高考生物一輪總復(fù)習(xí) 第4章 第1-3節(jié) 物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗头绞健⑸锬さ牧鲃予偳赌Ｐ驼n件（必修1）.ppt

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第4章 細胞的物質(zhì)輸入和輸出 第1 2 3節(jié) 物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗?方式 生物膜的流動鑲嵌模型 一 物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗?1 滲透作用的原理 半透膜 濃度差 1 滲透作用的產(chǎn)生條件 具有 半透膜兩側(cè)的溶液具有 2 滲透作用的實質(zhì) 單位時間由清水進入蔗糖溶液中的水分子 由蔗糖溶液進入清水中的水分子 導(dǎo)致蔗糖溶液 液面 多于 升高 2 細胞的吸水和失水 半透膜 細胞膜 液泡膜 細胞質(zhì) 半透膜 續(xù)表 滲透作用 質(zhì)壁分離 已發(fā)生質(zhì)壁分離 3 物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?水分子自由通過 一些離子和小分子也可以通過 其他的離子 小分子和 則不能通過 說明細胞膜和其他生物膜都是 二 生物膜的流動鑲嵌模型 1 對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程 大分子 選擇透過性膜 續(xù)表 2 流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容 1 結(jié)構(gòu)模型 2 結(jié)構(gòu)特點 糖蛋白 磷脂雙分子層 蛋白質(zhì) 特點 具有一定的 原因 組成膜的 和 大都是運動的 流動性 磷脂分子 蛋白質(zhì)分子 高濃度 低濃度 細胞外 細胞內(nèi) 1 糖被只分布在細胞膜外表面 是否跨越這個界限 是判 斷物質(zhì)進出細胞膜的標志 濃度差 能量 ATP 需要 2 除細胞膜外 其他生物膜的內(nèi) 外兩側(cè)均沒有糖被 三 物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?不需要 續(xù)表 判斷正誤 1 載體蛋白的種類決定細胞主動運輸物質(zhì)的種類 2 午餐后氨基酸以主動運輸方式進入小腸上皮細胞 3 同一種物質(zhì)進出不同的細胞時 運輸方式可能不同 答案 1 2 3 考點一 滲透系統(tǒng)的組成及原理分析 1 滲透系統(tǒng)的組成條件 1 半透膜 允許水分子等小于半透膜孔徑的物質(zhì)通過 不允許蔗糖等大于半透膜孔徑的物質(zhì)通過 如玻璃紙 動物膀胱等 2 濃度差 半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差 兩側(cè)溶液的物質(zhì)的量濃度 大的一側(cè)滲透壓高 小的一 側(cè)滲透壓低 水分子由低濃度一側(cè) 高濃度一側(cè) 兩側(cè)溶液中的溶質(zhì)是否能通過半透膜 若不能 則只是高濃度一側(cè)液面升高 若能 則先是高濃度一側(cè)液面升高 隨后另一側(cè)液面升高 最后兩側(cè)液面相平 在達到滲透平衡時 一般兩側(cè)溶液的濃度并不相等 因為液面高的一側(cè)形成的靜水壓 會阻止溶劑由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴散 2 驗證滲透作用發(fā)生的條件 1 具有半透膜 2 具有濃度差 3 滲透作用原理的應(yīng)用 1 比較不同溶液的濃度大小 2 探究物質(zhì)能否通過半透膜 以碘和淀粉為例 高考探究 考向1 滲透作用的原理和條件 例1 2015年海南卷 