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文档简介
高中生物学2025届一轮复习课例第二单元
细胞的结构、功能和物质运输
第07讲物质运输(1)阐明细胞膜具有选择透过性。(2)实验:观察植物细胞的质壁分离和复原。(3)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。(4)举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。复习目标
考情分析新旧教材对比增:①渗透作用概念及方向;②影响自由扩散和协助扩散运输速率的因素;③胞吞、胞吐的实例。改:①被动运输和协助扩散的概念;②胞吞、胞吐属于物质的跨膜运输方式。删:物质跨膜运输的其他实例。强化:胞吞、胞吐由小字改为宋体。考点由高考知核心知识点预测物质运输考点一:渗透作用(3年4考,全国卷3年1考)(2022·全国卷、2022·浙江卷、2022·湖南卷、2022·湖北卷)渗透作用题型:选择题、解答题内容:(1)渗透作用、物质跨膜运输都可能考察;(2)主要考查质壁分离与复原实验的应用、或结合课本其他基础实验考查课本内结本实验知识考点二:水分子进出细胞的实例分析(3年12考,全国卷3年4考)(2022·湖北卷、2022·全国甲卷)水分子进出细胞(2023·江苏卷、2022·浙江卷)观察植物细胞的质壁分离和复原考点三:物质出入细胞的方式及影响因素(3年24考,全国卷3年4考)(2023·山西卷)葡萄糖进出细胞的方式(2023·浙江卷)K+进出细胞的方式(2023·湖南卷、2023·山东卷、2023·天津卷、2023·浙江、2023·湖北卷)主动运输(2022·湖北卷)水通道蛋白导入生活中的生物学“海水稻是指能在盐(碱)浓度0.3%以上的盐碱地生长、且单产可达300kg/667m2以上的一类水稻品种,盐碱地中含过量的钠盐,会对海水稻的生存造成威胁”。海水稻可以在盐碱地生长,与其自身的结构有什么联系?你能说出过量钠盐威胁海水稻生存的原理吗?任务一渗透作用渗透装置及现象分析活动1、思考、分析并回答问题1.渗透作用的概念是什么?结合右图分析渗透作用与扩散作用有何关联?2.根据渗透作用概念分析,渗透作用发生的条件是什么?3.如何描述渗透发生的方向?结合教材P62内容,思考下列问题:渗透作用及其现象分析考点一注意:渗透≠扩散:渗透作用必须通过半透膜,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。渗透是一种特殊的扩散。半透膜扩散作用渗透作用低浓度溶液1.渗透作用的概念:②半透膜的两侧的溶液具有浓度差。2.渗透作用发生的条件:①半透膜3.渗透方向:________(或其他______分子)通过半透膜的扩散高浓度溶液水分子溶剂水分子多水分子少(物质的量浓度)物质的量浓度而非质量浓度知识点一、渗透作用①从溶质的角度分析:②从水分子自身的角度分析:4.渗透结果:
水分子可以通过半透膜进行双向扩散,直到水分子进出速率达到动态平衡
活动2、思考、分析并回答问题结合教材P62渗透作用的装置实验思考下列问题:漏斗管内的液面为什么会升高?如果漏斗管足够长,管内的液面会无限升高吗?为什么?用纱布代替,漏斗管内的液面还会升高吗?如果烧杯中不是清水,而是同样浓度的蔗糖溶液结果一样吗?水分子只能从低浓度扩散到高浓度中吗?达到平衡时水分子不再移动吗?平衡时两侧溶液浓度相等吗?蔗糖分子水分子半透膜半透膜(羊皮纸、玻璃纸、生物膜等)蔗糖溶液清水蔗糖分子水分子半透膜水半透膜(羊皮纸、玻璃纸、生物膜等)蔗糖溶液清水水一段时间h渗透压:指溶液中溶质微粒对水的吸引力。决定因素:取决于溶液中溶质微粒的数目,溶质微粒越多,即溶液浓度越高,对水的吸引力越大,溶液渗透压越高;反之,溶液渗透压越低。当液面上升到一定程度时,液面不再升高的原因?由于水槽与漏斗中的液体具有浓度差,即具有渗透压差,所以水分子有进入漏斗的趋势;但是H1产生的压强与渗透压的平衡使半透膜两侧水分子的交换率相同时,液面不再升高。H1H2蔗糖溶液半透膜如果用一层纱布代替玻璃纸(半透膜),漏斗管内的液面还会升高吗?
