新高考生物一轮复习考点课件第08讲 细胞的物质输入与输出（含解析）

这是一份新高考生物一轮复习考点课件第08讲 细胞的物质输入与输出（含解析），共54页。PPT课件主要包含了复习目标要求，水进出细胞的原理，考点一，渗透作用，渗透压，渗透装置的变式分析，液面不变，加蔗糖酶，低渗溶液，高渗溶液等内容，欢迎下载使用。
第7讲 细胞的物质输入与输出
1.阐明质膜具有选择透过性。2.活动：观察植物细胞质壁分离与复原。3.阐明被动运输的原理和特点。 阐明主动运输的过程、特点和意义。4.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。
考点一　水进出细胞的原理
考点二　观察植物细胞的质壁分离和复原
考点三 物质出入细胞方式及影响因素
主要考点 必备知识
水分子（或其他溶剂分子）从相对含量高的地方向相对含量低的地方通过半透膜扩散的过程。
渗透作用产生的条件：具有半透膜 ;半透膜两侧存在浓度差.
注意： 水分子都是从相对含量多的到相对含量少的方向净扩散；水分子都是从渗透压低的地方净流向渗透压高的地方。 液面上升的原因：单位时间内通过半透膜进入漏斗内的水分子数大于通过半透膜进入烧杯内的水分子数。 达到平衡时，通过半透膜进出的水分子数是相等的，液面高度不变。（液面上升到一定高度就会产生一个静水压，当这个压力和漏斗内的渗透压对水分子的作用效果相等时，即通过半透膜进出的水分子数是相等的，液面高度不变。 ） 蔗糖分子不能透过半透膜，达到平衡时，漏斗内的渗透压还是大于烧杯内的渗透压 。
指溶液中溶质微粒对水的吸引力。
决定因素 ：取决于溶液中溶质微粒的数目，溶质微粒越多,即溶液浓度越高,对水的吸引力越大,溶液渗透压越高;反之, 溶液渗透压越低。
10%葡萄糖溶液的物质的量浓度大，因此水分子由10%蔗糖溶液→10%葡萄糖溶液较多，右侧液面升高
（1）半透膜只允许水分子通过
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，最终高于右侧
液面稳定后，将右侧液面高出部分吸走
右侧液面继续升高并达到新的平衡
（2）溶质能通过半透膜的渗透装置
S1和S2是两种不同的溶质且只有水和S1能透过半透膜
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
3.动物细胞的吸水与失水
4.植物细胞的吸水与失水
注意：成熟的植物细胞由于中央大液泡占据了细胞的大部分空间，将细胞质挤成一薄层，所以细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层（原生质层≠原生质体）。水进出细胞，主要是指水通过原生质层进出液泡。
考向　渗透作用的原理及应用分析1.如图是平衡时的渗透装置，二糖不能通过半透膜，在此基础上继续实验。下列判断正确的是( )A.若向漏斗中滴入清水，平衡时m将不变B.若向漏斗中加入蔗糖分子，则平衡时m不变C.若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，则平衡时m减小D.向烧杯中加入适量清水，平衡时m将增大
解析：向漏斗内滴入清水，漏斗内溶液浓度降低，平衡时m将减小，A错误；若向漏斗中加入蔗糖分子，漏斗内溶液浓度升高，水分子进入漏斗更多，平衡时m增大，B错误；
若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，则其中溶质也被吸出，其漏斗中溶质减少，渗透压降低，吸水能力也减弱，则平衡时m将减小，C正确；向烧杯中加入适量清水，a增大，b也增大，但小于a的增加值，m将减小，D错误。
考向　动植物细胞吸水与失水的分析2.科研人员将人的成熟红细胞分别置于蒸馏水和几种等渗溶液中，测定红细胞溶血(溶血是指红细胞破裂后血红蛋白渗出的现象)所需时间，实验结果如图所示。以下叙述错误的是( )A.红细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成B.处于等渗溶液中的红细胞吸水涨破是由于　溶质分子进入细胞导致细胞质浓度升高C.氯化铵、甘油、乙醇、丙酮进入红细胞的　速度依次减小D.上述实验可以证明脂溶性物质更易通过细胞膜
解析：分析题图可知，氯化铵、甘油、乙醇、丙酮扩散进入红细胞的速度大小关系为丙酮＞乙醇＞甘油＞氯化铵，C错误。
1.渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量百分比浓度(　　)2.在渗透作用中，当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子不再通过半透膜(　　)3.虽然红细胞没有具膜细胞器，但将其放入一定浓度的外界溶液中，也能发生渗透作用(　　)4.植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质和细胞核(　　)
5.(必修1 P63)红细胞的细胞膜相当于半透膜。习惯上说的半透膜是_______________ 薄膜，物质能否通过取决于____________；选择透过性膜是 的生物膜，其对不同物质的通过性不仅取决于 ，还与 有关。因此细胞膜和半透膜类似，又有所不同。
