高三生物一轮复习课件第6讲细胞的物质输入和输出

第4章

知识框架细胞的物质输入和输出被动运输主动运输自由扩散协助扩散胞吞和胞吐5．下图是一种叶绿素分子和血红素分子的局部结构简图。回答下列问题：渗透作用必须通过选择透过性膜(半透膜)，扩散则不一定需要；扩散适用于各种物质，渗透仅指溶剂分子。因此，渗透是一种特殊的扩散。2.为什么吃比较咸的食物时嘴唇会感觉比较干？与细胞内液相比，外界溶液浓度高，口腔上皮细胞失水。3.对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象，这是为什么？与细胞液相比，外界溶液浓度高，植物细胞失水。考点二：动植物细胞的吸水和失水[典例]下图中曲线a、b表示被动运输的两种跨膜运输方式，下列表述正确的是()A.被动运输需要消耗能量B.a运输方向为顺浓度梯度，b运输方向为顺浓度梯度C.脂溶性小分子物质能通过方式a运输D.抑制细胞呼吸对方式a和b的运输速率均有影响C考点三：被动运输的概念、分类、特点及实例等第1节

知识框架被动运输渗透作用动植物细胞的吸水和失水

被动运输的概念、分类、特点及实例等考点1渗透作用清水蔗糖浓度差玻璃纸（赛璐玢）：一种半透膜，水分子可以自由通过，蔗糖分子不能通过。1.渗透现象分析考点1渗透作用水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散具有半透膜

;半透膜两侧存在浓度差。2.概念3.发生渗透作用的条件考点1渗透作用1.渗透现象分析①漏斗内液面升高的原因是什么？单位时间内由清水侧进入蔗糖溶液的水分子多于由蔗糖溶液进入清水的水分子。②漏斗内的液面不会一直上升的原因是什么？随着液面不断上升，漏斗内液体的压强越来越大，从而使水分子从漏斗内移向烧杯的速度加快，水分子进出漏斗的速率越来越接近，直至完全相等，漏斗内液面不再升高。考点1渗透作用1.渗透现象分析③渗透平衡后，水分子不再进出半透膜了吗？不是，水分子仍然进出半透膜，但是进出的速率达到了动态平衡。④渗透平衡后，半透膜两侧溶液浓度相等吗？蔗糖分子无法通过半透膜，因此半透膜两侧浓度不可能相等，仍然是蔗糖一侧的浓度较大。[典例]如图所示是渗透装置示意图，关于在长颈漏斗管内液面上升过程中的有关叙述，正确的是()A水分子只能通过半透膜从烧杯进入漏斗进行单向移动B.液面上升的速率先逐渐加快然后减慢最终液面维持稳定C.当半透膜两侧水分子进出速率相等时，两侧溶液浓度相等D.半透膜两侧溶液的浓度差越大，上升的高度越高D考点1渗透作用[变式应用]若将图中的蔗糖溶液改为溶质能通过半透膜的葡萄糖溶液,渗透平衡时液面如何变化？半透膜两侧溶液的浓度大小如何?考点1渗透作用液面相平；半透膜两侧溶液浓度相同。考点2动植物细胞的吸水和失水1.动物细胞的吸水和失水渗透作用产生的条件作出假设具有半透膜

半透膜两侧存在浓度差水分子进出动物细胞也是通过渗透作用实验设计将哺乳动物的红细胞放入不同的氯化钠溶液中，一段时间后，观察细胞形态变化实验结果实验结论水进出动物细胞也是通过渗透作用清水高浓度NaCl生理盐水吸水膨胀失水皱缩形态不变外<内：外>内：外=内：——细胞膜——细胞质浓度和外界溶液浓度考点2动植物细胞的吸水和失水2.植物细胞的吸水和失水细胞壁（全透性）细胞膜细胞质液泡膜细胞液原生质层水进出细胞，主要指水经过原生质层进出液泡原生质体是生物细胞中除去细胞壁后剩余的由细胞膜包裹的活性部分。伸缩性小考点2动植物细胞的吸水和失水2.植物细胞的吸水和失水提出问题作出假设设计实验水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？原生质层是不是相当于一层半透膜？水分进出植物细胞是通过渗透作用；原生质层相当于一层半透膜。①制作临时装片,观察植物细胞正常形态；②将植物细胞浸润在较高浓度的溶液中，观察其大小变化；③再将植物细胞浸润在清水中，观察其大小的变化。实验过程考点2动植物细胞的吸水和失水2.植物细胞的吸水和失水实验过程紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液中有花青素，使液泡中的细胞液呈紫色，有利于观察。