如果烧杯中不是清水,而是同样浓度的蔗糖溶液,结果会怎样?半透膜两侧溶液的浓度(物质的量浓度)相等时,单位时间内由外侧进入内侧的水分子=由内侧进入外侧的水分子,液面不会升高。不会,纱布是全透的,蔗糖分子可自由通过。①上图中渗透达到平衡时,半透膜两侧_____(填“有”或“没有”)水分子的进出。②上图中△h不变时,S1、S2溶液浓度的大小关系为:S1______S2(填“>”“<”或“=”)有>注意:渗透平衡≠两侧溶液浓度相等:渗透平衡时半透膜两侧液面仍存在液面高度差,则半透膜两侧溶液就存在浓度差,且液面高的一侧溶液浓度高。1.半透膜只允许水分子通过液面(等高)10%蔗糖溶液10%葡萄糖溶液半透膜②10%葡萄糖溶液的物质的量浓度大,因此水分子由10%蔗糖溶液→10%葡萄糖溶液较多,右侧液面升高液面(等高)2mol/L蔗糖溶液2mol/L葡萄糖溶液半透膜①液面不变知识点二、渗透系统变式分析(常考点)加蔗糖酶液面(等高)10%蔗糖溶液10%葡萄糖溶液半透膜④蔗糖被水解为两分子单糖,导致左侧浓度升高,水分子由10%的葡萄糖溶液→10%的蔗糖溶液较多,则左侧液面升高,最终高于右侧液面(等高)10%蔗糖溶液10%葡萄糖溶液半透膜③液面稳定后,将右侧液面高出部分吸走右侧液面继续升高并达到新的平衡1、半透膜只允许水分子通过知识点二、渗透系统变式分析(常考点)2.溶质能通过半透膜的渗透装置S1和S2是两种不同的溶质且只有水和S1能透过半透膜S1的物质的量浓度大于S2的物质的量浓度S1的物质的量浓度小于S2的物质的量浓度S1溶液S2溶液半透膜②①S1液面升高S1液面始终低于S2液面S1中的溶质透过半透膜进入S2S2液面升高,最终高于S1知识点二、渗透系统变式分析(常考点)S1和S2是同种溶质,且能透过半透膜,S1溶液浓度大于S2溶液浓度由于半透膜两侧存在浓度差,由S2→S1的水分子数多于S1→S2的。导致S1液面上升。随后S1中的溶质透过半透膜进入S2,半透膜两侧的浓度差逐渐减小,S1和S2的溶液浓度相等。S1溶液S2溶液半透膜②①S1下降,最终S1和S2溶液液面持平知识点二、渗透系统变式分析(常考点)2.溶质能通过半透膜的渗透装置(1)S1和S2是同种溶质,且能透过半透膜,S1溶液渗透压大于S2溶液浓度S1液面先上升后下降,最后液面持平。问题2:若溶质分子能通过半透膜,水分子可以通过半透膜,且S1>S2,则液面变化如何?知识点二、渗透系统变式分析(常考点)液面不变右侧液面升高ABAB物质的量浓度质量分数10%葡萄糖溶液的物质的量浓度大,渗透压高,水分子相对含量少,水分子由A侧向B侧运动的速率大问题4:半透膜只允许水分子通过,分析液面变化及原因?知识点二、渗透系统变式分析(常考点)1.某同学设计的渗透装置实验如图所示(开始时状态),烧杯中盛放有蒸馏水。图中猪膀胱膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液,一段时间后再加入蔗糖酶(微量)。下列有关该实验描述正确的是(
)A.漏斗中液面开始时先上升,加酶后即下降B.漏斗中液面先上升,加酶后继续上升,然后下降,最后保持内外液面基本相平C.漏斗中液面先上升,加酶后继续上升,然后保持一定的液面差不变D.加酶后在烧杯中可检测出的有机物仅有葡萄糖长颈漏斗中有蔗糖溶液,渗透压较高,液面上升,加酶后水解为单糖,分子数目增多,渗透压更高,液面继续上升,但是单糖分子可以通过猪膀胱膜进入烧杯中,使两边渗透压相等,漏斗中渗透压降低至内外液面基本相平B2.如图为一个渗透装置,假设溶液中的分子或离子不能通过半透膜,实验开始时,液面a和b平齐。下列判断正确的是(