取生理狀態(tài)相同的某種植物新鮮葉片若干 去除主脈后剪成大小相同的小塊 隨機分成三等份 之后分別放入三種濃度的蔗糖溶液 甲 乙 丙 中 一定時間后測得甲的濃度變小 乙的濃度不變 丙的濃度變大 假設(shè)蔗糖分子不進出細胞 則關(guān)于這一實驗結(jié)果 下列說法正確的是 A 實驗前 丙的濃度 乙的濃度 甲的濃度B 乙的濃度不變是因為細胞內(nèi)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(xié)助擴散D 甲 丙的濃度變化是由水分在細胞與蔗糖溶液間移動 引起的 解析 根據(jù)題干分析 生理狀態(tài)相同的葉片其細胞液濃度是相同的 甲濃度 細胞液濃度 乙濃度 細胞液濃度 丙濃度 細胞液濃度 則實驗前甲的濃度 乙的濃度 丙的濃度 A錯誤 乙的濃度不變是因為細胞內(nèi)細胞液濃度與乙的濃度相等 B錯誤 水分移動屬于自由擴散 C錯誤 甲 丙的濃度變化是由滲透作用引起的 是由水分在細胞與蔗糖溶液間移動引起的 D正確 答案 D 1 水分子的移動方向是雙向移動 但最終結(jié)果是由低濃度 溶液流向高濃度溶液的水分子數(shù)多 2 實驗中觀察指標為漏斗內(nèi)液面變化 但不能用燒杯液面 變化作描述指標 因現(xiàn)象不明顯 3 滲透系統(tǒng)的溶液濃度指物質(zhì)的量濃度 而非質(zhì)量濃度 實質(zhì)是指滲透壓 4 滲透平衡只意味著半透膜兩側(cè)水分子移動達到平衡狀態(tài) 既不可看作沒有水分子移動 也不可看作兩側(cè)溶液濃度絕對相等 考向2滲透作用原理的應(yīng)用 例2 2014年新課標卷 將某植物花冠切成大小和形狀相同的細條 分為a b c d e和f組 每組的細條數(shù)相等 取上述6組細條分別置于不同濃度的蔗糖溶液中 浸泡相同時間后測量各組花冠細條的長度 結(jié)果如下圖所示 假如蔗糖溶液 與花冠細胞之間只有水分交換 則 A 實驗后 a組液泡中的溶質(zhì)濃度比b組的高B 浸泡導(dǎo)致f組細胞中液泡的失水量小于b組的 C a組細胞放在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b 組 D 使細條在浸泡前后長度不變的蔗糖濃度介于0 4 0 5mol L 1之間 解析 實驗前長度 實驗后長度的比值為1時 水分進出細胞達到平衡 比值小于1表明細胞吸水 且比值越小花冠吸水越多 比值大于1表明細胞失水 且比值越大 花冠失水越多 據(jù)圖可推知a組吸水多于b組 因此實驗后a組液泡中溶質(zhì)濃度低于b組 f組比值大于b組 因此失水量大于b組 水分子進出細胞的方式是自由擴散 不消耗能量 由c組吸水 d組失水可知細條細胞液濃度介于0 4 0 5mol L 1之間 答案 D 考點練透 1 下圖1表示物質(zhì)擴散的圖解 圖2是設(shè)計證明圖1物質(zhì) 擴散成立的實驗裝置 下列有關(guān)敘述 正確的是 A 圖甲中水柱a將持續(xù)上升B 圖甲中水柱a將先上升后下降C 圖乙中水柱b將持續(xù)上升D 圖乙中水柱b將先上升后下降 解析 甲漏斗淀粉不能通過半透膜到達清水 漏斗淀粉溶液濃度高于清水 一開始清水往漏斗溶液流動 水柱a將上升 一段時間后 由于水柱壓力 水柱不再上升 處于平衡 AB錯誤 乙漏斗葡萄糖溶液濃度高于清水 一開始清水流向漏斗 水柱b上升 由于葡萄糖能通過半透膜來到清水 故一段時間后 漏斗葡萄糖溶液濃度下降 水槽溶液濃度上升 水柱b下降 C錯誤 D正確 答案 D 2 2015年湖南長沙模擬 某生物興趣小組利用下圖所示的滲透裝置進行了下列的驗證實驗 裝置中半透膜只允許水分子自由穿過 所有實驗起始時AB兩側(cè)液面齊平 若實驗涉及多組裝置 則每組標記為A1B1 A2B2 請回答以下問題 1 為驗證 濃度差是滲透現(xiàn)象發(fā)生的必要條件 取上圖裝置3個 A1B1均為質(zhì)量分數(shù)為3 的淀粉溶液 