差,則半透膜兩側溶液就存在濃度差,液面差越大,濃度差就越大,且液面高的一側溶液濃度高。,考向二細胞吸水與失水情況的分析 3.將某種植物的成熟細胞放入一定濃度的物質甲溶液中,發(fā)現其原生質體(即植物細胞中細胞壁以內的部分)的體積變化趨勢如下圖所示。下列有關敘述中,不正確的是(A),,A.01 h內,細胞體積與原生質體體積的變化量相等 B.23 h內,物質甲溶液的滲透壓小于細胞液的滲透壓 C.物質甲可能是KNO3 D.04 h內,該細胞先后進行質壁分離和質壁分離復原,解析 題圖顯示
8、:原生質體的相對體積先減小后上升,說明該植物細胞發(fā)生了質壁分離后又自動復原。01 h內,原生質體體積變小,說明細胞因失水而發(fā)生了質壁分離,原生質體的伸縮性比細胞壁的伸縮性大,所以細胞體積與原生質體體積的變化量不等,A錯誤;23 h內為質壁分離復原過程中,細胞吸水,物質甲溶液的滲透壓小于細胞液的滲透壓,B正確;將某種植物的成熟細胞放在KNO3溶液中,若KNO3溶液的濃度高于細胞液濃度,細胞失水導致原生質體體積變小,隨著硝酸根離子和鉀離子不斷通過主動運輸的方式被細胞吸收,使細胞液的濃度增大到一定,程度后會導致細胞滲透吸水,原生質體體積變大,與曲線相符,C正確;綜上分析04 h內,該細胞先后進行質壁
9、分離和質離分離復原,D正確。,4.某同學探究“不同濃度蔗糖溶液對葉表皮細胞形態(tài)的影響”,得到如圖所示結果,相關敘述不正確的是(B),,A.實驗主要原理是成熟的植物細胞能夠發(fā)生滲透作用 B.實驗中需要使用血細胞計數板、蓋玻片、顯微鏡等儀器 C.葉表皮細胞浸潤在蒸餾水中時,細胞會發(fā)生膨脹 D.結果表明大多數細胞的細胞液濃度介于0.20.25 mmol/L之間,解析 成熟的植物細胞放在外界溶液中能夠發(fā)生滲透作用,A正確;實驗中需要制備臨時裝片,用蓋玻片、顯微鏡等儀器進行觀察,但不需要血細胞計數板,B錯誤;葉表皮細胞浸潤在蒸餾水中時,細胞會吸水膨脹,但是不能漲破,因為細胞外面存在細胞壁,C正確;外界溶
10、液為0.2 mmol/L 時,質壁分離的細胞為20%,外界溶液為0.25 mmol/L時,質壁分離的細胞為80%,即在0.20.25 mmol/L之間,質壁分離的細胞百分比增加幅度為60%,則說明大多數細胞的細胞液濃度介于0.20.25 mmol/L之間,D正確。,題后悟道 細胞吸水、失水的判斷 (1)通過比較細胞外溶液和細胞液的濃度大小來判斷。當細胞外溶液濃度大于細胞液濃度時,細胞失水;當細胞外溶液濃度小于細胞液濃度時,細胞吸水。當細胞外溶液與細胞液的濃度相等時,細胞失水量和吸水量相等,處于動態(tài)平衡。 (2)根據重量或長度變化(如蘿卜條)來判定。若重量增加或長度變長,則吸水;反之則失水。,1
11、.物質出入細胞的方式(連線),考點二物質進出細胞的方式,2.根據下圖進一步確定物質跨膜運輸的方式和影響因素 (1)填寫以下有關跨膜運輸方式及結構的名稱: 甲:自由擴散;乙:協助擴散;丙: 主動運輸 ; a: 載體蛋白 。,(2)填寫以下有關跨膜運輸方式的影響因素:甲圖: 濃度差 ;乙圖: 濃度差和載體蛋白 ;丙圖: 載體蛋白和能量 。,1.甘油不能以自由擴散的方式通過質膜( ),2.需要載體的運輸方式可能是協助擴散或主動運輸( ),3.小腸黏膜中的一些細胞可通過被動運輸將某種蛋白分泌到腸腔 ( ),4.相對分子質量小的物質或離子都可以通過自由擴散進入細胞( ),5.主動運輸使膜內外物質濃度趨于