)A.如果甲、乙都是蔗糖溶液,甲的浓度低于乙,则液面a会下降,液面b会上升B.如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液,两者的质量分数相同,则液面a会下降,液面b会上升C.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时,甲、乙溶液的浓度相等D.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时,甲、乙溶液的渗透压一定相等如果甲、乙都是蔗糖溶液,甲的浓度低于乙,则水分子主要向乙一侧扩散,液面a会下降,液面b会上升甲的物质的量浓度大于乙,则液面a会上升,液面b会下降当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时,由于两侧的液面高度差可能不同,因此甲、乙溶液的浓度不一定相等,甲、乙溶液的渗透压也不一定相等A(1)水分子是双向移动的,但最终结果是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数较多。(2)达到渗透平衡时仍然有水分子透过半透膜,这时的水分子由烧杯扩散到漏斗与由漏斗扩散到烧杯的数目是相等的。(3)若渗透平衡后,半透膜两侧液面仍存在液面差,则半透膜两侧溶液就还存在浓度差。(4)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,如质量分数为10%葡萄糖溶液和质量分数为10%蔗糖溶液的质量浓度相等,但质量分数为10%蔗糖溶液的渗透压比质量分数为10%葡萄糖溶液的小,故通过半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动的水分子数多。水分子进出细胞的实例分析考点二活动1、观察教材P63哺乳动物红细胞的吸水和失水思考该实验有半透膜吗?红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗?红细胞内的无机盐等小分子物质能够随意透过细胞膜吗?外界溶液浓度低时,红细胞一定会由于吸水而涨破吗?红细胞吸水和失水多少取决于什么?知识点一、动物细胞的吸水和失水①外界溶液溶质的浓度<
细胞质浓度②外界溶液溶质的浓度>细胞质浓度③外界溶液溶质的浓度=细胞质浓度失水皱缩形态不变吸水膨胀
动物细胞与外界溶液构成一个渗透系统①半透膜:细胞膜②浓度差:细胞质与外界溶液半透膜和选择透过性膜的区别【教材隐性知识】源于必修1P63“思考·讨论”:红细胞的细胞膜相当于半透膜。习惯上说的半透膜是
薄膜,物质能否通过取决于
;选择透过性膜是
的生物膜,其对不同物质的通过性不仅取决于
,还与
有关。因此细胞膜和半透膜类似,又有所不同。无生命的物理性微粒的大小具有活性分子大小细胞的需求1.哺乳动物细胞在0.9%NaCl溶液中能保持其正常形态。将兔的红细胞置于不同浓度NaCl溶液中,一段时间后制作临时装片,用显微镜观察并比较其形态变化。下列叙述正确的是()
A.在高于0.9%NaCl溶液中,红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离B.在0.9%NaCl溶液中,红细胞形态未变是由于此时没有水分子进出细胞C.在低于0.9%NaCl溶液中,红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至破裂D.渗透作用是指水分子从溶液浓度较高处向溶液浓度较低处进行的扩散兔的红细胞没有细胞壁,不会发生质壁分离0.9%NaCl溶液中,红细胞形态未变是由于水分子进出细胞达到平衡从溶液浓度较低处向溶液浓度较高处进行扩散C知识点二、成熟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原生质层植物细胞壁对于水和大部分溶质是通透的,且伸缩性比较小提示:水分进出植物细胞主要是指水经过原生质层进出液泡,这一点与动物细胞有所区别。成熟的植物细胞模式图外界溶液原生质体:去除细胞壁外剩下的部分具有大液泡①选择透过性②相当于半透膜③伸缩性大特性动植物细胞的吸水与失水实验:探究植物细胞的吸水与失水渗透作用渗透装置及现象分析动、植物细胞的吸水和失水水进出细胞的原理水进出细胞的原理水进出细胞的原理概念发生条件渗透方向渗透装置及分析渗透装置变式分析动物细胞的吸水和失水原理现象原理知识点二、成熟植物细胞的吸水和失水现象.