1、生物課標版第7講細胞的物質輸入與輸出2考點一細胞的吸水和失水考點一細胞的吸水和失水教材研讀教材研讀一、滲透作用1.滲透作用:水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜的擴散,是自由擴散的一種形式。2.條件3二、動物細胞的吸水和失水2.現象(1)外界溶液濃度細胞質濃度細胞失水皺縮(3)外界溶液濃度=細胞質濃度水分進出平衡4三、植物細胞的吸水和失水1.條件:成熟植物細胞具有中央大液泡。2.原理53.現象(1)當外界溶液的濃度大于細胞液濃度時,細胞就通過滲透作用失水,植物細胞就發生質壁分離現象。(2)將已發生質壁分離的植物細胞放入清水中,此時細胞液的濃度高于外界清水,植物細胞就吸水,發生質壁分離復原現象。6

2、考點二物質進出細胞的方式考點二物質進出細胞的方式一、小分子和離子的跨膜運輸物質出入細胞的方式被動運輸主動運輸自由擴散協助擴散圖例運輸方向高濃度低濃度一般為低濃度高濃度特點不需要載體不消耗能量需要載體不消耗能量需要載體消耗能量舉例O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯的跨膜運輸人的紅細胞吸收葡萄糖小腸上皮細胞吸收氨基酸、無機鹽等影響因素細胞膜內外物質的濃度差細胞膜內外物質的濃度差;膜載體蛋白的種類和數量膜載體蛋白的種類和數量;能量(溫度、氧濃度)7二、大分子物質進出細胞的方式1.胞吞(1)過程:大分子或顆粒附著在細胞膜上,這部分細胞膜內陷形成小囊,包圍著大分子,然后小囊從細胞膜上分離下來,形成囊泡

3、,進入細胞內部。(2)實例:白細胞吞噬大腸桿菌,變形蟲吞食有機顆粒。2.胞吐(1)過程:大分子先在細胞內形成囊泡,囊泡移動到細胞膜處,與細胞膜融合,將大分子排出細胞。(2)實例:胰島B細胞分泌胰島素。8判斷下列說法的正誤。1.(2015海南單科,1C)氨基酸借助膜蛋白可通過細胞膜。()2.(2014課標,1C)甘油是極性分子,所以不能以自由擴散的方式通過細胞膜。()3.(2014海南單科,3D)水鹽調節中,腎小管上皮細胞重吸收水不需要膜蛋白。()4.(2014海南單科,4C)植物根細胞吸收礦質元素離子主要依靠滲透作用。()5.在神經細胞上動作電位產生與膜電位恢復過程中,Na+流入和排出都是主動

4、運輸。()6.(2014浙江理綜,1D)胞吐過程一定會產生分泌泡與細胞膜的融合。()97.(2014浙江理綜,1A)被細胞胞吞的一定是固體物質。()8.(2014浙江理綜,1C)通過載體蛋白的物質轉運屬于主動運輸。()9.(2013課標,3A)植物細胞通過主動運輸吸收不同礦質離子的速率都相同。()10.(2013課標,3C)植物主動運輸礦質離子的過程只發生在活細胞中。()11.(2013天津理綜,3C)主動運輸使膜內外物質濃度趨于一致,維持了細胞的正常代謝。()12.(2014課標,4A)與白色花瓣相比,采用紅色花瓣更有利于質壁分離現象的觀察。()13.(2014課標,4C)紫色洋蔥鱗片葉外表

5、皮不同部位觀察到的質壁分離程度可能不同。()14.(2015山東理綜,3D)將洋蔥表皮放入0.3g/mL蔗糖溶液中,水分交換平衡后制成裝片觀察質壁分離過程。()10突破一滲透系統與滲透作用突破一滲透系統與滲透作用考點突破考點突破1.滲透系統(1)組成:一個完整的滲透系統,由兩個溶液體系(a、c)以及兩者中間的半透膜(b)組成,如下圖。11(2)水分的流動判斷:當溶液濃度ac時,水分就通過半透膜由c流向a;當溶液濃度aN若漏斗內液面不變,則M=N若漏斗內液面下降,則M乙的濃度甲的濃度B.乙的濃度不變是因為細胞內蔗糖濃度與乙的濃度相等C.實驗中,細胞與蔗糖溶液間的水分移動屬于協助擴散D.甲、丙的濃

