新人教版高中生物必修一教案与练习第四章细胞的物质输入和输出.doc

必修一 第四章 细胞的物质输入和输出
考点1　对比突破法——三组易混名词辨析
一．扩散作用和渗透作用的关系
物质从高浓度区域向低浓度区域的运动称为扩散作用。渗透作用是一种特殊方式的扩散，它是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜(或选择透过性膜)进行的扩散。
二．半透膜和选择透过性膜的关系
(1)区别①半透膜可以是生物性的选择透过性膜，也可以是无生命的物理性膜，即指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜，物质能否通过取决于分子的大小。
②选择透过性膜是具有生命的生物膜，载体蛋白的存在决定了其对不同物质是否吸收选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。
(2)共性：都允许水分子自由通过，而不允许大分子物质通过。
三．原生质层和原生质体的关系
(1)原生质层是成熟的植物细胞内相当于半透膜的结构，由细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质组成，不包括细胞核和液泡内的细胞液。此结构仅存在于成熟的植物细胞中。
(2)原生质体是去除了植物细胞壁后所剩下的具有生物活性的植物细胞结构，包括细胞膜、细胞质、细胞核三部分，常作为植物细胞融合的材料。
1．关于选择透过性膜与半透膜的关系，正确的说法是 (　　)
①具有半透性必然具有选择透过性 ②具有选择透过性必然具有半透性
③活的生物膜才具有选择透过性 ④只有活的生物膜才具有半透性
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
考点2　提升实验的分析判断能力——渗透系统和渗透作用
一．渗透系统的组成(如图)及条件
(1)半透膜可以是生物性的选择透过性膜，如细胞膜，也可以
是物理性的过滤膜，如玻璃纸。
(2)半透膜两侧的溶液具有浓度差。浓度差的实质是单位体积
溶液中溶质分子数的差，即物质的量浓度之差。
二．渗透作用的发生(溶质分子不能通过半透膜)
(1)当S1浓度>S2浓度时，由S2→S1的水分子数多于由S1→S2的水分子数，漏斗(S1)液面上升。
(2)当S1浓度<S2浓度时，由S1→S2的水分子数多于由S2→S1的水分子数，漏斗(S1)液面下降。
注意②上图中，在达到渗透平衡后，只要存在液面差Δh，则S1溶液的浓度仍大于S2溶液的浓度。
③水分子的移动方向：双向移动，但最终结果是单位体积内水分子数多(低浓度)的溶液流向单位体积内水分子数少(高浓度)的溶液。
三．动物细胞构成渗透系统可发生渗透作用
动物细胞膜相当于一层半透膜。外界溶液浓度＜细胞质浓度时，细胞吸水膨胀；反之，则细胞失水皱缩；当外界溶液浓度＝细胞质浓度时，水分进出平衡。
2．如图表示植物细胞渗透作用的图解，下列说法中错误的是(　　)
A．植物细胞的原生质层相当于一层半透膜
B．在一定条件下，活的、成熟的植物细胞能发生渗透失水或吸水
C．当溶液甲的浓度＞细胞液乙的浓度时，细胞发生渗透失水，当细胞液乙的浓度＞溶液甲的浓度时，细胞发生渗透吸水
D．当溶液甲的浓度＝细胞液乙的浓度时，细胞处于动态平衡状态，不发生渗透作用
考点3　观察类实验技能提升——观察植物细胞的质壁分离及复原
一．原理：
成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用
当细胞液浓度＜外界溶液浓度时，失水，质壁分离；
当细胞液浓度＞外界溶液浓度，吸水，质壁分离复原。
注意　①分生区细胞和干种子细胞因无大液泡，不能发生渗透作用，无质壁分离和复原现象。
②植物细胞有细胞壁的存在，不管失水还是吸水，细胞体积变化不大。但动物细胞体积会发生明显变化。
二、特别提醒　(1)实验成功的关键是实验材料的选择，必须选择有大液泡并有颜色的植物细胞，便于在显微镜下观察。
(2)质壁分离和质壁分离复原中水分子移动是双向的，结果是双向水分子运动差别所导致的现象。
(3)质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低的外界溶液，因细胞壁是全透性且有水分子通过原生质层渗出来。
(4)若用50%蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，因为细胞过度失水而死亡。
(5)若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做实验会出现自动复原现象，因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。
3．(2011·天津卷，2)将紫色洋葱鳞片叶表皮浸润在0.3 g/mL的蔗糖溶液中，1分钟后进行显微观察，结果见下图。下列叙述错误的是 (　　)
A．图中L是细胞壁，M是液泡，N是细胞质
B．将视野中的细胞浸润在清水中，原生质体会逐渐复原
C．实验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在显著差异
D．洋葱根尖分生区细胞不宜作为该实验的实验材料
考点4　提升识图析图能力——细胞膜的成分、结构、功能及流动性、选择透过性之间的关系
一、细胞膜结构
(1)脂质分子中最主要的是磷脂，此外还有胆固醇等。
(2)膜上蛋白质是功能行使者，决定膜功能复杂程度。常见蛋白质如载体蛋白、糖蛋白等。
(3)糖蛋白的位置只有一个——细胞膜的外侧，细胞器膜和细胞膜内侧不存在。
二、知识网络图解