大于小于等于动植物细胞的吸水与失水实验:探究植物细胞的吸水与失水渗透作用渗透装置及现象分析动、植物细胞的吸水和失水水进出细胞的原理水进出细胞的原理水进出细胞的原理概念发生条件渗透方向渗透装置及分析渗透装置变式分析动物细胞的吸水和失水原理现象2.(2022·全国甲卷2题)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()CA.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:由“①细胞a未发生变化”可推出细胞a在该蔗糖溶液中
的吸水量等于失水量,即水分交换前,细胞a的细胞液浓度与外界
蔗糖溶液的浓度相等;由“②细胞b体积增大”可推出细胞b在该蔗
糖溶液中的吸水量大于失水量,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;由“③细胞c发生了质壁分离”可推
出细胞c在该蔗糖溶液中的失水量大于吸水量,即水分交换前,细
胞c的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液的浓度。综合上述分析可以推
出,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
项合理;水分交换前,细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c,B项合理;水分交换平衡时,细胞a和细胞c的细胞液浓度都与各自所处的外界蔗糖溶液的浓度相等,由于细胞c发生了质壁分离,有水进入蔗糖溶液中,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项不合理,D项合理。3.在观察植物细胞的质壁分离和复原过程中,某同学在视野中看到生活着的洋葱表皮细胞正处于下图状态,a、b表示两处浓度,由此可推测(
)
A.此时a>b,细胞渗透吸水
B.此时a=b,渗透系统保持动态平衡
C.此时a<b,细胞渗透失水
D.上述三种情况都有可能存在
【易错提示】当在显微镜下观察到细胞处于质壁分离状态时,细胞①可能正在失水,②可能正在吸水,③可能处于平衡状态,④也可能已死亡。D活动1、根据上节内容,梳理植物能发生质壁分离的内因和外因半透膜大细胞液知识点三、观察植物细胞的质壁分离和复原活动2结合教材P64内容,思考并回答下列问题2.该实验在选材方面有哪些注意事项?3.如果没有细胞壁,实验结果会有什么不同?4.本实验为什么没有另外设置对照实验?1.简述实验步骤,并对观察到的现象进行描述。知识点三、观察植物细胞的质壁分离和复原盖上盖玻片,制成洋葱鳞片叶外表皮临时装片31滴清水2撕取洋葱鳞片叶外表皮4低倍镜观察撕取洋葱鳞片叶时要不带叶肉且不宜过大,避免制作装片时出现重叠和气泡,撕取后要放入载玻片上的清水中制片任务二1.实验步骤该实验可以选择洋葱鳞片叶的内表皮吗?黑藻叶片叶肉细胞的液泡是无色的,为什么可以作为质壁分离的材料?一般选择洋葱鳞片叶外表皮,因为有紫色大液泡。也可选择内表皮但是需要有颜色的溶液,容易观察。因为黑藻原生质层中有叶绿体的颜色,能形成明显对比。黑藻叶片细胞质壁分离56低倍镜观察在盖玻片的一侧滴加0.3g/mL的蔗糖溶液,在另一侧用吸水纸吸引
中央液泡逐渐变小,颜色变深,原生质层与细胞壁逐渐分离;细胞大小基本不变。4低倍镜观察实验步骤56低倍镜观察在盖玻片的一侧滴加0.3g/mL的蔗糖溶液,在另一侧用吸水纸吸引
中央液泡逐渐变小,颜色变深,原生质层与细胞壁逐渐分离;细胞大小基本不变。4低倍镜观察1.实验步骤6低倍镜观察
中央液泡逐渐变小,颜色变深,原生质层与细胞壁逐渐分离;细胞大小基本不变。7在盖玻片的一侧滴加清水,在另一侧用吸水纸吸引8低倍镜观察
中央液泡逐渐变大,颜色变浅,原生质层逐渐恢复到贴近细胞壁;细胞大小基本不变。1.实验步骤56低倍镜观察在盖玻片的一侧滴加0.3g/mL的蔗糖溶液,在另一侧用吸水纸吸引
