高考生物一輪復習（基礎知識整理+重難點聚集）第4章 細胞的物質(zhì)輸入和輸出課件 新人教版必修1

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1、綜合分析近幾年各地高考理綜試題生物部分，本章有以下高考命題規(guī)律。 1.命題內(nèi)容：主要的考點有滲透作用的原理及應用、觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復原、物質(zhì)進出細胞的方式等。2.命題形式：選擇題和非選擇題都有出現(xiàn)，近5年廣東高考中選擇題年年出現(xiàn)，非選擇題形式在2008年和2009年生物單科考核中出現(xiàn)，但2010年和2011年理綜考核中并沒有出現(xiàn)。3.命題思路： 第一，結合圖形圖表或植物細胞的質(zhì)壁分離和復原實驗考核滲透作用的原理及應用。第二，結合曲線圖、模式圖或文字信息材料考查物質(zhì)進出細胞的方式及其影響因素。第三，結合顯微鏡的使用技術，考查觀察植物細胞質(zhì)壁分離與復原基本要點。4.命題趨勢：滲透作用原理、

2、物質(zhì)進出細胞的方式以及影響物質(zhì)運輸?shù)囊蛩丶皩嶒炋骄恳恢笔菤v年高考的熱點，可能趨向以物質(zhì)運輸模型及其相關實例分析，考查考生對本專題內(nèi)容的理解與應用。根據(jù)近幾年高考命題特點和規(guī)律，本章的復習備考策略如下。1.知識方面：理解滲透作用的原理；掌握觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復原的基本要點，并分析可能出現(xiàn)的現(xiàn)象的原因；通過實例或模型分析物質(zhì)進出細胞的方式及其影響因素。2.能力方面：課標高考試題對本章的能力考查，集中在理解、分析能力和實驗探究能力，因此除了掌握基礎實驗的要點外，還應加強對文字信息、模型圖以及曲線圖等材料閱讀和分析能力、探究實驗能力以及綜合運用能力的訓練。一、動物細胞的吸水和失水一、動物細胞的吸

3、水和失水1.外界溶液濃度細胞質(zhì)濃度，細胞 吸水膨脹吸水膨脹 ；2.外界溶液濃度細胞質(zhì)濃度，細胞 失水皺縮失水皺縮；3.外界溶液濃度細胞質(zhì)濃度，水分進出細胞處于動動態(tài)平衡態(tài)平衡。二、植物細胞的吸水和失水二、植物細胞的吸水和失水1.結構基礎（1）成熟植物細胞內(nèi)的液體環(huán)境：細胞液細胞液。（2）相當于半透膜的結構：原生質(zhì)層原生質(zhì)層（細胞膜液泡膜液泡膜兩層膜之間的細胞質(zhì)）。2.植物細胞失水和吸水的結果（1）細胞液濃度小于小于外界溶液濃度：細胞失水，原生質(zhì)層原生質(zhì)層與細胞壁發(fā)生分離，稱為質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離。（2）細胞液濃度大于大于外界溶液濃度：細胞吸水，原生質(zhì)層原生質(zhì)層會慢慢地恢復成原來的狀態(tài)，稱為質(zhì)壁分離

4、的復原質(zhì)壁分離的復原。三、物質(zhì)跨膜運輸和生物膜的功能三、物質(zhì)跨膜運輸和生物膜的功能1.物質(zhì)跨膜運輸?shù)奶攸c（1）細胞的吸水和失水是水分子順細胞膜內(nèi)外溶液濃順細胞膜內(nèi)外溶液濃度度梯度跨膜運輸?shù)倪^程。（2）物質(zhì)跨膜運輸并不都是順相對含量梯度，細胞對于物質(zhì)的輸入和輸出有選擇性選擇性。2.生物膜的功能特性（1）細胞膜和其他生物膜都是選擇透過性選擇透過性膜。（2）生物膜的選擇透過性是活細胞活細胞的重要特征。滲透作用1.概念：水分子通過半透膜，從低濃度溶液向高濃度溶液擴散的現(xiàn)象，叫做滲透作用。如裝置A的漏斗中的液面上升。a.水分子是雙向移動的，但不同方向的數(shù)目有差異。b.若S1、S2分別為質(zhì)量百分比濃度相同

