新高考生物一轮复习讲练测第07讲 物质运输(讲义)(2份,原卷版+解析版)
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\l "_Tc8390" 02知识导图·思维领航 PAGEREF _Tc8390 \h 3
\l "_Tc21718" 03考点突破·考法探究 PAGEREF _Tc21718 \h 4
\l "_Tc10200" 考点一 渗透作用及其现象分析 PAGEREF _Tc10200 \h 4
\l "_Tc22576" 知识点1 渗透作用 PAGEREF _Tc22576 \h 4
\l "_Tc9793" 知识点2 渗透系统变式分析(常考点) PAGEREF _Tc9793 \h 4
\l "_Tc19763" 考向1 围绕渗透作用的原理及应用,考查科学思维 PAGEREF _Tc19763 \h 6
\l "_Tc22942" 考点二 水分子进出细胞的实例分析 PAGEREF _Tc22942 \h 7
\l "_Tc21133" 知识点1 动物细胞的吸水和失水 PAGEREF _Tc21133 \h 7
\l "_Tc26462" 知识点2 成熟植物细胞的吸水和失水 PAGEREF _Tc26462 \h 8
\l "_Tc23425" 知识点3 观察植物细胞的质壁分离和复原 PAGEREF _Tc23425 \h 9
\l "_Tc4867" 知识点4 植物细胞质壁分离实验的应用(拓展延伸) PAGEREF _Tc4867 \h 11
\l "_Tc28076" 考向1 结合动植物细胞吸水与失水,考查科学思维 PAGEREF _Tc28076 \h 12
\l "_Tc25424" 考向2 结合实验原理和步骤,考查科学思维 PAGEREF _Tc25424 \h 13
\l "_Tc5625" 考向3 结合实验拓展应用,考查科学探究能力 PAGEREF _Tc5625 \h 13
\l "_Tc5617" 考点三 物质出入细胞的方式及影响因素 PAGEREF _Tc5617 \h 14
\l "_Tc5669" 知识点1 小分子物质进出细胞方式的比较 PAGEREF _Tc5669 \h 14
\l "_Tc32098" 知识点2 教材中与主动运输相关知识(拓展延伸) PAGEREF _Tc32098 \h 15
\l "_Tc6026" 知识点3 大分子物质进出细胞方式的比较 PAGEREF _Tc6026 \h 17
\l "_Tc808" 知识点4 影响物质跨膜运输速率的因素 PAGEREF _Tc808 \h 18
\l "_Tc21760" 知识点5 探究物质跨膜运输方式的实验设计思路(拓展延伸) PAGEREF _Tc21760 \h 19
\l "_Tc6284" 考向1 结合物质跨膜运输的影响因素,考查科学思维、科学探究 PAGEREF _Tc6284 \h 20
\l "_Tc32030" 考向2 结合物质跨膜运输的有关实验分析,考查科学探究 PAGEREF _Tc32030 \h 21
04真题练习·命题洞见 \l "_Tc29307" PAGEREF _Tc29307 \h 21
\l "_Tc22299" 05长句分析·规范作答 PAGEREF _Tc22299 \h 23
\l "_Tc4420" 一、教材知识链接 PAGEREF _Tc4420 \h 23
\l "_Tc18463" 二、教材深挖拓展 PAGEREF _Tc18463 \h 23
\l "_Tc23356" 三、长句规范作答 PAGEREF _Tc23356 \h 23
考点一 渗透作用及其现象分析
知识点1 渗透作用
1.渗透作用的概念:水分子或其他溶剂分子透过半透膜的扩散。
渗透作用发生的条件:
(1)具有半透膜(≠选择透过性膜)
(2)半透膜两侧溶液存在浓度差
注意:半透膜两侧溶液存在浓度差
【易错警示】有关渗透现象的两点提醒
(1)两溶液间的水分子进行双向运动,实际观察到的只是水分子双向运动差异所导致的液面变化。
(2)当液面高度不再变化时,水分子仍进出半透膜,但进出达到平衡。
2.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。
3.水的运输方向:
①从溶质的角度分析:低浓度溶液→高浓度溶液
②从水分子自身的角度分析:高含量一侧→低含量一侧
注意:渗透压:溶质微粒对水的吸引力
知识点2 渗透系统变式分析(常考点)
问题1:若溶质分子不能通过半透膜,只有水分子可以通过半透膜,且S1(蔗糖)>S2(清水),则液面变化如何?渗透平衡时有没有水分子进出?渗透平衡时S1溶液浓度=S2溶液浓度吗?
(1)现象:漏斗液面先升高后达到稳定,最终处于渗透平衡状态
(2)渗透平衡时:
注意:此时仍有水分子进出,且S1溶液浓度>S2溶液浓度
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?
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。
提示:S1液面先上升后下降,最后液面持平。
问题3:若溶质分子能通过半透膜,水分子可以通过半透膜,则液面变化如何?
