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单击此处编辑母版文本样式,返回导航,高考总复习 生物,第2章细胞的基本结构和物质运输功能,细胞基本结构和物质运输功效,第 2 章,第8讲物质跨膜运输实例,及物质出入细胞方式,第1页,考纲要求,考情分析,命题趋势,1.物质出入细胞方式(),2试验：,(1)经过模拟试验探究膜透性,(2)观察植物细胞质壁分离和复原,，天津卷，5T,，全国卷，2T,，全国卷，31T(3),，全国卷，1T,3T,主要结合图表考查：物质出入细胞各种运输方式特点和影响原因；渗透作用原理相关试验设计及实践应用,分值：26分,第2页,考 点 一,考 点 二,栏目导航,第3页,考点一细胞吸水、失水及物质跨膜运输实例,溶剂,浓度差,第4页,半透膜,细胞膜,液泡膜,半透膜,细胞液,第5页,3,验证细胞吸水和失水试验,(1)动物细胞(以哺乳动物红细胞为例),当_时，细胞吸水膨胀，反之细胞失水皱缩。,(2)植物细胞(洋葱细胞质壁分离试验),当_时，细胞失水，发生_现象。,当_时，细胞吸水，失水细胞发生_现象。,外界溶液浓度,细胞内液浓度,外界溶液浓度,细胞液浓度,质壁分离,外界溶液浓度,细胞液浓度,质壁分离复原,第6页,二、观察植物细胞质壁分离与复原,1,试验原理,(1)成熟植物细胞原生质层相当于一层_。,(2)_含有一定浓度，能渗透吸水和失水。,(3)原生质层比细胞壁伸缩性_。,半透膜,细胞液,大得多,第7页,2,试验步骤,答案,紧贴细胞壁0.3 g/mL蔗糖溶液逐步变小变深,清水逐步变大变浅,第8页,三、物质跨膜运输其它实例,番茄和水稻吸收无机盐离子比较：,科学家将番茄和水稻分别放在含有,Ca,2,、Mg,2,和SiO培养液中培养，结果及分析以下：,第9页,1,试验结果,(1)不一样植物对_吸收有差异。,(2)同种植物对_吸收也有差异。,2,试验结论：,植物细胞对无机盐离子吸收含有_。,同种无机盐离子,不一样无机盐离子,选择性,第10页,1判断正误，正确画,“”,，错误画,“”,。,(1)将人红细胞放入4,蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，其主要原因是蒸馏水大量进入红细胞。(,),(2)质壁分离过程中水分子扩散只能单向进行。(,),(3)植物细胞原生质层由细胞膜和液泡膜组成。(,),(4)成熟植物细胞在高渗溶液中发生质壁分离是因为细胞壁含有选择透过性。(,),(5)用紫色洋葱鳞片叶外表皮作试验材料可观察质壁分离及复原。(,),第11页,(6)不一样种类植物细胞，细胞膜上运载同种无机盐载体数量是相同。(,),(7)同种细胞吸收不一样矿质元素离子速率相同。(,),(8)番茄和水稻根系吸收Si元素量相等。(,),第12页,2如图为渗透作用试验，此半透膜只允许水分子和单糖分子经过，向a侧加入质量分数为5%蔗糖溶液，向b侧加入质量分数为5%葡萄糖溶液，初始状态如图，则刚开始时和最终时液面高低分别为(,),Aa高于b，a高于bBa高于b，a低于b,Ca低于b，a高于b Da低于b，a低于b,C,第13页,解析,刚开始时，因为两侧浓度和体积相同，所以两侧溶质质量相同，而蔗糖分子量大于葡萄糖，因而b侧葡萄糖分子数大于a侧蔗糖分子数，a侧水分子数大于b侧，水分子由a侧向b侧扩散，直至a、b两侧水分子数相等。当两侧水分子数相等时，此半透膜只允许水分子和单糖经过，所以b侧葡萄糖能够进入a侧，而a侧蔗糖不能进入b侧，最终a侧液面高于b侧。