第四章 物质跨膜运输的方式(一轮复习)课件

【典例3】甲状腺细胞可以将氨基酸和碘合成甲状腺球蛋白,并且将甲状腺球蛋白分泌到细胞外,其过程如图所示。图中a、b、c是生理过程,①～⑦是结构名称。分析下列叙述错误的是()A.甲图中b是脱水缩合,产生的水中氧仅来自于氨基酸的—COOH,完成的场所是乙图①B.细胞内的碘浓度远远高于血浆中的碘浓度,这表明a是主动运输过程C.与甲图c过程有关的细胞器是乙图中③②⑤,⑥中形成的蛋白质已经是成熟蛋白质D.在甲状腺球蛋白合成过程中,膜面积基本保持不变的有②和④,但膜的成分均发生更新D【典例】细胞是生物体结构和功能的基本单位。a～d为四个细胞模式图,对下图有关叙述正确的是()A.a、b的细胞中含有线粒体、高尔基体等细胞器,而c、d的细胞中只含有核糖体B.不遵循孟德尔遗传定律的基因只存在于c和d细胞中C.能进行光合作用的细胞只有a,c一定不能发生质壁分离D.作为合成蛋白质场所的结构只分布在a、b、d图代表的生物中A1.(2013·安徽联考)在光学显微镜下可观察到的结构有()①细胞膜②叶绿体③线粒体④核糖体⑤染色体A.①②③B.①③④C.②③⑤D.②④⑤【解析】选C。在光学显微镜下观察不到细胞膜和核糖体,可以观察到叶绿体、线粒体和染色体,这与细胞结构的大小有关。2.采用一定手段破坏细胞中的高尔基体,下列各项受影响最小的是()A.浆细胞合成并分泌抗体 B.植物细胞进行有丝分裂C.呼吸酶的合成D.兴奋在突触处的传递【解析】选C。高尔基体参与分泌蛋白的分泌和神经递质的释放过程,在植物细胞中还参与细胞壁的形成。3.唾液腺细胞合成蛋白质并分泌到细胞外需要经过的膜结构及穿过的膜层数分别是()A.内质网→高尔基体→细胞膜、3层B.内质网→高尔基体→细胞膜、4层C.高尔基体→线粒体→细胞膜、4层D.内质网→高尔基体→细胞膜、0层【解析】选D。注意题中分泌蛋白经过的结构是“膜结构”,分泌蛋白在核糖体上合成以后,依次要经过内质网、高尔基体和细胞膜。由于运输的过程是以囊泡形式进行的,分泌过程是通过胞吐方式完成的,所以经过的生物膜层数是0。1.(2012·全国卷)下列关于叶绿体和线粒体的叙述,正确的是()A.线粒体和叶绿体均含有少量的DNAB.叶绿体在光下和黑暗中均能合成ATPC.细胞生命活动所需的ATP均来自线粒体D.线粒体基质和叶绿体基质所含酶的种类相同A2（安徽高考，2014）.下列关于线粒体的叙述，正确的是

