原创2025年高考一轮总复习生物 必修1 第4章 细胞的物质输入和输出配套课件

必修一

分子与细胞第4章细胞的物质输入和输出2025年高考一轮总复习课标要求核心素养命题趋势1.阐明细胞膜具有选择透过性2.举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量；有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4.活动：探究植物细胞的吸水和失水1.生命观念：从细胞的整体协作关系，以及结构与功能的角度理解物质跨膜运输的方式2.科学思维：深刻理解生物膜的多种功能；利用物质跨膜运输的原理进行推理和判断3.科学探究：根据植物细胞的质壁分离与复原实验过程分析实验原理，交流实验结果4.社会责任：利用物质跨膜运输的原理，在日常生活实践中服务于人类，分析解决现实生活中的有关问题，提升社会责任以选择题或者非选择题的形式，重点考查跨膜运输方式的推理及判断；以细胞的失水和吸水为依托考查渗透作用的原理及应用；物质跨膜运输方式的相关实验探究等[考情分析]考点一细胞的渗透吸水与失水1.渗透作用。(1)概念：指水分子(或者其他溶剂分子)通过_______的______。半透膜扩散(2)渗透作用原理。半透膜浓度差大于2.水进出细胞的原理。细胞膜外界溶液(1)动物细胞的吸水和失水的原理。(2)植物细胞的吸水和失水的原理。①条件：具有中央大液泡的成熟植物细胞。②原理。③现象。大于小于等于半透膜与选择透过性膜的比较考点二物质跨膜运输的方式及影响因素1.被动运输。不需要自由扩散和协助扩散

(1)概念：物质以扩散方式进出细胞，________消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。 (2)类型：分为______________________两类。转运高低高低不需要不消耗蛋白2.主动运输。载体蛋白逆需要代谢废物O2浓度(2)Na＋、K＋等无机盐离子一般以主动运输的方式进出细胞，

(1)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。但也可通过协助扩散进出细胞。(3)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。(4)小分子物质的运输方式不一定都是被动运输或主动运输，如神经递质的释放方式是胞吐。3.转运蛋白。协助扩散主动运输不改变改变特异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，转运物质时，自身构象会发生变化。

②通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过，分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合。4.胞吞和胞吐。膜蛋白流动性5.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。(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。(3)氧气含量对跨膜运输的影响：氧气通过影响细胞呼吸进而影响主动运输的速率。(4)温度对物质跨膜运输的影响。【基础测评】1.易错诊断(1)1mol/LNaCl溶液和1mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等。(

)(2)小肠上皮细胞摄入和运出葡萄糖与细胞质中各种溶质分子的浓度有关。()(3)分泌蛋白分泌到细胞外的过程存在膜脂的流动现象。()具有特异性。()(5)大分子有机物要通过载体蛋白才能进入细胞内，并且消耗能量。()答案：(1)×

(2)×

(3)√

(4)√(5)×(4)神经细胞膜上运入K＋的载体蛋白和运出K＋的通道蛋白都2.如图为简单渗透装置，图甲是初始状态，②中浓度大于①，)图乙是一段时间后的平衡状态。下列相关叙述正确的是( A.平衡状态时①的浓度等于② B.平衡状态时没有水分子进入② C.液面上升的速率先慢后快再慢甲乙

D.若②中溶质能通过③，则②也会出现液面上升现象

答案：D)3.下列有关物质跨膜运输的叙述，错误的是(A.细胞通过主动运输吸收物质需要消耗能量B.蛋白酶的分泌依赖于生物膜的流动性C.乙醇以自由扩散的方式进入细胞D.对细胞有害的物质都不能通过细胞膜答案：D答案：A4.(2023年浙江高考)缬氨霉素是一种脂溶性抗生素，可结合在微生物的细胞膜上，将K＋运输到细胞外(如图所示)，降低细胞内外的K＋浓度差，使微生物无法维持细胞内离子的正常浓度而死亡。下列叙述正确的是(

)A.缬氨霉素顺浓度梯度运输K＋到膜外

B.缬氨霉素为运输K＋提供ATPC.缬氨霉素运输K＋与质膜的结构无关

D.缬氨霉素可致噬菌体失去侵染能力

考向1渗透作用现象分析及细胞的吸水和失水

[典例1](2021年广东高考)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，下图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是()A.比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后>①处理后B.质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中C.滴加③后有较多水分子进入保卫细胞D.推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③

解析：①细胞处吸水量少于③处细胞，说明保卫细胞细胞液浓度①处理后>③处理后，A错误。②处细胞失水，故质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中，B正确。滴加③后细胞大量吸水，故滴加③后有较多水分子进入保卫细胞，C正确。推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③，D正确。答案：A(1)水分子的移动方向是双向的，但最终结果是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数多。(2)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。

【考向集训】

1.(2022年全国甲卷)植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞，分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中，当水分交换达到平衡时观察到：①细胞a未发生变化；②细胞b体积增大；③细胞c发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换，下列关于这一实验的叙述，不合理的是()A.水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度B.水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b＞细胞a＞细胞cC.水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度D.水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度

解析：浸泡在蔗糖溶液中的b细胞的体积明显增大，这说明b细胞从蔗糖溶液中吸水，即水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度，A正确。三种不同浓度的植物细胞分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液中，a细胞的体积基本不变，b细胞的体积增大，c细胞发生了质壁分离，可判断细胞液浓度的大小关系为细胞b＞细胞a＞细胞c，B正确。细胞c质壁分离过程中，细胞液中水分子进入蔗糖溶液，使蔗糖溶液比最初蔗糖溶液浓度变小，由题干信息可知，“细胞a在蔗糖溶液中未发生变化”，说明细胞a的细胞液浓度与最初蔗糖溶液浓度相等，而水分交换平衡时细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度，故水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度，C错误。水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度，D正确。