6、度變化是由水分在細胞與蔗糖溶液間移動引起的16答案答案D本題主要考查滲透作用的知識。根據題干信息可推斷一定時間后甲的濃度變小是因為葉片失水,乙濃度不變說明乙的濃度與葉片細胞的細胞液濃度相等,丙濃度變大是因為細胞吸水,由此推斷,實驗前,丙的濃度乙的濃度MA,則達到平衡后MAMa(填大于、等于或小于)。18(2)圖2中,如果B、b分別表示蔗糖溶液和細胞液,且起始濃度分別為MB、Mb,則達到平衡后MBMb(填大于、等于或小于)。(3)圖1中的半透膜相當于圖2中的,由(填數字)組成。圖2過程中液泡的吸水能力如何變化?。(4)若將圖2細胞制成臨時裝片,并用光學顯微鏡觀察,能觀察到染色體嗎?。19答案答案

7、(1)小于(2)等于(3)原生質層1、3、5逐漸變大,最后不再變化(4)不能解析解析(1)蔗糖分子不能通過半透膜,開始時MaMA,從水槽中進入漏斗中的水分多于從漏斗中進入水槽中的水分,漏斗內液柱升高后對半透膜的壓強增大,平衡后,MA仍小于Ma。(2)圖2為成熟的植物細胞,達到平衡后,MB=Mb。(3)圖1中的半透膜相當于圖2中的原生質層,由1、3、5組成;圖2液泡的吸水能力逐漸增大最后不變。(4)染色體在分裂期才能觀察到,圖中細胞已成熟,不能分裂。20突破二物質進出細胞的方式突破二物質進出細胞的方式1.影響物質跨膜運輸的因素(1)物質濃度(在一定的范圍內)A.自由擴散B.協助擴散或主動運輸21

8、(2)氧氣濃度A.自由擴散或協助擴散B.主動運輸(3)溫度222.走出物質運輸的五個誤區(1)胞吞和胞吐是借助于膜的融合完成的,與膜的流動性有關,是大分子和顆粒性物質進出細胞的方式,消耗能量。(2)物質進出細胞核并非都通過核孔。核孔是RNA和蛋白質等大分子進出細胞核的通道;小分子物質進出細胞核是通過跨膜運輸實現的,不通過核孔。(3)Na+、K+等無機鹽離子一般以主動運輸方式進出細胞,但也可通過協助擴散(或離子通道)進出細胞,如神經細胞維持靜息電位時的K+外流和形成動作電位時的Na+內流。(4)植物吸收水分的方式是自由擴散,而吸收無機鹽離子的方式是主動運輸,因此可以說植物對水分和無機鹽的吸收是兩

9、個相對獨立的過程。(5)物質跨膜運輸(自由擴散、協助擴散、主動運輸)體現了生物膜的選擇透過性;大分子物質和顆粒性物質的胞吞、胞吐體現了生物膜的流動性。231.物質出入細胞方式的判斷方法(1)根據分子大小與是否需要載體、能量(2)根據運輸方向:逆濃度梯度的跨膜運輸方式是主動運輸。24(3)興奮產生與傳導過程中Na+、K+的運輸方式判斷由于細胞外Na+濃度高,細胞內K+濃度高,因此靜息時K+外流和興奮時Na+內流的運輸方式都是被動運輸。細胞維持膜外Na+濃度高,膜內K+濃度高,需要不斷吸K+排Na+,此種運輸方式為主動運輸。252.實驗法探究物質跨膜運輸的方式(1)探究是主動運輸還是被動運輸(2)

10、探究是自由擴散還是協助擴散26考向一以基礎判斷的形式考向一以基礎判斷的形式,考查物質進出細胞的方式考查物質進出細胞的方式1.(2016浙江理綜,1,6分)當人體血糖濃度偏高時,質膜中的某種葡萄糖載體可將葡萄糖轉運至肝細胞內,血糖濃度偏低時則轉運方向相反。下列敘述正確的是()A.該載體在血糖濃度偏低時的轉運需要消耗ATPB.轉運速率隨血糖濃度升高不斷增大C.轉運方向不是由該載體決定的D.胰島素促進葡萄糖運出肝細胞27答案答案C在血糖濃度偏低時,肝糖原分解,葡萄糖順濃度梯度以易化擴散方式運出肝細胞,不需要消耗ATP,A錯誤;因葡萄糖的轉運需載體協助,故其轉運速率不能隨血糖濃度升高不斷增大,B錯誤;

