细胞的物质输出和输入
细胞物质输入与输出
细胞物质输入与输出细胞是生物体的基本结构和功能单位,完成各种生物化学反应和物质交换。
在细胞内,物质的输入与输出是细胞正常运作的关键过程。
本文将探讨细胞内物质输入与输出的机制及相关重要分子。
一、物质输入在细胞内,物质的输入主要是通过细胞膜进行的。
细胞膜是一个由脂质双层组成的结构,起到分离细胞内外环境的作用。
以下是细胞物质输入的三种常见方式:1. 被动扩散被动扩散是一种不需要能量消耗的物质输入方式,主要通过细胞膜的渗透作用实现。
当溶质在细胞外浓度高于细胞内时,溶质会沿浓度梯度自发地通过细胞膜进入细胞内部。
这种扩散过程可以穿越细胞膜的脂质双层或通过细胞膜上的通道蛋白进行。
2. 主动运输主动运输是一种需要能量消耗的物质输入方式,主要依靠特定的膜蛋白(即转运蛋白)在细胞膜上进行。
常见的主动运输方式有主动转运和胞吞作用。
主动转运是通过转运蛋白将物质从浓度低的一侧转移到浓度高的一侧,逆浓度梯度运输。
这种运输方式需要细胞消耗能量,如三钠一磷酸转运蛋白(Sodium-Potassium ATPase)负责维持细胞内外的离子平衡。
胞吞作用是一种特殊的主动运输方式,细胞通过细胞膜的褶皱和变形将外界的固态颗粒包围形成囊泡,然后将囊泡内的物质引入细胞内部。
这种方式常见于单细胞生物的摄食行为。
3. 通过受体介导的内吞作用某些物质需要通过特定的受体蛋白介导才能进入细胞。
这些受体蛋白通常位于细胞膜上,如低密度脂蛋白受体(LDL受体)。
该受体可以与低密度脂蛋白结合,然后通过细胞膜的褶皱和变形将低密度脂蛋白引入细胞内部。
二、物质输出细胞内的代谢产物、废物和信号分子需要及时排出细胞,以维持细胞内环境的稳定。
以下是细胞物质输出的两种常见方式:1. 被动扩散被动扩散也是一种常见的物质输出方式,类似于物质的被动输入。
当溶质在细胞内浓度高于细胞外时,溶质会沿浓度梯度自发地通过细胞膜排出细胞。
这种过程可以通过细胞膜的脂质双层或通道蛋白来实现。
细胞的物质输入和输出知识点详解
第四章细胞的物质输入和输出一、物质跨膜运输的实例1、渗透作用1)概念:水分从低浓度溶液通过半透膜向高浓度溶液扩散的现象2) 原理:动物:细胞膜相当于半透膜植物:原生质层相当于半透膜。
3) 条件:⑴、具有半透膜⑵、膜两侧有浓度差4)选择透过性膜(半透膜)可以让水分子自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他离子、小分子和大分子则不能通过的一类膜的总称。
5)生物膜是一种选择透过性膜,是严格的半透膜。
2、.细胞的失水和吸水1) 动物细胞的吸水和失水(哺乳动物成熟红细胞吸水失水)外界溶液浓度>细胞内溶液浓度→细胞失水而褶皱外界溶液浓度<细胞内溶液浓度→细胞吸水,吸水过多细胞涨破。
外界溶液浓度= 细胞内溶液浓度→细胞既不吸水也不失水。
2) 植物细胞吸水和失水①未形成大液泡的细胞,靠吸涨作用吸水;这样的细胞主要靠细胞内的蛋白质、淀粉和纤维素等亲水性物质吸收水分,叫做吸涨作用。
干燥的种子和根尖分生区的细胞,主要靠吸涨作用吸收水分。
(注意:蛋白质、淀粉和纤维素的亲水性依次减弱)②大液泡形成以后,细胞主要靠渗透作用吸水;细胞液浓度>外界溶液浓度→细胞吸水;细胞液浓度<外界溶液浓度→细胞失水。
③成熟的植物细胞是一个渗透系统:植物的最外层是细胞壁,主要由纤维素分子组成,分子间空隙较大,一切溶剂和溶质都能够透过,细胞壁是全透过性的。
细胞膜和液泡膜是选择透过性膜。
我们可以把细胞膜、液泡膜、以及两膜之间的其他物质即“原生质”当做一层选择透过性膜,“膜”内的细胞液有一定的浓度,与细胞的溶液存在浓度差。
这样,细胞也就通过这层选择透过性膜与外界环境中的溶液发生渗透作用。
④质壁分离与质壁分离复原a. 外界溶液浓度>细胞溶液浓度→渗透失水→质壁分离b.外界溶液浓度<细胞溶液浓度→渗透吸水→质壁分离复原(1)发生的条件:活细胞、具有大液泡、浓度差(2)质壁分离产生的原因:内因:原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性,外因:外界溶液浓度>细胞液浓度质壁分离与复原实验可拓展应用于:(指的是原生质层与细胞壁)①证明成熟植物细胞发生渗透作用;②证明细胞是否是活的;③作为光学显微镜下观察细胞膜的方法;④初步测定细胞液浓度的大小;物质跨膜运输的其他实例:1、对矿质元素的吸收(1)逆浓度梯度——主动运输(2)对物质是否吸收以及吸收多少,都是由细胞膜上载体的种类和数量决定。
细胞的物质输入和输出(初中生物)
细胞的物质输入和输出细胞内的各种生物分子和物质需要不断地进行运输,以确保细胞的各种功能得以维持。
