人教版高考生物总复习2.3细胞的物质输入和输出完美课件PPT

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一、渗透作用的原理和应用1.渗透作用的概念和条件(1)概念:指水分子通过　　半透膜　　的扩散过程。 (2)条件①有　　半透膜　　。 ②膜两侧溶液具有　　浓度差　　。 
3.植物细胞的吸水和失水(1)成熟植物细胞的结构
(2)原理和现象①外界溶液浓度　>　(填“>”“<”或“=”,下同)细胞液浓度时,细胞失水,发生质壁分离现象。 ②外界溶液浓度　　<　　细胞液浓度时,细胞吸水,发生质壁分离复原现象。 (3)质壁分离的原因①外因:细胞液浓度　<　外界溶液浓度,细胞通过渗透作用失水。 ②内因:细胞壁的伸缩性　　<　　原生质层的伸缩性。 
二、物质跨膜运输的其他实例1.不同物质的跨膜运输特点(1)水分子:　　　顺相对含量梯度　　　(高→低); (2)离子和小分子:依据细胞生命活动需要进行　　选择吸收　　。 2.水稻和番茄吸收不同离子的特点。(1)同种生物细胞对不同物质的吸收具有　　选择性　　,与其含有离子载体的　　种类和数量　　有关; (2)不同种生物细胞对同种物质吸收具有　　差异性　　。 
三、物质跨膜运输的方式1.物质出入细胞的特点、方式及实例(连一连)
2.物质跨膜运输的方式和影响因素(b为ATP)(1)填写有关跨膜运输方式及结构名称:甲:　　自由扩散　　;乙:　　协助扩散　　; 丙:　　主动运输　　;a:　　载体蛋白　　。 (2)写出影响甲、乙、丙三种运输速率的因素①甲:膜两侧的　　浓度差　　; ②乙:　浓度差和载体蛋白　; ③丙:　载体蛋白和能量(ATP)　。 
3.胞吞与胞吐(1)胞吞:细胞摄取大分子时,首先是大分子附着在　细胞膜　表面,从而使细胞膜内陷形成　小囊　包围着大分子,从细胞膜上分离下来进入细胞内部。 (2)胞吐:细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成　囊泡　,然后移到　　细胞膜　　处,与之融合,将大分子排出细胞。 
考点一渗透系统及其应用
1.常见渗透装置图分析
(1)渗透系统的组成条件如图所示,作为一个渗透系统,必须同时具备以下两个条件。
②半透膜两侧为溶液体系(S1、S2),且两侧溶液具　　浓度差　　。 
(2)分析①图A中,若S1溶液浓度大于S2溶液,则单位时间内由S2→S1的水分子数　多于　S1→S2,外观上表现为S1液面　　上升　　;若S1溶液浓度小于S2溶液,则情况相反,外观上表现为S1液面　下降　。 ②在达到渗透平衡后,若存在如图B所示的液面差Δh,则S1溶液浓度　大于　S2溶液。其原因是:　Δh产生的压强,会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散　。 
2.渗透作用模型和植物细胞的图例比较
3.渗透作用的发生特点(1)水分子总是由溶液浓度　低　的部位向浓度　高　的部位渗透。 (2)半透膜两侧溶液浓度差是渗透作用发生的动力,既决定着渗透的方向,又决定着渗透的速度,即浓度差越大,渗透越　快　。 
考向一　渗透作用的原理、条件及应用1.现有体积相同、物质的量浓度相同的蔗糖溶液和葡萄糖溶液。图1表示这两种物质透过半透膜的情况,图2表示渗透作用装置图,下列叙述合理的是(　　)
A.图1体现了半透膜的选择透过性B.图甲中水柱a先上升后下降C.图乙中水柱b先上升后不变D.平衡后水柱a的高度高于水柱b
2.(2015黑龙江哈师大月考)成熟植物细胞的主要吸水方式是渗透吸水。某生物兴趣小组为研究渗透吸水做了一个实验,该实验的简易渗透吸水装置如图甲所示。图甲中液面上升的高度与时间的关系如图乙所示。一成熟植物细胞被放在某外界溶液中处于的一种状态(此时细胞有活性)如图丙所示。下列相关叙述错误的是(　　)
