细胞的物质输入和输出

1、细胞的物质输入和输出【学习目标导引】1、简述细胞膜系统的结构和功能。2、观察植物细胞的质壁分离和复原。3、说明物质进出细胞的方式。物质跨膜运输的实例【知识要点提炼】1、细胞的吸水与失水细胞核和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层，植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水膨胀；当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水皱缩。由于细胞壁的伸缩性较小，而原生质层的伸缩性较大，因此，当细 胞失水后，细胞壁和原生质层之间就会发生质壁分离。当细胞吸水后，发生质壁分离的细胞就会慢慢恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离的复原。2、物质跨膜运输的其他实例细胞膜和其他

2、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。【典型例题解析】例1在质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中，下列能够发生质壁分离的细胞是()(A) 人的口腔上皮细胞(B)蛙的红细胞(C)皮肤的角质层细胞(D)洋葱的表皮细胞解析 细胞能否发生质壁分离， 一是必须具备渗透系统， 二是必须具有细胞壁， 在此基 础上才能谈质壁分离与否。由于(A)、( B)、(C)选项均为动物细胞，既无液泡，又无细胞壁，因此不能发生质壁分离，而选项(D)具备以上两个条件，当外界溶液浓度大于细胞液溶液就有可能发生质壁分离。答案：(D)。例2 一个已经

3、发生了质壁分离的细胞，它的吸水能力(A)会逐渐减小(B)会逐渐增大(C)不变解析植物细胞吸水能力的大小取决于其细胞液浓度的大小。)(D)等于0细胞液浓度越大，吸水能力越大，反之越小。 发生了质壁分离的细胞，由于不断的渗透失水，细胞液的浓度会越来越大，细胞的吸水能力也会不断增大。答案：(B)。【随堂巩固练习】1、原生质层是指：细胞壁、细胞膜、细胞质、液泡膜、细胞液()(A)(B)(C)(D)2、 把人的红细胞和洋葱表皮细胞分别放入清水和质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中，一会 儿后，用显微镜对其进行观察：(1 )在清水中，红细胞出现 现象，原因是 。如要使红细胞保持正常状态，应放入 的生理盐水

4、中。(2) 在质量浓度为0.3g/mL的蔗糖液中，洋葱表皮细胞出现 现象。3、某学生做“植物细胞的吸水和失水”实 验时，所用材料为紫色洋葱鳞片叶，试 剂是质量浓度为 0.3g/mL的蔗糖溶液。 请回答：(1) 显微镜下观察到洋葱表皮细胞图B处于是。(2)图B细胞中的原生质层包括 (填标号)，依次由图A细胞中标号 相对应。从图A状态到图B状态的变化原因是图 A细胞外蔗糖溶液的浓度比“”处溶液浓度。4、当洋葱表皮细胞失水发生质壁分离时， (A)各个角落(C)原生质层一起向内收缩状态；“”处溶液叫;“”处溶液5、设下图为某植物相邻的其分离的部位首先出现在细胞的(B)部分边缘(D)以上都有可能a &g

5、t; b > c,向3个细胞，其细胞液浓度依次为渗透正确表示它们之间水的是a(B)(C) I b 十 C(D)6、一次性施肥过多，(A)根细胞吸收的水不能向上运输(C) 土壤溶液浓度过大使根细胞失水会造成植株萎蔫。造成这种现象的主要原因是B)根细胞吸收化肥过多失去吸水能力(D)根部细胞死亡，植株不能吸水7、如图所示，将3条长度、体积都相同的新鲜马铃薯片，分别放在甲、乙、丙3个试管内,过1.5h后，取出马铃薯片观察其变化，并回答：(1 )各试管中的马铃薯片体积有何变化？并解释原因。甲试管中的薯片体积 ，因为细胞液浓度蔗糖溶液浓度，细胞就通过渗透作用;乙试管中的薯片体积 ,因为细胞液浓度外界

6、蒸馏水，细胞就通过渗透作用;丙试管中的薯片体积 ,因为细胞液内水分与外界空气不发生渗透作用而在密封的试管中的薯片与空气间的水分虽发生扩散作用，但对薯片体积变化的影响 (2) 丙试管中的马铃薯片在本实验中起 作用。&给你洋葱、蔗糖、蒸馏水以及必要的工具，请你设计一个测定洋葱表皮细胞细胞液浓度 的实验方案：(1) 原理：水分的渗透作用。(2) 方法：配制一系列 的蔗糖溶液；制作 洋葱鳞片叶外表皮细胞装片；分别用 对这些装片进行实验；用低倍显微镜分别观察装片。(3) 结论：该洋葱细胞液的浓度 。生物膜的流动镶嵌模型【知识要点提炼】1、对生物膜结构的探索历程从19世纪末到20世纪70年代，许多