5、的蔗糖溶液、葡萄糖溶液（兩種溶質(zhì)都不能通過半透膜），前者相對分子質(zhì)量較大，物質(zhì)量濃度較小，水分的相對含量大于后者，水由漏斗流向燒杯，漏斗液面下降。c.達到平衡后，若存在如圖裝置A所示的液面差h，為了克服重力勢，則半透膜兩側溶液仍然存在濃度差：S1S2。 2.滲透作用發(fā)生的兩個條件（1）存在半透膜。（2）半透膜兩側的液體具有一定的濃度差。 a.滲透系統(tǒng)適用于比較溶質(zhì)不能透過半透膜的溶液濃度大小。 b.半透膜與選擇透過性膜： 半透膜是無生命的物理性膜，是指某些物質(zhì)可以透過而另一些物質(zhì)不能透過的多孔性薄膜，物質(zhì)能否通過取決于分子的大小。 選擇性透過膜是具有生命的生物膜，載體的存在決定了其對不同物質(zhì)是

6、否吸收的選擇性。細胞死亡或膜載體蛋白失活后，其選擇性喪失。3.應用（1）比較兩種不同溶液的濃度大?。?）探究物質(zhì)能否通過半透膜（以碘和淀粉為例）已知魚鰾是一種半透膜。若向魚鰾內(nèi)注入適量的20%蔗糖溶液，排出魚鰾內(nèi)的空氣，扎緊開口，將其浸沒在盛有10%蔗糖溶液的燒杯中，下列能正確表示魚鰾內(nèi)蔗糖溶液濃度隨時間變化趨勢的示意圖是( )由于魚鰾內(nèi)蔗糖溶液的濃度大于魚鰾外濃度，滲透作用的結果是水分流入魚鰾中，魚鰾內(nèi)水分不斷增加，溶液濃度不斷降低，排除C選項。隨著時間的推移，魚鰾內(nèi)外濃度差逐漸減小，滲透速度越來越慢，魚鰾內(nèi)溶液的濃度下降的速度也越來越慢。A表示滲透速度先慢后快，B表示滲透速度先快后慢，D表

7、示滲透速度不變。B植物細胞的質(zhì)壁分離及復原1.質(zhì)壁分離和復原的原因（1）內(nèi)因：原生質(zhì)層相當于一層半透膜； 細胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層。（2）外因：細胞液和外界溶液的濃度差。C細胞液C外界溶液透失水質(zhì)壁分離C細胞液C外界溶液滲透吸水質(zhì)壁分離復原a.原生質(zhì)層是成熟的植物細胞內(nèi)相當于半透膜的結構，由細胞膜、液泡膜以及兩膜之間的細胞質(zhì)組成，不包括細胞核和液泡的細胞液。此結構僅存于成熟植物細胞中，不存于根尖分生區(qū)等幼嫩的部位。b.原生質(zhì)體是去除了植物細胞壁后所剩下的具有生物活性的植物細胞結構，包括細胞膜、細胞質(zhì)、細胞核三部分，常用作植物細胞融合的材料。2.實驗：觀察植物細胞的失水和吸水 3.質(zhì)壁分離實驗

8、的拓展應用（1）判斷細胞的死活（2）測定細胞液濃度范圍（3）比較不同植物細胞的細胞液濃度（4）比較未知濃度溶液的濃度大?。?）鑒別不同種類的溶液將同一植物材料的細胞分別浸于蒸餾水、0.3mol/L蔗糖溶液和0.5mol/L尿素溶液中，觀察原生質(zhì)體的體積隨時間的變化，如圖所示。（1）在A、B、C中，細胞在蒸餾水中的是；在0.3mol/L蔗糖溶液中的是；在0.5mol/L尿素溶液中的是。（2）試簡要分析曲線B和C差異的原因。植物細胞放入A溶液中，原生質(zhì)體的體積增大，說明細胞吸水，因此A最可能是蒸餾水。放入B和C溶液中，原生質(zhì)體的體積減小，說明細胞失水；而在C溶液中，細胞原生質(zhì)體的體積縮小到一定程度