中央液泡逐渐变小,颜色变深,原生质层与细胞壁逐渐分离;细胞大小基本不变。盖上盖玻片,制成洋葱鳞片叶外表皮临时装片31滴清水2撕取洋葱鳞片叶外表皮4低倍镜观察撕取洋葱鳞片叶时要不带叶肉且不宜过大,避免制作装片时出现重叠和气泡,撕取后要放入载玻片上的清水中制片7在盖玻片的一侧滴加清水,在另一侧用吸水纸吸引8低倍镜观察
中央液泡逐渐变大,颜色变浅,原生质层逐渐恢复到贴近细胞壁;细胞大小基本不变。制片低倍镜观察滴蔗糖溶液低倍镜观察滴清水低倍镜观察结论1.实验步骤56低倍镜观察在盖玻片的一侧滴加0.3g/mL的蔗糖溶液,在另一侧用吸水纸吸引
中央液泡逐渐变小,颜色变深,原生质层与细胞壁逐渐分离;细胞大小基本不变。盖上盖玻片,制成洋葱鳞片叶外表皮临时装片31滴清水2撕取洋葱鳞片叶外表皮4低倍镜观察撕取洋葱鳞片叶时要不带叶肉且不宜过大,避免制作装片时出现重叠和气泡,撕取后要放入载玻片上的清水中制片7在盖玻片的一侧滴加清水,在另一侧用吸水纸吸引8低倍镜观察
中央液泡逐渐变大,颜色变浅,原生质层逐渐恢复到贴近细胞壁;细胞大小基本不变。制片低倍镜观察滴蔗糖溶液低倍镜观察滴清水低倍镜观察结论动植物细胞的吸水与失水实验:探究植物细胞的吸水与失水渗透作用渗透装置及现象分析动、植物细胞的吸水和失水水进出细胞的原理水进出细胞的原理水进出细胞的原理概念发生条件渗透方向渗透装置及分析渗透装置变式分析动物细胞的吸水和失水植物细胞的吸水和失水原理现象原理现象实验原理知识深化外因内因1.实验步骤2.实验分析两组对照实验质壁分离及复原实验发生条件(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.实验分析质壁分离及复原实验发生条件(2)从溶液角度分析①在一定浓度(溶质不能透过膜)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)。如蔗糖溶液。②在一定浓度(溶质可透过膜)的溶液(如KNO3、甘油、尿素、乙二醇等)中可发生质壁分离后自动复原现象。因为K+、NO3-。、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本实验选用0.3g/mL的蔗糖溶液。若质量浓度过高,质壁分离速度虽快,但会使细胞在短时间内因失水过多而死亡,质壁分离后不能复原;若质量浓度过低则不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。2.实验分析4.下列有关“探究植物细胞的吸水和失水”实验的分析,正确的是(
)
A.“原生质层比细胞壁的伸缩性大”是该实验依据的原理之一B.引流蔗糖溶液时最好把临时装片放在实验桌上进行操作C.滴入蔗糖溶液后可观察到洋葱鳞片叶外表皮细胞体积明显缩小D.把蔗糖溶液换成KNO3溶液一定能观察到质壁分离自动复原现象最好把临时装片放在显微镜的载物台上操作滴入蔗糖溶液后,细胞失水,但细胞壁的伸缩性较小,因此洋葱鳞片叶外表皮细胞体积变化不明显若KNO3溶液的浓度过大,可能会导致细胞过度失水死亡,不再发生质壁分离复原A不同类型外界溶液①清水中:②溶质可透过膜的溶液(如KNO3、甘油、尿素、葡萄糖等)中:细胞略膨胀发生质壁分离后能自动复原③溶质不能透过膜的溶液(如蔗糖)只发生质壁分离1.不同外界溶液中植物细胞的变化:
3.实验拓展应用2.用于判断成熟细胞的死活:
待测成熟植物细胞一定浓度的蔗糖溶液镜检发生质壁分离不发生质壁分离活细胞死细胞例: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发生了质壁分离现象D3.实验拓展应用3.测定细胞液浓度范围:
镜检待测成熟植物细胞一系列浓度梯度的蔗糖溶液细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的两蔗糖溶液浓度之间4.比较不同植物细胞的细胞液浓度:
