高中生物高考高考生物（全国版）一轮复习课件：第9课-细胞的物质输入和输出

这是一份高中生物高考高考生物（全国版）一轮复习课件：第9课-细胞的物质输入和输出，共60页。PPT课件主要包含了物质出入细胞的方式，被动运输，包吞和包吐，方法便笺，BEH，小积累，自由扩散，协助扩散，主动运输，胞吞和胞吐等内容，欢迎下载使用。
____________
O2、CO2、水、甘油、乙醇、苯等
细胞内外浓度差、_______________________
人的红细胞吸收葡萄糖等
P点之后运输速率不变的原因主要是膜上载体蛋白数量有限
___________
小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等
载体蛋白的种类和数量、能量（O2浓度、温度等）
P点之后运输速率不变的原因是膜上载体蛋白数量有限
细胞膜的流动性、温度和能量等
分泌蛋白的分泌，如胰岛素、消化酶等
第9课 第（1）题P46
离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，通过消耗ATP进行离子的跨膜运输，是主动运输的方式，故A项错误。
（1）下列关于物质出入细胞方式的叙述，正确的是( )A.离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，离子通过离子泵 的跨膜运输属于协助扩散B.叶绿体吸收Mg2+和释放O2均不需要蛋白质参与C.物质通过脂质双分子层的扩散速率与其脂溶性有关D.大分子物质要通过载体蛋白的转运才能进入细胞，并且要消耗能量E.神经递质由突触前膜释放到内环境的过程需要载体蛋白的协助
Mg2+从细胞质基质进入叶绿体，是主动运输的方式，需要载体蛋白的参与，而叶绿体通过光合作用产生的O2释放出去是自由扩散的方式，不需要载体蛋白的参与，故B项错误。
脂溶性物质容易通过细胞膜，非脂溶性物质不容易通过细胞膜，故C项正确。大分子物质是通过胞吞的方式进入细胞的，该过程不需要载体蛋白的协助，但是需要消耗能量，故D项错误。
神经递质释放到内环境的过程是胞吐，不需要载体蛋白的协助，故E项错误。
根据分子大小与对载体、能量的需求判断物质出入细胞的方式
1.神经递质为小分子物质，但释放的方式是胞吐；
2.通过核孔运输的大分子物质有mRNA（从细胞核进入细胞质参与转录过程）、蛋白质（如组成染色体的蛋白质）等
（2）（多选）下列关于物质出入细胞方式的叙述，正确的是( )A.动作电位产生与膜电位恢复过程中，Na+流入和排出都是主动运输B.生理功能不同的人体细胞，吸收葡萄糖的方式可能不同C.植物根细胞吸收矿质元素离子主要依靠渗透作用D.细胞外高浓度的超氧化物歧化酶可以自由扩散进入细胞E.抗体、神经递质和胰岛素的分泌过程属于胞吐作用F.乙醇通过细胞膜需要消耗ATPG.甘油是极性分子，所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜H.mRNA从细胞核到细胞质的过程不属于胞吐
第9课 第（2）题P46
为了维持静息电位，Na+-K+泵将Na+泵到细胞膜外，该过程是逆浓度梯度的主动运输；形成动作电位时，Na+进入细胞内是顺浓度梯度，是通过Na+通道进入神经细胞内的，虽然用到了载体蛋白，但不是主动运输，是协助扩散，故A项错误。生理功能不同的人体细胞，吸收葡萄糖的方式可能不同，如葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散，而进入小肠上皮细胞的方式则是主动运输，故B项正确。
（2）（多选）下列关于物质出入细胞方式的叙述，正确的是( )A.动作电位产生与膜电位恢复过程中，Na+流入和排出都是主动运输B.生理功能不同的人体细胞，吸收葡萄糖的方式可能不同
植物根细胞吸收矿质元素离子的方式主要是主动运输，不同于依靠渗透作用吸收水，故C项错误。超氧化物歧化酶是蛋白质，通过胞吞的方式进入细胞，故D项错误。抗体和胰岛素属于分泌蛋白，是大分子物质，通过胞吐的方式出细胞，神经递质虽然是小分子物质，但也以突触小泡的形式分泌到突触间隙，是通过胞吐的方式，故E项正确。
