1、-1-专题专题4 4物质出入细胞的方式物质出入细胞的方式-2-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦课标导引课标解读教材内容学业水平1.阐明质膜具有选择透过性(1)被动转运不需要消耗能量(2)主动转运需要载体蛋白,并且消耗能量水平二2.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水平二3.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞有些物质通过胞吞、胞吐进出细胞水平二-3-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2扩散、渗透及质壁分离1.扩散和渗透项目 概念过程与结果扩散分子或离子从高浓度处向低浓度处运动的现象使
2、分子或离子分布均匀,直到平衡渗透水分子通过半透膜的扩散水分子是从其分子数相对较多的一侧进入分子数相对较少的一侧(即水分子是从低浓度溶液一侧进入高浓度溶液一侧)-4-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点22.动、植物细胞的吸水和失水(1)动物细胞的吸水和失水(以哺乳动物成熟红细胞为例)项目 吸水水分子进出平衡失水条件外界溶液中溶质的浓度小于细胞内液体浓度外界溶液中溶质的浓度等于细胞内液体浓度外界溶液中溶质的浓度大于细胞内液体浓度现象 细胞膨胀甚至涨破细胞形态基本不变细胞皱缩图示-5-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2(2)植物细胞的吸水和失
3、水(以成熟植物细胞为例)项目 吸水水分子进出平衡失水条件外界溶液中溶质的浓度小于细胞液浓度外界溶液中溶质的浓度等于细胞液浓度外界溶液中溶质的浓度大于细胞液浓度现象细胞形态基本不变或稍有增大细胞形态基本不变细胞发生质壁分离-6-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点23.观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象(1)实验原理植物细胞浸泡在不同浓度的溶液中,由于细胞液与外界溶液中溶质的浓度的差异,植物细胞可能因为吸水、失水引起细胞形态的变化。-7-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2(2)实验操作流程-8-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦
4、考点聚焦知识点1知识点2(3)实验现象及结论-9-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2观察植物细胞的质壁分离及复原实验的易错点(1)观察植物细胞的质壁分离及复原实验中,存在两组前后对照实验。(2)观察植物细胞的质壁分离及复原实验,不仅可以利用紫色洋葱外表皮细胞,也可利用其无色的内表皮细胞(如蔗糖溶液中滴加红墨水),或利用富含叶绿体的植物细胞(如黑藻等)进行实验操作。-10-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2考向考向1动物细胞的渗透作用典例典例1哺乳动物细胞在质量分数为0.9%的NaCl溶液中仍能保持其正常形态。将兔红细胞置于不同浓度Na
5、Cl溶液中,一段时间后制作临时装片,用显微镜观察并比较其形态变化。下列叙述正确的是()A.在高于质量分数为0.9%的NaCl溶液中,红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离B.在质量分数为0.9%的NaCl溶液中,红细胞形态未变是由于此时没有水分子进出细胞C.在低于质量分数为0.9%的NaCl溶液中,红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂D.渗透作用是指水分子从溶液浓度较高处向溶液浓度较低处进行的扩散-11-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2答案 C解析 动物细胞不具有细胞壁,不会出现质壁分离现象,A项错误;在质量分数为0.9%的NaCl溶液中,红细胞形态未变,但此时
6、仍有水分子进出细胞,B项错误;在低于质量分数为0.9%的NaCl溶液中,红细胞吸水膨胀,甚至破裂,C项正确;渗透作用是指水分子从溶液浓度较低处向溶液浓度较高处进行的扩散,D项错误。-12-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2考向考向2植物细胞的渗透作用典例典例2(2021浙江1月学考)洋葱表皮细胞在清水中吸水膨大,但不会涨破。细胞不会涨破的原因是()A.细胞膨胀后,细胞壁对细胞膜的压力阻止水分子扩散B.细胞液浓度与外界溶液浓度相等后,细胞不再吸水C.细胞液中的色素等物质向外转运,细胞开始失水D.细胞膜与液泡膜失去选择透性,细胞不再吸水答案 A解析 植物细胞由于有细胞
7、壁的限制,细胞膨胀后,细胞壁对细胞膜的压力阻止水分子扩散,使细胞不会涨破,A项正确。-13-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2考向考向3观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象典例典例3-1如图为“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验过程和细胞观察示意图。下列叙述正确的是()A.本实验应选择洋葱内表皮作为实验材料B.第2次观察时中央大液泡把细胞质和细胞核都挤到四周,紧贴着细胞壁C.吸水纸的作用是吸除滴管滴出的多余液体D.若图2细胞中紫色开始变浅,则该细胞正在发生质壁分离复原-14-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2答案 D解