12、一致,維持了細胞的正常代謝( ),,,,,,6.同一種物質進入不同細胞的跨膜運輸方式相同( ),7.在神經細胞上動作電位產生與膜電位恢復過程中,Na+流入和排出都是主動運輸( ),8.被細胞胞吞的一定是固體物質( ),,,,依據模式圖確認物質出入細胞的方式及影響因素:,(1)圖2、4、5中物質運輸方式依次為自由擴散、主動運輸、胞吞、胞吐 。 (2)寫出圖1圖5中影響物質出入細胞的因素: 圖中僅受“濃度差”制約的為圖1、圖2 ; 加入蛋白酶處理會受影響的是圖3、圖4、圖5 ; 加入呼吸酶抑制劑處理,會受影響的是圖4、圖5 。 (3)神經遞質的釋放應符合上圖中哪種模式?圖5 ,該運輸方式具有哪些特
13、點?需要消耗能量,不需要載體等。,1.物質跨膜運輸方式圖解,2.影響跨膜運輸的因素 (1)物質濃度 由于自由擴散不需要載體蛋白和能量,所以物質運輸速率與物質濃度成正比。,由于協助擴散和主動運輸需要載體蛋白,所以當所有的載體蛋白都被利用了之后,物質的運輸速率將達到最大(P點),此時限制物質運輸速率的因素主要是載體蛋白的數量。 (2)氧氣濃度(紅細胞的主動運輸與O2無關),Q點時:無氧呼吸為物質的吸收提供能量。 QP段:隨著氧氣含量的增加,有氧呼吸產生的能量越多,主動運輸的速率越大。 Q點以后:當氧氣含量達到一定程度后,受載體蛋白數量以及其他限制因素的影響,運輸速率不再增加。 (3)溫度,3.探究
14、物質跨膜運輸方式的實驗設計 (1)探究是主動運輸還是被動運輸,,(2)探究是自由擴散還是協助擴散,考向一物質出入細胞方式的判斷,1.下列關于物質跨膜運輸的敘述,錯誤的是(B) A.協助擴散比自由擴散轉運速率大 B.溫度降低不影響甘油和脂肪酸進出細胞的速率 C.主動運輸通常使被轉運物質在細胞內外的濃度差加大 D.某些小分子物質也可以通過胞吐的方式通過質膜,,解析 協助擴散需要膜蛋白的幫助,比自由擴散的速率要快幾個數量級,A正確;甘油和脂肪酸以自由擴散方式進出細胞,溫度降低會影響質膜的流動性,從而影響甘油和脂肪酸進出細胞的速率,B錯誤;主動運輸為逆濃度梯度進行,所以可使被轉運物質在細胞內外的濃度差
15、加大,C正確;某些小分子物質也可以通過胞吐的方式通過質膜,例如神經遞質,D正確。,2.(2018湖南長沙二模)某細胞對氨基酸、鈉離子、葡萄糖和氧氣的吸收方式的比較結果,如下圖所示,其中質膜內外濃度情況未標出。已知質膜上的“、”為載體蛋白,氨基酸以主動運輸的方式進入該細胞。下列相關描述,不正確的是(D),,A.同一載體蛋白運輸的物質可能不止一種 B.葡萄糖進入該細胞的方式為主動運輸 C.氧氣進入該細胞不需要載體,也不消耗能量 D.氨基酸可逆濃度進入該細胞且不消耗能量,解析 圖中氨基酸和鈉離子共用同一載體進入細胞,A正確;葡萄糖進入該細胞需要消耗能量和載體,所以葡萄糖進入該細胞的方式為主動運輸,B
16、正確;氧氣跨膜運輸的方式為自由擴散,所以氧氣進入該細胞不需要載體,也不消耗能量,C正確;由題干信息知氨基酸進入該細胞的方 式為主動運輸,主動運輸逆濃度進行,且需要消耗能量,D錯誤。,類題通法 “三看法”判斷物質出入細胞的方式 注:有些小分子物質也是通過胞吞胞吐方式運輸的,如神經遞質。,考向二物質跨膜運輸的影響因素及實驗分析 3.(2018湖北荊州模擬)下圖是幾種物質進出細胞方式中,運輸速率與影響因素間的關系曲線圖,下列與此圖相關的敘述中,正確的是(A),,A.與氧氣進出細胞相符的圖有 B.與葡萄糖進入紅細胞相符的圖有 C.與K+進入神經細胞相符的圖有 D.與蛋白質類物質進出細胞相符的圖有,解析
17、 圖中分別表示自由擴散、協助擴散、被動運輸、主動運輸、自由擴散,為協助擴散與主動運輸。氧氣通過自由擴散進出細胞,與此相符的是,A正確;葡萄糖通過協助擴散方式進入紅細胞,與此相符的是,B錯誤;K+進入神經細胞是主動運輸,與圖中相符,C錯誤;蛋白質通過胞吞或胞吐進出細胞,D錯誤。,4.氰化物是一種劇毒物質,其通過抑制H與O2的結合,使得組織細胞不能利用氧氣而陷入窒息。如圖為研究植物根尖吸收鉀離子的相關實驗。下列分析不正確的是(D),,A.通過實驗甲可以判斷植物根尖細胞吸收K+屬于主動運輸 B.實驗甲中,4 h后氧氣消耗速率下降是因為細胞外K+濃度降低 C.實驗乙中,4 h后吸收K+的能量可能來自無
