高三生物一轮复习课件 【循津引渡+建构迁移】物质运输

搭建知识框架4.1被动运输2.动物细胞的吸水和失水3.植物细胞的吸水和失水一、水进出细胞的原理二、探究植物细胞的吸水和失水1）细胞壁的特性（3条）2）原生质层的定义；原生质层的特点3）细胞液是哪里的液体;浓度差是哪两者之间的差值4）什么是质壁分离；什么是质壁分离复原？5）质壁分离发生的内因、外因是什么？6）处于质壁分离状态下的细胞下一步是吸水、失水还是

处于水分进出动态平衡？1.渗透作用1）动物细胞相当于半透膜的是哪部分；

具体是那两者之间的浓度差2）哺乳动物的红细胞放入不同浓度的氯化钠溶液

中时将会发生什么变化？3）水进出细胞通过什么作用？1）渗透作用的概念2）渗透的方向3）发生条件：2条，注意：浓度是指溶质物质的量浓度。4）1g葡萄糖和1g蔗糖完全溶解后，哪种物质溶液物质的量浓

度大？水往哪侧渗透？5）针对渗透作用的装置，液面稳定后还有水分子的进出吗，哪侧溶液浓

度高？如果蔗糖分子那侧加入蔗糖酶，液面怎么变化？6）渗透作用原理的应用（理解）三、自由扩散和协助扩散搭建知识框架4.1被动运输一、水进出细胞的原理二、探究植物细胞的吸水和失水三、自由扩散和协助扩散1.该实验原理：2条2.实验步骤要求熟悉。3.为什么选取洋葱鳞片叶外表皮细胞，黑藻细胞也可以作为实验材料为什么？4.蔗糖溶液如何处理的，为什么选用0.3g/ml的蔗糖溶液？5.由蔗糖溶液如何换成清水的？6.该实验整个过程使用的都是低倍显微镜，细胞失水越多，细胞液的浓度越大，吸水能力

越强。7.整个实验的过程中细胞的大小是否发生变化？8.该实验结论是什么：3条？9.本实验存在几组对照实验？9.什么样的细胞能发生质壁分离及质壁分离复原？什么样的细胞不存在该现象？10.什么样的溶液可发生质壁分离后又自动复原：3个例子11.蒸馏水、物质的量浓度为0.3mol/L的蔗糖溶液和0.5mol/L的尿素溶液中，原生质体

(即植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积随时间变化是怎样的？12.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要求掌握13.

植物细胞质壁分离及复原的应用：4类应用要求理解1.被动运输的概念？分为哪两类？2.自由扩散的概念、特点、影响因素、举例3.协助扩散的概念、特点、影响因素、举例4.转运蛋白分哪两类？5.水进出细胞的方式有几种？6.同一种物质进入不同细胞的方式不一定相同，举例说明7.同一物质出入同一细胞的方式也不一定相同，举例说明1.物质的浓度（差）2.转运蛋白数量3.氧气含量4.温度4.2主动运输与胞吞胞吐主动运输胞吞和胞吐1.主动运输的概念？2.主动运输的特点:3条3.举例4.影响主动运输的因素有哪些？5.主动运输的意义是什么？6.葡萄糖进红细胞是哪种运输方式，进入小肠绒毛细胞和肾小管细胞

是哪种运输方式？1.胞吞的概念、运输方向、能量来源、举例2.胞吐的概念、运输方向、能量来源、举例3.胞吞和胞吐的意义是什么？4.胞吞和胞吐体现了细胞膜什么特点？是否需用转运蛋白？影响物质跨膜运输因素整体框架介绍1.原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质2.质壁分离发生的条件：①细胞液的浓度小于外界溶液浓度②活的成熟的植物细胞3.质壁分离发生的原因：①细胞液的浓度小于外界溶液浓度②原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大4.选择透过性的结构基础：细胞膜上转运蛋白的种类和数量，或转运蛋白空间结构的变化5.主动运输意义：主动选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，保证细胞和个体生

