《2020高考总复习 生物 (人教)全国3--必修一 第二单元 第6讲 细胞的物质输入和输出》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2020高考总复习 生物 (人教)全国3--必修一 第二单元 第6讲 细胞的物质输入和输出(77页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、第6讲细胞的物质输入和输出,1.渗透作用 (1)概念:指水分子(或其他溶剂分子)通过的扩散过程。 (2)渗透作用产生的条件:一是具有,二是半透膜两侧的溶液具有 。,考点一物质跨膜运输的实例,半透膜,半透膜,浓度差,2.动、植物细胞的吸水和失水 (1)动物细胞的吸水和失水,细胞膜,细胞质,现象 a.外界溶液浓度细胞质浓度细胞吸水膨胀。 b.外界溶液浓度细胞质浓度细胞。 c.外界溶液浓度细胞质浓度水分进出平衡。 (2)植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例) 条件:成熟植物细胞具有中央大液泡。 原理,失水皱缩,小,(3)现象 a.当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时,细胞就通过 失水,植物细胞就发生
2、 现象。 b.将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中,此时细胞液的浓度 外界清水,植物细胞就吸水,发生现象。,渗透作用,质壁分离,高于,质壁分离复原,3.物质跨膜运输的其他实例 (1)植物对无机盐离子的吸收 不同植物对同种无机盐离子的吸收有。 同种植物对不同无机盐离子的吸收也有 。 (2)人体甲状腺滤泡上皮细胞对碘的吸收是 (填“逆”或“顺”)浓度梯度进行的。 (3)不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的。,差异,差异,逆,差异性,如图为某同学设计的验证渗透作用发生条件的一组实验装置,请分析:,(1)请推测甲、乙、丙结果内容。 (2)设置图示3个装置是为了证明什么结论?试具体说明。 提示(1)
3、甲h0乙h0丙h0 (2)甲乙对照可证明渗透作用发生需“浓度差”,乙丙对照可证明渗透作用发生必需有半透膜。,渗透系统与渗透作用的原理,1.如图表示一中间隔以半透膜(只允许水分子通过)的水槽,两侧分别加入等质量浓度的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液,然后在半透膜两侧加入等质量的麦芽糖酶。在加入麦芽糖酶前后A、B两侧液面的变化理论上是(),A.加酶前A侧上升,加酶后B侧上升并等于A侧高度 B.加酶前A侧上升,加酶后B侧上升并高于A侧高度 C.加酶前后A、B两侧液面不变 D.加酶前A、B两侧液面不变,加酶后B侧上升并高于A侧,解析由题意知,加酶前,葡萄糖溶液和麦芽糖溶液的质量浓度相等,由于葡萄糖分子量小,则A
4、侧物质的量浓度高,进入A侧的水分子多,A侧液面上升;半透膜两侧加入等质量的麦芽糖酶后,B侧1分子麦芽糖分解为两分子的葡萄糖,由于1分子麦芽糖质量小于两分子的葡萄糖质量,故B侧物质的量浓度大于A侧物质的量浓度,据渗透作用原理可知,进入B侧的水分子增多,故加酶后B侧上升并高于A侧高度。 答案B,2.下图中X、Y、Z分别为蒸馏水、30%葡萄糖溶液、30%淀粉溶液,且单糖能通过半透膜而二糖、多糖不能通过半透膜。下列相关叙述错误的是(),A.装置A的现象是左侧液面先下降后上升,最终左右液面持平 B.A装置左右侧替换为等量蔗糖溶液,左右侧分别加入相等且适量的蔗糖酶、淀粉酶,左侧液面先升后降最后不变 C.装
5、置B烧杯中溶液液面下降的速率逐渐减缓 D.装置B达到渗透平衡后,由于液面差的存在,水分子向半透膜两侧扩散的速度不同,解析装置A中X为蒸馏水、Y为30%葡萄糖溶液,一开始,由于装置A右侧溶液浓度高,水向右侧扩散的速率水向左侧扩散的速率,左侧液面下降;随着葡萄糖从右向左通过半透膜,左侧溶液浓度不断上升,左侧液面上升;最终当葡萄糖在左右两侧含量相同时,水向右侧扩散的速率水向左侧扩散的速率,左右液面持平,A正确;由于酶具有专一性,蔗糖只能被蔗糖酶催化水解而不能被淀粉酶催化水解,左侧一分子蔗糖水解成两分子单糖,左侧溶液浓度上升,液面升高;随后单糖通过半透膜从左侧向右侧扩散,使左侧溶液浓度降低,液面下降;