7、科学家通过对大量科学实验现象的严谨分析、大胆推理，提出相应的假设，又进一步通过观察和实验加以验证和完善，从而提出了一些许多关于生物膜的分子结构模型，其中流动镶嵌模型为大多数人所接受。在建模过程中，实验技 术的进步起关键的、不可或缺的重要作用，而科学的思维则有决定性的作用。2、流动镶嵌模型的基本内容生物膜的流动镶嵌模型认为， 磷脂是构成脂质双分子层的基本支架，有的蛋白质分子镶嵌在脂质双分子层表面，有的部分或全部嵌入脂质双分子层中，有的横跨整个脂质双分子层。磷脂分子和蛋白质分子大多可以运动。【典型例题解析】例1有人曾在研究未受精的卵细胞透性时，发现脂溶性物质很容易透过细胞膜，而不溶于脂质的物质则很

8、难透过细胞膜。由此可见，细胞膜的化学成分中一定有某种脂溶性物质。将这种物质提取出来，并将它在空气、水界面上铺展成单分子层时，这个单分子层的面积相 当于原来的细胞表面积的两倍。根据以上事实，可知当时的推测是：（1） 细胞膜上的这种化学成分是 。（2） 这种化学成分在细胞膜上的分布状况是 。解析 脂溶性物质容易透过细胞膜，不溶于脂类的物质不易透过， 根据化学上相似相溶的原理，说明细胞膜含有溶于脂的相似物质，现在已知这种物质是磷脂。这种物质单分子层的面积相当于原来的细胞膜表面积的两倍，说明膜上分布状况是双层结构的。答案：（1）脂磷（脂质）；（2）双分子层。例2细胞膜与其完成各种生理功能极为重要的结构

9、特点是（）（A）磷脂排列成双分子层（B）两侧膜物质分子排列不对称（C）蛋白质分子覆盖或镶嵌于脂双层（D）膜物质分子的运动使其有流动性解析 细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，在磷脂双分子两侧有球形蛋白质分子覆盖在其表面，或镶嵌贯穿于其中。 构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以运动的，这种特点使细胞膜具有一定的流动性，这对于细胞完成各种生理功能非常重要。因此对细胞完成各种生理功能起非常重要作用的结构特点是细胞膜的流动性。答案：（D）。【随堂巩固练习】1、科学家在实验中发现：脂溶性物质能够优先通过细胞膜，并且细胞膜会被溶解脂质的溶液溶解，也会被蛋白酶分解。这些事实说明,组成细胞膜的物质中有和。2

10、、构成细胞膜的基本骨架是（)（A）蛋白质分子（B）磷酸双分子层（C）脂肪分子（D）磷脂双分子层3、下列最易通过细胞膜的物质是（)（A）淀粉（B）脂肪酸（C）糖类（D）蛋白质4、细胞膜具有流动性，这种结构特点是指（)（A）整个细胞膜具有流动性（B）细胞膜上磷脂是静止的，蛋白质具有流动性（C）细胞膜中磷脂和蛋白质分子大都具有流动性（D）细胞膜上蛋白质是静止的，磷脂具有流动性5、 关于细胞膜功能的叙述，不确切的是（）（A）具有保护细胞内部的作用（B）具有选择透过性（C）与细胞的识别等有密切关系（D）具有一定的流动性6、 细胞膜脂质双分子层中， 蛋白质分子的分布（）（A）仅在内表面（B）仅在内表面与上

11、表面（C）仅在两层之间（D）在两层之间、内表面与外表面都有7、 提出生物膜的流动镶嵌模型的科学家是（）（A）欧文顿（B）罗伯特森（C）克劳德（D）桑格和尼克森&关于细胞膜结构的“流动镶嵌模型”的论述，能揭示不同的膜物质分子之间排布不同的占八、特（ ）（A）磷脂排列成双分子层（B）蛋白质分子覆盖或镶嵌于脂双层（C）两侧膜物质分子排列不对称（D）膜物质分子的运动使其有流动性9、 在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步起到的作用是（）（A）提供建模数据（B）进行定量分析（C）提供建模方法（D）修改补充和完善模型10、右图为细胞膜结构示意图，请据图回答：（1 ）图中是，是，是。（2 ）细胞膜