命活动的需要。任务：学习活动3：辨析物质跨膜运输的方式①资料1中几种物质的运输有什么共同点？这是什么运输方式？②该过程体现了质膜的什么特点？1、任务：小组设计并完成实验，分析拓展提升中的思考问题2、达标验收：思维判断探究路线图辨析物质跨膜运输的方式模拟渗透现象，探究水进出细胞的原理任务：观看271BAY中渗透现象的视频资源，结合视频、水分进出哺乳动物成熟红细胞示意图和植物细胞结构图，模拟质壁分离及其复原实验，思考：①渗透作用发生的原理，条件，以及出现的现象。②观察植物细胞的质壁分离和复原实验，大体描述实验过程，分析注意事项。③植物细胞质壁分离及复原的应用设计实验，探究植物吸收无机盐的方式红细胞置于溶液中红细胞正常，无变化外界溶液浓度____细胞质的浓度外界溶液浓度____细胞质的浓度外界溶液浓度____细胞质的浓度=<>红细胞膨胀，甚至涨破红细胞吸水红细胞皱缩红细胞失水充当半透膜的是？动物细胞相当于一个渗透装置。动物细胞通过渗透作用吸水或失水成熟植物细胞置于溶液中外界溶液浓度____细胞液的浓度外界溶液浓度____细胞液的浓度外界溶液浓度____细胞液的浓度植物细胞膨胀植物细胞吸水植物细胞正常，无变化质壁分离植物细胞失水成熟植物细胞是一个渗透装置，通过渗透作用吸水或失水。><=渗透作用：指水或其它溶剂分子通过半透膜的扩散总结：水的运输方向①从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透②顺浓度梯度运输（高浓度流向低浓度）③水由低浓度溶液流向高浓度溶液一、水进出细胞的原理关于半透膜：一些物质能透过另一些物质不能透过的多孔性薄膜，比如动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜注意：这里的浓度是溶质物质的量浓度，不是溶质的质量浓度。例如向两烧杯水中，各加入1g葡萄糖和1g蔗糖完全溶解后，葡萄糖溶液的物质的量浓度大于蔗糖溶液物质的量浓度1）概念：3）

发生条件:具有半透膜；半透膜两侧的溶液具有浓度差4）对渗透作用的理解溶液A浓度大于溶液B，水分子净移动方向从B

A移动

溶液A浓度小于溶液B，水分子净移动方向从AB移动水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散，称为渗透作用。2）

渗透的方向：水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的

一侧渗透。1.渗透作用如果在漏斗中加入蔗糖酶，液面会怎么变化（前提半透膜允许单糖分子通过）：先升高，后下降，最终内外液面平齐。一、渗透作用模型思考：1.漏斗内的液面为何会升高？会无限制的升高吗？2.达到动态平衡时，是否有水分子进出细胞？3.动态平衡时，半透膜两侧的浓度相等吗？1.由于单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量，使得管内液面升高半透膜：某些物质可透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜选择透过性膜：是生物膜，具有选择透过性思考：1.半透膜和选择透过性膜2.①原生质层指？②细胞液指哪种结构中的液体？③为何要比较细胞液浓度与外界溶液浓度的大小？④根表皮细胞主要通过渗透作用吸水，是因为具有哪种结构？3.关于浓度差选择透过性的结构基础：细胞膜上转运蛋白的种类和数量，或转运蛋白空间结构的变化2.液面稳定时，处于动态平衡，两者之间还是有水分子进出，只不过数目基本相同。3.液面稳定后，只要存在液面差，原高浓度的溶液仍大于原低浓度的溶液细胞膜相当于半透膜例题：体积与质量浓度相等的葡萄糖溶液和蔗糖溶液用半透膜隔开，①半透膜只允许水分子通过，不允许葡萄糖和蔗糖通过开始液面相等，一段时间后液面变化？②半透膜允许水分子和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过。开始液面相等过一段时间后将会怎样变化？变式：如果是将质量浓度改为物质的量浓度呢？[特别提醒]

发生渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达平衡状态，既不可看作没有水分子移动也不可看作两侧溶液浓度相等。A．甲高于乙B．先甲低于乙，后乙低于甲C．乙高于甲D．先甲高于乙，后乙高于甲①A②D

质量浓度相同的蔗糖溶液和葡萄糖溶液，由于相对分子质量不同，蔗糖的物质的量浓度小于葡萄糖的物质的量浓度，即单位体积蔗糖溶液中水分子数多于葡萄糖溶液中的水分子数。在I情况下，水分子从蔗糖溶液向葡萄糖溶液扩散的多，导致左侧液面高于右侧液面，到动态平衡时，左侧溶液浓度大于右侧溶液浓度