S1和S2是两种不同的溶质且只有水和S1能透过半透膜。
(1)若S1的物质的量浓度>S2的物质的量浓度。
则S1液面升高→S1中的溶质透过半透膜进入S2 →S2液面升高,最终高于S1。
(2)若S1的物质的量浓度细胞a>细胞c
C.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
一、教材知识链接
1.水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散,称为渗透作用。如果半透膜两侧存在浓度差,渗透的方向就是水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。(P62)
2.对于水分子来说,细胞壁是全透性的,即水分子可以自由地通过细胞壁,细胞壁的作用主要是保护和支持细胞,伸缩性比较小。(P63)
3.原生质层包括细胞膜和液胞膜以及两层膜之间的细胞质,可把它看做一层半透膜。(P63)
4.观察质壁分离实验采用成熟的植物细胞为材料,如紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞。
5.转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变;通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。(P66~67)
6.自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度运输,都不需要耗能,因此属于被动运输。(P73“本章小结”)
7.主动运输的条件:需要载体蛋白、消耗能量。方向:逆浓度梯度。(P69)
8.主动运输的意义:通过主动运输来选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,从而保证细胞和个体生命活动的需要。(P70)
9.大分子物质和细菌、病毒等通过胞吞和胞吐方式出入细胞,需要消耗线粒体提供的能量。
10.不同细胞对同种离子的吸收量不同,同一种细胞对不同离子的吸收量不同,这说明细胞对离子的吸收具有选择性,其原因是膜载体的种类和数目不同。
二、教材深挖拓展
1.(必修1 P60“问题探讨)渗透与扩散有何区别?
2.(必修1 P61“与生活的联系)为什么吃比较咸的食物时,口腔和唇感觉比较干?
3.教材(必修1 P72“与社会的联系”): 引发阿米巴痢疾的原因是什么?
4.(必修1 P66图4-4拓展)只要是消耗能量的运输方式就一定是主动运输吗?请说明理由。
三、长句规范作答
1.(科学思维)举例说明同一种物质进出同一个体各细胞的方式一定相同吗?
2.(科学思维)盐碱地中生活的某种植物能使Na+逆浓度梯度进入液泡。依据上述材料推测Na+通过液泡膜的方式是什么?该种植物能够在盐碱地中保持吸水能力,而其他植物不能吸水,结合上述材料解释这一现象。
考点要求
考题统计
考情分析
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
课标要求
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。
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。
过程
条件
现象
吸水膨胀
①外界溶液的浓度细胞质的浓度
形态不变
③外界溶液的浓度=细胞质的浓度
条件
现象
外界溶液浓度>细胞液浓度,细胞失水,发生质壁分离现象。
外界溶液浓度<细胞液浓度,细胞吸水略微膨胀(植物细胞有细胞壁不会吸水涨破),失水的细胞发生质壁分离复原。
外界溶液浓度=细胞液浓度,水分子进出平衡,细胞保持原态
项 目
被动运输
主动运输
自由扩散
协助扩散
运输方向
高浓度→低浓度
高浓度→低浓度
低浓度→高浓度
是否需蛋白质
不需要
需要(通道蛋白、载体蛋白)
需要载体蛋白
是否耗能
不耗能
不耗能
消耗能量
代表例子
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)
名称
通道蛋白
载体蛋白
图示
转运对象
只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过
只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过
特点
通道蛋白不需要与转运的分子或离子结合
每次转运时都会发生自身构象的改变
实例
K+、Na+离子、水分子
葡萄糖
方式
胞吞
胞吐
模型
实例
吞噬细胞吞噬抗原等
分泌蛋白的分泌,如胰岛素、消化酶等
特点
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
结构基础
细胞膜具有一定的流动性
影响因素
细胞膜的流动性、温度和能量等
方式
被动运输
主动运输
胞吞
胞吐
自由扩散
协助扩散
运输方向
高浓度→低浓度
低浓度→
高浓度
细胞外→
细胞内
细胞内→
细胞外
是否需要
(消耗)
蛋白质
不需要
需要
需要
需要
需要
能量
不消耗
不消耗
消耗
消耗
消耗
模型
举例
O2、CO2、甘油、乙醇、苯
人的红细胞吸收葡萄糖、H2O通过通道蛋白的运输
小肠上皮细胞吸收葡萄糖、无机盐、氨基酸等
白细胞吞噬病菌
分泌蛋白的分泌
影响因素
浓度差
浓度差;转运蛋白的种类和数量
载体蛋白种类和数量;能量
温度;能量
组别
培养条件
肌肉细胞
成熟红细胞
甲
加入葡萄糖载体抑制剂
5.0%
5.0%
乙
加入呼吸抑制剂
4.7%
3.5%
丙
不做任何处理
2.5%
3.5%
离子种类
H2POeq \\al(-,4)
SOeq \\al(2-,4)
Cl-
K+
Na+
Ca2+
Mg2+
细胞液中离子浓度/池水中相应离子浓度的值
18 050
25
100
1 065
46
13
10
选项
通过血脑屏障生物膜体系的物质
运输方式
A
神经生长因子蛋白
胞吞、胞吐
B
葡萄糖
协助扩散
C
谷氨酸
自由扩散
D
钙离子
主动运输
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