这种运输主要通过三种方式完成:内吞作用、外排作用和膜泡运输。
下面将详细介绍这三种运输方式,以及它们在细胞内的角色和作用。
一、内吞作用内吞作用是细胞摄取物质的主要方式之一,它涉及到细胞膜对外部大分子的内接收。
内吞作用包括两种主要类型:吞噬和胞饮。
吞噬是指细胞表面的受体识别和捕获颗粒状物质,如细菌和颗粒物,并将其带入细胞内部。
胞饮则是指细胞通过细胞膜的扩展或内陷,将大分子或颗粒物质包裹并进入细胞内部。
内吞作用的过程通常涉及几个步骤:首先,细胞膜上的受体识别相应的物质;其次,细胞膜内陷形成小泡,包裹着物质进入细胞;最后,这些小泡与溶酶体融合,将物质释放到细胞内部。
这一过程不仅有助于细胞摄取营养物质,还使得细胞能够抵御有害物质入侵。
二、外排作用外排作用是指细胞内的物质从细胞膜中释放出来,以完成物质的输出。
外排作用涉及到多种分子通道和泵,如质膜中的钠-钾泵和钙泵。
这些泵通过逆浓度梯度运输离子和分子,为外排作用提供了动力。
此外,许多细胞因子和信号分子也通过外排作用从细胞内部释放到细胞表面,以参与信号传递和调节。
三、膜泡运输膜泡运输是细胞内的一种高效物质运输方式,涉及到多种不同类型的膜泡,如溶酶体膜泡、内体膜泡和高尔基体膜泡等。
这些膜泡通过胞吐作用将包裹的物质释放到细胞内部或将其从一个部位运输到另一个部位。
膜泡运输对于细胞内物质的定位和分拣至关重要,例如,溶酶体膜泡负责将降解酶运输到特定部位以降解废物和衰老的细胞器。
此外,一些重要的信号分子和蛋白质也通过膜泡运输从一个部位运输到另一个部位,以参与细胞的生长、分化和凋亡等过程。
例如,神经递质从突触前神经元释放到突触后神经元,通过轴突运输到末端神经末梢,再通过囊泡运输到突触后膜,最终释放到突触后神经元中。
除了以上三种主要方式外,还有一些其他物质运输方式在细胞内发挥作用。
细胞的物质输入和输出
温馨提示: 植物根尖分生区细胞,分化程度低,无液泡,不能进行渗透作用,吸水方式 为吸胀作用;与外界溶液接触时,不会出现质壁分离现象。
二、物质跨膜运输的其他实例
1.对无机盐的吸收实例 (1)水稻和番茄对同一离子的吸收量不同。 (2)水稻和番茄对不同离子的吸收量不同。 (3)人体甲状腺滤泡上皮细胞可以逆浓度梯度从血液中吸收碘。 (4)不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异。
2.生物膜的特性 物质跨膜运输并不都是顺浓度梯度的,而且细胞对物质的输入和输出有选择 性。即细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。这种膜可以让水分子自由通过, 一些离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。
考向一 对渗透作用的考查 高考涉及膜的透性探究,多以渗透装置及相关实验和图解等形式呈现,考查 实验设计或分析能力。
读图析图
根据图示可从以下几个方面读取信息: (1)两侧溶液的物质的量浓度,大的一侧渗透压高,小的一侧渗透压低,水分子由低浓度 一侧→高浓度一侧。 (2)两侧溶液中的溶质是否能通过半透膜,若不能,则只是高浓度一侧液面升高;若能, 则先是高浓度一侧液面升高,随后另一侧液面升高,最后两侧液面相平。
知识整合
考点一 渗透作用与细胞的吸水和失水 1.渗透作用模型和植物细胞与外界溶液形成渗透系统比较 植物细胞与外界溶 渗透作用模型 液形成渗透系统
图解
基本组成 或条件 原理 水扩散 的方向
人教版高中生物必修1第四章《细胞的物质输入和输出》(物质跨膜运输的方式)知识点归纳
第三节物质跨膜运输的方式
一、被动运输
物质进出细胞,顺浓度梯度的扩散,称为被动运输。
(1)自由扩散:物质通过简单的扩散作用进出细胞
(2)协助扩散:进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散
二、主动运输
从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫做主动运输。
逆浓度梯度的运输
保证了活细胞能够按照生命活动的需要,主动选择吸收所需要的营养物质,排除代谢废物和有害物质。
方向载体能量举例
自由扩散高→低. 不需要不需要水、CO2、O2、N2、乙醇、甘油、苯、脂肪酸、维生素(水,气体小分子,脂溶性有机小分子,脂肪酸,胆固醇,性激素,维D)
协助扩散高→低需要不需要葡萄糖进入红细胞
主动运输低→高需要需要氨基酸、K+、Na+、Ca+等离子、葡萄糖进入小肠上皮细胞
三、大分子物质进出细胞的方式
