第4讲细胞的物质输入输出--高考一轮复习生物课件(共53张PPT)

命题点二 影响物质跨膜运输的因素分析
将a、b、c三组红细胞分别置于不同浓度的氯化钠溶液中进行实验，浸泡一段时间后其细胞形态如下图所示。
给营养液通入空气有利于该植物的生长
第4分钟后乙溶液中细胞由于失水过多而死亡
如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的浓度低于乙，则液面a
解析 分析题图可知，a组细胞基本可以维持原状，b组细胞吸水膨胀，c组细胞失水皱缩；
该当植半物 透B细膜.甲胞两吸侧、收的蔗渗乙糖透分作两子用的达种速到溶率平不衡液受时氧，的气甲浓、浓度乙的溶度影液响的不渗同透压，一定溶相等质也不可能相同
C.第2分钟前乙溶液中花瓣细胞的失水速率大于甲溶液
√D.图2中曲线Ⅰ和图1中乙溶液中细胞失水量曲线对应
模拟训练
1 将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中,发现其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内 的部分)的体积变化趋势如图所示。下列叙述正确的是 ( C )
◆考查形式:通过物质运输模型、相关
实例或实验分析的形式考查
0~1 h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等
解析 本题考查细胞失水和吸水的相关知识。
解 ①析不同A植本.第物题对考4同查分种细无胞钟机失盐后水离和子乙吸的水溶吸的收相液有关知中识。细。 胞由于失水过多而死亡
2~3 h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压
√B.正在发生质壁分离的细胞，其紫色区域逐渐缩小，该区域颜色逐
渐变深 C.发生质壁分离后完全复原的细胞，其细胞液浓度最终与外界溶液 浓度相同 D.该实验不选择紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞作材料，是由于该类细 胞不能发 生质壁分离
命题点二 实验的拓展和应用
取某一红色花冠的2个大小相同、生理状态相似的花瓣细胞，将它
②现象
a.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。
b.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
外界清水，植物细胞吸水，发生
质壁分离复原 现象。 大于
成熟植物细胞和外界溶液形成的渗透系统与渗透作用模型的比较
渗透作用模 植物细胞与外界溶液形成的渗
第4讲 细胞的物质输入和输出
考纲内容 (1)物质出入细 胞的方式
要求 Ⅱ
(2)模拟实验探 究膜的透性 (3)观察植物细 胞的质壁分离 和复原
实验 与 探究
三年考情 2018课标ⅠT3; 2018课标ⅡT2 2019课标ⅠT2 2020课标ⅡT5
2017课标ⅡT4
命题趋势
备考指南
◆题型内容:渗 构建各种跨膜
3
28
下列分析正确的是
√A.有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收
B.该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关
C.氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗ATP
D.与空气相比，氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收
命题点三 物质跨膜运输的有关探究实验分析 将生长状态一致的某种植物幼苗分成甲、乙两组，分别移入适宜的 营养液中在光下培养，并给甲组的营养液适时通入空气，乙组不进 行通气处理。一定时间后测得甲组的根对a离子的吸收速率远大于 乙组的。关于这一实验现象，下列说法错误的是 A.给营养液通入空气有利于该植物的生长 B.根细胞对a离子的吸收过程属于自由扩散
胰岛素们、分消化别酶、放抗体置的分在泌 甲、乙两种溶液中，测得细胞失水量的变化如图1，
影响物质跨膜运输因素的分析
液泡直径的变化如图2，下列叙述正确的是 (2)测定细胞液浓度范围
如图为一个渗透装置，假设溶质分子或离子不能通过半透膜，实验开始时，液面a和b平齐。
①不同植物对同种无机盐离子的吸收有
。
(1)动物细胞的吸水和失水
透作用和物质 运输的数学模
跨膜运输
型和温度、氧
方式
气对主动运输
◆考查形式:通 的影响曲线,加
过物质运输模 深
型、相关
对各种跨膜运
实例或实验分 输方式的理解
析的形式考查
考纲细化
考点一 细胞的吸水和失水 考点二 物质进出细胞的方式 考点三 观察植物细胞的质壁分离和复原（实验）
考点一
物质跨膜运输的实例
物质跨膜运输方式图解
自由扩散 协助扩散 主动运输