镜检不同的植物细胞同浓度蔗糖溶液发生质壁分离所需时间越短,细胞液浓度越小,反之则细胞液浓度越大3.实验拓展应用例: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左右将洋葱鳞片叶放在浓度为0.45mol/L蔗糖溶液中,细胞发生质壁分离,说明细胞液的浓度小于0.45mol/L蔗糖溶液,细胞失水;放在浓度为0.35mol/L蔗糖溶液中,细胞有胀大趋势,说明细胞液的浓度大于0.35mol/L蔗糖溶液,细胞吸水,放在浓度为0.4mol/L蔗糖溶液中细胞似乎不发生什么变化,说明细胞液的浓度与0.4mol/L蔗糖溶液的浓度相当,水分进出细胞处于动态平衡D结合所学内容与实际生产情况综合分析,在种植海水稻时,需要注意哪些事项?筛选良种适时播种合理密植合理灌溉等4.将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中,发现其原生质体的体积变化趋势如图所示。下列叙述正确的是(
)A.0~4h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内B.0~1h内细胞体积与原生质体体积的变化量
相等C.2~3h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的
渗透压D.0~1h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压该细胞中原生质体的相对体积先减小后增大,这说明该细胞先发生质壁分离后复原,由此可推知,物质A可通过细胞膜进入细胞内0~1h内,原生质体的体积不断缩小,由于原生质体的伸缩性要远大于细胞壁,因此该时间段内细胞体积与原生质体体积的变化量不相等2~3h内原生质体的相对体积逐渐增大,这说明细胞正在吸水,由此可推知,该时间段内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压0~1h内发生质壁分离,细胞失水,液泡中液体的渗透压小于细胞质基质的渗透压C5.(2021·广东卷)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,如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>③A解析:气孔是由两两相对而生的保卫细胞围成的空腔,气孔的张开和闭合受保卫细胞的控制。分析题图:滴加蔗糖溶液①后一段时间,保卫细胞气孔张开一定程度,说明保卫细胞在蔗糖溶液①中吸收一定水分;滴加蔗糖溶液②后一段时间,保卫细胞气孔关闭,说明保卫细胞在蔗糖溶液②中失去一定水分;滴加蔗,糖溶液③后一段时间,保卫细胞气孔张开程度较大,说明保卫细胞在蔗糖溶液③中吸收水分多,且多于在蔗糖溶液①中,由此推断三种蔗糖溶液浓度大小为②>①>③,故D项正确,不符合题意。通过以上分析可知,①处理后细胞吸水量少于③处理后细胞,说明保卫细胞细胞液浓度①处理后>③处理后,故A项错误,符合题意。②处理后细胞失水,因此质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中,故B项正确,不符合题意。滴加③后细胞大量吸水,因此滴加③后有较多水分子进入保卫细胞,故C项正确,不符合题意。6.(2023·河北张家口模拟)洋葱表皮细胞是观察质壁分离及复原的好材料。将洋葱表皮细胞先后置于0.3g/mL蔗糖溶液和清水中,测得细胞吸水力和原生质体相对体积(正常状态为1.0)的相互关系如图1所示;图2为实验过程中某表皮细胞的一种状态(有活性)。下列分析不正确的是(