A2B2分別為質(zhì)量分數(shù)為3 和5 的淀粉溶液 A3B3分別為質(zhì)量分數(shù)為3 的淀粉溶液和5 葡萄糖溶液 靜置一段時間后 各組液面高度情況為A1 B1 A2 B2 A3 B3 填 等于 高于 或 低于 2 為驗證 酶具有專一性 AB兩側(cè)分別加入質(zhì)量分數(shù)為3 的蔗糖溶液和麥芽糖溶液 在30 水浴鍋中保溫一段時間后 向兩側(cè)加入等量的 繼續(xù)保溫一段時間 待反應(yīng)完全后 可觀察到B側(cè)液面高于A側(cè) 若將水浴鍋溫度調(diào)節(jié)至80 再重復(fù)上述實驗 則觀察不到液面變化 原因是 3 若半透膜只允許水分子和單糖分子自由穿過 在30 水浴鍋中再重復(fù) 2 實驗過程 則可觀察到B側(cè)液面 達到平衡時A側(cè)液面 填 等于 高于 或 低于 B側(cè)液面 解析 1 當半透膜兩側(cè)溶液濃度相同時 單位時間內(nèi)半透膜兩側(cè)擴散的水分子數(shù)相同 所以液面高度A1等于B1 當半透膜兩側(cè)溶液濃度不同時 單位時間內(nèi)由低濃度一側(cè)通過半透膜擴散到高濃度一側(cè)的水分子數(shù)多于由高濃度一側(cè)擴散到低濃度一側(cè)的水分子數(shù) 所以液面高度A2低于B2 A3低于B3 2 根據(jù)題意可知 反應(yīng)完全后 可觀察到B側(cè)液面高于A側(cè) 說明加入酶后B側(cè)溶液濃度變大 導(dǎo)致水分子由A側(cè)擴散到B側(cè) 由于B側(cè)加入的是麥芽糖溶液 可知兩側(cè)加入的是麥芽糖酶 催化B側(cè)的麥芽糖水解使B側(cè)溶液濃度變大 但不能催化A側(cè)的蔗糖水解 80 的高溫導(dǎo)致酶變性失活 因此AB兩側(cè)都不發(fā)生水解反應(yīng) 兩側(cè)溶液濃度仍然相同 所以觀察不到液面變化 3 若半透膜只允許水分子和單糖分子自由穿過 在30 水浴鍋中再重復(fù) 2 實驗過程 由于B側(cè)麥芽糖被水解為單糖 溶液濃度變大 則可觀察到B側(cè)液面升高 隨后由于水分子和單糖分子都可以自由穿過半透膜 又會導(dǎo)致B側(cè)液面下降 達到平衡時A側(cè)液面高于B側(cè)液面 答案 1 等于 低于 低于 2 麥芽糖酶 高溫導(dǎo)致酶變性失活 3 先上升后下降 高于 考點二 影響物質(zhì)跨膜運輸?shù)囊蛩?1 物質(zhì)跨膜運輸方式圖解 2 影響物質(zhì)跨膜運輸?shù)囊蛩?1 物質(zhì)濃度 2 氧氣濃度 3 溫度 溫度可影響生物膜的流動性和酶的活性 因而會 影響物質(zhì)跨膜運輸?shù)乃俾?4 載體 3 不同因素對主動運輸?shù)挠绊懖煌?1 內(nèi)因 遺傳因素 2 外因 主要是影響呼吸作用的因素 方法技巧 物質(zhì)進出細胞的方式判斷 1 根據(jù)分子大小與是否需要能量 載體蛋白 2 根據(jù)運輸方向 逆濃度梯度的跨膜運輸方式是主動運 輸 生物或細胞 培養(yǎng)液 對某一物質(zhì)吸收是否改 生物或細胞 培養(yǎng)液 對物質(zhì)吸收速率是否改 探究物質(zhì)跨膜方式的實驗設(shè)計 1 探究是主動運輸還是被動運輸 呼吸抑制劑 變 改變?yōu)橹鲃舆\輸 沒有改變?yōu)楸粍舆\輸 2 探究是自由擴散還是協(xié)助擴散 蛋白抑制劑 或蛋白酶 變 若改變?yōu)閰f(xié)助擴散 不改變?yōu)樽杂蓴U散 高考探究 考向1 物質(zhì)出入細胞的方式 例1 2014年浙江卷 下列關(guān)于物質(zhì)出入細胞方式的敘述 正確的是 A 被細胞胞吞的一定是固體物質(zhì)B 突觸前膜釋放乙酰膽堿屬于協(xié)助擴散C 通過載體蛋白的物質(zhì)轉(zhuǎn)運屬于主動運輸D 胞吐過程一定會產(chǎn)生分泌泡與質(zhì)膜的融合 解析 胞吞作用包括吞噬作用和胞飲作用 吞噬作用是以大的囊泡形式 內(nèi)吞較大的固體顆粒 