A.由图甲中漏斗液面上升可知,实验开始b侧液体的浓度大于a侧的B.由图乙可知图甲中漏斗里溶液的吸水速率在下降C.图丙中相当于图甲中c结构的是③④⑤D.把图丙所示状态的细胞放在清水中,会发生质壁分离
3.(2015江苏盐城月考)下图表示渗透作用的装置,其中半透膜为膀胱膜,请回答下列问题。
注:图1、图3中的溶液A、B、a、b的浓度分别用MA、MB、Ma、Mb表示,图2、图4分别表示一段时间后,液面上升的高度为h1、h2。葡萄糖能透过半透膜,蔗糖不能透过半透膜。(1)如果A是清水,a是质量分数为30%的葡萄糖溶液,则图1漏斗中的液面　　　　　　　　　　　。如果B为清水,b是质量分数为30%的蔗糖溶液,则图3 中的液面　　　　。 (2)如果A、B、a、b均为蔗糖溶液,且MA>MB、Ma=Mb>MA,达到平衡后,h1　　　h2,两个漏斗内溶液浓度大小为Ma　　　Mb。 (3)如果A、B、a、b均为某种物质,且MA=MB、Ma=Mb,则达平衡后h1=h2,如果在a、b中分别加入两种不同的物质(微量,直接影响溶液的浓度),发现h1上升,而h2下降。那么在a、b中加入的物质最可能是　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　。 (填“水解酶”或“聚合酶”)
知识延展　渗透作用原理的拓展应用 1.验证渗透作用发生的条件(1)实验设计(2)结论A组和B组对比,说明渗透作用要有半透膜。A组和C组对比,说明发生渗透作用时半透膜两侧的溶液必须具有浓度差。
2.探究物质能否通过半透膜的方法(以碘和淀粉为例)
考向二　渗透作用综合应用4.(2016甘肃定西期末)把蚕豆植株放在湿润的空气中照光一段时间后,取蚕豆叶下表皮制作临时装片,先在清水中观察,然后用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液取代清水,继续观察,结果如下图所示。对此现象的推断最合理的是(　　)
A.清水中的保卫细胞因失水导致气孔开放B.蔗糖进入保卫细胞后,细胞吸水导致气孔关闭C.清水中的保卫细胞很快出现质壁分离自动复原D.蔗糖溶液中的保卫细胞因失水导致气孔关闭
5.图甲是人的红细胞长时间处在不同浓度的NaCl溶液中,红细胞的体积(V)与初始体积(V0)之比的变化曲线;图乙是某植物细胞在一定浓度的NaCl溶液中细胞失水量的变化情况。下列分析正确的是(　　)
A.由图甲可知,物质的量浓度为250 mml/L的NaCl溶液不影响人红细胞的代谢B.图乙中植物细胞体积的变化是先减小后增大C.图乙中A点细胞失水量最大,此时细胞吸水能力最弱D.人的红细胞长时间处在物质的量浓度为300 mml/L的NaCl溶液中可能死亡,图乙中的处理时间内细胞一直有生物活性
考点二物质跨膜运输的方式及影响因素
1.物质出入细胞的方式(1)物质跨膜运输的方式
(2)物质非跨膜运输方式
2.影响物质跨膜运输的因素(1)物质浓度(在一定的浓度范围内)
考向一　物质进出细胞的方式及特点1.(2015河北廊坊质量监测)下图为细胞膜结构及物质跨膜运输示意图,下列相关叙述正确的是(　　)
A.O2和CO2以图中a方式通过细胞膜B.被动运输过程有时也需要膜蛋白的参与C.图中c可表示葡萄糖进入口腔上皮细胞的过程D.图中①②④都能运动,而③一般不能运动
2.(2015全国 Ⅱ 卷)下列过程中,不属于胞吐作用的是(　　)A.浆细胞分泌抗体到细胞外的过程B.mRNA从细胞核到细胞质的过程C.分泌蛋白从胰腺的腺泡细胞到胞外的过程D.突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程
3.人体小肠上皮细胞依赖其细胞膜上的Na+-K+泵通过消耗ATP不断向细胞外排出Na+,以维持细胞外高浓度的Na+环境,而进入小肠上皮细胞的葡萄糖顺浓度梯度进入组织液,然后再进入血液循环,最终完成葡萄糖的吸收,据图分析,下列表述错误的是(　　)