18、氧呼吸 D.實驗乙加入氰化物后,細胞對氧氣的吸收速率不變,解析 由題中實驗甲可知,加入KCl后,氧氣的消耗速率增加,說明植物根尖細胞吸收K+需要消耗能量,屬于主動運輸,A正確;實驗甲中,4 h后氧氣消耗速率下降是因為細胞外K+濃度降低,細胞吸收K+的量減少,B正確;實驗乙中,4 h后組織細胞吸收K+的速率不再降低,說明此時細胞已經不能利用氧氣,其吸收K+的能量可能來自無氧呼吸,C正確;氰化物能抑制H與O2的結合,因此實驗乙加入氰化物后,細胞對氧氣的吸收速率下降,D錯誤。,題后悟道 運輸曲線中的運輸方式判斷 (1)有飽和點的曲線表示協助擴散或主動運輸。 (2)運輸速率與細胞外濃度成正比關系的曲線
19、表示自由擴散。 (3)運輸速率與呼吸作用或氧濃度有關系的曲線表示主動運輸。,考點三觀察植物細胞的質壁分離和復原(實驗),1.實驗原理 成熟的植物細胞構成滲透系統(tǒng)可發(fā)生滲透作用。 (1)成熟的植物細胞的原生質層相當于一層半透膜。 (2) 細胞液 具有一定的濃度,細胞能滲透吸水和失水。 (3)原生質層比細胞壁的伸縮性大。,2.實驗步驟,3.現象與結論,1.實驗分析 (1)用紫色洋蔥鱗片葉外表皮作實驗材料的原因:紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的細胞液中有花青素,使液泡中的細胞液呈紫色,有利于觀察。 (2)發(fā)生質壁分離的洋蔥表皮細胞的原生質層與細胞壁之間的物質分析:因為細胞壁是全透性的,所以洋蔥表皮細胞的原
20、生質層與細胞壁之間是蔗糖溶液。,,(3)本實驗存在兩組對照實驗,(5)在一定濃度的蔗糖溶液中發(fā)生質壁分離后,在清水中卻不能觀察到質壁分離復原的原因是細胞失水過多或失水時間過長導致細胞死亡。 (6)本實驗是教材中涉及“顯微觀察”的實驗中唯一的一個“只在低倍鏡下”觀察(不曾換“高倍鏡”)的實驗。,(4)引發(fā)質壁分離的兩種原因,2.質壁分離和復原實驗的拓展應用 (1)判斷成熟植物細胞的死活 (2)測定細胞液濃度范圍,(3)比較不同成熟植物細胞的細胞液濃度,,(4)鑒別不同種類的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液),1.(2018湖南長沙調研)下列有關“觀察植物細胞的質壁分離和復原”的實驗操作,敘述正確的
21、是(B),,A.在步驟C中只需滴加1滴的蔗糖溶液 B.整個實驗現象的觀察應維持在低倍鏡下 C.步驟A具體操作過程為“解離染色漂洗制片” D.步驟F觀察實驗結果和步驟D相比,液泡顏色變深,解析 在步驟C引流操作中需滴加多滴蔗糖溶液,用吸水紙在對側吸引,A錯誤;步驟A制片時不需要進行解離,C錯誤;質壁分離復原的細胞液泡吸水,顏色變淺,D錯誤。,2.將若干生理狀況基本相同,長度為4 cm的鮮蘿卜條分為四組,分別置于清水(對照組)和濃度相同的三種溶液中(實驗組),尿素溶液、KNO3溶液和蔗糖溶液分別編號為1、2、3組。測量每組蘿卜條的平均長度,結果如圖所示。據圖分析,下列敘述正確的是(C),,A.實驗