（1）选材：植物成熟的叶肉细胞呢？

可以，细胞质中有叶绿体，有颜色。根尖分生区细胞？不可以，根尖分生区细胞无大液泡，没有原生质层。考点2动植物细胞的吸水和失水2.植物细胞的吸水和失水实验过程（2）试剂的选择：①对细胞无害。盐酸、酒精等溶液会杀死细胞，不适于用作实验试剂。②

试剂浓度要适宜（0.3g/mL的蔗糖溶液）若蔗糖溶液浓度过低，则不能使细胞发生明显的质壁分离或质壁分离速率较慢。若蔗糖溶液浓度过高，如0.5g/mL的蔗糖溶液，原生质层分离的速率虽快，但不久就会死亡，不能再进行质壁分离实验；（3）操作步骤考点2动植物细胞的吸水和失水2.植物细胞的吸水和失水实验结果浸润在0.3g/mL的蔗糖溶液中浸润在清水中质壁分离质壁分离的复原考点2动植物细胞的吸水和失水2.植物细胞的吸水和失水实验结果观察次数观察现象中央液泡原生质层位置第一次第二次_________(紫色

)_________________第三次_________(紫色_____)_______________逐渐变小与细胞壁逐渐分离逐渐变大变浅逐渐贴近细胞壁（低倍显微镜）该实验中，是否有对照？自身前后对照。植物的原生质层相当于一层半透膜，植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。实验结论有一个紫色的中央大液泡紧贴细胞壁加深考点2动植物细胞的吸水和失水

原因原生质层具有选择透过性细胞壁伸缩性小于原生质层伸缩性内因外因：植物细胞发生质壁分离的原因外界溶液浓度大于细胞液浓度渗透装置动物细胞植物细胞半透膜内部溶液外界溶液细胞膜细胞内液原生质层细胞液对比渗透装置和动植物细胞玻璃纸（赛璐玢）蔗糖清水氯化钠溶液蔗糖和清水考点2动植物细胞的吸水和失水①细胞质壁分离过程中，细胞液的浓度和细胞的吸水能力有什么变化？质壁分离复原过程中，两者又有什么变化？质壁分离过程中，随着质壁分离程度增大，细胞液的浓度增大，植物细胞吸水能力增强；质壁分离复原过程中，随着质壁分离复原的进行，细胞液的浓度变小，植物细胞吸水能力减弱。②若将蔗糖溶液换成KNO3、甘油、尿素、乙二醇等，植物细胞如何变化？可发生质壁分离和自动复原。因为K＋、NO3-、甘油、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。考点2动植物细胞的吸水和失水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，不会发生自动复原现象(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、尿素、乙二醇等)中可发生质壁分离，并能自动复原，因为K＋、NO3-、甘油、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。考点2动植物细胞的吸水和失水③细胞质壁分离过程中，随着水分交换逐渐达到平衡，细胞液浓度与外界蔗糖溶液浓度大小如何比较？

在细胞质壁分离过程中，细胞会失去水分，导致细胞液浓度上升。这个过程会一直持续，直到细胞液浓度与外界蔗糖溶液浓度相等，此时水分交换达到平衡。因此，当水分交换逐渐达到平衡时，细胞液浓度等于外界蔗糖溶液浓度。3．将若干生理状况基本相同、长度为4cm的鲜萝卜条分为四组，分别置于清水(对照组)和浓度相同的尿素溶液、KNO3溶液和蔗糖溶液三种溶液中(实验组)。实验组分别编号为1、2、3组。测量每组萝卜条的平均长度，结果如下图。据图分析回答下列问题。(1)实验组中是否都发生了质壁分离和复原现象？判断依据是？3组只发生质壁分离；据图分析可知，在尿素溶液中，萝卜条先变短再变长，最后保持原来的长度不变，说明细胞先失水，后来由于尿素进入细胞，细胞吸水复原；在KNO3溶液中，萝卜条先变短再变长，最后保持原来的长度不变，说明细胞先失水，后来K＋、NO3-进入细胞，细胞吸水复原；在蔗糖溶液中，萝卜条失水变短，之后长度未恢复，细胞只发生质壁分离。