（2）（多选）下列关于物质出入细胞方式的叙述，正确的是( )C.植物根细胞吸收矿质元素离子主要依靠渗透作用D.细胞外高浓度的超氧化物歧化酶可以自由扩散进入细胞E.抗体、神经递质和胰岛素的分泌过程属于胞吐作用
（2）（多选）下列关于物质出入细胞方式的叙述，正确的是( )F.乙醇通过细胞膜需要消耗ATPG.甘油是极性分子，所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜H.mRNA从细胞核到细胞质的过程不属于胞吐
乙醇是小分子物质，通过细胞膜的方式属于自由扩散，不需要消耗ATP，故F项错误。甘油不带电，是脂溶性物质，分子量相对较小，能以自由扩散的方式通过细胞膜，故G项错误。mRNA通过核孔从细胞核到细胞质中，不是通过胞吐的方式，故H项正确。
一些常见的物质进出细胞的方式
气体：如O2、CO2等
一些脂溶性物质：如甘油、脂肪酸等
一些小分子物质：如水、乙醇、苯、尿素等
神经细胞中的Na+内流、K+外流
一些小分子有机物：如小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等
细胞需要的一些无机盐离子：如Na+ 、Mg2+、HCO3-等
同一种物质进出不同细胞时，运输方式可能不同
胞吞：吞噬细胞吞噬病菌、变形虫吞食食物颗粒等
胞吐：分泌蛋白（如胰岛素、抗体）的分泌、神经递质的释放等
根据题意和图示分析可知，肾小管管腔中的氨基酸进入上皮细胞为逆浓度梯度的运输，属于主动运输（其动力来自于Na+协助扩散中的离子梯度）；管腔中的Na+进入上皮细胞是由高浓度向低浓度一侧扩散，
第9课 第（3）题P46
（3）如图为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图，下表选项中正确的是( )
并且需要载体蛋白的协助，属于被动运输中的协助扩散；上皮细胞中的氨基酸进入组织液是由高浓度向低浓度一侧扩散，并且需要载体蛋白的协助，属于被动运输中的协助扩散，故D项正确。
模式图中判断物质跨膜运输方式的方法
主动运输不一定都是逆浓度梯度，比如饭后小肠上皮细胞吸收葡萄糖属于主动运输，但是细胞外的葡萄糖浓度可能高于细胞内
（4）（多选）如图是不同物质出入细胞方式中运输速率与影响因素间的关系曲线图，下列叙述错误的是( )
（4）（多选）如图是不同物质出入细胞方式中运输速率与影响因素间的关系曲线图，下列叙述错误的是( )A.曲线②可能表示的物质运输方式是协助扩散或主动运输B.曲线④中物质运输速率受到限制的原因是能量C.若发现某物质的运输速率和曲线②、④、⑥相似，则该物质的运输方式为主动运输D.与葡萄糖进入红细胞相符的曲线是②、④、⑤E.与水进出细胞相符的曲线是①、③、⑤F.能表示最大运输速率与载体蛋白无关的曲线是①、③、⑤
分析曲线可知，曲线①表示影响因素为物质浓度，运输方式为自由扩散；曲线②表示影响因素为物质浓度和载体蛋白，运输方式为协助扩散或主动运输；曲线③表示该物质运输不消耗能量，运输方式为自由扩散或协助扩散；
曲线④表示影响因素为能量和载体蛋白，运输方式为主动运输；曲线⑤表示载体蛋白不影响该物质运输，运输方式为自由扩散或胞吞、胞吐；曲线⑥说明该物质运输需要载体，方式可能为主动运输或协助扩散。
由以上分析可知，曲线②可能表示的物质运输方式是协助扩散或主动运输，故A项正确，不符合题意。曲线④中的物质运输速率的限制因素应该是载体蛋白的种类和数量，故B项错误，符合题意。
（4）（多选）如图是不同物质出入细胞方式中运输速率与影响因素间的关系曲线图，下列叙述错误的是( )A.曲线②可能表示的物质运输方式是协助扩散或主动运输B.曲线④中物质运输速率受到限制的原因是能量
曲线②、④、⑥都能表示的运输方式为主动运输，故该物质的运输方式可能为主动运输，故C项正确，不符合题意。葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散，符合的曲线有②、③、⑥，故D项错误，符合题意。