)A.在低倍显微镜下即可观察到质壁分离及复原现象B.B→C过程,细胞处于清水中,细胞液浓度逐渐变小C.图2所示细胞一定发生在图1中的B→A过程中D.可选用成熟的黑藻叶片代替洋葱鳞片叶进行该实验C解析:A、观察质壁分离及复原实验的整个流程都可在低倍显微镜下观察,A正确;B、图1中B->A过程中,原生质体体积不断变小,故细胞处于蔗糖溶液中,在发生质壁分离;B→C过程中,原生质体体积不断变大,说明细胞处于清水中,发生渗透吸水,细胞液浓度逐渐变小,B正确;C、图2所示细胞可能处于质壁分离状态,也可能处于质壁分离复原状态,C错误;D、成熟的黑藻叶片具有大液泡,且含有叶绿体,因此可代替洋葱鳞片叶进行该实验,D正确。物质出入细胞的方式及影响因素考点三活动1、结合教材P66-67内容,思考并回答下列问题什么是自由扩散?根据肺泡氧气的扩散过程,总结自由扩散的扩散方向。什么是协助扩散?协助扩散的扩散方向如何?对比“被动运输”、“自由扩散”、“协助扩散”概念,分别总结“自由扩散”和“协助扩散”的特点。知识点一、小分子物质进出细胞方式的比较(跨膜运输)知识点一、小分子物质进出细胞方式的比较(跨膜运输)项目被动运输主动运输自由扩散协助扩散运输方向是否需蛋白质是否耗能代表例子高浓度→低浓度不需要需要(通道蛋白、载体蛋白)需要载体蛋白不耗能不耗能消耗能量①O2、CO2、水(小部分)②脂溶性物质:甘油、乙醇、苯,性激素等①葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞②水(大部分水通过通道蛋白的运输)③离子通过离子通道蛋白运输静息电位:K+外流动作电位:Na+内流①小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸;②离子通过细胞膜(如Na+—K+泵)高浓度→低浓度低浓度→高浓度转运蛋白通道蛋白与载体蛋白的异同知识点二、教材中与主动运输相关知识(拓展延伸)1.主动运输消耗的能量来源:
第一类:直接消耗ATP的主动运输,通常称为泵(ATP驱动泵)。①Na+-K+泵②H+泵ATP驱动泵既是载体同时也是催化ATP水解的酶。知识点二、教材中与主动运输相关知识(拓展延伸)1.主动运输消耗的能量来源:
第二类:间接消耗ATP的主动运输。如图:小肠上皮细胞逆浓度吸收葡萄糖时,没有直接消耗ATP,而是利用Na+浓度差的能量。但是Na+浓度差的建立是依靠Na+-K+泵的,而Na+-K+需要消耗ATP。知识点二、教材中与主动运输相关知识(拓展延伸)2.主动运输的类型:
PiATPADP光H+H+H+H+ATP驱动协同转运光驱动知识点二、教材中与主动运输相关知识(拓展延伸)2.主动运输的类型:
协同转运细胞外Na+浓度高Na+顺浓度内流为其他物质逆浓度运输提供能量细胞外细胞内细胞外细胞内同向转运逆向转运Na+Na+葡糖糖H+1.图①~⑤表示物质进出小肠上皮细胞的几种方式,下列叙述正确的是(
)
A.葡萄糖进、出小肠上皮细胞的方式不同B.Na+主要以方式③运出小肠上皮细胞C.多肽以方式⑤进入细胞,以方式②离开
细胞D.口服维生素D通过方式⑤被吸收葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式①为主动运输;葡萄糖运出小肠上皮细胞是顺浓度梯度进行的,需要载体协助,方式③为协助扩散Na+主要以②主动运输的方式运出小肠上皮细胞多肽以⑤胞吞的方式进入细胞,以胞吐方式离开细胞维生素D属于固醇类,进入细胞的方式为④自由扩散A知识点三、大分子物质进出细胞方式的比较(非跨膜运输)不需要载体要膜上某蛋白质参与、形成囊泡运大分子、耗能等实例:吞噬细胞吞噬抗原等影响因素:细胞膜的流动性、温度和能量等特点:实例:分泌蛋白的分泌,如胰岛素、消化酶等胞吞细胞外细胞内胞吐细胞外细胞内膜具有流动性结构基础:跨膜层数为0
1.“三看法”快速判定物质出入细胞的方式知识点三、大分子物质进出细胞方式的比较(非跨膜运输)①小分子物质的运输方式不一定都是被动运输和主动运输,如神经递质的释放是胞吐(外排)作用。②生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式运输的,如RNA和蛋白质可通过核孔出入细胞核。③消耗能量的运输方式并不一定就是主动运输,胞吞和胞吐也消耗能量④胞吞过程需要某些特定的膜蛋白的作用,但是不需要转运蛋白的作用。⑤小分子跨膜运输体现了膜的功能特点——选择透过性⑥胞吞和胞吐体现了膜的结构特点——流动性⑦大分子胞吞、胞吐过程中穿过的生物膜层数为0层。【易错辨析】关于物质运输的几点提示知识点三、大分子物质进出细胞方式的比较(非跨膜运输)B2.(2023·全国甲卷1题)物质输入和输出细胞都需要经过细胞膜。下