8、析 本实验应选择洋葱外表皮作为实验材料,A项错误;第3次观察时中央大液泡把细胞质和细胞核都挤到四周,紧贴着细胞壁,B项错误;吸水纸的作用是引流载玻片一侧的液体,C项错误;若图2细胞中紫色开始变浅,说明细胞吸水,细胞液浓度减小,则该细胞正在发生质壁分离复原,D项正确。-15-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2典例典例3-2(2020浙江7月学考)某同学将植物细胞浸在一定浓度的蔗糖溶液中,并在显微镜下观察细胞的形态变化,结果示意图如下,甲、乙分别为实验开始和结束时的细胞形态。下列叙述正确的是()A.实验开始时,植物细胞的细胞液浓度等于外界溶液浓度B.实验过程中,植物细
9、胞的吸水能力逐渐变大,颜色变深C.实验过程中,水分子通过主动转运进入细胞D.实验结束时,植物细胞的细胞液浓度可能大于外界溶液浓度-16-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2答案 D解析 实验开始时,植物细胞的细胞液浓度大于外界溶液浓度,细胞吸水膨胀,A项错误;实验过程中,植物细胞的细胞液浓度逐渐减小,细胞的吸水能力逐渐减弱,B项错误;实验过程中,水分子通过扩散进入细胞,C项错误;由于细胞壁的限制,植物细胞不能无限增大,故实验结束时,植物细胞的细胞液浓度可能仍大于外界溶液浓度,D项正确。-17-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点21.动、植
10、物细胞渗透作用的共性与差异(1)两者的共性细胞内液体浓度与外界溶液中溶质的浓度存在差异,动、植物细胞均会出现渗透现象,若外界溶液中溶质的浓度高,则渗透失水,若细胞内液体浓度高,则渗透吸水。达到平衡后,动、植物细胞仍有水分子的进出,此时不存在渗透,进出水分子源于水分子的随机运动。-18-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2(2)两者的差异失水后的表现不同:动物细胞不具有细胞壁,因此动物细胞失水后表现为皱缩,而植物细胞则一般表现为质壁分离现象。吸水后的表现不同:动物细胞在低渗环境中,会吸水膨胀甚至破裂;植物细胞因细胞壁的保护,在低渗环境下,通常只会吸水膨胀,不会破裂。-
11、19-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点22.渗透作用模型与成熟植物细胞和外界溶液形成的渗透系统的比较 项目 渗透作用模型成熟植物细胞和外界溶液构成的渗透系统图解基本条件半透膜浓度差原生质层选择透过性膜浓度差细胞液与外界溶液之间的浓度差-20-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2原理水分子通过半透膜的扩散作用水分子通过原生质层在细胞液与外界溶液之间发生扩散渗透作用的发生当S1溶液浓度S2溶液浓度,由S2S1的水分子数多于S1S2水分子数,漏斗液面上升;细胞吸水当S1溶液浓度S2溶液浓度,由S1S2的水分子数多于S2S1水分子数,漏斗液面下
12、降;细胞失水当S1溶液浓度=S2溶液浓度,由S1S2的水分子数与S2S1水分子数相等,漏斗液面不变;细胞形态不变-21-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点23.观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验的细节分析(1)本实验存在两组前后对照实验-22-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2(2)引发质壁分离的两种原因(3)质壁分离和复原的拓展应用判断成熟植物细胞的死活;测定成熟植物细胞的细胞液浓度范围;比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度;鉴别不同类型的溶液。-23-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2物质出入细胞方式
13、比较1.被动转运与主动转运项目被动转运主动转运扩散易化扩散模型图示-24-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2易化扩散运输的3个易错点(1)易化扩散需要载体蛋白协助,该载体蛋白的形态改变不需要消耗能量,是膜两侧浓度差的推动。(2)易化扩散过程中,载体蛋白发生的形态改变是一种可逆形变。(3)在载体蛋白不受限的情况下,易化扩散转运物质的速率相比单纯扩散速率要快,若超过一定限度,易化扩散的速率不再增加。-25-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点22.胞吞、胞吐(1)模型图示(2)概念:有些大分子被一部分细胞膜包起来,这一部分细胞膜与整个细胞膜脱
14、离,裹着该物质运到细胞的内侧或外侧。运送到细胞内侧,称为胞吞;运送到细胞外侧,称为胞吐。(3)运输特点:运输物质需要被细胞膜包裹。(4)能量需求:需要消耗能量。(5)运输物质的性质:可以是固体,也可以是液体。(6)举例:如变形虫摄食过程就是通过胞吞作用,胰岛细胞分泌胰岛素就是通过胞吐作用。-26-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2考向考向1易化扩散典例典例1物质X通过细胞膜从浓度高的一侧转运到浓度低的一侧,须载体蛋白参与且不消耗能量。这种转运方式属于()A.易化扩散B.主动转运C.扩散D.渗透答案 A-27-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1