A.线粒体外膜上的蛋白质含量比内膜的高B.葡萄糖分解为丙酮酸的过程发生在线粒体基质中C.成人心肌细胞中的线粒体数量比腹肌细胞的多D.哺乳动物精子中的线粒体聚集在其头部和尾的基部C3.(2012·海南高考)关于细胞中细胞器的叙述,错误的是()A.大肠杆菌无线粒体,有核C.酵母菌有线粒体,也有叶绿体D.小鼠肝细胞有线粒体,也有内质网【解析】选C。A正确,大肠杆菌是原核生物,只有核糖体这一种细胞器,没有线粒体;B正确,水稻叶肉细胞是成熟的植物细胞,含有叶绿体、液泡;C错误,酵母菌属于真菌,是真核生物,代谢类型为异养兼性厌氧,有线粒体但没有叶绿体;D正确,小鼠肝细胞为动物细胞,具有线粒体和内质网。B.水稻叶肉细胞有叶绿体,也有液泡10.(2011·安徽高考)AUG是甲硫氨酸的密码子,又是肽链合成的起始密码子。人体血清白蛋白的第一氨基酸并不是甲硫氨酸,这是新生肽链经加工修饰的结果。加工修饰的场所是()A.内质网和高尔基体 B.高尔基体和溶酶体C.内质网和核糖体 D.溶酶体和核糖体【解析】选A。血清白蛋白属于分泌蛋白。分泌蛋白在核糖体中合成肽链,在内质网和高尔基体中进行加工修饰,删去了开头的一些氨基酸。1实验材料的选取（1）常用材料：藓类叶片（或菠菜叶的下表皮）（2）原因：a藓类叶片很薄，仅有一层叶肉细胞B若选用菠菜叶作材料，撕取带少许叶肉的下表皮，因为接近下表皮的叶肉细胞是海绵组织，细胞排疏松，细胞分散，易撕取，便于观察。用高倍镜显微镜观察叶绿体和线粒体2、染色剂（1）观察叶绿体时，由于叶绿体本身含有色素，呈

，所以不需要染色。（2）观察线粒体时，用_______染色，健那绿染液是专一性用于线粒体染色的活细胞染料，能将线粒体染成

。线粒体能在健那绿染液中维持

。健那绿染液绿色蓝绿色活性数小时第四章物质跨膜运输讨论1：为什么漏斗内的液面会上升？讨论2.漏斗内的液面会无限上升吗？为什么？【易错提醒】(1)水分子的移动方向是双向移动,但最终结果是单位体积内水分子数多(低浓度)的溶液流向单位体积内水分子数少(高浓度)的溶液。(2)实验中观察指标为漏斗内液面变化,但不能用烧杯液面变化作描述指标,因现象不明显。

1、渗透作用的原理。（1）渗透作用的定义：（2）渗透作用的产生必须具备两个基本条件：

水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散，叫做渗透作用。①具有半透膜：允许水分子（或其他溶剂分子）通过，而不允许溶质分子通过。②半透膜两侧溶液具有浓度差：水分从低浓度流向高浓度。【变式训练】如图为渗透作用实验,开始时如图甲所示,A代表清水,B、C代表蔗糖溶液,过一段时间后结果如图乙,漏斗管内液面不再变化,h1、h2表示漏斗内液面与清水的液面差。下列说法错误的是()A.图甲中B的浓度一定大于C的浓度B.图乙中B的浓度一定等于C的浓度C.图甲A中的水分子扩散到B的速度大于A中水分子扩散到C的速度D.图乙A中水分子扩散到B的速度等于B中水分子扩散到A的速度B【高考警示】(1)渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度,实质是指渗透压,如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的质量浓度相等,但10%蔗糖溶液的渗透压小,故水可通过半透膜由蔗糖向葡萄糖溶液移动。(2)渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态,既不可看作没有水分子移动,也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。(3)只有活的、成熟的植物细胞才能发生渗透失水和吸水,从而发生质壁分离和复原。

类比推理细胞膜细胞内溶液如果将装置中的漏斗换成红细胞，能构成一个渗透系统吗？1.当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而胀破吗？2.红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？外界溶液浓度

等于细胞质浓度保持原状态外界溶液浓度

大于细胞质浓度细胞失水皱缩一、动物细胞的吸水和失水水的进出方向——顺相对含量的梯度进出动物细胞的

其他动物细胞的吸水或失水与红细胞相似外界溶液浓度小于细胞质浓度细胞吸水膨胀类比学习：讨论4:将装置中的漏斗换成植物细胞能构成一个渗透系统吗?12345原生质层成熟植物细胞结构示意图外界溶液浓度细胞液的浓度，细胞吸水植物细胞质壁分离和复原现象外界溶液浓度细胞液的浓度，细胞失水实验结论：2、植物细胞质壁分离与复原的原因（1）原因：内因：细胞壁伸缩性小，原生质层伸缩性大外因：外界溶液浓度__细胞液浓度（2）表现：宏观上：植物由坚挺到萎蔫微观上：质壁分离：A、液泡大小B、细胞液颜色：浅深C、原生质层与细胞壁分离大于观察植物细胞的质壁分离和复原1．实验原理(1)成熟植物细胞的原生质层具有选择透过性，细胞壁和原生质层具有一定伸缩性，但原生质层的伸缩性