胞吞、胞吐(如蛋白质,体现膜的流动性,需要消耗能量)。
生物必修一第四章细胞的物质输入和输出知识点
生物必修一第四章细胞的物质输入和输出知识点生物必修一第四章细胞的物质输入和输出知识点细胞是生命的基本单位,通过细胞的物质输入和输出,维持了细胞的正常生命活动,保证了生命的延续和发展。
在细胞的物质输入和输出过程中,涉及到许多重要的生物学概念和实验方法。
本文将从细胞的膜结构、渗透压、蛋白质运输和分泌等方面入手,细致地介绍生物必修一第四章细胞的物质输入和输出知识点。
一、细胞膜结构细胞膜是细胞内外的分界线,起到维持细胞内外离子和分子浓度差的作用。
细胞膜主要由脂质分子、蛋白质和碳水化合物组成。
1. 脂质分子脂质分子是细胞膜最主要的组成部分,它们由亲水性头部和疏水性尾部组成。
细胞膜内部主要由双层疏水性磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇等脂质分子组成。
细胞膜外部则主要由糖脂、胆固醇等脂质分子构成。
2. 蛋白质细胞膜中的蛋白质分为质膜蛋白和固定蛋白两大类。
质膜蛋白通常具有跨越细胞膜的结构,从而与细胞内外环境联系起来,为细胞膜提供多种功能。
例如,跨膜蛋白能够作为信道调节物质的转运,受体蛋白能够接受来自外部刺激的信息,并将信号转化为化学或电信号,参与细胞间传导;细胞骨架蛋白则从内部支撑细胞膜的形态,参与细胞运动等重要生命活动。
固定蛋白与质膜蛋白不同,它们位于细胞内侧的细胞质,参与信号转导、代谢途径和细胞内运输等方面的生命活动。
3. 碳水化合物碳水化合物主要存在于细胞膜的外侧,形成了复杂的糖类和糖蛋白结构,参与细胞间的黏附、信号传递等生命活动。
例如,血型抗原就是细胞膜上的糖蛋白,它参与了细胞之间的识别和相互作用。
二、渗透压渗透压是指在不透膜两侧存在浓度差的情况下,因为分子自由扩散使得浓度趋于均匀,某些溶液所产生的压力。
细胞在液体环境中存在渗透压差,将对细胞内外向的物质输送造成影响。
1. 原生质体原生质体为细胞壁所包围的细胞,其胞内液与外界液体之间通透性相等,分子自由扩散,渗透压相互达到平衡。
生物高考一轮复习物质的输入和输出
自由扩散
被动运输 小分子物质
协助扩散Байду номын сангаас
顺浓度 梯度 载体蛋白
主动运输 (逆浓度梯度 ( 跨膜运输 ) 物质 ) 的运 消 输方 胞吞 耗 式 能 大分子物质 量 (膜泡运输) 胞吐
物 质 运 输 速 率
物 质 运 输 速 率
氧分压
氧分压
主动 运输
氧分压
(二).根据影响跨膜运输因素的曲线确定运输方式
自由扩散
协助扩散或 主动运输
主动运输
自由扩散或协助扩散
主动运输
运 输 速 率
自由扩散
运 输 速 率
主动运输
物 质 运 输 速 率 细 胞 内 浓 度
主动运输
浓度差 运 输 速 率
细胞壁(全透性) 细胞膜 细胞质 原生质层 (选择透过性) 液泡膜 细胞液 水或一定浓 度的溶液
蔗糖液 半透膜
清水
结论:成熟的植物细胞与外界溶液能够组成 一个渗透装置,通过渗透作用的方式吸水和失水
(2).植物细胞吸水和失水的条件
(3).质壁分离的原因分析
观察质壁分离的三个指标
练一练 下列哪些细胞能发生质壁分离并总结发生质壁分 离的条件。 a.叶肉细胞 g.导管细胞 答案 (1)能发生质壁分离的细胞:a、b、d (2)有大液泡(成熟)的活的植物细胞,才能发 b.根毛成熟区细胞 e.干种子细胞 c.分生区细胞 f.动物细胞 d.洋葱表皮细胞
二、物质运输的方式
通 过 核 孔 的 运 输
(一)、三种物质跨膜运输方式的异同点
运输 方式 运输 方向 是否需 是否消 要载体 耗能量
不消耗
举例
水 O2、CO2等气体分子 甘油、乙醇、苯等 脂溶性物质
人教版生物高考总复习考点复习指导第二单元细胞的基本结构与物质输入和输出 第3课细胞的物质输入和输出
第3课细胞的物质输入和输出【课标要求】1.阐明质膜具有选择透过性。
2.举例说明哪些物质顺浓度梯度进出细胞,不需要额外提供能量;哪些物质逆浓度梯度进出细胞,需要能量和载体蛋白。
3.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。
【素养目标】1.结合细胞膜的化学组成,理解细胞膜具有选择透过性的原因。
(生命观念)2.比较自由扩散、协助扩散、主动运输和胞吞、胞吐方式的异同点,并能根据一种物质进出细胞的特点判断其运输方式。
(科学思维)3.选择合适的实验材料,观察植物细胞的质壁分离与复原,分析实验结果,得出实验结论。
(科学探究)【主干·梳理与辨析】一、水分子进出细胞的原理1.渗透作用:(1)概念:水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。