11、葡萄糖的轉運方向取決于血糖濃度的大小,而不取決于載體,C正確;胰島素可促進葡萄糖運入肝細胞,達到降低血糖濃度的效果,D錯誤。28考向二結合模式圖或曲線考向二結合模式圖或曲線,考查物質出入細胞的方式考查物質出入細胞的方式2.(2016山東淄博一中上學期期中,8)下圖表示物質進入細胞的四種方式,有關說法錯誤的是()A.溫度只影響圖中和過程的速率B.吞噬細胞通過過程吞噬病原體29C.小腸上皮細胞吸收乙醇的方式是D.生長素極性運輸進入細胞的方式是答案答案A圖中的過程分別表示自由擴散、協助擴散、主動運輸以及胞吞。溫度影響細胞膜的流動性,也影響能量的產生,因此對上述過程均有影響,A錯誤。303.(2016

12、北京朝陽期中,5)下圖為物質P和Q跨膜出細胞的示意圖。下列敘述正確的是()A.物質P可能是氧氣B.物質Q一定是水分子C.物質P和Q出細胞都需要載體蛋白D.物質P和Q出細胞未必都消耗能量31答案答案D物質P出細胞是逆濃度梯度的主動運輸過程,氧氣的跨膜運輸是順濃度梯度的自由擴散過程,A錯誤;物質Q出細胞是順濃度梯度的被動運輸過程,物質Q不一定是水分子,B錯誤;主動運輸需要載體蛋白的協助,需要消耗能量,協助擴散需要載體蛋白的協助,不需要消耗能量,自由擴散不需要載體蛋白的協助,不需要消耗能量,C錯誤、D正確。32突破三實驗觀察植物細胞的質壁分離和復原突破三實驗觀察植物細胞的質壁分離和復原1.觀察植物細

13、胞的質壁分離和復原(1)原理:成熟的植物細胞構成滲透系統可發生滲透作用。33(2)流程(3)實驗結論成熟植物細胞能與外界溶液構成滲透系統,發生滲透作用,當外界溶液濃度大于細胞液濃度時,細胞失水,當外界溶液濃度小于細胞液濃度時,細胞吸水。34名師點撥名師點撥(1)實驗成功的關鍵是實驗材料的選擇,必須選擇有大液泡并有顏色的植物細胞,便于在顯微鏡下觀察。(2)質壁分離后在細胞壁和細胞膜之間的是濃度降低的外界溶液。這是由于細胞壁是全透性的且有水分子通過原生質層滲出來。(3)若用0.5g/mL蔗糖溶液做實驗,能發生質壁分離但不能復原,因為細胞過度失水而死亡。(4)若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做實

14、驗會出現自動復原現象,因外界物質會轉移到細胞內而引起細胞液濃度升高。352.質壁分離實驗的拓展應用(1)判斷成熟植物細胞是否有生物活性:待測成熟植物細胞+一定濃度的蔗糖溶液(2)測定細胞液濃度范圍:待測成熟植物細胞+一系列濃度梯度的蔗糖溶液細胞液濃度介于未發生質壁分離和剛發生質壁分離的蔗糖溶液濃度之間(3)比較不同成熟植物細胞的細胞液濃度:不同成熟植物細胞+同一濃度的蔗糖溶液發生質壁分離所需時間越短,細胞液濃度越小,反之則細胞液濃度越大發生質壁分離有生物活性不發生質壁分離無生物活性36(4)鑒別不同種類的溶液(如KNO3和蔗糖溶液):相同成熟植物細胞+不同種類溶液3KNO只發生質壁分離蔗糖溶液

15、質壁分離后自動復原溶液37考向以實驗分析的形式考向以實驗分析的形式,考查實驗的原理、操作及注意事項考查實驗的原理、操作及注意事項1.(2014江蘇單科,15,2分)在“觀察植物細胞的質壁分離和復原”實驗中,對紫色洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片進行了三次觀察(如下圖所示)。下列有關敘述正確的是()A.第一次觀察時容易看到紫色大液泡和較大的無色細胞質基質區域B.第二次觀察時可以發現細胞質壁分離首先發生在細胞的角隅處C.吸水紙的主要作用是吸除滴管滴加的多余液體,以免污染鏡頭D.為了節約實驗時間,通常可以省略第一次顯微觀察步驟38答案答案B“觀察植物細胞的質壁分離和復原”實驗中,第一次是對正常細胞的液泡體積、顏色等進行觀察,以此作為滴加蔗糖溶液后,判斷細胞是否發生質壁分離的標準,因此不能省略。第一次觀察時容易看到較大的紫色液泡和較小的無色細胞質基質區域;吸水紙的主要作用是引流,加速滴加的液體向對側擴散;第二次觀察的是植物細胞的質壁分離過程,在顯微鏡下可以看到質壁分離最先出現在細胞的角隅處。392.除下列哪項外其余各項都可以通過質壁分離與復原實驗加以鑒定()A.成熟植物細胞的死活B.蛋白質、淀粉、纖維素