A.葡萄糖进出小肠上皮细胞的方式不同B.构成细胞膜的基本支架是磷脂双分子层C.结构Ⅰ和结构Ⅱ对物质的转运无特异性D.K+进入小肠上皮细胞的方式为主动运输
考向二　以曲线模型为依托,考查影响物质出入细胞的因素4.(2015福建泉州期中)用呼吸抑制剂处理哺乳动物成熟的红细胞,下图表示物质吸收量的变化,正确的是(　　)
5.①~④为物质进出细胞的实例,其中与图1、图2所示物质进出细胞方式均相符的是(　　)
①哺乳动物成熟红细胞从血浆中获得K+　②白细胞吞噬病菌　③神经细胞中K+外流　④肾小管细胞吸收原尿中的葡萄糖A.①②B.②③C.①③D.②④
6.(2015湖南株洲月考)将某植物活组织放入适宜的完全营养液中,置于适宜的条件下培养。培养液中甲、乙两种离子的浓度保持相等且恒定,定期测得细胞中两种离子的含量,得到如右图所示曲线。据图分析,下列叙述正确的是(　　)
A.该组织的细胞吸收甲、乙两种离子的方式分别是自由扩散和主动运输B.该组织细胞运输离子甲的载体蛋白数量比运输离子乙的多C.两种离子均只能从低浓度的一侧运输到高浓度的一侧D.曲线MN段和AB段表明两种离子和水分都不再进入细胞
知识延展　借助结构模式图,比较、区分不同“膜”的特点 
(1)选择透过性膜是指细胞膜等具有活性的生物膜。它具有半透膜的物理特性,更重要的是具有主动选择性,是否吸收某种物质及吸收的多少取决于膜上载体蛋白的种类与数量,因此不能将生物膜看作单纯的半透膜。(2)半透膜是指某些物质可以通过,而另一些物质不能通过的多孔性薄膜。物质能否通过取决于分子的大小,如常见的半透膜有动物的膀胱膜、肠衣、鸡蛋的蛋壳膜等。水、葡萄糖等较小的分子可以通过,而蔗糖、蛋白质等较大的分子不能通过。(3)核膜是双层膜,将细胞的核、质分开,由于其上有核孔,像mRNA这样的大分子只能通过核孔进入细胞质,而氨基酸、葡萄糖、离子等可通过核膜。
考点三(实验)观察植物细胞的质壁分离和复原
1.原理:　成熟　的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。 
4.本实验特别提醒(1)本实验存在两组对照实验
(3)本实验是教材中涉及“显微观察”的实验中唯一的“只在低倍镜下”观察(不用换“高倍镜”)的实验。
1.某同学在实验室中做“观察洋葱表皮细胞的质壁分离和复原”实验时,在老师的帮助下,进行了一系列的创新实验,实验步骤和现象如下表:
对上表的推断或解释不正确的是 (　　)A.x为质壁分离,因为细胞壁伸缩性弱于原生质层B.y为质壁分离,可能导致细胞失水过多而死C.z为细胞稍增大,细胞液颜色逐渐变浅 D.④组细胞大小无变化是因为细胞渗透吸水量等于失水量
2.如图为某同学利用紫色洋葱鳞片叶作为实验材料,观察植物细胞质壁分离与复原的基本操作步骤。下列相关叙述,错误的是(　　)
A.第二次观察(D)和第一次观察(B)形成对照,第三次观察(F)和第二次观察(D)形成对照B.该实验用显微镜主要观察原生质层和细胞壁的位置、液泡的颜色和大小等C.如果将蔗糖溶液换成浓度适宜的KNO3溶液,则可以省略E过程D.增大蔗糖溶液的浓度实验效果会更明显且不影响细胞的活性
1.渗透作用的发生必须依赖半透膜和膜两侧的浓度差。2.动物细胞在任何情况下都不会发生质壁分离现象。3.载体蛋白:膜结构中与物质运输有关的一种跨膜蛋白质,细胞膜中的载体蛋白在协助扩散和主动运输中都有特异性。4.质壁分离和复原:当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,根据扩散作用原理,水分会由细胞液中渗出到外界溶液中,通过渗透作用失水;由于细胞壁和原生质层的伸缩性不同,细胞壁伸缩性较小,而原生质层伸缩性较大,从而使二者分开;反之,外界溶液浓度小于细胞液浓度,则细胞通过渗透作用吸水,发生质壁分离复原。