12、识别功能的物质基础是 。（3） 变形虫在捕食时细胞膜会发生形态变化，这说明细胞膜具有。（4） 物质在细胞内的 上合成。（5 ）研究细胞膜的化学成分时，通常用作为材料，理由是。研究时，对该材料所做的处理是。物质跨膜运输的方式【知识要点提炼】1、被动运输物质进出细胞，顺浓度梯度的运输，称为被动运输。被动运输吸收物质时，不需要消耗能量，但需要膜两侧的浓度差。其中，物质通过简单的扩散作用进出细胞，叫做自由扩散。 进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散，叫做协助扩散。2、主动运输物质进出细胞，逆浓度梯度的运输， 称为主动运输。即物质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

13、反应所释放出来的能量。这种运输方式叫做主动运输。主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，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，排出代谢废物和对细胞有害的物质。某些大分子物质和颗粒性物质， 是不能通过自由扩散、协助扩散或主动运输进出细胞的， 而必须通过另外的方式一胞吞和胞吐两种方式进出细胞。【典型例题解析】例1右表列出的是某海洋植物细胞及海水中的离子浓度，据此回答:（1）该植物细胞从海水中吸收钾离子和排出氯离子的方式是，理由是。（2） 植物细胞对钾、氯离子的吸收具有 性，这种特性与细胞膜上的 有关。解析 从表中数据可知，该海洋生物的细胞液中钾离子浓度远高于海水中、氯离

14、子浓度远低于海水中， 说明细胞吸收钾离子被分析物质离子浓度（mg/mL）钾氯海水0.010.50细胞液0.590.04和排出氯离子都是逆浓度梯度进行的，而“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”。细胞液中的钾离子浓度与氯离子浓度不一致、与海水中的浓度也不成比例，这表明细胞对无机盐离子的吸收具有选择性，其结构基础是与细胞膜上载体的种类和数量有关。答案：（1）主动运 输；逆浓度梯度运输。（2）选择；载体的种类和数量。例2(A)(C) 解析下列哪种物质分子不能以跨膜运输方式进入细胞()水分子和脂质分子(B)不带电荷的小分子带

15、电荷的小分子或离子(D)大分子或颗粒性物质跨膜运输方式主要是指自由扩散、协助扩散和主动运输三种物质出入细胞的方 带电荷的小分子和离子都可以通过跨膜运式。其中水分子、脂质分子、不带电荷的小分子、 输方式进入细胞，大分子或颗粒性物质只有通过胞吞作用进入细胞。答案：【随堂巩固练习】1、下列物质可以自由通过细胞膜的是(A)钾离子(B)氨基酸分子2、肺泡与毛细血管中的血液进行气体交换时，(A)自由扩散(B)协助扩散(C)葡萄糖分子(D)水分子气体通过毛细血管壁的方式是(C)主动运输3、下列哪种物质通过细胞膜时不需要载体蛋白协助(A)甘油(B)氨基酸(C) Na+4、右图所示为物质出入细胞膜的示意图，请据

16、图回答下列问题：(1 ) A代表分子；B代表; D代表。(2 )细胞膜从功能上来说，是一 层。(3) 动物细胞吸水膨胀时 B的厚度变小，这说明B具有。(4) ae这5个过程中，代表被动运输的是, 主动运输的是(填图中编号)。5、白细胞伸出伪足将病原体纳入细胞内形成吞噬体，此过程表明细胞膜具有(A)选择透过性(B)主动运输6、将水稻培养在含有各种营养元素的培养液中， 根( (A)(C)mu)吸收硅的能力强，吸收钙的能力弱 吸收硅不需能量，吸收钙需能量(D)。(D)三种方式同时存在(D)葡萄糖O w Q OYmmmLfmLJwmylUm! 0Oal来0 处表各种勘质甘于难离子( (C)被动运输(D