而胞飲作用則是將滴狀液體吞入細胞內(nèi)的過程 故A錯 突觸前膜釋放乙酰膽堿屬于胞吐作用 B項錯誤 通過載體蛋白的物質(zhì)轉(zhuǎn)運包括主動運輸和協(xié)助擴散 C項錯誤 胞吐的過程一定會產(chǎn)生分泌泡與質(zhì)膜 細胞膜 融合 故D項正確 答案 D 考向2 影響物質(zhì)出入細胞方式的因素 例2 2015年新課標卷 將三組生理狀態(tài)相同的某植物幼根分別培養(yǎng)在含有相同培養(yǎng)液的密閉培養(yǎng)瓶中 一段時間后 測定根吸收某一礦質(zhì)元素離子的量 培養(yǎng)條件及實驗結(jié)果見下表 下列分析正確的是 A 有氧條件有利于該植物幼根對該離子的吸收B 該植物幼根對該離子的吸收與溫度的變化無關(guān) C 氮氣環(huán)境中該植物幼根細胞吸收該離子不消耗ATPD 與空氣相比 氮氣環(huán)境有利于該植物幼根對該離子的 吸收 解析 由表格信息可知 同樣溫度條件下 空氣瓶中離子相對吸收量大 說明有氧條件有利于根對離子的吸收 A正確 同樣的空氣 不同溫度條件下離子的相對吸收量不同 說明溫度變化影響根對離子的吸收 B錯誤 同樣的溫度條件下 氮氣環(huán)境中根對離子的相對吸收量少 說明根對離子的吸收需要消耗能量 ATP 且氮氣環(huán)境中不利于根對該離子的吸收 C D錯誤 答案 A 考點練透 3 2016年河南鄭州二模 下列關(guān)于物質(zhì)跨膜運輸?shù)臄⑹?錯誤的是 A 主動運輸需要載體蛋白和ATPB 胃蛋白酶需載體蛋白的協(xié)助才能進入消化道C 氧氣以自由擴散的方式進入肺泡上皮細胞D 水鹽調(diào)節(jié)過程中 腎小管上皮細胞對水的重吸收屬于被動運輸解析 胃蛋白酶為生物大分子 進出細胞的方式為胞吞胞吐 不需要載體蛋白的協(xié)助 答案 B 4 下圖為體內(nèi)部分細胞的物質(zhì)運輸情況 下列分析錯誤的 是 A 圖 表示小腸絨毛上皮細胞吸收甘油的速度隨消化道內(nèi)甘油濃度變化的情況B 圖 表示神經(jīng)元興奮時 Na 流入神經(jīng)元的速度隨細胞內(nèi)外濃度差的影響C 圖 表示小腸絨毛上皮細胞吸收葡萄糖的速度隨消化道內(nèi)葡萄糖濃度變化的情況 Na 流入神經(jīng)元是協(xié)助擴散 可表示影響因素為濃度和載體 D 圖 表示胰島B細胞分泌胰島素的速度隨細胞內(nèi)O2濃 度變化的情況 解析 甘油進出細胞方式為自由擴散 運輸動力為濃度差 圖橫坐標可表示濃度 運輸方式為自由擴散 神經(jīng)元興奮時 蛋白數(shù)量 運輸方式為協(xié)助擴散或主動運輸 小腸絨毛上皮細胞吸收葡萄糖是主動運輸 可表示影響因素為濃度和載體蛋白數(shù)量 運輸方式為協(xié)助擴散或主動運輸 胰島B細胞分泌胰島素是胞吐作用 不需要載體 需要能量 分泌速度在一定范圍內(nèi)可隨著O2濃度而增加 答案 D 實驗探究植物細胞的吸水和失水 1 實驗原理 成熟 有明顯液泡 的植物細胞能夠與外界溶液組成一個滲透系統(tǒng) 通過滲透作用的方式吸水或失水 2 方法步驟與現(xiàn)象 1 自身對照的概念 指實驗組與對照組在同一對象上進 行 不另設(shè)對照組 對照組 實驗操作前的狀態(tài) 現(xiàn)象 實驗組 實驗操作后的狀態(tài) 現(xiàn)象 2 在 植物細胞的吸水和失水 實驗中存在自身對照 分 析如下 實驗對象 同一成熟的植物細胞 觀察對象 液泡大小和顏色的變化 a過程 第一次對照b過程 第二次對照 操作 高濃度溶液處理對照 自然狀態(tài)與質(zhì)壁分離狀態(tài)操作 低濃度溶液處理對照 復(fù)原后狀態(tài)與質(zhì)壁分離狀態(tài) 典例 某同學(xué)在實驗室中做 植物細胞的吸水和失水 實驗時 在實驗室教師的幫助下 進行了一系列的創(chuàng)新實驗 實驗步驟和現(xiàn)象如下表 對上表的推斷或解釋 不正確的是 A x為質(zhì)壁分離 