,第14页,3,(江苏卷)在,“,观察植物细胞质壁分离和复原,”,试验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮暂时装片进行了三次观察(以下列图所表示)。以下相关叙述正确是(,),A第一次观察时轻易看到紫色大液泡和较大无色细胞质基质区域,B第二次观察时能够发觉细胞质壁分离首先发生在细胞角隅处,C吸水纸主要作用是吸除滴管滴加多出液体，以免污染镜头,D为了节约试验时间，通常能够省略第一次显微观察步骤,B,第15页,解析,第一次观察时因为未滴入蔗糖溶液，细胞还没有发生质壁分离，较易观察到是紫色大液泡，因为此时液泡占整个细胞体积百分比较大，所以观察到无色细胞质基质区域应较小，故A项错误；吸水纸主要作用是吸引蔗糖溶液或清水从盖玻片一侧流到另一侧，使全部洋葱鳞片叶外表皮浸润在蔗糖溶液或清水中，故C项错误；第一次显微镜观察是为了取得试验前现象，方便于和试验中现象改变作对比，所以不可省略，故D项错误。,第16页,一渗透系统组成份析,第17页,渗透作用模型,植物细胞与外界溶液形成渗透系统,基本组成或条件,半透膜、浓度差,原生质层选择透过性膜；浓度差细胞液与外界溶液之间,原理,水分子经过半透膜扩散作用,细胞液经过原生质层与外界溶液之间发生渗透作用,水扩散方向,低浓度溶液高浓度溶液,第18页,例1,某同学设计了如图所表示渗透作用试验装置，试验开始时长颈漏斗内外液面平齐，记为零液面。试验开始后，长颈漏斗内部液面改变趋势为(,),B,第19页,解析,仔细观察图示，长颈漏斗内为蔗糖溶液，试验开始后长颈漏斗内部液面将上升，因为试验初始阶段半透膜内外溶液浓度差较大，所以液面上升速度快。伴随液面高度增大，液柱抑制水分渗透作用力逐步增大，当与浓度差促进水分渗透作用力到达平衡时，液面不再上升。此时，水分子经过半透膜渗透与渗出到达平衡。,第20页,渗透方向及浓度大小判断,(1)判断溶剂渗透总方向,若半透膜两侧是同种溶液，依据质量浓度或物质量浓度判定。,若半透膜两侧是不一样溶液，物质量浓度才能表达溶质或溶剂分子数多少，如半透膜两侧为质量分数相同葡萄糖溶液和蔗糖溶液，则葡萄糖溶液一侧单位体积中葡萄糖分子数多(水分子数少)，水分子由蔗糖溶液,一侧经过半透膜向葡萄糖溶液一侧扩散。,(2)判断半透膜两侧溶液浓度大小,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存在浓度差，液面差越大，浓度差就越大，且液面高一侧溶液浓度高。,第21页,1,运输方向：,细胞吸水和失水是水分子顺相对含量梯度跨膜运输过程。,2,运输特点：,细胞吸水时，水分子也有从细胞出来，细胞失水时，水分子也有进入细胞，即不论细胞吸水还是失水，水分子经过原生质层扩散都是双向进行。,二细胞吸水与失水试验分析,第22页,例2,(全国卷,),将某植物花冠切成大小和形状相同细条，分为a、b、c、d、e和f组(每组细条数相等)，取上述6组细条分别置于不一样浓度蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条长度，结果如图所表示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，则(,),D,A试验后，a组液泡中溶质浓度比b组高,B浸泡造成f组细胞中液泡失水量小于b组,Ca组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组,D使细条在浸泡前后长度不变蔗糖浓度介于0.40.5 molL,1,之间,第23页,解析,经过图示能够看出，a组和b组试验前长度,/试验后长度值都小于1，表明细胞吸水造成细条变长；因为a组试验前长度/,试验后长度值小于b组，说明a组吸水较多，b组吸水较少，所以试验后a组液泡中溶质浓度比b组低。