细胞壁。(2)细胞液浓度<外界溶液浓度→细胞液中水分经原生质层进入外界溶液→

。(3)质壁分离细胞的细胞液浓度>外界溶液浓度→外界溶液中的水分经原生质层进入细胞液→

。2．植物细胞质壁分离及质壁分离复原实验材料选择新鲜紫色洋葱鳞片叶外表皮是进行此项实验的较理想材料。它既容易被剥离而制成临时装片，又很容易在显微镜下观察。实践证明：质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液很容易使洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离，短时间内对细胞的伤害很小；而清水又可使质壁分离得到复原。大于质壁分离质壁分离复原3．实验步骤[特别提醒](1)质壁分离与复原过程中水分移动是双向的，总结果是单向的。(2)本实验用显微镜观察了三次，第一次与第二次形成对照，第三次与第二次形成对照，该对照方法为自身对照。4．实验试剂使用(1)使用浓度过高的蔗糖溶液(0.5g/mL)，质壁分离现象明显，但不能复原，因为溶液浓度过高，细胞过度失水而死亡。(2)使用质量浓度为1mol·L－1的KNO3溶液，因为K＋和NO可被细胞吸收，使细胞液浓度增大，所以细胞先发生质壁分离后又自动复原。(尿素、甘油、乙二醇等现象同上)(3)使用质量浓度为1mol·L－1的醋酸溶液，则不发生质壁分离及复原现象。因为醋酸能杀死细胞，使原生质层失去选择透过性。[拓展提升]P34(1)判断细胞的死活(2)测定细胞液浓度范围(3)观察植物细胞的细胞膜(4)比较不同植物细胞液浓度或溶液的浓度大小刚发生质壁分离所需时间的比较→判断溶液浓度的大小(时间越短，未知溶液的浓度越大)。5.判断未知溶液的种类，（硝酸钾溶液，和蔗糖溶液）6.验证原生质层和细胞壁的伸缩性大小【典例】用同一种完全培养液在两个相同的容器内分别培养水稻幼苗和番茄幼苗,假设两植物的吸水速率相同,一段时间后,测定培养液中各种离子与实验开始时各种离子浓度之比如图所示,该实验的结果不能说明()A.不同植物对各种离子的需要量是不同的B.与番茄相比,水稻对SiO44-需要量大,对Ca2+需要量小C.不同植物根尖细胞膜上载体蛋白的种类和数量是不同的D.植物对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓度有关D②实例分析:土壤中O2含量与无机盐吸收速率的关系a.AB段表示在一定范围内,根吸收离子的速率随氧分压的升高而加快。b.BC段表示当氧分压增大到一定值时,根吸收离子的速率不再随氧分压升高而加快,这是由于根吸收离子还与根细胞膜上载体蛋白的数量有关。【高考警示】(1)植物对水分和无机盐离子的吸收是两个相对独立的过程,植物吸收水分的方式是自由扩散,而对无机盐离子则以主动运输方式吸收。(2)栽培作物时,不同作物及同一作物的不同生长发育期对无机盐离子的需求不同,因此要合理施肥。【拓展延伸】植物对无机盐离子的选择性吸收1.实例⇒有差异⇒2.结构基础细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同。同一植物吸收不同离子不同植物吸收同种离子植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有选择性3.原因分析(1)内因——遗传因素:(2)外因——主要是呼吸作用影响:①影响因素:不同生物