17、) 定的流动性发现吸收硅多，吸收钙少。这是因为水稻细胞(B)运输硅的载体多，运输钙的载体少(D)吸收硅是自由扩散，吸收钙是主动运输7、紫色萝卜块根细胞的液泡中含有呈紫红色的花青素。将块根切成小块放入清水中，水的 颜色无明显变化。若进行加温，随着水温的增高，水的颜色逐渐变红。 其原因是 (A)细胞壁在加温中受到破坏(B)水温增高，花青素的溶解度加大(C)加温使细胞膜失去了透过性(D)加温使细胞的生物膜系统失去了选择透过性8、构成细胞的细胞膜是选择透过性膜，其特点是水分子可以自由通过，被选择的小分子和 离子可以通过，不被选择的小分子和离子及大分子物质不能通过。请根据提供的实验材 料和用具验证细胞膜

18、的选择透过性的功能，要求简要写出第二步及以后的实验步骤，并 预测实验结果。材料用具：新鲜的红色月季花烧杯 玻璃铅笔 质量分数为15%的盐酸清水量筒(1)方法步骤：第一步：选两只大小相同的烧杯，用玻璃铅笔标出A或B;第二步：步：(2 )实验结果预测:(3)上述实验中盐酸溶液里出现的现象产生的原因是 单元练习一、选择题1右图是渗透作用与水分子流动的实验装置，用玻璃纸将烧杯内的清水与漏斗中的蔗糖溶液(A)(B)(C)(D)水分子只从烧杯通过玻璃纸向漏斗内移动 水分子只从漏斗通过玻璃纸向烧杯内移动 蔗糖分子能从漏斗通过玻璃纸向烧杯内移动 在单位时间内，由烧杯向漏斗通过的水分子数 多于由漏斗向烧杯通过的

19、水分子数2、在质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中，下列细胞会发生质壁分离的是(A)人的口腔上皮细胞(B)(C)根、茎、叶中的导管(D)3、在一个新鲜萝卜中挖一凹槽，凹槽中放入浓盐水，(A)萝卜变软，凹槽中液体增多(B)(C)萝卜变硬，凹槽中液体增多(D)匕二二三4淸水半透膜烘干的小麦胚乳细胞 洋葱鳞片叶表皮细胞 过一段时间，结果是 萝卜变软，凹槽中液体减少 萝卜变硬，凹槽中液体减少4、把3颗等质量的新鲜葡萄分别放入：葡萄汁、饱和的葡萄糖溶液、蒸馏水中。 小时后，取出葡萄，用吸水纸吸干葡萄表面的溶液，然后称重。大( )(A)'(B)'5、变形虫可吞噬整个细菌，这一事实说明了(A

20、)细胞膜具有选择透过性(C)大分子可以透过细胞膜6、从功能特点看细胞膜(A)(C)是一种选择透过性膜7、细胞膜的选择性主要决定于膜上的(A)水(B)糖类3种液体中葡萄的质量24(B)(D)(B)(D)细胞膜失去选择透过性 细胞膜具有一定的流动性具有一定的流动性 有保护细胞内部的作用(C)蛋白质(D)磷脂8、碘进入海带细胞和甘油分子进入人体小肠绒毛上皮细胞的方式分别属于(A)主动运输、主动运输(B)被动运输、自由扩散(C)被动运输、主动运输(D)主动运输、自由扩散9、食醋和蔗糖都不能透过细胞膜， 但用食醋和蔗糖可将鲜蒜腌制成糖醋蒜，(A)醋酸和蔗糖分子都存在于活细胞的间隙中其原因是(B) 醋酸杀

21、死细胞，使细胞膜失去选择透过性(C) 醋酸分子和蔗糖分子分解后，被细胞吸收(D) 腌制的时间长，两种物质缓慢地渗入细胞内部二、非选择题10、请分析下列概念图，在空白处填上适当的文字：(1)1895年，欧文顿在研究各种未受精卵细胞的透性时，发现脂溶性物质容易透过细胞膜，不溶于脂类的物质透过细胞膜十分困难。这表明组成细胞膜的主要成分中 有。(2) 1925年，两位荷兰科学家用丙酮提取细胞膜的脂质，并将它在空气一一水界面上展开时，这个单层分子的面积相当于原来细胞表面积的两倍。由此可以认为细胞膜由组成。(3) 1970年，科学家用不同荧光染料标记的抗体，分别与小鼠细胞和人体细胞膜上的一种抗原相结合，使它们分别产生绿色和红色荧光。将这两种细胞融合成一个细胞时，