（4）（多选）如图是不同物质出入细胞方式中运输速率与影响因素间的关系曲线图，下列叙述错误的是( )C.若发现某物质的运输速率和曲线②、④、⑥相似，则该物质的运输方式为主动运输D.与葡萄糖进入红细胞相符的曲线是②、④、⑤
水分子进出细胞的方式为自由扩散，符合的曲线有①、③、⑤，故E项正确，不符合题意。运输速率与载体蛋白无关的运输方式是自由扩散、胞吞或胞吐，符合的曲线有①、⑤，故F项错误，符合题意。
（4）（多选）如图是不同物质出入细胞方式中运输速率与影响因素间的关系曲线图，下列叙述错误的是( )E.与水进出细胞相符的曲线是①、③、⑤F.能表示最大运输速率与载体蛋白无关的曲线是①、③、⑤
影响物质出入细胞的因素的曲线
载体蛋白的种类、数量，细胞呼吸的速率（能量）等
温度、pH、物质浓度等
运输速率与物质浓度呈正相关，不受其他因素影响，为自由扩散
运输速率受物质浓度和载体蛋白的影响，为协助扩散或主动运输
（P点之后运输速率不变的主要原因是膜上载体蛋白数量有限）
物质浓度（在一定范围内）
根据P点后由低浓度到高浓度运输，说明该物质进入细胞的方式是主动运输
（P点后低浓度→高浓度）
运输速率不受O2浓度的影响，为自由扩散或协助扩散
运输速率受O2浓度和载体蛋白的影响，为主动运输
（P点之后运输速率不变的原因是膜上载体蛋白数量有限）
Q点由无氧呼吸提供能量
（5）为探究细胞吸收葡萄糖的方式与细胞内、外葡萄糖浓度差的关系，有人设计了如图所示的实验(记作甲)：锥形瓶内盛有130 mg/dL的葡萄糖溶液以及生活的小肠上皮组织切片。溶液内含细胞生活必需的物质(浓度忽略不计)。实验初，毛细玻璃管内的红色液滴向左缓缓移动，5 min时移动速率逐渐加快，请回答下列问题：
①锥形瓶内加入KOH溶液，可吸收容器中的CO2，小肠上皮细胞利用葡萄糖溶液进行呼吸作用，吸收O2，释放CO2，CO2被KOH溶液吸收，所以锥形瓶红色液滴的移动直接显示瓶内O2含量的变化。
①图示锥形瓶红色液滴的移动直接显示瓶内_________含量的变化。
②为验证5 min时造成红色液滴移动速率加快的直接因素，需要设计一个对照实验(记作乙)：乙实验装置的不同之处是5 min时用呼吸抑制剂处理小肠上皮组织。假定呼吸被彻底阻断，预期结果：实验开始5min时，液滴移动情况是：实验甲突然加快，实验乙_________；葡萄糖溶液浓度变化情况是：实验甲 ___________ ；实验乙_________ 。
②5 min时，实验甲和实验乙的变量为是否存在呼吸作用，实验甲有呼吸作用，实验乙没有呼吸作用，故液滴移动情况是：实验甲左移，实验乙不移动；葡萄糖溶液浓度变化情况是：实验甲下降，实验乙不变。
③若用相等质量的人成熟红细胞替代小肠上皮细胞，红色液滴移动情况是___________。
解析：③人成熟红细胞因没有线粒体，不能进行有氧呼吸，故红色液滴不移动。
探究物质跨膜运输的实验设计
探究是主动运输还是被动运输
对某离子的吸收减弱或停止
探究是自由扩散还是协助扩散
蛋白质抑制剂（或蛋白酶）
第9课 细胞的物质输入和输出
普查讲9 Ⅱ 通过模拟实验探究膜的透性
通过模拟实验探究膜的透性
指水分子（或其他溶剂分子）通过_________，从相对含量高的地方向相对含量低的地方的扩散
一是具有__________，二是半透膜两侧的溶液具有_________
漏斗内液面上升的原因：单位时间内由清水进入蔗糖溶液中的水分子数___________由蔗糖溶液中进入清水中的水分子数
漏斗内液面停止上升的原因：随着液面的不断上升，漏斗内液体的压强越来越大，从而使水分子从漏斗内移向烧杯的速度加快，水分子进出漏斗的速率越来越接近，直至完全相等，漏斗内液面不再升高，此时水分子的进出到达____________
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
指水分子能自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过的生物膜
透过的依据是分子或离子的大小，不具有选择性