5.物质的跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的,细胞对物质的输入和输出具有选择性。6.被动运输包括自由扩散和协助扩散,它们都是顺浓度梯度运输的过程,不消耗能量,但是协助扩散需要载体蛋白。7.主动运输一般是逆浓度梯度运输的过程,需要载体蛋白的协助和消耗能量。8.胞吞和胞吐是借助于膜的融合完成的,与膜的流动性有关,它是大分子和颗粒性物质进出细胞的物质运输方式,靠ATP提供动力。
1.辨析渗透系统及其应用(1)渗透平衡与溶液浓度的内涵发生渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达平衡状态,既不可看作没有水分子移动,也不可看作两侧溶液浓度相等。溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度。(2)半透膜与选择透过性膜的比较区别:①半透膜是无生命的物理性薄膜,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吸收的选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后,其选择透过性丧失。共性:都允许水分子自由通过,而不允许生物大分子物质通过。
(3)原生质层与原生质体的比较①原生质层是在成熟的植物细胞内相当于半透膜的结构,由细胞膜、液泡膜以及两层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。2.辨析物质出入细胞的方式及影响因素(1)需要载体蛋白协助的运输方式除主动运输外,还有协助扩散。(2)消耗能量的运输方式除主动运输外,还有胞吞和胞吐。(3)从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外,还有协助扩散。(4)影响协助扩散运输速率的因素除载体蛋白数量外,还有两侧溶液的浓度差。
(5)与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外,还有载体蛋白的合成场所——核糖体。(6)运输速率与O2浓度无关的运输方式除自由扩散外,还有协助扩散以及通过无氧呼吸提供能量的主动运输。(7)胞吞(吐)的大分子物质穿过细胞膜的层数为0,因为该过程是通过膜的融合将物质转入(转出)细胞的。(8)RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核是通过核孔,而不是通过胞吞、胞吐。
1.同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理,原生质层长度和细胞长度比值越小,则紫色越浅。 (2014上海卷,2A改编)(×)2.植物根系吸收各种矿质元素离子的速率相同。(2014海南卷,4A)(×)3.胡杨细胞通过渗透作用吸水和失水。 (√)
4.当半透膜两侧溶液浓度相等时,半透明两侧水分子的移动处于动态平衡状态,不发生渗透作用。 (×)5.海带细胞通过主动运输积累I-等溶质,因而不会在海水中发生质壁分离。 (√)6.植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成,相当于半透膜。 (×)7.观察植物细胞质壁分离与复原用低倍镜即可。 (√)8.当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,植物细胞就会发生质壁分离。 (×)
9.生物膜对K+、Na+、Cl-的通透具有选择性。 (2014北京卷,4B)(√)10.通过载体蛋白的物质运输属于主动运输。(2014浙江卷,1C)(×)11.若Na+在细胞内的物质的量浓度为18.0 mml/L,在细胞外的物质的量浓度为145.0 mml/L,则Na+与有关载体蛋白结合排出细胞属于主动运输。 (√)12.影响自由扩散和协助扩散的因素相同。 (×)13.大分子物质通过胞吞、胞吐进出细胞不耗能。 (×)