答案：C考向2物质跨膜运输方式的判断答案：B【考向集训】2.(2023年湖南高考改编)盐碱化是农业生产的主要障碍之一。植物可通过质膜H＋泵把Na＋排出细胞，也可通过液泡膜H＋泵和液泡膜NHX载体把Na＋转入液泡内，以维持细胞质基质Na＋稳态。下图是NaCl处理模拟盐胁迫，钒酸钠(质膜H＋泵的专一抑制剂)和甘氨酸甜菜碱(GB)影响玉米Na＋的转运和相关载体活性的结果。下列叙述正确的是(

)A.溶质的跨膜转运都会引起细胞膜两侧渗透压的变化B.GB可能通过调控质膜H＋泵活性增强Na＋外排，从而减少细胞内Na＋的积累Na＋外排多，若用钒酸钠处理抑制了质膜H＋泵后，NaCl、NaCl＋

解析：溶质的跨膜转运不一定都会引起细胞膜两侧渗透压的变化，如正常细胞为维持相对稳定的渗透压时刻进行跨膜运输，A错误。由图示可知，在盐胁迫条件下，NaCl＋GB组比NaCl组C.GB引起盐胁迫下液泡中Na＋浓度的显著变化，与液泡膜H＋泵活性有关

D.盐胁迫下细胞质基质Na＋排出细胞或转入液泡都能降低植物的耐盐性答案：BGB两组Na＋外排基本相同，说明GB可能通过调控质膜H＋泵活性增强Na＋外排，从而减少细胞内Na＋的积累，B正确。盐胁迫下，NaCl、NaCl＋GB两组液泡膜H＋泵活性相同，说明GB对液泡膜H＋泵活性无影响，C错误。由题干信息“植物可通过质膜H＋泵把Na＋排出细胞，也可通过液泡膜H＋泵和液泡膜NHX载体把Na＋转入液泡内，以维持细胞质基质Na＋稳态”可知，盐胁迫下细胞质基质Na＋排出细胞或转入液泡都能维持细胞质基质Na＋稳态，从而增强植物的耐盐性，D错误。考向3影响物质跨膜运输的因素分析

【考向集训】

3.(2023年广东一模)如图是钾离子通道模式图，它由四个相同的亚基形成了一个倒圆锥体，在宽的一端外部有一个选择性的“过滤器”。下列叙述错误的是()A.K＋通过通道蛋白时不需要与通道蛋白结合B.此通道蛋白对通过的离子具有选择性C.此通道的运输速率受到K＋浓度差的影响D.此通道蛋白对K＋的运输可以双向进行

解析：通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大答案：D小和电荷相适宜的分子或离子通过，K＋通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，A正确。此通道蛋白对通过的离子具有选择性，例如，水分子和Na＋不能借助K＋通道蛋白进出细胞，B正确。K＋可通过通道蛋白进出细胞，则其方式是协助扩散，膜内外物质浓度梯度的大小会直接影响协助扩散速率，浓度差越大扩散速率越快，C正确。钾离子通道由四个相同的亚基形成了一个倒圆锥体，在宽的一端外部有一个选择性的“过滤器”，故此通道蛋白对K＋的运输只能单向进行，D错误。

植物细胞的吸水和失水1.实验原理。(1)成熟的植物细胞的原生质层相当于一层________。(2)________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_____。半透膜细胞液大2.实验步骤。紫色紧贴逐渐变小加深逐渐变大

本实验存在的两组对照实验：本实验存在的两组实验均为自身对照，自身对照指对照组和实验组在同一研究对象上进行，是实验前后之间的对照。3.质壁分离及复原发生的条件。(1)从细胞角度分析。①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离及复原现象。②具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离及复原现象。(2)从溶液角度分析。

①在一定浓度(溶质不能透过半透膜)的溶液中只会发生质壁分离现象，不能发生自动复原现象(只有用清水或低渗溶液处理，方可复原)。②在一定浓度(溶质可透过半透膜)的溶液(如KNO3、甘油、尿尿素、乙二醇等可转运到细胞内，使细胞液浓度升高，细胞渗透吸水而发生自动复原。③在高浓度溶液中可发生质壁分离现象，但不会发生质壁分离复原现象。④盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适合做质壁分离实验的溶液。空白对照对照组为自然状态下不做处理的对象组，实验组为施加实验变量处理的对象组自身对照实验处理前的对象组为对照组，实验处理后的对象组为实验组对照实验的类型及实验组、对照组的确认相互对照不单设对照组，而是几个实验组相互对照。如“影响酶活性的条件”的实验中，探究温度对酶活性的影响时，要用热水、正常温度的水、冰水三个实验组来探究温度对酶活性的影响，进行相互对照，以得出相应的实验结论条件对照即给对象施加某种实验处理，虽不是检验假设需要的，但更能充分说明实验变量的对照。例如，在用动物激素饲喂小动物的实验方案中，饲喂甲状腺激素的为实验组；饲喂甲状腺抑制剂的是条件对照组；不饲喂药剂的是空白对照组(续表)

[典例](2022年湖南高考)原生质体(细胞除细胞壁以外的部分)表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单胞菌，其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是()组：0.3mol·L-1

NaCl

乙组：1.0mol·L-1

NaCl丙组：1.5mol·L-1

NaClA.甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，表明细胞中NaCl浓度≥0.3mol·L-1B.乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原C.该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加D.若将该菌先65℃水浴灭活后，再用NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化

解析：甲组中原生质体表面积随时间变化逐渐增大，说明细胞吸水，外界溶液浓度低于细胞内溶液浓度，但