f组细胞失水，而b组细胞吸水，所以浸泡造成,f,组细胞中液泡失水量大于b组。水分进出细胞方式是自由扩散，不消耗ATP。在浓度为0.4 molL,1,蔗糖溶液中c组细胞吸水，而在浓度为0.5 molL,1,蔗糖溶液中d组细胞失水，所以使细条在浸泡前后长度不变蔗糖浓度介于0.4,0.5 molL,1,之间。,第24页,1,探究物质能否经过半透膜,(以碘和淀粉为例),三探究膜透性,烧杯内盛淀粉溶液,漏斗内盛碘液,结论,变蓝,不变蓝,碘能经过半透膜，而淀粉不能,不变蓝,变蓝,淀粉能经过半透膜，而碘不能,变蓝,变蓝,淀粉和碘都能经过半透膜,不变蓝,不变蓝,淀粉和碘都不能经过半透膜,第25页,例3,如图所表示，容器A中含0.02 molL,1,蔗糖，0.03 molL,1,尿素；容器B中含0.01 molL,1,蔗糖，0.05 molL,1,尿素。A、B间隔一层半透膜。第一个情况：半透膜只允许水分子经过；第二种情况：半透膜允许水分子和尿素经过。当到达动态平衡时，这两种情况下液面高度情况是(,),A一样高，A高于B BB高于A，不能确定,CB高于A，A高于B D一样高，不能确定,C,第26页,解析,第一个情况：半透膜只允许水分子经过，则容器A中溶液总物质量浓度为0.05 molL,1,，容器B中溶液总物质量浓度为0.06 molL,1,，容器B中溶液渗透压高于容器A中溶液渗透压，故最终B中液面高于A中。第二种情况：半透膜允许水分子和尿素分子经过，那么最终半透膜两侧尿素浓度相等，不过容器A中蔗糖浓度大于B中，故最终A中液面高于B中。,第27页,1,巧判细胞能否发生质壁分离与复原,(1)从细胞角度分析,死细胞、动物细胞及未成熟植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离及复原现象。,含有中央大液泡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,在一定浓度(溶质不能透膜)溶液中只会发生质壁分离现象，不能自动复原(只有用清水或低渗溶液处理，方可复原)。,在一定浓度(溶质可透膜)溶液(如KNO,3,、甘油等)中可发生质壁分离后自动复原现象。,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。,四质壁分离试验选材、原理、操作及应用,第28页,2,不一样试剂对质壁分离和复原影响分析,(1)若使用浓度过高蔗糖溶液，则质壁分离现象显著，但不能复原，因为溶液浓度过高，使细胞过分失水而死亡。,(2)若使用质量浓度为1 molL,1,KNO,3,溶液，因为K,和NO均可被细胞吸收，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。,(3)若使用质量浓度为1 molL,1,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。,第29页,例4,成熟植物细胞在较高浓度外界溶液中，会发生质壁分离现象。下列图1是发生质壁分离植物细胞，图2是显微镜下观察到某一时刻图像。请据图回答以下问题：,第30页,(1)图1中细胞质壁分离指是细胞壁和_分离，后者结构包含,2,和,4,以及二者之间细胞质。