(3)渗透作用的实质:单位时间内由清水进入蔗糖溶液中的水分子多于由蔗糖溶液进入清水中的水分子,导致蔗糖溶液液面上升。
2.动物细胞的吸水和失水:(2)现象3.植物细胞的吸水和失水(以成熟的植物细胞为例):(1)原理:(2)实验步骤及现象:(3)结论:①植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。
②当外界溶液溶质的浓度大于细胞液浓度时:细胞失水。
③当外界溶液溶质的浓度小于细胞液浓度时:细胞吸水。
【思考辨析】1.在渗透作用中,当半透膜两侧溶液浓度相等时,水分子不再通过半透膜。
(×)分析:当半透膜两侧溶液浓度相等时,半透膜两侧的水分子进出平衡。
2.哺乳动物成熟红细胞没有具膜结构的细胞器,因此不能发生渗透作用。
(×)分析:哺乳动物成熟红细胞的细胞膜相当于半透膜,细胞膜内外溶液具有一定的浓度差,可以发生渗透作用。
3.活的、成熟的植物细胞能发生质壁分离和复原。
(√)4.质壁分离是指细胞质与细胞壁发生分离。
(×)分析:质壁分离是指原生质层与细胞壁发生分离。
5.质壁分离过程中细胞液的吸水能力逐渐变大。
(√)6.发生质壁分离的细胞,细胞壁与原生质层之间的液体是清水。
人教版高中生物必修一课件 第四章 细胞的物质输入和输出 4.3《物质跨膜运输的方式
课时作业
解析: 脂溶性小分子物质通过自由扩散 (即方式a)运 输,A错误;方式a与载体无关,只与浓度有关,B错误;方式 b的最大的转运速率与载体的种类和数量有关,C正确;抑制 细胞呼吸,能量供应不足,导致主动运输受阻,而与自由扩和 协助扩散无关,D错误。
答案: C
生物 必修1解析: 图Ⅰ中细胞膜上有载体蛋白,但相应物质进入细 胞不需要载体蛋白,所以表示的运输方式为自由扩散,水、 CO2和O2都是通过此种方式进出细胞的;图Ⅱ中物质的运输过 程既需要载体蛋白也需要能量,对应的运输方式为主动运输, 其中葡萄糖除了进入红细胞外,进入其他细胞均为该方式。性 激素为脂溶性物质,是以自由扩散的形式进出细胞的,而胞吞 和胞吐是大分子物质进出细胞的方式。
生物 必修1
第4章 细胞的物质输入和输出
自主学习 新知突破
合作探究 课堂互动
高效测评 知能提升
课时作业
[记知识纲要]
生物 必修1
第4章 细胞的物质输入和输出
自主学习 新知突破
合作探究 课堂互动
高效测评 知能提升
课时作业
[背关键语句] 1.物质通过简单的扩散作用进出细胞,叫做自由扩散。 影响自由扩散的因素是浓度差。 2.进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散,叫做协助扩 散。影响因素是浓度差、载体数量。
课时作业
解析: 植物细胞通过主动运输吸收所需矿质元素离子的 过程中既需要ATP水解提供能量,又需要细胞膜上载体蛋白的 协助。由于细胞膜上不同离子的载体数目不同,故细胞吸收不 同矿质元素离子的速率不相同,A错误;低温会抑制酶的活 性,导致矿质元素离子的吸收速率降低,B错误;只有活细胞 才能进行细胞呼吸产生ATP,且只有活细胞的细胞膜才具有选 择透过性,因此主动运输矿质元素离子的过程只能发生在活细 胞中,C正确;叶肉细胞能以主动运输方式吸收矿质元素离 子,D错误。
高中生物细胞的物质输入和输出
考向二 围绕细胞的吸水和失水,考查科学思维 [典型例题2] (2021·广东卷)保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下, 制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片,观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响,下图为操
8.在质壁分离及复原实验中需进行二次显微镜观察细胞。( × ) 提示:需进行三次观察(第一次是正常细胞,第二次是质壁分离的细胞,第三次是 质壁分离复原的细胞) 9.(2020·江苏卷)用0.3 g/mL蔗糖溶液处理的紫色洋葱鳞片叶外表皮装片,紫色 的液泡逐渐变小,颜色逐渐变深。( √ ) 10.(2020·山东卷)质壁分离过程中,黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小。( × )
考点二 探究植物细胞的吸水和失水 1.探究:植物细胞的失水和吸水(以成熟植物细胞为例) ①原理:
细胞液
细胞壁
原生质层的伸缩性 大于 细胞壁的伸缩性。
②探究植物细胞的吸水和失水 提出问题(原生质层是一层半透膜吗?)