1.(必修1 P62)渗透作用：水分子(或其他溶剂分子)通过 的扩散。2.(必修1 P63)原生质层： 。3.(必修1 P62)如果半透膜两侧存在 ，渗透的方向就是水分子______________________________________________。4.(必修1 P65)当细胞不断失水时，由于 ，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来。
细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质
的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透
原生质层比细胞壁的伸缩性大
观察植物细胞的质壁分离和复原
植物细胞的质壁分离复原
植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，植物细胞是通过渗透作用吸水和失水的。
提示　本实验中，实验组和对照组在同一装片中先后进行，属于自身对照。
植物细胞的质壁分离与复原
注意：蔗糖溶液浓度不能太高（如：0.5g/ml蔗糖溶液），细胞会失水过多而死亡，失去选择透过性。由于细胞壁的支持和保护作用，植物细胞不会吸水涨破。判断植物细胞的死活的常用方法：是否能否发生质壁分离与复原；细胞质是否流动（观察叶绿体的运动）；细胞膜是否有选择透过性（台盼蓝染色法）。
若所用溶液中的溶质为葡萄糖、KNO3、NaCl、尿素、乙二醇等，质壁分离后因细胞主动或被动吸收溶质微粒而使细胞液浓度增大，细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。
考向　实验原理和基本步骤分析1.在观察某植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验中，依次观察到的结果示意图如下，其中①、②指细胞结构。下列叙述正确的是( )A.甲状态时不存在水分子跨膜运输　进出细胞的现象B.乙状态时①和②之间为水，②的　伸缩性比①的要大C.乙→丙的变化是由于外界溶液浓度小于细胞液浓度所致D.丙状态时细胞液浓度与外界溶液浓度相等
解析：甲状态时，水分子仍然以跨膜运输的形式进出细胞，A错误；乙状态时①和②之间应为蔗糖溶液，B错误；乙→丙的变化表示细胞在发生质壁分离复原，其变化的原因是外界溶液浓度小于细胞液浓度，细胞吸水所致，C正确；丙状态时，由于细胞壁的保护作用，细胞液浓度可能仍大于外界溶液的浓度，D错误。
考向　实验的拓展和应用
2.正确的实验往往能达到特定的目的。下列各项中，不能通过植物细胞质壁分离实验达到相关实验目的的是( )A.判断成熟的植物细胞的死活B.原生质层比细胞壁的伸缩性大C.成熟的植物细胞能进行渗透吸水D.水分子可以通过通道蛋白进入细胞
解析　通过植物细胞质壁分离与复原实验可判断细胞的死活，可验证原生质层的伸缩性大于细胞壁，A、B不符合题意；质壁分离后的植物细胞放在清水中会发生复原，证明植物细胞能通过渗透作用吸收水分，C不符合题意；质壁分离实验无法证明水分子可以通过通道蛋白进入细胞，D符合题意。
1.成熟的植物细胞在发生质壁分离的过程中，细胞吸水能力逐渐减弱(　　)2.在蔗糖溶液中加入适量红墨水，可观察紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞的质壁分离(　　)
1.(必修1 P65)当细胞不断失水时，由于 ，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来。
物质出入细胞方式及影响因素
物质通过简单扩散作用进出细胞，叫做自由扩散。
借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，叫做协助扩散。
注意：都是顺浓度梯度运输，不需要消耗能量，但协助扩散需要转运蛋白协助，具有特异性，饱和性，比自由扩散转运速率高。
两者的区别：是否需要膜转运蛋白。膜转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白
水、氧气、二氧化碳、苯、甘油、脂肪酸、尿素、固醇、乙醇。
从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。
注意：一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合，载体蛋白具有专一性。 主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，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。
同向协同转运蛋白和反向协同转运蛋白
所利用的能量储存在一种溶质的电化学梯度中
光能—细菌质膜上的H+泵
注意：①主动运输不一定都是逆浓度梯度，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。 ②某物质的具体运输方式并不唯一，需要根据具体情况去分析判定。
3.影响物质跨膜运输因素的分析 (1)浓度差对物质跨膜运输的影响
浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。自由扩散中，浓度差越 ，运输速率越 ；协助扩散中，浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加，原因是受 的限制。