命题点一 物质跨膜运输方式的判断 下列有关物质跨膜运输的叙述，正确的是 A.吞噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散 B.固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输
√C.神经细胞受到刺激时产生的Na＋内流属于被动运输
D.护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输
吞噬 胰岛素、消
细胞 化酶、抗体
吞噬 的分泌
抗原
知识拓展
(1)从低浓度一侧向高浓度一侧运输一定是主动运输，因为逆浓度梯 度运输需要消耗能量。 (2)同一种物质进出不同细胞时，运输方式可能不同，如红细胞吸收 葡萄糖的方式是协助扩散，小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式则是主 动运输。 (3)Na＋、K＋等无机盐离子一般以主动运输的方式进出细胞，但也 可通过协助扩散进出细胞。 (4)RNA和蛋白质等大分子物质通过核孔进出细胞核，而不是通过 胞吞、胞吐作用。
(3)氧气含量对跨膜运输的影响 通过影响细胞的呼吸进而影响主动运输的速率。
①P点时：无氧呼吸 为物质的运输提供能量。 ②PQ段：随着氧气含量的增加，有氧呼吸产生的能量越 多 ，主动 运输的速率越大。 ③Q点以后：当氧气含量达到一定程度后，受载体蛋白数量以及其 他限制因素的影响，运输速率不再增加。
(4)温度
分数相同，则液面a会上升，液面b会下降 C.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲、乙溶液的浓度不一定 相等
√D.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲、乙溶液的渗透压一定
相等
命题点二 动植物细胞吸水与失水的分析 将a、b、c三组红细胞分别置于不同浓度的氯化钠溶液中进行实验， 浸泡一段时间后其细胞形态如下图所示。下列叙述错误的是
A.图中所示细胞内液的渗透压，a组的比b组的高 B.浸泡过程中a组细胞失水量小于c组细胞失水量 C.若向a组烧杯中加入少量葡萄糖，则其细胞可能会皱缩后恢复原 状
√D.上述实验中引起细胞形态的改变而消耗ATP的数量比较：c>b>a
考点二 物质出入细胞的方式及影响因素
1.各种物质出入细胞方式的比较
物质出 入细胞 的方式
①P点时：
为物质的运输提供能量。
物质出入细胞的方式及影响因素
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提示 b逐渐变小，颜色逐渐加深。 (3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度
现在研究确认，细胞膜上的水通道蛋白能帮助水分子从低渗溶液向高渗溶液方向跨膜运输，这种水分子跨膜运输的方式是_________
。
解析 本题考查细胞失水和吸水的相关知识。
根细胞的有氧呼吸有利于根对a离子的吸收
2.影响物质跨膜运输因素的分析 (1)浓度差对物质跨膜运输的影响
浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。自由扩散中，浓度差越 大， 运输速率越 大 ；协助扩散中，浓度差达到一定程度后运输速率不再 继续增加，原因是受 载体蛋白数量 的限制。
(2)载体蛋白数量对跨膜运输的影响
载体蛋白主要影响 协助扩散 和 主动运输 。其他条件适宜的情况 下，协助扩散载体蛋白数量越多，运输速率越大；主动运输中载体 蛋白数量达到一定程度后运输速率不再增加，可能原因是受能量供 应限制。自由扩散不受载体蛋白数量的影响。
√C.根细胞对a离子的吸收过程有能量的消耗
D.根细胞的有氧呼吸有利于根对a离子的吸收
考点三 观察植物细胞的质壁分离和复原
1.实验原理
(1)成熟的植物细胞的原生质层相当于一层 半透膜
。
(2) 细胞液 具有一定的浓度，细胞能渗透吸水和失水。
(3)原生质层比细胞壁的伸缩性 大 。
2.实验步骤
紧贴细胞壁
1.渗透作用 (1)概念：指水分子(或其他溶剂分子)通过 半透膜 的扩散过程。 (2)渗透作用产生的条件：一是具有 半透膜 ，二是半透膜两侧的溶液具 有_浓__度__差__。
2.动、植物细胞的吸水和失水 (1)动物细胞的吸水和失水
②现象 外界溶液浓度<细胞质浓度⇒细胞吸水膨胀； 外界溶液浓度>细胞质浓度⇒细胞 失水皱缩 ； 外界溶液浓度＝细胞质浓度⇒水分进出平衡。
命考题点点 一(1二细)实胞实的验验吸的水拓时和展失一和水应定用 要选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞
如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的浓度低于乙，则液面a
吗？ 下列叙述正确的是 ( C )
给营养液通入的空气中含有氧气，根细胞获得氧气，有氧呼吸能正常进行，有利于根对a离子的吸收，有利于该植物的生长，A、D项
正确。