15、知识点2考向考向2主动转运典例典例2-1(2021浙江1月选考)下图为植物细胞膜中H+-ATP酶将细胞质中的H+转运到膜外的示意图。下列叙述正确的是()A.H+转运过程中H+-ATP酶不发生形变B.该转运可使膜两侧H+维持一定的浓度差C.抑制细胞呼吸不影响H+的转运速率D.线粒体内膜上的电子传递链也会发生图示过程-28-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2答案 B解析 H+转运过程中H+-ATP酶作为载体蛋白,会发生形变,协助物质运输,A项错误;该转运方式为主动转运,主动转运可使膜两侧H+维持一定的浓度差,B项正确;主动转运消耗能量,故抑制细胞呼吸会降低H+的转运速
16、率,C项错误;图示过程是消耗ATP的过程,而线粒体内膜上的电子传递链最终会产生ATP,不会发生图示过程,D项错误。-29-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2典例典例2-2(2021浙江7月学考)H+的某种跨膜运输过程示意图如下。这种运输方式属于()A.主动转运B.渗透作用C.易化扩散D.胞吐作用答案 A解析 该H+跨膜运输过程需要载体蛋白并消耗能量,属于主动转运。-30-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2考向考向3胞吞、胞吐典例典例3关于胞吞、胞吐,以下说法错误的是()A.胞吞、胞吐不穿过细胞膜B.胞吞、胞吐说明细胞膜的流动性C.胞吞
17、、胞吐不需要消耗ATPD.被胞吞或胞吐的物质可以是固体也可以是液体答案 C解析 胞吞与胞吐过程不需要穿过细胞膜,A项正确;胞吞、胞吐说明细胞膜的结构特点,即具有一定的流动性,B项正确;胞吞、胞吐需要消耗ATP,C项错误;被胞吞或胞吐的物质可以是固体也可以是液体,D项正确。-31-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2考向考向4不同运输方式比较典例典例4下列有关物质进出细胞的运输方式的判断,正确的是()A.不消耗能量的运输方式一定为被动转运B.消耗能量的运输方式一定是主动转运C.顺浓度梯度的运输方式一定为扩散D.需载体协助的运输方式一定为易化扩散-32-专题4物质出入细
18、胞的方式课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2答案 A解析 被动转运包括扩散和易化扩散,均不消耗能量,A项正确;消耗能量的运输方式不一定是主动转运,还有胞吞和胞吐,B项错误;顺浓度梯度的运输方式不一定为扩散,还有易化扩散,C项错误;需要载体蛋白协助的运输方式不一定为易化扩散,还有主动转运,D项错误。-33-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2考向考向5影响物质运输因素及曲线分析典例典例5-1将豌豆根部组织浸在溶液中达到离子平衡后,测得有关数据如表:下列叙述正确的是()A.溶液通氧状况与根细胞吸收Mg2+的量无关B.若不断提高温度,根细胞吸收 的量会不断增加C.若溶
19、液缺氧,根细胞厌氧呼吸产生乳酸会抑制 的吸收D.细胞呼吸电子传递链阶段产生的大量ATP可为吸收离子供能-34-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2-35-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2典例典例5-2图中纵坐标表示物质通过膜的运输速率。据图回答下列问题。(1)心肌细胞吸收O2、K+的运输方式依次如图。图乙出现BC平台的主要原因是。(2)如果某生物大分子从外界进入细胞内部,其方式为。-36-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2(3)对绿色植物而言,决定能否吸收土壤中某种离子的直接因素是。(4)若对离体的心肌细
20、胞施用某种毒素,结果Ca2+吸收量显著减少,而K+、C6H12O6等物质的吸收不受影响,其可能原因是。-37-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2答案(1)甲、乙载体蛋白的数量及参与细胞呼吸的酶的数量是有限的(2)胞吞(3)根细胞膜上相应矿质离子的载体蛋白的有无(4)该毒素抑制了Ca2+载体蛋白的活性,而对运输K+、C6H12O6等物质的载体蛋白没有影响解析(1)依据物质跨膜运输模型,可知甲为扩散模型,故为O2进入心肌细胞的方式,乙为主动转运中的“耗氧量”模型,是K+的运输方式。图乙出现BC平台的主要原因是载体蛋白的数量及参与细胞呼吸的酶的数量是有限的。(2)如果某
21、生物大分子从外界进入细胞内部,其方式为胞吞。(3)决定绿色植物能否吸收土壤中某离子的直接因素是根细胞膜上的相应载体蛋白的有无。(4)若对离体的心肌细胞施用某种毒素,结果Ca2+吸收量显著减少,而K+、C6H12O6等物质的吸收不受影响,其可能原因是该毒素抑制了Ca2+载体蛋白的活性,而对运输K+、C6H12O6等物质的载体蛋白没有影响。-38-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点21.“三步法”判断物质出入细胞的方式-39-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点22.影响物质跨膜转运的因素(1)物质浓度(在一定浓度范围内)-40-专题4物质出入细胞的方式课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2(2)O2浓度(红细胞的主动转运与O2无关)