(1)流动性和选择透过性的关系
①区别：流动性是生物膜的结构特点，选择透过性是生物膜的功能特性。
②联系：流动性是选择透过性的基础，只有膜具有流动性，才能表现出选择透过性。
(2)流动性原理——构成膜的磷脂分子和蛋白质分子大多数是运动的；
选择透过性原理——膜上载体蛋白的种类和数量。
(3)流动性的实例：变形虫变形、白细胞吞噬细菌(胞吞)、分泌蛋白的分泌(胞吐)、动物细胞吸水膨胀或失水皱缩等。
4．如图表示细胞膜的结构示意图。下列有关叙述错误的是(　　)
A．A是蛋白质，B是磷脂分子
B．二氧化碳和氧气通过膜需要A的协助
C．构成细胞膜的A与B大多数可以运动
D．适当提高温度，能使A和B的相对运动加快，透性增加，有利于生命活动的进行
考点5　列表＋图示＋曲线三位一体突破法——物质运输方式的比较
一、离子、小分子的跨膜运输比较
注意　(1)影响自由扩散、协助扩散、主动运输的因素
①影响自由扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。
②影响协助扩散的因素 a．细胞膜内外物质的浓度差；b.细胞膜上载体的种类和数量。
③影响主动运输的因素
a．载体(核糖体)；b.能量(细胞质基质和线粒体)。
凡能影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温度等。
(2)载体的化学本质及作用特点
①载体是细胞膜上的一类蛋白质，它具有特异性，不同物质的载体不同，不同生物细胞膜上的载体的种类和数量也不同。
②载体具有饱和现象，当细胞膜上的某物质的载体达到饱和时，细胞吸收该物质的速率不再随物质浓度的增大而增大。
二、大分子的膜泡运输

运输方向
实例
备注
胞吞
细胞外→细胞内
白细胞吞噬细菌等
①结构基础：细胞膜的流动性
②需消耗能量，不需载体蛋白协助
胞吐
细胞内→细胞外
分泌蛋白、
5．(2010·山东理综，3)如图中曲线a、b表示物质跨(穿)膜运输的
两种方式，下列表述正确的是 (　　)
A．脂溶性小分子物质不能通过方式a运输
B．与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面
C．方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关
D．抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响
第四章 细胞的物质输入和输出 练习
1．在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条质量变化的关系如
右图。若将处于b浓度溶液中的萝卜条移入a浓度溶液中，则该萝卜条
的质量将 (　　)
A．不变 B．增大 C．减小 D．先增后减
2．将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中，一段时间后用显微镜观察发现该细胞未发生质壁分离，其原因可能是该细胞 (　　)
①是死细胞　②大量吸水　③是根尖分生区细胞 ④大量失水　⑤质壁分离后又自动复原
A．①②③ B．①③⑤ C．②③⑤ D．②④⑤
3、下列关于物质运输的说法正确的是 (　　)
A、甘油进入小肠绒毛上皮细胞需要消耗ATP
B、葡萄糖进入红细胞需要载体，不消耗ATP
C．糖醋蒜在腌制中慢慢具有糖醋味，是细胞主动吸收糖分子和乙酸分子的结果
D．紫甘蓝叶片被沸水烫后，水呈红色，是因为细胞中的色素主动运输出细胞外
4．右图是某同学在观察植物细胞的质壁分离和复原实验中的基本操作步骤，其中步骤D在质壁分离和质壁分离复原实验中分别属( 　)
A．实验组，对照组 B实验组，实验组
C．对照组，对照组 D对照组，实验组
5．磷脂是组成细胞膜的重要成分，这与磷脂分子的头部亲水、尾部疏水的性质有关。某研究小组
发现植物种子细胞以小油滴的方式贮存油，每个小油滴都由磷脂膜包被着，该膜最可能结构是（ ）
A．由单层磷脂分子构成，磷脂的尾部向着油滴内
B．由单层磷脂分子构成，磷脂的头部向着油滴内
C．由两层磷脂分子构成，结构与细胞膜完全相同
D．由两层磷脂分子构成，两层磷脂的头部相对
6．(2011·海南卷，1)关于动物细胞膜的叙述，错误的是 (　　)
A．细胞膜含有糖脂和糖蛋白 B．细胞融合与细胞膜的流动性有关
C．ATP为CO2分子通过细胞膜提供能量 D．细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的
7．细胞内很多化学反应都是在生物膜上进行的，如图表示真核细胞中4种生物膜上发生的化学变化示意图，相关叙述不正确的是 (　　)