作出假设(原生质层相当于一层半透膜)
设计 将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中,观察其大小的变化; 方案 再将细胞浸润在清水中,观察其大小的变化。 设计实验 预期 在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变小,细胞皱缩;在清水中 结果 植物细胞的中央液泡会变大,细胞膨胀。
植物细胞发生质壁分离的原因和表现
a.原生质层具有选择透过性
A. 原因
内因
b.细胞壁伸缩性小于原生质层伸缩性
外因:外界溶液浓度大于细胞液浓度
宏观上:植物由坚挺→萎蔫
细胞的物质输入和输出知识点
细胞的物质输入和输出知识点
1. 细胞可不是随便让物质进出的呀!就像你家有个门,不是谁想进就进,想出就出的,细胞也有它的选择呢!比如说,氧气能自由进出细胞,帮助细胞呼吸,你想想,如果乱七八糟的东西都能随便进细胞,那细胞还不得乱套啦!
2. 细胞膜就像是细胞的“看门人”,它可得好好把关呢!像水进出细胞一般都比较容易,你看,我们每天喝那么多水,细胞不就好好地把水管理着嘛,不然我们身体怎么正常运转呀!
3. 细胞的物质输入还有主动运输呢,这可厉害了!就好比你主动去拿喜欢的东西,而不是等它自己过来。
比如说植物吸收矿物质离子就是主动运输呀,它们努力地去获取自己需要的,这样才能长得好好的呀,你说是不是呢!
4. 细胞也会通过协助扩散来输入物质哦!这就好像有人帮了一把才能完成一样。
就像葡萄糖进入红细胞,就是靠这种方式呢,要是没有这个协助,那可不行呀!
5. 细胞的物质输出也有门道呢!一些废物呀就需要排出去,不然留在细胞里多不好呀。
就像你把家里的垃圾扔出去一样,细胞也得把不需要的弄出去呢!
6. 扩散可是个常见的方式呢!香气在空气中扩散,细胞里的物质有时候也这样呢。
比如氧气从浓度高的地方往浓度低的地方扩散,多自然的过程呀!
7. 哇塞,细胞的物质输入和输出真的太神奇啦!它们就像一个小小的世界,有着自己的规则和方法,精准地管理着一切,让生命得以延续呀!
我的观点结论:细胞的物质输入和输出非常重要和神奇,没有它们,生命活动就无法正常进行啦!。
人教版2024年高考化学一轮复习《分层训练06 细胞的物质输入和输出》
06 细胞的物质输入和输出1.(2023·辽宁·辽宁实验中学校考模拟预测)生活在盐碱地中的植物,其细胞膜上的Na+/H+逆向转运蛋白SOS1和液泡膜上的Na+/H+逆向转运蛋白NHX1均依靠膜两侧H+的浓度梯度分别将Na+逆浓度梯度转运至细胞外和液泡内。
液泡膜和细胞膜上的H+-ATP泵利用ATP水解释放的能量转运H+,从而维持膜两侧的H浓度差。
下列叙述正确的是()A.SOS1和NHX1转运Na+和H+时均先与之结合,且结合部位相同B.SOS1和NHX1转运Na+和H+的过程中,其空间结构不会发生变化C.抑制细胞呼吸,会降低盐碱地植物细胞液的浓度,不利于其渗透吸水D.植物体为了适应盐碱环境进化出了表达较多SOS1和NHX1蛋白的耐盐类型2.(2023·江苏扬州·统考三模)研究发现,甘蔗叶肉细胞产生的蔗糖进入伴胞细胞有共质体途径和质外体途径,分别如图中①、②所示。
下列叙述正确的是()A.质外体的pH因H+-ATP酶的运输作用而逐步降低B.图中细胞间可通过途径①的通道进行信息交流C.转运蛋白都含有相应分子或离子的结合部位D.加入H+-ATP酶抑制剂不会影响蔗糖的运输速率3.(2023·山东济宁·统考三模)正常条件下某植物根细胞吸收离子W可分两个阶段,如曲线1所示,oa段表示离子W进入细胞壁,而没有通过膜进入细胞质,ab段表示离子W以恒定的速率持续进入细胞质。
bc段表示将其移至蒸馏水中产生的结果。
限制代谢作用,得到的结果如曲线2所示。
下列分析错误的是()A.与c相比,b时刻细胞吸水能力较强B.离子W进入该植物细胞细胞质需要通道蛋白协助C.bc段出现的原因是离子W快速流出细胞壁D.曲线2中限制代谢作用的处理可能是加入呼吸抑制剂4.(2023·山西长治·校联考模拟预测)质子泵型视紫红质是自然界中广泛存在的光合系统,它可以与视黄醛结合,在光照下将H+由胞内泵向胞外,形成H+电化学梯度,ATP合成酶可以利用该梯度势能合成ATP,如图为盐生盐厌氧杆菌细胞视紫红质的作用机制。
人教版高一生物必修1:细胞的物质输入和输出
相同时间后测量各组花冠细条地长度,结果如图2-7-6所示。
假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换,则(
)
A.实验后,a组液泡中地溶质浓度比b组地高
B.浸泡导致f组细胞中液泡地失水量小于b组地
C.a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组
蛋白地数量。
③由于主动运输可以逆浓度梯度运输物质,所以当细胞内浓度大于细胞外浓度时,
物质仍可以被吸收进入细胞。
考点互动探究
(2)O2浓度
①由于自由扩散和协助扩散地动力来自物质地浓度差造成地势能,不需要细胞产生
地ATP,所以O2浓度不影响它们地运输速率。