在Ⅱ情况下，由于单位体积蔗糖溶液中水分子数少于葡萄糖溶液中水分子数，左侧液面先升高，由于葡萄糖也能通过半透膜，最终右侧溶液物质的量浓度更高，导致右侧液面升高且高于左侧液面，达到动态平衡时，右侧溶液浓度大于左侧溶液浓度，在一只U型管底部中央放置了不允许二糖通过的半透膜（对单糖的通透性未知）；将U形管左侧和右侧分别倒入等量的质量分数相等的蔗糖溶液和麦芽糖溶液；在U形管的两侧同时滴入等量的麦芽糖酶溶液；分析右侧液面的变化情况。感受模考题若半透膜不允许单糖分子通过，液面升高至一定高度后停止若半透膜允许单糖分子透过，液面先上升至一定高度后再下降。

某兴趣小组用图甲研究渗透作用，a和b均为蔗糖溶液，c允许单糖通过。图乙为实验结果。下列说法正确的是A．烧杯中蔗糖溶液浓度大于漏斗中蔗糖溶液浓度B．若t2时刻烧杯中加入蔗糖酶，则h最终将下降C．t2时刻半透膜两侧蔗糖溶液浓度相同D．若t2时刻漏斗中加入蔗糖酶，则h将先上升后下降A、漏斗液面高于烧杯说明漏斗中蔗糖溶液浓度大于烧杯中蔗糖溶液浓度，A错误；B、若t2时刻漏斗中加入蔗糖酶，蔗糖分解为单糖，漏斗内溶液浓度会先上升，由于c允许单糖通过，继而漏斗内溶液浓度会下降，则h将先上升后下降，B错误；C、t2时刻半透膜两侧水分子进出速度相等，但是由于漏斗与装置的液面不一样高，所以膜两侧溶液浓度不可能相等，C错误；D、若t2时刻漏斗中加入蔗糖酶，蔗糖分解为单糖，漏斗内溶液浓度会先上升，由于c允许单糖通过，继而漏斗内溶液浓度会下降，则h将先上升后下降，D正确；2.质壁分离及其复原实验----植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)2.原理和现象1）成熟植物细胞的结构注意：发生质壁分离的内因是原生质层比细胞壁的伸缩性大；

外因是外界溶液浓度大于细胞液浓度注意：对于成熟的植物细胞，水进出细胞主要指水经过原生质层进出液泡。2.实验步骤——观察植物细胞的质壁分离和复原实验选材特点：洋葱鳞片叶外表皮有大液泡，细胞液为紫色，便于观察。此外，用黑藻细胞也可以，因为黑藻细胞的细胞质中含有较多绿色的叶绿体，也可以明显观察到质壁分离现象。选用0.3g/ml蔗糖溶液的原因：既能明显出现质壁分离现象，又不会因浓度过高造成植物细胞因失水过多而死亡。注意：1.先加的是蔗糖溶液，然后加的是清水；2.整个实验过程只用到低倍显微镜注意：1.由于细胞壁是全透的，因此发生质壁分离时，在原生质层和细胞壁之间的溶液是外界溶液；2.细胞失水越多，细胞液的浓度越大，吸水能力越强从盖玻片一侧滴入蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引，重复几次。从盖玻片一侧滴入清水，在另一侧用吸水纸吸引，重复几次。1.你能大体描述实验过程吗？2.选材：活的成熟的植物细胞（紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞）3.质壁分离的原因（外因内因）4.外界溶液选择了0.3g/ml的蔗糖溶液，如果选0.1g/ml、0.5g/ml的呢？5.总结质壁分离发生的条件6.质壁分离复原（人工、自动）二、质壁分离及其复原实验思考：①该实验有没有用高倍镜观察？

②该实验用到了引流法，在另一侧用吸水纸吸引的目的是什么？③该实验有没有对照？若有，是怎样体现的？④质壁分离的过程中的变化：a.细胞液浓度b.细胞液渗透压（吸水能力）c.色素的变化（量、颜色）d.细胞壁与原生质层之间充满了什么？⑤该实验除了说明成熟的植物细胞是通过渗透作用吸水和失水的，还可以证明什么？没有使洋葱鳞片叶表皮浸润在蔗糖溶液中前后对照