6、最终达到动态平衡,B正确;装置B中Z溶液(30%淀粉溶液)浓度X溶液(蒸馏水)浓度,所以漏斗中溶液液面上升、烧杯中溶液液面下降,但随着液面差的增大,液柱对半透膜的压强阻碍了水分子向漏斗的扩散,烧杯液面下降的速率逐渐减缓,C正确。 答案D,有关渗透作用的“3”个易错点 (1)渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度,实质是指渗透压,如质量分数为10%葡萄糖溶液和质量分数为10%蔗糖溶液的质量浓度相等,但质量分数为10%蔗糖溶液的渗透压小,故水可通过半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。 (2)渗透平衡浓度相等。渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态,既不可看作没有水分子移动,也不可看作
7、两侧溶液浓度绝对相等。 (3)只有活的、成熟的植物细胞才能发生质壁分离和复原。,细胞吸水和失水状况分析,3.(2020高考预测)将黄肉马铃薯和白肉马铃薯块茎切成形状、大小相同的长方体条,各取4条,分别放在不同浓度的蔗糖溶液(ad代表蔗糖溶液浓度)中,一段时间后,取出马铃薯条称重,结果如图所示,下列相关说法正确的是(),A.四种蔗糖溶液的浓度大小顺序是cdab B.黄肉马铃薯细胞液的浓度小于白肉马铃薯细胞液的浓度 C.黄肉马铃薯细胞液的浓度可能与a相当,白肉马铃薯细胞液的浓度可能与d相当 D.在浓度为d的蔗糖溶液中加入适量清水,一段时间后,白肉马铃薯的细胞液浓度几乎不变,慧眼识图获取信息,答案C
8、,4.将a、b、c三组红细胞分别置于不同浓度的氯化钠溶液中进行实验,浸泡一段时间后其细胞形态如下图所示。下列叙述错误的是(),A.图中所示细胞内液的渗透压,a组的比b组的高 B.浸泡过程中a组细胞失水量小于c组细胞失水量 C.若向a组烧杯中加入少量葡萄糖,则其细胞可能会皱缩后恢复原状 D.上述实验中引起细胞形态的改变而消耗ATP的数量比较:cba 解析根据图中信息,a组细胞基本可以维持原状、b组细胞吸水膨胀,c组细胞失水皱缩;与a组相比,b组细胞吸水,细胞内液渗透压降低;向a组烧杯中加入少量葡萄糖后,刚开始外界溶液渗透压大于细胞内液渗透压,细胞失水皱缩,后来葡萄糖通过协助扩散方式进入细胞内,造
9、成细胞内液渗透压大于外界溶液,细胞吸水恢复原状;细胞形态的改变是细胞通过渗透作用失水或吸水造成的,不消耗ATP。 答案D,1.物质跨膜运输的方式,考点二物质出入细胞的方式及影响因素,高,低,高,低,需要载体, 不需要能量,低,高,需载体、需能量,流动性,能量,载体,2.不同因素对物质跨膜运输的影响的曲线模型,载体,浓度,温度,(1)物质浓度(在一定的范围内),自由扩散,主动运输,(2)氧气浓度,无关,载体,蛋白,无氧呼,吸,协助扩散,主动运输,(3)温度,酶活性,如图甲为物质进出细胞的方式分类图,其中A、B和E为分类标准,C、D、G、H和F为具体的物质运动方式;图乙为部分图解,请思考:,1.图
10、甲中若A与B为“是否需要能量”与“是否需要载体”,则其余字母内容各是什么? 提示若A与B为是否需要消耗能量,则C、D可表示协助扩散、自由扩散,F为主动运输,G、H为胞吞、胞吐。若A与B为是否需要载体蛋白,则C、D为协助扩散和主动运输,F为自由扩散,G、H为胞吞、胞吐。 2.若图甲中G、H表示“协助扩散和主动运输”与“自由扩散和协助扩散”,则其余字母应表示什么? 提示若G、H表示“协助扩散和主动运输”,则F为自由扩散,A、B分别为大、小分子,C和D为胞吞、胞吐;若G、H表示“自由扩散和协助扩散”,则F为主动运输,A、B分别为大小分子,C和D为胞吞、胞吐。,3.图乙中依次表示何类跨膜方式?其中与相
11、比,其独特之处是什么?与相比,其独特之处呢? 提示主动运输,自由扩散,、协助扩散。与、相比其需要能量,且可逆浓度梯度运输,与相比,其不需要载体蛋白。 4.图乙中未显示出的物质跨膜方式是?该方式与相比有何异同?神经传导中产生动作电位时,Na内流应对应哪种方式? 提示未表示胞吐、胞吞,该方式与相比,共同处为均消耗能量,不同处为不需载体蛋白,而是借助膜流动性完成,且运输的分子一般为大分子(神经递质有小分子),动作电位形成时Na内流方式应与相同(顺浓度梯度,且需蛋白质通道)。,1.高考重组判断正误 (1)固醇类激素进入靶细胞的过程属于协助扩散(2018全国卷,2B)() (2)Mg2通过自由扩散进入根