,(2)植物细胞发生质壁分离所需外界条件是_，植物细胞本身应具备结构特点是_。,(3)图2是某同学观察植物细胞质壁分离与复原试验时拍下显微照片，此时细胞液浓度与外界溶液浓度关系是_ _。,原生质层,外界溶液浓度高于细胞液浓度,原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性,细胞液浓度大于、等于或小于外界溶液,浓度,第31页,(4)将形状、大小相同红心萝卜A和红心萝卜B幼根各5段，分别放在不一样浓度蔗糖溶液(甲戊)中，一段时间后，取出红心萝卜幼根称重，结果如图3所表示，据图分析：,图3,红心萝卜A比红心萝卜B细胞液浓度_。,在甲蔗糖溶液中加入适量清水，一段时间后红心萝卜A细胞液浓度会_。,高,降低,第32页,例1,(经典高考题),下列图为研究渗透作用试验装置，请回答以下问题：,(1)漏斗内溶液(S,1,)和漏斗外溶液(S,2,)为两种不一样浓度蔗糖溶液，漏斗内外起始液面一致，渗透平衡时液面差为,h,，此时S,1,和S,2,浓度大小关系为_。,(2)图中半透膜模拟是成熟植物细胞中_，二者在物质透过功效上差异是_。,第33页,(3)为深入探究两种膜特征，某兴趣小组做了以下试验。,试验材料：紫色洋葱。,试验器具：如图所表示渗透装置(不含溶液)，光学显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，刀片，吸水纸，擦镜纸，滴管，记号笔等。,试验试剂：蒸馏水，0.3 g/mL蔗糖溶液和与其等渗KNO,3,溶液。,部分试验步骤和结果以下：,选两套渗透装置，标上代号X和Y。在两个烧杯里均加入一定量蒸馏水，分别在装置X和Y漏斗内加入适量蔗糖溶液和KNO,3,溶液，均调整漏斗内外液面高度一致。渗透平衡时出现液面差装置有_(填代号)。,第34页,选两片洁净载玻片，_，在载玻片中央分别滴加_，制作洋葱鳞片叶外表皮暂时装片并分别观察装片中细胞初始状态。,观察暂时装片中浸润在所提供蔗糖溶液和KNO,3,溶液中洋葱鳞片叶外表皮细胞发生改变，二者都能出现现象是_。,(4)上述试验中最能表达两种膜功效差异试验现象是_。,第35页,答题送检,来自阅卷名师汇报,错误,致错原因,扣分,(1),没有了解渗透平衡原理,1,(2),生物基本概念含糊，没有充分了解半透膜与植物原生质层差异,1,(3),忽略了小分子和离子能够透过半透膜,1,忽略了试验一定要标号；制洋葱鳞片叶表皮装片应滴加蒸馏水,2,考生没有分析清楚，细胞不能吸收蔗糖，但能够吸收K、NO,1,(4),没有注意语言表述完整性,2,第36页,第37页,规范答题,(除注明外，每空1分)(1)S,1,S,2,(2)原生质层原生质层能主动转运相关物质，而半透膜不能,(3)X标号蒸馏水质壁分离,(4)KNO,3,溶液中质壁分离后会自动复原(2分),第38页,1为探究膜透性，设计了如图所表示试验装置，其中E、F、G为用猪膀胱制成小袋，内盛有溶液甲或溶液乙，上端分别接上口径相同小玻璃管，起初3支小玻璃管内液面高度相同，已知体积V,G,V,E,V,F,，甲、乙、丙三种溶液分别为质量浓度为0.2 g,/mL、0.1 g/,mL、0.3 g/mL 蔗糖溶液。请据图回答以下问题：,第39页,(1)几分钟后，3支小玻璃管中液面将_(填,“,上升,”,或,“,下降,”,)，其液面高度改变大小排序是_。,(2)对比分析e、f小玻璃管中现象可知，引发试验差异原因是_ _。,(3)若将两组这么装置，一组放于37,恒温箱中，一组放于0,恒温箱中，几分钟后观察，可见两装置中e玻璃管液面都下降，且放于37,恒温箱中较放于0,恒温箱中下降速率大，说明_。