②由于主动运输需要消耗ATP,而ATP主要
来自有氧呼吸,所以O2浓度可以影响主动
有 浓度差 。
考点互动探究
2.动物细胞的吸水和失水
细胞膜
(1)
细胞质
①外界溶液浓度 < 细胞质浓度⇒细胞吸水膨胀
(2)现象 ②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
考点互动探究
3.成熟植物细胞地吸水和失水
全透性
小
细胞质
图2-7-1
考点互动探究
(1)当
科学探究
有人认为小肠上皮细胞吸收葡萄糖地方式是协助扩散或ATP驱动地主动运输。
为了证实这一假设,进行了以下实验探究:取甲、乙两组生长状况相同地小肠上
皮细胞,分别置于适宜浓度地葡萄糖培养液中,甲组进行正常呼吸,乙组用细胞
处理。若小肠上皮细胞是以ATP驱动地主动运输方式吸收葡萄糖地,则一段时间
后两组溶液中葡萄糖浓度降低地是
生物高考总复习(选择性考试) 细胞的物质输入和输出
1.不同外界溶液中植物细胞的变化分析 将植物的细胞依次浸于蒸馏水、物质的量浓度为 0.3 mol·L-1 的蔗糖溶液和 0.5 mol·L-1 的尿素溶液中,原生质 体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积随时间变化 如图所示,分析如下:
(1)曲线 A 表示细胞在蒸馏水中:细胞略膨胀,但是由 于细胞壁的存在,原生质体的体积不能无限膨胀。
解析:甲、乙两种植物的块茎切成形状、大小相同的 细条,分别置于质量浓度为 0.3 g·mL-1 蔗糖溶液中,细胞 发生失水,因此细胞的原生质层会有一定程度的收缩,A 项正确;由图看出甲细胞失水较多,因此推知甲植物细胞 液浓度小于乙植物细胞液浓度,B 项正确;4 min 时,细 胞仍在失水,因此 4 min 时细胞液的渗透压小于外界溶液 的渗透压,C 项错误;8 min 时失水量不再变化,水分子 跨膜运输进出细胞达到平衡,D 项正确。
3.将动物细胞放入一定浓度的外界溶液中,不能发 生渗透作用。(×)
提示:动物细胞的细胞膜相当于半透膜,放入一定浓 度的外界溶液中,能够发生渗透作用。
4.植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质和细胞 核。(×)
提示:原生质层包括细胞膜,液泡膜及两膜之间的细 胞质。
5.无机盐离子都是逆浓度梯度跨膜运输的。(×) 提示:无机盐离子可以顺浓度梯度跨膜运输,如静息 状态下,神经细胞 K+外流。 6.在一定范围内,随着植物细胞失水的进行,细胞 的吸水力逐渐增大。(√)
流动性
D.处于氯化铵溶液中的红细胞溶血时间最长可能与红 细胞无法吸收 Cl-和 NH4+有关
解析:甘油、乙醇、丙酮的运输与膜上载体蛋白的数 量无关,A 项错误;乙醇和丙酮溶液中红细胞吸水的速度 大小关系为丙酮>乙醇,B 项正确; 红细胞对各种物质 的吸收体现了细胞膜的选择透过性,C 项错误; 处于氯 化铵溶液中的红细胞溶血时间最长说明红细胞吸收 Cl- 和 NH+4 的速率较慢,D 项错误。
高中生物第4章细胞的物质输入和输出知识点汇总(带答案)
高中生物第4章细胞的物质输入和输出知识点汇总单选题1、美国科学家阿格雷等发现了细胞膜上专门供水分子进出的通道蛋白。
水通道蛋白位于细胞膜上的蛋白质,在细胞膜上组成“孔道”,可控制水分子进出细胞。
下列相关叙述正确的是()A.水通道蛋白由氨基酸分子组成,水分子进出细胞均需要水通道蛋白的参与B.同位素标记法可用于研究水通道蛋白从合成到整合到细胞膜的过程C.水通道蛋白有控制物质进出细胞和进行细胞间信息交流的功能D.动物体中不同细胞的细胞膜上的水通道蛋白的种类和数量均相同答案:B分析:细胞膜的组成成分有磷脂、蛋白质和糖类,其中细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层,蛋白质或镶在磷脂双分子层表面,或嵌插于磷脂双分子层中,或贯穿于磷脂双分子层中。
A、水分子进出细胞除需要水通道蛋白的协助扩散外,还有自由扩散,A错误;B、通过追踪示踪元素标记的化合物,可以弄清化学反应的详细过程,同位素标记法可用于研究水通道蛋白从合成到整合到细胞膜的过程,B正确;C、能进行细胞间信息交流的蛋白质主要是糖蛋白,而非水通道蛋白,C错误;D、蛋白质是生命活动的承担者,不同细胞的功能不同,动物体中不同细胞的细胞膜表面的水通道蛋白的种类和数量不同,D错误。
故选B。
2、如图为常见的两套渗透装置,图中S1为0.3mol·L-1的蔗糖溶液、S2为蒸馏水、S3为0.3mol·L-1的葡萄糖溶液。
已知葡萄糖能通过半透膜,但蔗糖不能通过半透膜;两装置半透膜面积相同,初始时半透膜两侧液面高度一致,A装置一段时间后再加入蔗糖酶。
下列有关叙述错误的是()A.装置A漏斗中液面先上升,加酶后继续上升,然后开始下降B.装置B的现象是S3溶液液面先上升后下降,最终S3和S2溶液液面持平C.实验刚刚开始时,装置A和装置B中水分子从S2侧进入另一侧的速度一样D.若不加入酶,装置A达到渗透平衡时半透膜两侧溶液浓度相等答案:D分析:渗透作用是指水分通过半透膜,从溶质浓度低的溶液向溶质浓度高的溶液的转移现象。