12、细胞(2018海南卷,6A)() (3)甘油是极性分子,所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜(2014全国卷,1C)() (4)植物细胞通过主动运输吸收不同矿质离子的速率都相同(2013全国卷,3A)() (5)植物主动运输矿质离子的过程只发生在活细胞中(2013全国卷,3C)(),提示(1)固醇类等脂质物质以自由扩散方式通过生物膜 (2)根细胞通过主动运输方式吸收无机盐离子 (3)甘油为脂质分子,以自由扩散方式通过细胞膜 (4)植物细胞对不同无机盐离子的吸收速率有差异 (5),2.教材拓展拾遗 (1)(必修1教材P61“与生活的联系”)为什么吃比较咸的食物口唇感觉比较干? 提示这是因为与细胞内
13、液相比,外界浓度高,口腔上皮细胞失水导致的。 (2)(必修1教材P63“资料分析”改编)科学家做过这样的实验:准备好含Ca2、Mg2和SiO 的培养液,将番茄和水稻分别在上述培养液中培养,一段时间后,记录到的结果如图所示,请分析:,结合物质出入细胞的方式、特点考查科学思维能力,1.(2018全国卷,2)下列有关物质跨膜运输的叙述,正确的是() A.巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散 B.固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输 C.神经细胞受到刺激时产生的Na内流属于被动运输 D.护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输,解析巨噬细胞依赖细胞膜的流动性以胞吞的方式摄入病原体,A错误;固醇类
14、激素属于脂质,以自由扩散的方式进入靶细胞,B错误;神经细胞受到刺激时,Na顺浓度梯度内流,属于被动运输,C正确;甘油以自由扩散的方式进入细胞,D错误。 答案C,2.下图是物质出入细胞方式概念图,下列相关叙述中正确的是(),A.性激素进入其靶细胞的方式是 B.的含义是“是否消耗ATP” C.胰岛B细胞释放胰岛素的方式是 D.的含义是“是否为逆浓度运输”,解析性激素进入其靶细胞的方式是自由扩散,而是胞吞,A错误;根据是否消耗能量,可把跨膜运输划分为主动运输和被动运输,因此的含义是“是否消耗ATP”,B正确;胰岛B细胞释放胰岛素的方式是胞吐,应为,C错误;的含义是“是否需要载体协助”,D错误。 答案
15、B,围绕物质出入方式结合相关信息考查科学思维能力,3.(2019安徽名校二联)钙是植物的必需元素,以Ca2的形式被吸收,植物缺钙会造成顶芽和根系的顶端不发育。下图是植物细胞Ca2跨膜运输系统示意图,据图分析不合理的是(),A.细胞质基质中Ca2浓度较细胞外低 B.Ca2跨膜运输与膜蛋白有关 C.Ca2跨膜运输的量只与浓度有关 D.液泡可能有富集Ca2的作用,解析从图中可见,Ca2跨膜运输的方式有主动运输和协助扩散两种,通过钙离子通道的运输方式是协助扩散,通过钙离子泵的运输方式是主动运输。胞外环境中Ca2浓度大于细胞质基质,液泡或内质网中Ca2浓度也大于细胞质基质,A正确;不管是主动运输还是协助
16、扩散,都是需要载体蛋白协助的,它们是生物膜上的蛋白质,且主动运输还需要消耗能量,其中钙离子通道的开闭程度也影响扩散速率,B正确,C错误;由图可知,从外界环境吸收的Ca2可以通过主动运输进入液泡中,如此可以把液泡看做一个“钙库”,暂时储存多余的Ca2,保持细胞质基质中Ca2的稳定,D正确。 答案C,4.图表示葡萄糖、Na和O2进出肝细胞的方式,图、图表示这些物质进出该细胞时,载体数量或O2浓度与运输速度的关系。下列说法错误的是(),A.葡萄糖进入该细胞的运输速度符合图和图 B.Na运出该细胞的速度符合图,不符合图 C.O2进入该细胞不符合,符合 D.K进入该细胞的方式和Na运出该细胞的方式相同,解析O2浓度的高低在一定程度上可表示有氧呼吸的强弱,进而可表示能量的多少。由图可知,葡萄糖进入肝细胞的方式是协助扩散,需要载体,不需要能量,符合图和图,A正确;Na运出肝细胞是从低浓度到高浓度,需要载体,可判断该运输方式为主动运输,需要能量,符合图,其运输速度与O2浓度有关,不符合图,B正确;O2进入肝细胞的方式是自由扩散,不需要载体,不符合图,但是与其自身的浓度(O2浓度