3．将若干生理状况基本相同、长度为4cm的鲜萝卜条分为四组，分别置于清水(对照组)和浓度相同的尿素溶液、KNO3溶液和蔗糖溶液三种溶液中(实验组)。实验组分别编号为1、2、3组。测量每组萝卜条的平均长度，结果如下图。据图分析回答下列问题。(2)1组中的尿素分子和2组中的K＋、NO3-都进入了细胞，进入的方式分别为？自由扩散和主动运输。

(1)判断成熟植物细胞的死活。例：持续观察在0.3g/mL蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞，发现中央液泡逐渐变小，说明()A.细胞壁是一层半透膜

B.洋葱表皮细胞已经死亡C.蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度

D.细胞液的浓度逐渐增大D实验拓展应用考点2动植物细胞的吸水和失水(2)测定细胞液浓度范围例：将洋葱鳞片叶放在0.45mol/L蔗糖溶液中，细胞发生质壁分离；放在0.35mol/L的蔗糖溶液中，细胞有胀大趋势，放在0.4mol/L的蔗糖溶液中，细胞几乎不发生变化，这表明()A.洋葱表皮细胞已经死亡B.细胞膜不允许水分子自由通过C.蔗糖分子进入细胞导致渗透平衡D.细胞液浓度为0.4mol/L左右D考点2动植物细胞的吸水和失水例.下图表示以洋葱表皮为材料及清水、0.3g/mL蔗糖溶液、0.5g/mL蔗糖溶液、0.3g/mL尿素溶液进行相关实验（时间1表示开始用四种溶液分别处理洋葱表皮；时间2表示开始用清水处理洋葱表皮），测得该细胞原生质体体积变化，图中代表尿素溶液处理结果的是（）A.aB.bC.cD.dB(3)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)考点2动植物细胞的吸水和失水考点3被动运输的概念、分类、特点及实例等1、概念

像水分子一样，物质以扩散方式进入细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量的跨膜运输方式。考点3被动运输的概念、分类、特点及实例等2.分类、特点（1）自由扩散（2）协助扩散①顺浓度梯度（高浓度→低浓度）②不需要能量特点：①顺浓度梯度（高浓度→低浓度）特点：②不需要能量③不需要转运蛋白③需要转运蛋白考点3被动运输的概念、分类、特点及实例等2.分类及特点协助扩散协助扩散载体蛋白通道蛋白转运蛋白①载体蛋白：与通过的物质相结合；转运时会发生自身构象的改变；②通道蛋白：不与通过的物质相结合；转运时不会发生自身构象的改变。3.细胞外的K＋能够通过离子通道进入植物的根细胞。离子通道是由

复合物构成的，其运输的特点是

(答出1点即可)。一种离子通道只允许一种离子通过

蛋白质考点3被动运输的概念、分类、特点及实例等3.实例自由扩散：协助扩散：O2、CO2等气体分子；甘油、乙醇、苯、脂肪酸、固醇等脂溶性的小分子有机物；尿素等小分子葡萄糖进入红细胞考点3被动运输的概念、分类、特点及实例等水分子跨膜运输方式自由扩散协助扩散（少数）（多数）第2节

知识框架主动运输与胞吞胞吐概念特点实例概念特点实例主动运输胞吞胞吐考点1主动运输1.概念

物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应释放的能量。2.特点①逆浓度梯度（低浓度→高浓度）②需要载体蛋白③需要能量3.实例：小肠上皮细胞吸收葡萄糖和氨基酸考点1主动运输[易错提醒]

某物质进出细胞的方式并非固定的一种：葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散，而葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为主动运输；静息电位形成时K＋外流与动作电位形成时Na＋内流均为协助扩散，但K＋、Na＋在其他细胞中的跨膜运输一般为主动运输。1．在长期的生物进化过程中，生物体内的细胞能够逆浓度梯度吸收或排出物质，其意义是？保证活细胞能够按照生命活动的需要主动选择吸收所需营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。

4．细胞外的K＋可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。在有呼吸抑制剂的条件下，根细胞对K＋的吸收速率降低，原因是？

K＋通过载体蛋白逆浓度梯度运输需要消耗能量，呼吸抑制剂使细胞呼吸作用减弱，从而使产生的能量减少。

考点2胞吞胞吐1.概念①胞吞：当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合