新教材人教版高中生物必修一PPT课件(第四章细胞的物质输入和输出)
【素养·探究】——母题追问 (1)科学思维——演绎与推理 若要使漏斗液面上升的更高,可采取什么措施? 提示:向漏斗中添加一些蔗糖或其他不能通过半透膜的 溶质。
(2)科学思维——演绎与推理 若在平衡状态下向烧杯中添加少量葡萄糖(不能通过半 透膜),漏斗液面会有什么变化?为什么? 提示:漏斗液面下降。因为半透膜两侧的浓度差降低了。
2.教材中渗透装置漏斗液面达到平衡状态时,试比较漏 斗内外侧液体浓度的高低,并分析原因。(科学思维) 提示:(1)漏斗内是蔗糖溶液,烧杯中是清水,蔗糖溶液 浓度>清水。 (2)漏斗内的液体浓度高,保持向上的吸水力,当吸水力 与液柱的重力相等时达到平衡。
【素养案例】 某同学为探究膜的通透性而设计了如图所示的渗透装 置,开始时烧杯内的液面和长颈漏斗内的液面相平。在 长颈漏斗内液面上升的过程中
小于
③当外界溶液浓度_____细胞质的浓度时,细胞吸水。
【激疑】 动物细胞长时间处于低渗溶液中细胞形态会发生什么 变化? 提示:细胞膨胀,有可能涨破。
3.水进出植物细胞(以成熟植物细胞为例):
植物细胞所形成的“渗透装置”。 (1)半透膜(原生质层):_细__胞__膜__、__液__泡__膜__以__及__两__层__膜__之__ 间的细胞质 ___________。
()
A.液面上升的速率先加快后减慢,最终维持稳定 B.水分子通过半透膜从清水向蔗糖溶液扩散的速率逐 渐增大 C.当半透膜两侧液体浓度相等时,水分子不再通过半透 膜扩散 D.当半透膜两侧水分子进出速率相等时,长颈漏斗内液
【解题导引】 (1)回忆关键知识点:水分子扩散的速率与浓度差大小 的关系:浓度差越大,扩散的越快。 (2)认清渗透平衡的本质:渗透压(长颈漏斗的吸水力)= 液柱的重力。
部编版高中生物第4章细胞的物质输入和输出必考知识点归纳
(名师选题)部编版高中生物第4章细胞的物质输入和输出必考知识点归纳单选题1、如图表示不同物质进出神经细胞的方式,钠钾泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,当Na+与载体蛋白上的某相应位点结合时,酶活性被激活,ATP分子中的远离腺苷的磷酸基团脱离下来。
下列有关叙述错误的是()A.钠钾泵具有酶的催化作用,能催化ATP水解释放能量B.Na+通过离子泵的跨膜运输需要能量和载体蛋白的协助C.Na+与载体蛋白结合会导致载体蛋白空间结构发生变化D.动物一氧化碳中毒会提高离子泵跨膜运输离子的速率答案:D分析:题图分析:图示表示不同物质进入神经细胞的方式,氧气进入神经细胞是自由扩散,钠离子和葡萄糖一起通过钠离子驱动的葡萄糖载体蛋白顺浓度梯度进入细胞,另外,钠离子和钾离子通过钠钾泵进行逆浓度梯度转运,属于主动运输。
A、由题意可知,钠钾泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,当钠离子与载体蛋白上的某相应位点结合时,酶活性被激活,ATP分子中的远离腺苷的磷酸基团脱离下来,A正确;B、钠离子通过离子泵的跨膜运输,由低浓度往高浓度运输,需要消耗能量和载体蛋白的协助,属于主动运输,B正确;C、钠离子与载体蛋白结合会导致载体蛋白空间结构发生变化,C正确;D、动物一氧化碳中毒会影响氧气的运输,使呼吸作用中能量释放量减少,使ATP的生成量减少,从而降低离子泵跨膜运输离子的速率,D错误。
故选D。
2、下列与细胞物质转运有关的叙述,正确的是()A.细胞内囊泡运输体现了生物膜的选择透过性B.消耗能量的运输方式一定是主动运输C.协助扩散的方向取决于膜两侧被转运物质的相对含量D.生物大分子都能通过核孔进出细胞核答案:C分析:自由扩散的特点:顺浓度梯度运输、不需要转运蛋白的协助、不消耗能量;协助扩散的特点:顺浓度梯度运输、需要转运蛋白的协助、不消耗能量;主动运输的特点:逆浓度梯度运输、需要载体蛋白的协助、消耗能量。
A、细胞内囊泡运输体现了生物膜的流动性,A错误;B、消耗能量的运输方式可能是主动运输,也可能是胞吞和胞吐,B错误;C、协助扩散物质从高浓度运输到低浓度,运输的方向取决于膜两侧被转运物质的相对含量,C正确;D、并非生物大分子都能通过核孔进出细胞核,如DNA不能由核孔出细胞核,D错误。
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细胞的物质输出和输入
第四章
第一节物质跨膜运输的实例(2课时)
一、教学目标:
【知识】:举例说出细胞膜是选择透过性膜
【技能】:尝试提出问题,作出假设,对探究活动进行设计
进行关于职务细胞吸水和失水的实验设计和操作
二、教学重点:
重点:举例说出细胞膜是选择性透过膜
难点:尝试提出问题,作出假设
三、教学用具:ppt、实验材料
四、教学准备:
五、教学过程
教学内容教师活动学生活动
(一)引入复习旧知识,细胞膜的功能之一是:控制物质的进出。
提出问题:物质是如何进出细胞膜的呢?