9、就不再變化，說明此時細胞既不失水也不吸水，C溶液最可能是蔗糖溶液；而在B溶液中細胞后來發(fā)生質(zhì)壁分離的自動復原，說明細胞會自動由失水轉(zhuǎn)為吸水，是外界溶液的溶質(zhì)分子進入細胞所致，因此C溶液最可能是尿素溶液。（1）ACB（2）尿素分子可以緩慢地進入細胞，細胞液濃度逐漸增大，當細胞液濃度開始大于外界溶液濃度時，細胞由失水變?yōu)槲?，原生質(zhì)體的體積增大。而蔗糖分子不能進入細胞，當細胞失水至細胞液與外界溶液的濃度相等時，細胞既不失水也不吸水，原生質(zhì)體的體積保持不變。1.實例（1）同一植物吸收不同離子和不同植物吸收同一離子都有差異。（2）動物細胞能大量積累某種物質(zhì)。2.結構基礎：細胞膜上載體的種類和數(shù)量不同。

10、3.功能特性：物質(zhì)通過生物膜的跨膜運輸，有的是順相對含量梯度的，有的是逆相對含量梯度的。生物膜對物質(zhì)的運輸具有選擇性。生物膜的選擇透過性生物膜的選擇透過性用相同的完全培養(yǎng)液分別培養(yǎng)水稻和番茄幼苗，一段時間之后，測定實驗開始前后培養(yǎng)液中各種離子濃度如圖所示。該實驗的結果不能說明( )A.水稻細胞吸收水比吸收Ca2、Mg2快B.同一植物對不同離子的吸收有選擇性C.不同植物對同一離子的吸收有差異D.植物對離子的吸收量決定于離子的濃度實驗后水稻培養(yǎng)液中Ca2、Mg2的濃度增大，說明Ca2、Mg2的減少量比水的減少量小，即水稻細胞吸收水比吸收Ca2、Mg2快；而SiO44-的濃度減小，說明水稻細胞吸收S

11、iO44-比水快?？梢娡恢参飳Σ煌x子的吸收有選擇性。而番茄卻相反，吸收Ca2、Mg2快，吸收 SiO44-慢，又說明不同植物對同一離子的吸收有差異。水稻和番茄是生活在同種培養(yǎng)液中的，各種離子的起始濃度相同，說明植物對離子的吸收量并非決定于離子的濃度，而是取決于生命活動的需要。D一、對生物膜結構的探索歷程一、對生物膜結構的探索歷程 二、細胞膜的結構二、細胞膜的結構流動鑲嵌模型流動鑲嵌模型1.磷脂雙分子層磷脂雙分子層：構成膜的基本支架；2.蛋白質(zhì)：有的鑲鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入嵌入磷脂雙分子層中，有的貫穿貫穿于整個磷脂雙分子層；3.糖被：由糖蛋白糖蛋白鋪在細胞膜的外表面組成。三

12、、物質(zhì)進出細胞的方式三、物質(zhì)進出細胞的方式1小分子物質(zhì)的運輸（1）被動運輸被動運輸：順濃度梯度的擴散，包括自由擴散自由擴散和協(xié)助擴散協(xié)助擴散自由擴散：物質(zhì)通過簡單的擴散作用進出細胞。如水、氧、二氧、二氧化碳、脂質(zhì)氧化碳、脂質(zhì)等進出細胞。協(xié)助擴散：物質(zhì)借助載體蛋白載體蛋白進出細胞的擴散。如紅細胞吸收紅細胞吸收葡萄糖葡萄糖。（2）主動運輸主動運輸：逆濃度梯度的運輸，需要載體蛋白的協(xié)助和消耗能量能量（ATP提供）。如植物的根部細胞吸收離子，葡萄糖和氨基酸進入小腸上皮細胞。2.大分子物質(zhì)和顆粒進出細胞的方式：胞吞胞吞和胞吐胞吐。如吞噬細胞攝取病菌，細胞分泌蛋白質(zhì)。生物膜的結構和功能特點1.流動鑲嵌模型