膜上的蛋白质决定了一些分子可以通过，另一些分子不能通过，具有选择透过性
玻璃纸、动物膀胱、鱼鳔、花生种皮等
细胞膜、液泡膜和由其构成的原生质层等
①___________相当于半透性膜
②_________________具有浓度差
①___________（由细胞膜、液泡膜和两层之间的细胞质组成）相当于半透膜
当外界溶液浓度______细胞质浓度，细胞吸水膨胀
当外界溶液浓度______细胞质浓度，细胞失水皱缩
当外界溶液浓度_____细胞质浓度，细胞维持正常形态
当外界溶液浓度______细胞液浓度，细胞发生质壁分离现象
当外界溶液浓度______细胞液浓度，细胞吸水膨胀，由于存在细胞壁，细胞不会涨破
当外界溶液浓度______细胞液浓度，细胞维持正常形态
动植物细胞的吸水和失水
（6）如图1所示的甲、乙、丙三个渗透装置中，三个漏斗颈的内径相等，漏斗内盛有等浓度的蔗糖溶液，且漏斗内液面高度相同，漏斗口均封以相同半透膜（只允许水分子通过），置于同一水槽的清水中。三个装置中半透膜的面积和所盛溶液的体积如表1。图2中的曲线1、2、3表示漏斗液面高度随时间的变化情况。则曲线1、2、3与甲、乙、丙三个装置的对应关系是（ ）
A.1-丙、2-甲、3-乙B.1-乙、2-甲、3-丙C.1-甲、2-乙、3-丙D.1-丙、2-乙、3-甲
由于水分子可以透过半透膜，蔗糖分子不能透过，甲、乙两装置的蔗糖溶液体积相同，但甲装置半透膜的面积是乙装置的2倍，故相对乙装置而言，甲装置在单位时间内，水分子由水槽透过半透膜进入漏斗内的数量较多，导致液面上升速度较快，但甲、乙两装置漏斗内蔗糖溶液的体积及初始液面高度相同，最终漏斗颈内液面高度持平；
A.1-丙、2-甲、3-乙 B.1-乙、2-甲、3-丙C.1-甲、2-乙、3-丙 D.1-丙、2-乙、3-甲
甲、丙两装置半透膜面积相同，但丙装置漏斗内蔗糖溶液的体积是甲装置的2倍，故丙装置的吸水体积更大，最终漏斗颈内液面高度更高，故A项正确。
渗透压指单位体积溶液中的溶质分子数
溶液的物质的量浓度（即摩尔浓度），而不是质量浓度
溶液浓度越高，渗透压越大
溶液浓度越低，渗透压越小
例：5%葡萄糖溶液和5%蔗糖溶液的质量浓度相同，但蔗糖的相对分子质量大，故5%蔗糖溶液物质的量浓度小，故水由5%蔗糖溶液向5%葡萄糖溶液移动
在渗透装置中水分子的移动并不是单向的，半透膜两侧都有水分子的移动
达到渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子的移动达到平衡状态，既不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等
水分子透过半透膜进入漏斗速率越快
最终液面上升的高度越高
溶质不能通过半透膜的渗透装置分析
若S1溶液浓度大于S2溶液浓度，水分子移动：单位时间内由S2 → S1的水分子数多于S1 → S2的
若S1溶液浓度小于S2溶液浓度，水分子移动：单位时间内由S1 → S2的水分子数多于S2 →S1的
外观表现： S1液面上升，一段时间后达到渗透平衡
外观表现： S1液面下降，一段时间后达到渗透平衡
当水分子的移动达到平衡后，半透膜两侧的溶液只要存在液面差，如Δh，则膜两侧的两种溶液就具有浓度差，且液面高的溶液浓度大于液面低的溶液浓度，如图所示S1的溶液浓度大于S2
（7）如图为渗透作用实验装置。其中半透膜只允许水分子和单糖分子通过，向a侧加入质量分数为5%的蔗糖溶液，向b侧加入质量分数为5%的葡萄糖溶液，初始状态如图所示，则刚开始的短时间内和最终的液面高低分别为（ ）A.a高于b，a高于bB.a高于b，a低于bC.a低于b，a高于bD.a低于b，a低于b
开始时两侧液面一样高，由于葡萄糖的相对分子质量小，因此质量分数为5%的蔗糖溶液和葡萄糖溶液相比较，单位体积的蔗糖溶液中水分子数多于葡萄糖溶液中水分子数，且水分子比葡萄糖分子更容易透过半透膜。
因此开始时a侧→b侧的水分子数多于b侧→a侧的水分子数，b侧液面升高。但随后葡萄糖分子通过半透膜进入a侧，a侧溶液浓度大于b侧，a侧液面又升高，故C项正确。