DNA不同载体蛋白种类、

数量不同选择性

吸收同种植物对不同离子的吸收能力不同不同植物对同一离子的吸收能力不同决定

决定

表现土壤中氧气含量、温度

影响

呼吸作用ATP生成

主动运输

影响

[例1]为研究植物a能不能移植到b地生长，某生物学研究性学习小组设计了一个测定植物a细胞液浓度的实验方案，实验结果如下表：他们又测定了b地土壤溶液浓度。为保证植物a移植后能正常生存，该地土壤溶液的浓度应()A．≥0.2g/Ml B．0.15g/mL＜土壤溶液浓度＜0.3g/mLC．＜0.2g/mL D．≤0.2g/mL渗透作用的应用C【典例1】将从同一新鲜马铃薯块茎上取得的形状、质量相同的薯条分为数量相等的四组,分别浸入Ⅰ～Ⅳ四种不同浓度的蔗糖溶液中,1h后,溶液的质量变化百分率如表一。从四个不同的新鲜马铃薯块茎上,取得形状、质量相同,数量相等的薯条①～④组,分别浸入相同浓度的蔗糖溶液中,1h后,薯条的质量变化百分率如表二。则表一所列的四种不同浓度的蔗糖溶液中开始时浓度最低,以及表二所列的四组不同薯条中细胞液开始时浓度最低的分别是()表一表二溶液ⅠⅡⅢⅣ薯条①②③④质量变化百分率(%)+40-2-3质量变化百分率(%)+40-2-3A.Ⅰ、①B.Ⅰ、④C.Ⅳ、①D.Ⅳ、④D【变式训练】将不同植物的三个未发生质壁分离的细胞置于同一蔗糖溶液中,形态不再变化后的细胞图像如下。则有关各细胞液的浓度判断正确的是()①实验前B<A<C②实验前B>A>C③实验后B≥A=C④实验后B<A<CA.①③B.②③C.①④D.②④B协助扩散自由扩散物质进出细胞的方式主动运输小分子物质

大分子物质

胞吞

胞吐消耗能量顺浓度梯度被动运输载体蛋白复习要点三：物质跨膜运输的方式考点一物质的运输方式

1.几种运输方式的比较

物质种类运输方式方向载体蛋白能量实例小分子物质被动运输自由扩散由高浓度向低浓度不需要不需要水、O2、CO2、甘油、乙醇、苯等协助扩散由高浓度向低浓度需要不需要葡萄糖进入红细胞主动运输由低浓度向高浓度需要需要无机盐离子、氨基酸等大分子物质胞吐由膜内到膜外不需要需要分泌蛋白等胞吞由膜外到膜内不需要需要变形虫吞食绿脓杆菌0细胞外液浓度运输速率自由扩散0细胞外液浓度运输速率协助扩散主动运输0氧气浓度运输速率0载体数量运输速率[易混易错]特别关注5个易混易错点(1)胞吞和胞吐不是跨膜运输。胞吞和胞吐是借助于膜的融合完成的，与膜的流动性有关，是大分子和颗粒性物质进出细胞的物质运输方式，消耗能量。(2)物质进出细胞核并非都通过核孔。核孔是RNA和蛋白质等大分子进出细胞核的通道；小分子物质进出细胞核是通过跨膜运输实现的，不通过核孔。(3)Na＋、K＋等无机盐离子一般以主动运输进出细胞，但也可通过协助扩散(或离子通道)进出细胞。2.物质跨膜方式图解【思维拓展】(1)载体蛋白是细胞膜上的一种蛋白质,它具有特异性,不同物质的载体蛋白不同,不同细胞膜上载体蛋白的种类和数量也不同。(2)载体蛋白具有饱和性,当细胞膜上的载体蛋白达到饱和时,细胞吸收该运载物质的速率不再随物质浓度的增大而增大。(3)胞吞和胞吐进行的结构基础是细胞膜的流动性;胞吞和胞吐与主动运输一样也需要能量供应,如果细胞的ATP合成受阻,则胞吞和胞吐作用不能继续进行。【典例1】下表是人体成熟红细胞中与血浆中的K+和Mg2+在不同条件下的含量比较,据表分析不正确的是()