13、 2.生物膜的結構特點：具有一定的流動性。 （1）驗證實驗a.流動性是細胞膜結構方面的特性，選擇透過性體現(xiàn)了細胞膜功能方面的特性，主動運輸能充分說明選擇透過性。b.細胞膜的流動性是表現(xiàn)其選擇透過性的結構基礎。下圖表示細胞膜的亞顯微結構，其中a和b為物質(zhì)的兩種運輸方式，下列對細胞膜結構和功能的敘述，錯誤的是()A.圖示為肝細胞膜，則尿素運輸方向是B.細胞間的識別、免疫、細胞的癌變與有密切的關系C.適當提高溫度將加快和的流動速度D. b過程不需要ATP，a過程未體現(xiàn)細胞膜特性圖中、依次是糖蛋白、蛋白質(zhì)、磷脂雙分子層。糖蛋白所在側是膜的外表面，尿素是肝細胞產(chǎn)生排出細胞外的，所以運輸方向是。細胞間的識

14、別、免疫、細胞的癌變都與糖蛋白有關。膜的流動性會隨溫度升高而增強。b自由擴散不需要ATP，但a主動運輸可以選擇性吸收物質(zhì)，體現(xiàn)了細胞膜的功能特性。D物質(zhì)進出細胞的方式a.協(xié)助擴散和主動運輸所用的載體屬于蛋白質(zhì)，叫做載體蛋白。b.載體蛋白具有專一性，從而決定了生物膜的選擇透過性。下圖是細胞膜的亞顯微結構圖，其中a和b分別代表不同分子或離子進出細胞膜的方式。下列對細胞膜結構和功能的敘述，錯誤的是（）A.不同物種的細胞中、和的種類有差異，細胞膜的流動性也與、和有關B.如果該細胞能接受激素的調(diào)節(jié)，則與有關 C. b的運輸方式能體現(xiàn)細胞膜的選擇透過性D.如果圖示為小腸上皮細胞膜，則a可代表甘油，b可代表

15、K+從圖中可以看出，a屬于自由擴散，b屬于主動運輸；分別是糖蛋白、磷脂雙分子層和蛋白質(zhì)分子。其中，糖蛋白具有細胞識別的作用，一般位于細胞膜的外側。不同物種的細胞膜上，磷脂雙分子層基本是相同的，但功能不同的細胞，其細胞膜上的蛋白質(zhì)和糖蛋白的種類不同。細胞膜的流動性與膜上的蛋白質(zhì)分子和磷脂分子的流動性有關。A影響物質(zhì)運輸?shù)囊蛩丶扒€分析1.物質(zhì)濃度（在一定濃度范圍內(nèi)）2.氧氣濃度3.溫度：影響生物膜的流動性和酶的活性，因而會影響物質(zhì)跨膜運輸?shù)乃俾?。影響物質(zhì)運輸速率的因素a.影響自由擴散的因素：細胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差。b.影響協(xié)助擴散的因素：細胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差； 細胞膜上運載物質(zhì)的載體數(shù)量。c.

16、影響主動運輸?shù)囊蛩兀狠d體（種類的差異性和數(shù)目的飽和性）； 能量（如氧氣濃度、溫度等影響產(chǎn)能的因素）。某科學家在研究物質(zhì)的跨膜運輸時發(fā)現(xiàn)有下列四種關系，分別用四種曲線表示如下： （1）在研究具體的物質(zhì)X時，發(fā)現(xiàn)其跨膜運輸與曲線和相符，那么物質(zhì)X的跨膜運輸方式是。 （2）當O2濃度為零時物質(zhì)X的運輸是否會停止？為什么？（3）當O2濃度和物質(zhì)X濃度超過一定值時，運輸速率不再增加，此時影響其運輸速率的因素是。（1）主動運輸（2）不會。因為還可能通過無氧呼吸產(chǎn)生能量。（3）載體的數(shù)量表示自由擴散，表示協(xié)助擴散或主動運輸，表示自由擴散或協(xié)助擴散，表示主動運輸。物質(zhì)X的運輸與和相符，只能是主動運輸。主動運輸所需能量由呼吸作用提供，當O2濃度為零時，細胞還可以通過無氧呼吸產(chǎn)生能量。增加物質(zhì)濃度和O2濃度，運輸速率不再增加，說明此時限制運輸速率的因素不是物質(zhì)濃度和O2濃度，而是載體數(shù)量等其他因素。