溶质能通过半透膜的渗透装置分析
1.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，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 溶液液面先上升后下降，最终S1 和S2溶液液面持平
2.S1和S2是两种不同的溶质，且只有水和S1能透过半透膜
若S1的物质的量浓度大于S2的物质的量浓度，则出现的现象是S1液面先升高，随后S1中的溶质透过半透膜进入S2 ， S2液面逐渐升高，最终高于S1
若S1的物质的量浓度小于S2的物质的量浓度，则出现的现象是S1液面始终低于S2液面
（8）如图实验装置，玻璃槽中是蒸馏水，半透膜允许单糖透过。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。最可能的实验现象是（ ）A.漏斗中液面开始时先上升，加酶后，上升后又下降B.在玻璃槽中能测到蔗糖和蔗糖酶 C.漏斗中液面开始时先下降，加酶后一直上升D.在玻璃槽中能测到葡萄糖、果糖和蔗糖酶
（8）如图实验装置，玻璃槽中是蒸馏水，半透膜允许单糖透过。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。最可能的实验现象是（ ）A.漏斗中液面开始时先上升，加酶后，上升后又下降B.在玻璃槽中能测到蔗糖和蔗糖酶
根据题意和图示分析可知，由于最初长颈漏斗中只有蔗糖溶液，蔗糖无法透过半透膜，半透膜内侧的浓度高，因此水分子主要向长颈漏斗中渗透，液面上升；加入蔗糖酶后，蔗糖会被水解形成两分子单糖，
导致半透膜内侧溶液浓度升高，半透膜两侧的浓度差继续加大，液面继续上升；随着葡萄糖和果糖透过半透膜，渗透压减小，所以液面还会下降，故A项正确。
由于半透膜只允许单糖分子通过，蔗糖为二糖，蔗糖酶为蛋白质，因此蔗糖和蔗糖酶不会进入到玻璃槽中，故B项错误。
根据分析可知，漏斗中液面开始时先上升，加酶后，上升后又下降，故C项错误。由于半透膜只允许单糖分子通过，蔗糖酶为蛋白质，不能通过，所以在玻璃槽中只能测到葡萄糖、果糖，不能测到蔗糖酶，故D项错误。
（8）如图实验装置，玻璃槽中是蒸馏水，半透膜允许单糖透过。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。最可能的实验现象是（ ）C.漏斗中液面开始时先下降，加酶后一直上升D.在玻璃槽中能测到葡萄糖、果糖和蔗糖酶
图1为渗透作用的初始状态，其中半透膜只允许水分子通过
往稳定后的图1中U形管左侧加入少量蔗糖酶：未加酶时：由于10%的葡萄糖溶液的物质的量浓度大，因此水分子由10%的蔗糖溶液→10%的葡萄糖溶液较多，右侧液面升高加蔗糖酶后：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，最终大于右侧
若把稳定后的图1中U形管右侧液面高出的部分吸走，则右侧液面继续升高并达到新的平衡，但抽取次数与液面高低之间呈负相关
若把图1所示装置放在失重环境中，则右侧液面会升高，但是稳定时两侧物质的量浓度相等，因为没有重力的作用。如果此时把右侧高出的液面吸走，则右侧液面不再升高
如果把图1装置改为图2装置，容器是密闭的，中间是可以移动的半透膜，则分析方法与图1类似，水分子向右移动的多，则半透膜向左移动
（9）在如图所示的装置中，A、B、C中均为一定浓度的蔗糖溶液，溶液之间均用半透膜隔开，一段时间后达到渗透平衡形成一定的高度差，如图所示。在达到平衡后，A、B、C中蔗糖溶液的浓度大小关系为（ ） A.A=B=C B.A＞B＞C C.A＞C＞B D.无法确定
解析：装置A端内液面升高，渗透平衡时h1产生的压力与A、B两端因溶液浓度差产生的压力的大小相等，渗透平衡时，两种溶液的浓度是A浓度＞B浓度。同样道理C浓度＞B浓度；又因为h1＞h2可推断出A浓度＞C浓度，故C项正确。
若漏斗内液面上升，则M>N；
若漏斗内液面不变，则M=N；
若漏斗内液面下降，则M