因為細胞壁伸縮性弱于細胞膜B y為質(zhì)壁分離 可能導(dǎo)致細胞失水過多而死亡C z為細胞稍增大 細胞液顏色逐漸變淺D 組無變化是因為細胞吸水量等于失水量 答案 D 舉一反三 2015年湖南長沙模擬 下圖為某種植物幼苗 大小 長勢相同 均分為甲 乙兩組后 在兩種不同濃度的KNO3溶液中培養(yǎng)時鮮重的變化情況 其他條件相同且不變 下列有 關(guān)敘述 錯誤的是 A 3h時 兩組幼苗均已出現(xiàn)萎蔫現(xiàn)象 直接原因是蒸騰作用和根細胞失水 解析 6h前 鮮重變化已逐漸減緩 說明已開始吸收離子 細胞液濃度增大 但由于蒸騰快 鮮重還在減少 答案 B 1 下列各項中不可以通過質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗加以鑒定的 有 A 成熟植物細胞的死活B 蛋白質(zhì) 淀粉 纖維素的親水性依次遞減C 能進行滲透吸水D 原生質(zhì)層和細胞壁伸縮性大小 解析 死亡的成熟植物細胞的細胞膜喪失了選擇透過性 不會發(fā)生質(zhì)壁分離及其復(fù)原 A正確 質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗的原理是滲透作用 而蛋白質(zhì) 淀粉 纖維素的親水性是通過吸脹吸水實現(xiàn)的 因此無法通過實驗鑒定其親水性 B錯誤 質(zhì)壁分離利用的是滲透作用原理 因此能夠證明植物細胞能進行滲透吸水 C正確 由于原生質(zhì)層比細胞壁伸縮性大 所以原生質(zhì)層收縮的多 從而出現(xiàn)了質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象 D正確 答案 B 2 在一個新鮮蘿卜中挖一凹槽 在凹槽中加入濃鹽水 一段時間后 蘿卜變軟 凹槽中水分增多 下列圖示的實驗與此 BD 實驗原理差異最大的是 AC答案 B 3 圖中 表示物質(zhì)濃度或氧氣濃度與物質(zhì)跨膜運輸速 度的關(guān)系 下列有關(guān)敘述錯誤的是 A 如某物質(zhì)跨膜運輸?shù)乃俣扔?與 表示 則該物質(zhì)不應(yīng)為葡萄糖B 如某物質(zhì)跨膜運輸?shù)乃俣扔?與 表示 則該物質(zhì)可能是葡萄糖C 限制圖中A C兩點運輸速度的主要因素不同 B D兩點的限制因素有共同點 D 將 與 的曲線補充完整 曲線的起點應(yīng)從坐標系的 原點開始 解析 如某物質(zhì)跨膜運輸?shù)乃俣瓤捎脠D 與 表示 說明該物質(zhì)的運輸方式是自由擴散 則該物質(zhì)不應(yīng)為葡萄糖 A正確 如某物質(zhì)跨膜運輸?shù)乃俣瓤捎脠D 與 表示 說明該物質(zhì)的運輸方式是協(xié)助擴散 則該物質(zhì)可能是葡萄糖進入紅細胞 B正確 限制圖中A C兩點的運輸速度的主要因素分別是物質(zhì)濃度和氧氣 B D兩點的限制因素都是載體的數(shù)量 C正確 圖 的補充曲線的起點不能從坐標系的原點開始 因為無氧呼吸也能提供能量 D錯誤 答案 D 4 下圖圖甲表示某生物膜結(jié)構(gòu) 圖中A B C D E F表示某些物質(zhì) a b c d表示物質(zhì)跨膜運輸方式 圖乙和圖丙表示物質(zhì)運輸曲線 請據(jù)圖回答 1 A代表 分子 B代表 D代 表 2 動物細胞吸水膨脹時B的厚度變小 說明B具有 3 甘油和葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞的過程分別是 圖中編號 4 若圖甲是癌細胞的細胞膜 則膜上含量較正常細胞減小 的物質(zhì)是 5 若圖中是線粒體膜 b和c過程運輸?shù)臍怏w分別是 b c運輸方式符號圖 所表示的物質(zhì)運輸曲線 6 Na K 的運輸方式符合圖 所示曲線 答案 1 蛋白質(zhì) 磷脂雙分子層 糖蛋白 2 一定的流動性 5 O2 CO2乙 3 b a 4 D 糖蛋白 6 丙