22、組中都發(fā)生了質壁分離和復原現象 B.對照組中水分子在前15 min進入了細胞,15 min之后不再進入 C.1組中的尿素分子和2組中的K+、N都進入了細胞,但進入的方式不,同 D.3組中,如果一直增大蔗糖溶液濃度,蘿卜條就會一直縮短,解析 蔗糖溶液中,細胞只能發(fā)生質壁分離,A錯誤;對照組中在前15 min水分子進入細胞的數多于出細胞的數,15 min之后水分子進出細胞處于動態(tài)平衡,B錯誤;1組中的尿素分子和2組中的K+、N都進入了細 胞,尿素的運輸方式是自由擴散,而K+、N進入細胞的方式是主動運 輸,C正確;3組中,如果一直增大蔗糖溶液濃度,蘿卜條就會縮短,但由于細胞壁的支持作用,蘿卜條不可能
23、無限縮短,D錯誤。,1.(2018課標,3,6分)下列有關植物根系吸收利用營養(yǎng)元素的敘述,錯誤的是(A) A.在酸性土壤中,小麥可吸收利用土壤中的N2和N B.農田適時松土有利于農作物根細胞對礦質元素的吸收 C.土壤微生物降解植物秸稈產生的無機離子可被根系吸收 D.給玉米施肥過多時,會因根系水分外流引起“燒苗”現象,真題再現 模擬預測,,解析 小麥無固氮能力,不能吸收和利用N2,A錯誤;農田適時松土,可增加土壤氧含量,促進根細胞有氧呼吸,進而促進根細胞通過主動運 輸吸收礦質元素,B正確;土壤微生物降解植物秸稈產生的無機離子,可以被植物根系吸收利用,C正確;施肥過多可造成土壤溶液濃度高于玉米根細
24、胞的細胞液濃度,導致根細胞水分外流而引起“燒苗”現象,D正確。,2.(2018課標全國,2,6分)下列有關物質跨膜運輸的敘述,正確的是 (C) A.巨噬細胞攝入病原體的過程屬于協助擴散 B.固醇類激素進入靶細胞的過程屬于主動運輸 C.神經細胞受到刺激時產生的Na+內流屬于被動運輸 D.護膚品中的甘油進入皮膚細胞的過程屬于主動運輸,,解析 本題主要考查物質跨膜運輸的相關知識。巨噬細胞攝入病原體的過程屬于胞吞,A錯誤;固醇類激素屬于脂溶性物質,以自由擴散 的方式跨膜運輸,B錯誤;神經細胞受到刺激時,Na+通過離子通道順濃度梯度以被動運輸的方式進入細胞,C正確;甘油為脂溶性物質,通過自由擴散的方式進
25、入皮膚細胞,D錯誤。,3.(2017課標全國,4,6分)將某種植物的成熟細胞放入一定濃度的物質A溶液中,發(fā)現其原生質體(即植物細胞中細胞壁以內的部分)的體積變化趨勢如圖所示。下列敘述正確的是(C),,A.04 h內物質A沒有通過質膜進入細胞內 B.01 h內細胞體積與原生質體體積的變化量相等 C.23 h內物質A溶液的滲透壓小于細胞液的滲透壓 D.01 h內液泡中液體的滲透壓大于細胞質基質的滲透壓,解析 本題考查細胞失水和吸水的相關知識。由題中原生質體的體積變化趨勢曲線可知,該細胞放入物質A溶液后先出現失水現象,隨后吸水,說明此過程中物質A可以被細胞吸收而進入細胞內,A錯誤;由于細胞壁的伸縮性
26、和原生質體的伸縮性不同,所以前期失水過程中細胞的體積和原生質體的體積的變化量不同,B錯誤;23 h內該細胞正在吸水,物質A溶液的滲透壓小于細胞液的滲透壓,C正確;01 h內該細胞正在失水,液泡中液體的滲透壓小于細胞質基質的滲透壓,D錯誤。,4.(2018湖南模擬)下列有關物質運輸的敘述,正確的是(C) A.小分子物質通過自由擴散方式進入細胞 B.同一離子(如K+)進出同一細胞的方式相同 C.質壁分離過程中,植物細胞的吸水能力升高 D.載體蛋白轉運物質的速率不受O2濃度影響,,解析 離子、氨基酸等小分子物質不通過自由擴散方式進入細胞,A錯誤;人體細胞吸收K+的方式為主動運輸,該細胞產生靜息電位時K+外流為協助擴散,B錯誤;質壁分離過程中,細胞失水,植物細胞的吸水能力 升高,C正確;主動運輸過程中載體蛋白轉運物質的速率受O2濃度影響,D錯誤。,
（新高考地區(qū)專用版）山東省2020版高考生物新攻略大一輪復習 第2單元 細胞的基本結構和物質的運輸 第6講 細胞的物質輸入和輸出課件.ppt