转运蛋白主要影响 和 。其他条件适宜的情况下，协助扩散中转运蛋白数量越多，运输速率越大；主动运输中载体蛋白数量达到一定程度后运输速率不再增加，可能原因是受能量供应限制。自由扩散不受转运蛋白数量的影响。
3.影响物质跨膜运输因素的分析 (2)转运蛋白数量对跨膜运输的影响
通过影响细胞呼吸进而影响主动运输的速率。
①P点时： 为物质的运输提供能量。②PQ段：随着氧气含量的增加，有氧呼吸产生的能量越 ，主动运输的速率越 。
③Q点以后：当氧气含量达到一定程度后，受载体蛋白数量以及其他限制因素的影响，运输速率不再增加。
3.影响物质跨膜运输因素的分析 (3)氧气含量对跨膜运输的影响
3.影响物质跨膜运输因素的分析 (4)温度
当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部，这种现象叫胞吞。
细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排除细胞，这种现象叫胞吐。
注意：胞吞形成的囊泡会被细胞内的溶酶体降解。胞吞与胞吐也需要细胞呼吸释放的能量，也需要蛋白质的参与，更离不开膜上磷脂双分子层的流动性。胞吞、胞吐会导致膜成分的更新。
5.物质出入细胞方式的比较
考向　物质跨膜运输方式的判断1.下图表示几种常见的物质进出细胞的方式，下列相关说法不正确的是( )A.同种生物不同细胞的细胞膜上转运　蛋白的种类和数量不同B.①和②均属于被动运输，需要相应　的蛋白质进行协助C.③属于主动运输，能够逆着浓度梯度转运物质且消耗能量D.胰岛素是大分子蛋白质，以③方式出组织细胞发挥作用
解析：胰岛素是大分子蛋白质，以胞吐的形式出细胞发挥作用，D错误。
考向　影响物质跨膜运输的因素分析2.如图甲、乙分别是洋葱根尖在不同O2浓度及不同底物浓度情况下(其他条件适宜)，从含硝酸钾的全营养液中吸收　　的速率曲线图。下列相关描述不正确的是( )A.a点时影响离子吸收速率的主要　因素是能量B.b点时离子吸收速率不再增大是　因为载体蛋白的数量有限C.c点时影响离子吸收速率的主要因素是物质浓度D.d点时离子吸收速率不再增大是因为物质浓度太高，细胞发生质壁分离
解析：洋葱根尖吸收　　的方式是主动运输，吸收速率受能量、载体蛋白和物质浓度的影响。d点时离子吸收速率不再随物质的浓度的增大而增大，可能是因为载体蛋白数量有限或能量不足，D错误。
考向　物质跨膜运输的有关探究实验分析3.将生长状况良好的人成熟红细胞平均分为三组进行物质转运实验。甲组加入细胞呼吸抑制剂，乙组加入载体蛋白抑制剂，丙组不做处理，一段时间后测定物质转运速率。与丙组相比，甲组和乙组中物质的转运速度明显降低，甲、乙两组中的待转运物质是( )A.甲组：K＋；乙组：葡萄糖B.甲组：氧气；乙组：二氧化碳C.甲组：葡萄糖；乙组：甘油D.甲组：氨基酸；乙组：大分子蛋白质
解析：K＋进入细胞的方式为主动运输，葡萄糖进入人成熟红细胞的方式为协助扩散，A正确；氧气进入人成熟红细胞与二氧化碳出人成熟红细胞的方式都为自由扩散，B错误；葡萄糖进入人成熟红细胞的方式为协助扩散，甘油进出人成熟红细胞的方式为自由扩散，C错误；氨基酸进入人成熟红细胞的方式为主动运输，大分子蛋白质进出细胞的方式为胞吞、胞吐，D错误。
1.分子或离子通过通道蛋白时，需要与通道蛋白结合(　　)2.少数水分子借助水通道蛋白进出细胞，更多的水分子以自由扩散方式进出细胞(　　)3.Na＋与有关载体蛋白结合排出神经细胞属于主动运输(　　)4.细胞外液中的K＋进入神经细胞属于自由扩散(　　)5.同种物质进出同一细胞的方式一定相同(　　)
6.以胞吐的方式排出细胞的物质不一定都是生物大分子(　　)7.主动运输使膜内外物质浓度趋于一致，维持了细胞的正常代谢(　　)8.过胞吞或胞吐方式进出细胞，需要膜上蛋白质的参与，更离不开膜上磷脂双分子层的流动性(　 　)
1.(必修1 P65)被动运输：____________________________________2.(必修1 P66)自由扩散(简单扩散)：____________________________________________________________________________。3.(必修1 P66)协助扩散(易化扩散)：________________________。4.(必修1 P69)主动运输：_____________________________________________________________________________________________________________。
物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量的物质跨膜运输方式。
物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式。
物质借助膜上的转运蛋白进出细胞的方式
物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量的物质跨膜运输方式
5.(必修1 P66)转运蛋白分为 两类，通道蛋白只容许与自身通道的 相适配、 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。而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 的改变。6.(必修1 P72)通过胞吞或胞吐进出细胞，需要膜上 的参与，更离不开膜上磷脂双分子层的 。