,下降,g管f管e管,E、F中溶液,浓度不一样,温度影响物质跨膜运输速率,第40页,解析,(1)丙溶液浓度高于甲、乙溶液浓度，所以三支小玻璃管液面均下降。因为甲、丙溶液浓度差小于乙、丙溶液浓度差，所以与e管相比，f管液面下降幅度较大；因为G体积大于F体积，所以与f管相比，g管液面下降幅度较大。(2)E和F中溶液浓度不一样，所以e和f小玻璃管中液面下降幅度不一样。(3)与0 相比，37 条件下液面下降速率更加快，说明温度影响物质跨膜运输速率。,第41页,1,物质跨膜运输方式,考点二物质出入细胞方式,第42页,(1)填写物质跨膜运输方式、结构名称,甲：_；乙：_；丙：_；a：_。,(2)影响原因,图甲：_。,图乙：_。,图丙：_。,(3)实例,自由扩散：水、甘油、乙醇、苯、CO,2,、O,2,等。,帮助扩散：红细胞吸收葡萄糖、动作电位形成时Na,内流等。,主动运输：小肠吸收无机盐、葡萄糖、氨基酸等。,自由扩散,帮助扩散,主动运输,载体蛋白,浓度差,浓度差和载体蛋白,载体蛋白和能量,第43页,胞吞,胞吐,消耗能量,流动性,第44页,1判断正误，正确画,“”,，错误画,“”,。,(1)水分子和钾离子以自由扩散方式进出黑藻细胞。(,),(2)突触前膜释放乙酰胆碱属于帮助扩散。(,),(3)O,2,经过主动运输进入线粒体。(,),(4)葡萄糖跨膜运输不需要载体蛋白。(,),(5)植物根系经过主动运输吸收无机离子需要ATP。(,),(6)抑制细胞呼吸对自由扩散和主动运输转运速率都有影响。(,),第45页,2动物细胞内低Na,高K,离子浓度对于神经冲动产生、细胞渗透平衡等生命活动含有主要作用。这种浓度差与细胞膜上Na,K,泵相关，其作用原理以下列图所表示。以下说法不正确是(,),D,ANa,和K,运输方式为主动运输,BNa,K,泵每次运输Na,数量多于K,C在细胞培养液中加入乌苯苷会影响K,运输,D该运输过程连续会造成大量ADP积累,解析,ADP与ATP相互转化速率快，不会造成ADP大量积累。,第46页,3,(安徽卷)如图为氨基酸和Na,进出肾小管上皮细胞示意图。下表选项中正确是(,),C,选项,管腔中氨基酸,上皮细胞,管腔中Na,上皮细胞,上皮细胞中氨基酸,组织液,A,主动运输,被动运输,主动运输,B,主动运输,主动运输,主动运输,C,主动运输,被动运输,被动运输,D,被动运输,主动运输,被动运输,第47页,解析,依据题意即图示分析可知，肾小管管腔中氨基酸进入上皮细胞为逆浓度梯度运输，而且需要Na,顺浓度梯度运输提供能量，属于主动运输；管腔中Na,进入上皮细胞是从高浓度向低浓度一侧扩散，属于被动运输；上皮细胞中氨基酸进入组织液过程中，是顺浓度梯度运输，不消耗能量，属于被动运输。,第48页,一物质出入细胞方式及特点,第49页,例1,(原创题),如图表示物质进入动物细胞5种方式。据图回答以下问题(填标号)：,(1)吞噬细胞经过_(填序号)过程吞噬病原体，该过程不需要载体蛋白质帮助，但要消耗_。,(2)小肠上皮细胞吸收乙醇方式是_。神经细胞受到刺激形成动作电位时，Na,进入细胞内方式为_。,ATP,第50页,(3)温度会影响图中_,过程速率，这与温度影响酶,_及分子运动速率相关。,(4)若该细胞除细胞膜外，不含有其它膜结构。下列图中能正确表示在一定O,2,浓度范围内，K,进入该细胞速率与O,2,浓度关系是_。