◆方题式型提内示容:渗透作不用和一物质定跨膜。运输但紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的
细胞液中含有色素，使液泡呈现紫色，便于观察。 3某实验小组在室温条件下，将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的某溶液中，测得细胞液浓度与该溶液浓度的比值(P值)随时
间的变化曲线如图所示。
各种物质出入细胞方式的比较
(2)b的大小和颜色如何发生变化？ (3)哺乳动物红细胞在低渗溶液中能迅速吸水涨破，有人推测这可能与水通道蛋白有关。
吸(3)收哺，如乳但动图两物种红表溶细液胞示的在浓低正度渗可溶在能液相进中同能行，迅B速错质吸误水壁；涨破分，离有人的推测紫这可色能与洋水通葱道细蛋白胞有关，。 请分析：
解析 由H＋—蔗糖载体能够依靠H＋浓度差把H＋和蔗糖分子运入细胞可知，该植物细胞在蔗糖溶液中，可以吸收外界溶液的蔗糖，
会发生质壁分离自动复原，A错误；
被动运输
自由扩 协助扩
散
散
主动运输
胞吞
胞吐
图例
运输方 高浓度→低浓度 低_浓__度__→_高__浓__度 胞外→ 胞__内_→__胞__外
向
____
胞内
___
是否需要
否
是
是
否
载体
是否消耗
否
否
是
是
能量
举例
O2、CO2、 H2O、甘油、人的红细 乙醇、苯 胞吸收葡 的跨膜运 萄糖 输
小肠上皮细胞 吸收葡萄糖、 氨基酸、无机 盐等
项目
型
透系统
图解
基本条 件
半透膜、浓 度差
原生质层——相当于半透膜； 浓度差——细胞液与外界溶液 之间的浓度差
原理
水分子通过半透 膜的扩散作用
水分子通过原生质层在 细胞液与外界溶液之间 发生扩散
水扩散 总趋势
低浓度溶液→高浓度溶液
3.物质跨膜运输的其他实例
(1)植物对无机盐离子的吸收 ①不同植物对同种无机盐离子的吸收有 差异。 ②同种植物对不同无机盐离子的吸收也有 差异 。 (2)人体甲状腺滤泡上皮细胞对碘的吸收是 逆 (填“逆”或“顺”)浓
度梯度进行的。 (3)不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的 差异 性。
命题点一 渗透作用的原理及应用分析
如图为一个渗透装置，假设溶质分子或离子不能通过半透膜，实验 开始时，液面a和b平齐。下列判断不正确的是 A.如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的浓度低于乙，则液面a
会下降，液面b会上升 B.如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，两者的质量
逐渐变小
变深
清水
逐渐变大
变浅
3.现象与结论
4.质壁分离和复原实验的拓展应用 (1)判断成熟植物细胞的死活
(2)测定细胞液浓度范围
(3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度 (4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)
问题探究
解析 吞噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞，A项错误；
图1中两条曲线的差异是甲、乙溶液溶质不同造成的，甲溶液中溶质不能被细胞吸收，乙溶液中的溶质可以被细胞通过主动运输的方式
5 科学家研究发现，细胞膜的跨膜蛋白中，有一种与水的跨膜运输有关的水通道蛋白。
(3)当停止质壁分离时，b与c的浓度 相等。
(4)该实验无独立的对照组，为什么还叫对照实验？ 提示 该实验中，实验组和对照组在同一装片中先后进行，属于自 身对照。
命题点一 实验原理和基本步骤分析 以紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为观察植物细胞质壁分离和复原实 验的材料，下列有关说法正确的是 A.正在发生质壁分离的细胞，其吸水能力逐渐减弱
科学思维
“三看法”快速判定物质出入细胞的方式
命题点二 影响物质跨膜运输的因素分析 将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密 闭培养瓶中，一段时间后，测定根吸收某一矿质元素离子的量。培 养条件及实验结果见下表：
培养瓶中气体 温度/℃ 离子相对吸收量/%
空气
17
100
氮气
17
10
空气
半透膜与选择透过性膜的比较 a.区别：半透膜是无生命的物理性薄膜，物质能否通过取决于分子 的大小；选择透过性膜是具有活性的生物膜，载体蛋白的存在决定 了其对不同物质吸收的选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其 选择透过性丧失。 b.共性：都允许水分子自由通过，而不允许生物大分子通过。
(2)植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例) ①原理