两组对照实验思考：洋葱内表皮细胞可以发生质壁分离吗？叶肉细胞可以作为观察质壁分离实验的材料吗？①细胞液的浓度小于外界溶液浓度②原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大①细胞液的浓度小于外界溶液浓度②活的成熟的植物细胞证明原生质层相当于一层半透膜证明原生质层伸缩性大于细胞壁证明原生质层具有选择透过性思考1：关于3次观察思考2：一个成熟的植物细胞放于一定浓度的KNO3溶液中,会发生怎样的现象？思考3：质壁分离及其复原实验的拓展应用在“观察植物细胞的质壁分离和复原”的实验中,对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察。下列有关叙述正确的是A．第一次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质区域B．第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处C．吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体,以免污染镜头D．为了节约实验时间,通常可以省略第一次显微观察步骤质壁分离及其复原实验进一步思考先质壁分离，后自动复原开始时，外界KNO3溶液的浓度大于细胞液浓度，植物细胞由于失水而发生质壁分离；但由于K+和NO3－是植物需要的离子，可被植物细胞主动吸收，这样就增大了细胞液的浓度，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，植物细胞再从外界吸收水分，引起质壁分离复原。KNO3溶液、甘油、尿素、乙二醇、葡萄糖1.不同外界溶液中植物细胞的变化分析将成熟植物的细胞依次浸于蒸馏水、物质的量浓度为0.3mol/L的蔗糖溶液和0.5mol/L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，分析如下：(1)A曲线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。(2)B曲线表示细胞在0.5mol/L的尿素溶液中：细胞先因渗透失水而发生质壁分离，后由于尿素能进入细胞，使得质壁分离后的细胞因吸水而自动复原；KNO3、甘油、乙二醇等溶液中也可发生质壁分离后自动复原现象。(3)C曲线表示细胞在0.3mol/L的蔗糖溶液中：蔗糖不能进入细胞，因此质壁分离后细胞不能发生自动复原。关键点拨1）判断成熟植物细胞是否是活细胞2）测定细胞液浓度范围3）比较不同植物成熟细胞的细胞液浓度或溶液浓度的大小4）鉴别不同种类的溶液（如KNO3和蔗糖溶液）拓展2

植物细胞质壁分离及复原的应用2、各种物质出入细胞方式的比较方式被动运输主动运输胞吞胞吐自由扩散协助扩散运输方向高浓度→低浓度（顺浓度梯度）低浓度→高浓度胞外→胞内胞内→胞外是否需要转运蛋白不需要需要需要不需要转运蛋白，但需要与特定的膜蛋白结合是否耗能否是是是举例O2、CO2、甘油、乙醇、苯的跨膜运输人的红细胞吸收葡萄糖小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等吞噬细胞吞噬抗原分泌蛋白、神经递质排出细胞外注意：胞吞和胞吐体现了细胞膜具有一定的流动性；此外胞吞和胞吐的物质可以是固体，也可以是液体。一般是一些颗粒性物质、蛋白质等大分子；不需用转运蛋白。逆浓度梯度浓度差浓度差和转运蛋白载体蛋白和能量思考（一）——跨膜运输方式的判断：1.结合生物膜的结构，考查物质跨膜运输的方式2.跨膜运输与膜的选择透过性和流动性有关3.课本P74—T2三、物质跨膜运输方式①主动运输：氨基酸、核苷酸、葡萄糖、离子（主动运输的意义是什么？都是逆浓度梯度进行的）②自由扩散：尿素、O2、CO2、甘油、胆固醇、性激素、维生素D、乙醇、乙二醇、苯等③协助扩散：葡萄糖进入红细胞、Na+内流、K+外流、顺浓度梯度的有机小分子等④胞吞、胞吐：大分子、神经递质、固体、液体等思考（二）——胞吞胞吐：1.胞吞、胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有什么关系？2.思维判断：①胞吞、胞吐的方式运输的一定是大分子②大分子的运输都是胞吞胞吐③主动运输一定消耗能量，消耗能量的一定是主动运输1.①细胞膜结构的流动性是胞吞、胞吐的基础;②胞吞、胞吐过程中膜的变形本身也体现了膜的流动性2.①×（神经递质有的是大分子，有的