A．①是内质网膜 B．②是高尔基体膜 C．③是叶绿体内膜 D．④是线粒体内膜
8　(2011·四川理综，2)下列有关生物膜结构和功能的描述，不正确的是 (　　)
A．植物原生质体的融合依赖于细胞膜的流动性
B．合成固醇类激素的分泌细胞的内质网一般不发达
C．分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成
D．生物膜之间可通过具膜囊泡的转移实现膜成分的更新
9.下图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收K+和NO-3的
曲线。影响A、B两点和B、C两点吸收量不同的因素分别是 （ ）
A.载体数量、能量 B.能量、载体数量
C.载体数量、离子浓度 D.能量、离子浓度
10. 将一张洋葱鳞片叶放在某一浓度的蔗糖溶液中,制成装片,放
在显微镜下观察,有3种状态的细胞,如图,你认为这3个细胞在未
发生上述情况之前,其细胞液的浓度依次是（ ）
A．A﹥B>C B．A<B<C C．B>A>C D．B<A<C
11.下列关于跨膜运输的描述，正确的是 （ ）
A.相对分子质量较小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内
B.大分子有机物要通过载体蛋白的转运才能进入细胞内，并且要消耗能量
C.协助扩散和自由扩散都是顺浓度梯度进行的，既不需要消耗能量，也不需要膜上的载体蛋白
D.主动运输发生时，既要消耗细胞的能量，也需要依靠膜上的载体
12．如图表示某生物膜结构，图中A、B、C、D、E、F表示某些物质，a、b、c、d表示物质跨膜运输方式。请据图回答：
(1)若是癌细胞的细胞膜，则膜上含量较正常细胞减少的物质是[ 　]_____ ___。
(2)若是线粒体膜，b和c过程运输的气体分别是______ __。
(3)提取动物的细胞膜，最好选用____________________作为材料，先让其在蒸馏水中吸水涨破，然后经过________处理即可得到纯净的细胞膜。动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B具有______________________________________________________。
13、.生物体细胞内的膜具有一定的选择透过性，即水分子可以自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过，而其他粒子、小分子和大分子则不能通过。请根据以下所提供的条件，验
证细胞内膜的选择透过性。
实验材料和用具：①新鲜的红玫瑰 ②烧杯 ③玻璃铅笔 ④质量分数为15%的盐 ⑤清水 ⑥量筒
⑴红玫瑰的红色与细胞的哪一结构有关？ 。
⑵完善下列实验设计，验证活细胞的膜具有选择透过性
第一步：选两只相同的烧杯，用玻璃铅笔标上A和B
第二步： ，第三步： 。
结果预测： 。
原因分析： 。
⑶此实验中实验变量是什么？ 。
⑷此实验主要能验证哪些膜的选择透过性？ 。
第四章 细胞的物质输入和输出 参考答案
1—5 CDABC
第四章 细胞的物质输入和输出练习 参考答案
1—5 BBBAA 6—11 CCBBAD
12．(1)D　糖蛋白　(2)O2、CO2　 (3)哺乳动物成熟的红细胞　离心　一定的流动性
13、⑴液泡。
⑵第二步：在A、B两只烧杯中，分别加入等量的15%的盐酸和清水；
第三步：选等量的红色玫瑰花瓣，分别放入A、B两只烧杯中，经过一段时间后观察。
结果预测：水中的花瓣仍为红色，水为无色；盐酸中的花瓣颜色逐渐变浅，而盐酸溶液变红。
原因分析：盐酸将细胞杀死，膜丧失其选择性，而清水对细胞活性无伤害作用。
⑶此试验的实验变量是处理红玫瑰使用的是盐酸还是用清水。
⑷细胞膜和液泡膜

第四章 细胞的物质输入和输出 参考答案
1—5 CDABC
第四章 细胞的物质输入和输出练习 参考答案
1—5 BBBAA 6—11 CCBBAD
12．(1)D　糖蛋白　(2)O2、CO2　 (3)哺乳动物成熟的红细胞　离心　一定的流动性
13、⑴液泡。
⑵第二步：在A、B两只烧杯中，分别加入等量的15%的盐酸和清水；
第三步：选等量的红色玫瑰花瓣，分别放入A、B两只烧杯中，经过一段时间后观察。
结果预测：水中的花瓣仍为红色，水为无色；盐酸中的花瓣颜色逐渐变浅，而盐酸溶液变红。
原因分析：盐酸将细胞杀死，膜丧失其选择性，而清水对细胞活性无伤害作用。
⑶此试验的实验变量是处理红玫瑰使用的是盐酸还是用清水。
⑷细胞膜和液泡膜

第四章 细胞的物质输入和输出 参考答案
1—5 CDABC
第四章 细胞的物质输入和输出练习 参考答案
1—5 BBBAA 6—11 CCBBAD
12．(1)D　糖蛋白　(2)O2、CO2　 (3)哺乳动物成熟的红细胞　离心　一定的流动性
13、⑴液泡。
⑵第二步：在A、B两只烧杯中，分别加入等量的15%的盐酸和清水；
第三步：选等量的红色玫瑰花瓣，分别放入A、B两只烧杯中，经过一段时间后观察。
结果预测：水中的花瓣仍为红色，水为无色；盐酸中的花瓣颜色逐渐变浅，而盐酸溶液变红。
原因分析：盐酸将细胞杀死，膜丧失其选择性，而清水对细胞活性无伤害作用。
⑶此试验的实验变量是处理红玫瑰使用的是盐酸还是用清水。
⑷细胞膜和液泡膜