,解析,(4)K,进入细胞运输方式是主动运输，需要载体、能量；哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和细胞器，只能进行无氧呼吸，则呼吸强度不受氧气浓度影响，故选A项。,活性,A,第51页,“,三步法,”,判断物质出入细胞方式,第52页,1,物质浓度,二影响物质跨膜运输原因,第53页,2,O,2,浓度,3,温度,第54页,例2,图甲是物质A经过细胞膜示意图，图乙是与物质跨膜运输相关示意图。据此判断正确是(,),A物质A跨膜运输方式是胞吞或胞吐,B图中物质B彻底水解产物为葡萄糖,C物质A运输可用图乙中曲线表示,D曲线 Q点之前影响物质运输速率原因有载体蛋白数量和能量,D,第55页,解析,物质A由低浓度一侧运输到高浓度一侧，属于主动运输；物质B是载体蛋白，化学本质是蛋白质，彻底水解产物是氨基酸；,表示主动运输，影响主动运输原因有载体蛋白数量和能量。,第56页,例1,如图是某一物质经过细胞膜图解，据图回答以下问题：,第57页,(1),图中所表示物质经过细胞膜方式是_；理由是_，此物质运输方式能够表达出细胞膜在功效上含有_特点。,以下符合图示运输方式物质是(),A甘油BK,CN,2,D维生素D,(2)C物质是_，它在细胞内转化快，从而确保了生命活动正常进行，所以在细胞内存在量_(填,“,少,”,或,“,多,”,)。如图所表示，C物质是在线粒体中经_(填生理过程)产生。,(3)已知A、B分别是两种酶，A是磷酸激酶，B是磷酸酯酶，由图中信息推断：磷酸激酶详细作用是_，它们化学本质是_。,第58页,答题送检,来自阅卷名师汇报,错误,致错原因,扣分,(1),表现为第2空扣分，判断主动运输方式理由不充分,1,(2),第3空错答,“,氧化分解,”,，氧化分解不是生理过程,2,(3),错因是没按要求作答。题中问酶作用，而专一性是酶作用特点,2,第59页,解析,(1)据图可知，某物质在载体蛋白帮助下，消耗ATP从低浓度膜外转运至高浓度膜内，属于主动运输。表明膜在功效上有选择透过性。甘油、N,2,等小分子，维生素D等脂溶性物质都经过自由扩散进入细胞，而K,普通是主动运输。(2)C物质被用于主动运输后转变为ADP，故C物质是ATP，ATP在细胞内存量极少，ATP主要起源于线粒体有氧呼吸。(3)由图可知，磷酸激酶主要是催化D和磷酸结合在一起。,规范答题,(除注明外，每空1分)(1),主动运输需要载体、需要能量、逆浓度梯度运输(2分)选择透过性,B,(2)ATP少有氧呼吸(2分),(3)催化物质D和磷酸结合在一起(2分)蛋白质,第60页,1氰化物是一个剧毒物质，其经过抑制,H,与O,2,结合，使得组织细胞不能利用氧气而陷入内窒息。如图为研究植物根尖吸收钾离子相关试验。以下分析不正确是(,),D,A经过试验甲能够判断植物根尖细胞吸收K,属于主动运输,B试验甲中，4 h后氧气消耗速率下降是因为细胞外K,浓度降低,C试验乙中，4 h后吸收K,能量可能来自无氧呼吸,D试验乙加入氰化物后，细胞对氧气吸收速率不变,第61页,解析,由试验甲可知，加入KCl后，氧气消耗速率增加，说明植物根尖细胞吸收K,需要消耗能量，属于主动运输，A项正确；试验甲中，4 h后氧气消耗速率下降是因为细胞外K,浓度降低，细胞吸收K,量降低，B项正确；试验乙中，,4 h,后组织细胞吸收K,速率不再降低，说明此时细胞已经不能利用氧气，其吸收K,能量可能来自无氧呼吸，C项正确；氰化物能抑制,H,与O,2,结合，所以试验乙加入氰化物后，细胞对氧气吸收速率下降。,第62页,
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