用鱼藤酮处理后 用乌本苷处理后细胞内血浆中细胞内血浆中细胞内血浆中K+1455115135Mg2+351.41.81.4351.4单位:mmol处理前B【变式训练】饭后,小肠腔中葡萄糖浓度比小肠上皮细胞中的高,下列关于小肠上皮细胞吸收葡萄糖的叙述,正确的是()A.葡萄糖的跨膜运输不需要载体蛋白,但消耗ATP分解释放的能量B.葡萄糖的跨膜运输需要载体蛋白,但不消耗ATP分解释放的能量C.葡萄糖的跨膜运输需要载体蛋白,也消耗ATP分解释放的能量D.葡萄糖的跨膜运输不需要载体蛋白,也不消耗ATP分解释放的能量C考点二影响跨膜运输的因素

（1）影响自由扩散的因素：（2）影响协助扩散的因素：（3）影响主动运输的因素：细胞膜内外物质的浓度差a细胞膜内外物质的浓度差b细胞膜上载体的种类和数量a、载体的种类和数量b、能量：凡能影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温度等。2.曲线分析(1)物质浓度:(2)氧气浓度:(3)温度:【高考警示】(1)运输速率与O2浓度无关的运输方式除自由扩散外还有协助扩散。(2)影响协助扩散运输速率的因素除载体蛋白数量外还有浓度差。

【典例2】如图中曲线a、b表示物质跨膜运输(不包括胞吞和胞吐)的方式,下列表述错误的是()A.只有在氧气存在时才会发生方式b所示的物质运输B.质壁分离过程中,水分子通过方式a进出细胞C.方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关D.b运输方式能体现细胞膜的选择透过性A【变式训练】如图M2曲线表示番茄根细胞对K+的吸收速率和氧分压的关系,M1曲线表示在g点改变某种实验条件后可能出现的变化趋势。据图分析,下列叙述正确的是()AA.f、g两点催化根细胞细胞呼吸的酶有所不同B.M2曲线g点以后限制K+吸收速率的主要因素是K+的浓度C.g点根细胞内参与该过程的细胞器有线粒体、核糖体和中心体D.g点以后,采取中耕松土的措施可使曲线呈现M1的变化趋势物质运输方式的判断方法【典例】(2013·合肥模拟)某科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关系,分别用下列四种曲线表示:在研究肝细胞运输物质X时,发现与曲线②和③相符,试问:细胞膜运输物质X的方式是()A.主动运输B.自由扩散C.胞吞和胞吐D.协助扩散D【方法归纳】关于物质运输方式的判断,常从以下三个方面归纳:(1)根据分子大小与载体蛋白、能量的需要判断:

(2)根据曲线判断:①随物质浓度的增加,有饱和点的曲线表示协助扩散或主动运输(如图甲);②成正比关系的曲线表示自由扩散(如图乙);③与呼吸作用或氧浓度有关系的曲线表示主动运输(如图丙)。(3)根据运输方向判断:逆浓度梯度运输的都是主动运输。

【易错提醒】(1)需要载体蛋白协助的运输方式除主动运输外,还有协助扩散。(2)从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外,还有协助扩散,有些主动运输也可以从高浓度到低浓度运输。(3)在跨膜运输方式中,只有主动运输需要能量。(4)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为协助扩散,小肠上皮细胞吸收葡萄糖则是主动运输。【变式训练】如图为某种离子跨膜运输的示意图,由此做出的判断正确的是()A.图中离子跨膜的正确顺序是乙→丙→甲B.离子跨膜有随机性并消耗ATP中的能量C.磷脂的运动使离子跨膜的通道自动开闭D.图示的离子跨膜方式为协助扩散A5.如图中能正确表示植物根细胞K+吸收量与有关因素关系的是()B7.(201