是小分子，但要通过胞吐）

②×（通过核孔）

③×（胞吞胞吐也消耗）介绍转运蛋白1.载体蛋白、通道蛋白的作用机制是什么？2.运输方式与转运蛋白的类型①载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，转运时发生自身构想（空间结构）的改变。②通道蛋白只容许与自身通道的直接和形状相适配、大小和电荷相适应的分子或离子通过，分子或离子不与通道蛋白结合①协助扩散：通过载体蛋白或通道蛋白②主动运输：通过载体蛋白1.由于不同离子或分子的大小和性质不同，不同蛋白质的空间结构差别也很大，所以一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。2.对于主动运输而言（逆浓度跨膜运输）：离子或小分子与载体蛋白的特定部位结合，在细胞内化学反应释放的能量推动下，载体蛋白的空间结构发生变化，将结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧，载体蛋白随后又恢复原状。思考：正常情况下，支气管上皮细胞在运输氯离子时，氯离子首先与CFTR蛋白结合，在细胞内化学反应释放的能量推动下，CFTR蛋白的自身构象发生变化，从而将它所结合的氯离子转运到膜的另一侧。此过程，氯离子只能与CFTR蛋白结合的原因是什么？氯离子的大小和性质与CFTR的结合部位相适应胞吞胞吐了解像蛋白质这样的生物大分子，通过胞吞或胞吐进出细胞，其过程也需要膜上蛋白质的参与，更离不开膜上磷脂双分层的流动性。大分子物质通过胞吞进入胞内，是通过受体分子介导的。首先，大分子结合到细胞表面特定的受体上，大分子与受体结合后，这部分细胞膜内陷，并最终从膜上脱落下来形成小囊泡，由于受体与大分子特异性结合，加之膜内陷与形成囊泡的速度极快，囊泡中含有的胞外液非常少。细胞内合成的一些大分子若需转运到细胞外，首先包裹在囊泡中，然后转移到细胞膜并与细胞膜融合，囊泡中的物质排出细胞外，囊泡的膜成为细胞膜的一部分。对于一些特殊的细胞，它们分泌的物质如激素，神经递质等，也是通过这种方式释放到细胞外。但是，分泌产物的释放是受特定信号调节的。首先是分泌分子由囊泡包裹，移向细胞膜，当细胞接受到分泌信号后，囊泡与细胞膜融合，将分泌分子释放到胞外。根据能量的来源不同，主动运输分为三种类型：ATP驱动泵（利用ATP水解供能）、协同转运（利用离子梯度动力）、光驱动泵（利用光能）。协同运输：是一类靠间接提供能量完成的主动运输方式。物质跨膜运动所需要的能量来自膜两侧离子的电化学浓度梯度，维持这种电化学势能的是钠钾泵或质子泵。在动物细胞，参与协同运输的离子常常是Na+。认识主动运输感受模考题植物叶肉细胞中合成的蔗糖不断运出，再由筛管转运到其他部位。如图为蔗糖分子逆浓度转运至筛管细胞的示意图，①②是筛管细胞膜上的蛋白质。下列相关叙述错误的是（）A.①具有运输H+和催化ATP水解的功能B.筛管细胞膜内侧的H+的浓度高于外侧C.蔗糖分子通过②进入筛管细胞方式为主动运输D.维持筛管细胞膜内外正常的H+浓度梯度有利于蔗糖运输B小肠上皮细胞吸收葡萄糖或各种氨基酸，就是伴随着Na+从细胞外流入细胞内而完成的。在小肠上皮细胞的肠腔面侧分布着Na+-葡萄糖转运体，其上有两个结合位点，可分别与肠腔中的Na+和葡萄糖相结合。体验高考—葡萄糖进出小肠绒毛上皮细胞载体主动运输

葡萄糖浓度差现行教材：小肠液中氨基酸、葡萄糖的浓度远远低于它们在小肠上皮细胞中浓度吸收面积主动运输

协助扩散ATP为主动运输提供能量的一种常见情况

P88自由扩散协助扩散①物质浓度②O2浓度四、影响跨膜运输的因素自由扩散或协助扩散主动运输③温度

a.温度通过影响分子运动从而影响物质的跨膜运输,如图甲。b.温度直接影响转运蛋白的活性从而影响主动运输和协助扩散,如图乙。c.温度通过影响酶的活性影响细胞呼吸,进而影响细胞的能量供应,如图乙。思考：1.P点的限制因素2.能量与物质运输速率的关系曲线图怎样画？3.哺乳动物成熟的红细胞吸收钾离子与氧气浓度的关系曲线