列有关人体内物质跨膜运输的叙述,正确的是(
)A.乙醇是有机物,不能通过自由扩散方式跨膜进入细胞B.血浆中的K+进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATPC.抗体在浆细胞内合成时消耗能量,其分泌过程不耗能D.葡萄糖可通过主动运输但不能通过协助扩散进入细胞3.图甲曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式,图乙表示大分子物质进行胞吞和胞吐的过程。下列相关叙述错误的是A.图甲中的方式a运输的物质可能是O2、甘油和酒精等B.图甲b曲线所示方式和图乙过程均需要消耗能量C.图甲中b曲线达到最大转运速率后的限制因素可能是转运蛋白的数量D.图乙过程的顺利进行依赖于细胞膜具有流动性由图甲可知,方式a只与被转运分子的浓度有关,且与其成正比,属于自由扩散,运输的物质可能是O2、甘油和酒精等方式b除了与被转运分子的浓度相关外,还与转运蛋白的数量有关,属于协助扩散或主动运输,协助扩散不需要消耗能量,主动运输需要消耗能量图乙中的胞吞和胞吐过程通过膜融合完成,说明细胞膜具有流动性解析:乙醇属于有机小分子,可以通过自由扩散方式跨膜进
入细胞,A错误;血浆中的K+进入红细胞的方式属于主动运
输,需要载体蛋白并消耗能量,B正确;抗体在浆细胞内合成时
消耗能量,分泌到细胞外的过程属于胞吐,也消耗能量,C错
误;葡萄糖可通过协助扩散进入细胞,如葡萄糖能通过协助扩
散进入红细胞,D错误。结合概念模型分析各运输方式的影响因素自由扩散运输速率浓度差浓度差大小协助扩散浓度差大小;转运蛋白的数量浓度差运输速率主动运输载体蛋白的种类和数量;能量(温度、氧气浓度)扩散速率(V)O2浓度/氧分压OACBB点之后运输速率不变的原因是:_____________________膜上载体蛋白数量有限由无氧呼吸提供能量胞吞与胞吐能量(温度、氧气浓度)知识点四、影响物质跨膜运输速率的因素知识点四、影响物质跨膜运输速率的因素物质浓度协助扩散或主动运输运输速率OP(P点之后运输速率不变的主要原因是膜上转运蛋白(载体蛋白)数量有限)时间细胞内浓度OP(P点后低浓度→高浓度)细胞外浓度主动运输物质进入细胞的方式是:知识点四、影响物质跨膜运输速率的因素自由扩散物质浓度运输速率OO2浓度主动运输运输速率OPQ(膜上载体蛋白数量有限)Q点无氧呼吸提供能量O2浓度自由扩散或协助扩散运输速率O或哺乳动物成熟的红细胞的主动运输
管腔中氨基酸→上皮细胞:________;上皮细胞中氨基酸→组织液:________。
管腔中Na+→上皮细胞:________;上皮细胞中Na+→组织液:________。1.右图是氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞模式图,据图回答下列问题2.下图是几种物质进出细胞方式中,运输速率与影响因素间的关系曲线图,下列与此图相关的叙述中,正确的是(
)A.与氧气进出细胞相符的图有①③⑤B.与葡萄糖进入红细胞相符的图有①④⑥C.与K+进入神经细胞相符的图有②④⑤D.与蛋白质类物质进出细胞相符的图有②③⑥自由扩散协助扩散或主动运输自由扩散或协助扩散主动运输自由扩散主动运输②③②④⑥A实验思路:取甲、乙两组生长状态基本相同的柽柳幼苗,放入适宜浓度的含有Ca+、K+的溶液中;甲组给予正常的细胞呼吸条件,乙组抑制细胞呼吸;一段时间后测定两组植株根系对Ca+、K+的吸收速率。(教材P72)柽柳(见下图)是强耐盐植物,它的叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的无机盐排出体外。柽柳的根部吸收无机盐离子是主动运输还是被动运输?如果要设计实验加以证明,请说出实验思路并预测结果及结论。知识点五、探究物质跨膜运
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