(二)问题探讨问题探讨:用幻灯片展示实验,提出问题:漏斗管内
的液面为什么会升高?如果换成纱布,会怎么样,说明玻璃纸有什么特性?什么物质跨越了玻璃纸?如果内外的蔗糖溶液浓度相同,液面会怎么变化?
补充资料:什么是半透膜思考、讨论并回答问题。
(三)细胞的吸水和失水幻灯片展示红细胞吸水和失水的试验。
提出问题,引导学生完成资料分析后的讨论题。
学生完成讨论并交流后进行归纳和总结:红细胞的细胞膜是半透膜;细胞吸水和失水的原理(略)提出问题:植物细胞吸水和失水的情况和动物细胞有区别吗?用问题引导学生说出动物细胞与植物细胞结构的差异:细胞壁;植物细胞的内环境与动物细胞的有什么不同。
引出原生质层的概念。
以提纲的方式知道学生完成探究活动的设计。
[提出问题(价值高的)、作出假设、设计实验、进行实验、分析结果、得出结论。
阅读资料分析,讨论相关问题,并且回答交流
讲出植物细胞与动物细胞在结构上的差异
学生完成探究活动的设计(4人小组,书面)
学生完成“植物细胞质壁分离”的实验。
第2节生物膜的流动镶嵌模型
一、教学目标:
【知识】:理解生物膜流动镶嵌模型的基本内容
【情感】:了解科学研究是一个不断探索,不断完善的漫长过程。
二、教学重点:
重点:理解生物膜流动镶嵌模型的基本内容
难点:生物膜的流动性
三、教学用具:ppt
四、教学准备:预习相关内容
五、教学过程:
教学内容教师活动学生活动
(一)引入提出问题:细胞膜为什么能控制物质的进出;生物膜之间为什么能互相转化;细胞膜为什么能发生形态上的改变(变形虫的图片,或者视频)学生思考,并回顾相关的知识
(二)
第3节物质跨膜运输的方式
一、教学目标:
【知识】:说明物质进出细胞的方式
【技能】:进行图表数据的解读
二、教学重难点:(重点)物质进出细胞的方式;(难点)主动运输
三、教学用具:ppt幻灯片
四、教学准备:预习相关内容
五、教学过程
教学内容教师活动学生活动
(一)引入利用“问题探讨”,用幻灯片展示,提出问题,引导学生观察,并归纳出答案:1、这个脂双层膜模拟的是什么,有什么特点;
2、什么样的分子能够通过?什么样的分子不能通过?
3、葡萄糖不能通过该膜,但是小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖,如何解释?
4、其他问题观察图表,思考问题
(二)被动运输被动运输、主动运输的概念
被动运输:首先水进入细胞的方式,再以氧、二氧化碳进出细胞的方式为例,说明自由扩散的概念共2页,当前第1页12
协助扩散:回顾问题探讨,以葡萄糖进入细胞为例,强调蛋白质载体的参与。
(三)主动运输举出一些逆浓度或者逆电化学浓度进行跨膜物质运输的例子,提出问题:这些物质怎么样进行跨膜运输,需要什么条件?
(同时展示被动运输和主动运输的模式图),启发学生对新出现的跨膜运输方式进行观察,对比。
对主动运输的概念进行归纳。
强调主动运输的特点:需要载体和消耗能量。
(为什么需要载体和消耗能量?)
练习一(略)
观察,思考,可以允许讨论,说出观察的结果
(四)大分子的运输指导学生阅读相关课文以及播放flash动画学生根据阅读文字和观看动画,经过讨论,组织语言对大分子跨膜运输进行描述
(五)与社会的联系简单描述囊性纤维病的机理以及病毒感染中,药物比较难杀灭病毒的原因。
(六)小结及《技能训练》以填表格形式,对自由扩散、协助扩散、主动运输进行比较
指导学生就《技能训练部分进行讨论共同完成表格
根据曲线图进行讨论,分析哪些例子分别通过主动运输排出或进入细胞。