《2019高考生物一轮总复习第二单元细胞的基本结构与物质输入和输出第3讲物质跨膜运输的实例及方式课件新人教版必修》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019高考生物一轮总复习第二单元细胞的基本结构与物质输入和输出第3讲物质跨膜运输的实例及方式课件新人教版必修（86页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二单元 细胞的基本结构与物质输入和输出,必 修 一,第三讲 物质跨膜运输的实例及方式,1渗透作用 (1)概念：指水分子(或者其他溶剂分子)透过_，从_浓度溶液向_浓度溶液的_。 (2)渗透作用发生的条件 具有_； 半透膜两侧的溶液存在_。,考点一 渗透作用的原理及应用,半透膜,低,高,扩散,半透膜,浓度差,(3)渗透系统 组成：一个完整的渗透系统，由两个溶液体系以及两者之间的半透膜组成。,2细胞的吸水和失水 (1)动物细胞的吸水和失水 _相当于半透膜；浓度差由外界溶液浓度与_的浓度来体现。 细胞吸水或失水的多少取决于细胞膜两侧溶液中水的相对含量的_。 现象 a外界溶液浓度(细胞质浓度细胞吸水
2、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。,细胞膜,细胞质,差值,失水皱缩,(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_相当于半透膜；_与外界溶液之间存在浓度差。,原生质层,细胞液,植物细胞吸水和失水的原理如下：,判断下列说法的正误。 (1)植物细胞的原生质层不包括细胞核( ) (2)当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞一定会发生质壁分离( ) (3)质壁分离过程中水分子的扩散只能单向进行( ) (4)渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量百分比浓度( ) (5)所有小分子物质均可通过细胞膜进入细胞( )
3、 (6)将动物细胞放入一定浓度的外界溶液中，不能发生渗透作用( ) (7)成熟的植物细胞发生质壁分离过程中，细胞的吸水能力逐渐减小( ),1下图甲是一个典型的渗透装置，作为成熟植物细胞也应符合渗透系统的全部条件：(1)请填写图乙中各标号名称。 (2)请指出图乙中与图甲a、b、c对应的结构分别是什么。,提示(1)图乙中名称依次为细胞液、细胞膜、细胞质，液泡膜、细胞壁、原生质层。 (2)与图甲中a相对应的为细胞液，与b对应的为原生质层，与c对应的是“外界溶液”。,2细胞吸水时，水分子跨膜运输的状态如何？ 提示水分子在细胞膜上总是双向运动的。只不过在细胞吸水时，由外向内扩散的水分子总数多于由内向外扩
4、散的水分子总数。,1渗透系统的组成分析,2验证渗透作用发生的条件,3渗透作用原理的拓展应用 (1)比较不同溶液浓度大小,(2)探究物质能否通过半透膜(以碘和淀粉为例),高考警示 (1)半透膜、选择透过性膜的比较 区别：半透膜是无生命的物理性薄膜，是指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜，物质能否通过取决于分子的大小。 选择透过性膜是具有生命的生物膜，载体的存在决定了其对不同物质是否吸收的选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。 共性：都允许水分子自由通过，且永远都是双向的，而不允许大分子物质通过。,(2)生物膜的结构特点具有一定的流动性，原因是构成生物膜的磷脂分子和蛋
5、白质分子大多都是可运动的。 (3)生物膜的功能特性具有选择透过性，原因是膜上载体的种类和数量不同。 (4)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，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。,B,例 1,解析 本题主要考查水分子的跨膜运输。鱼鳔内蔗糖溶液浓度为20%，烧杯内蔗糖溶液浓度为10%，而蔗糖无法通过半透膜，但水分子可以自由出入，因此烧杯内的水分子进入半透膜的量会增加，这样蔗糖溶液的浓度会增加。一段时间后，水分子进出鱼鳔达到平衡，浓度不再变化。,渗透方向及浓度大小的判断 (1)判断溶剂渗透的总方向 若半透膜两侧是同种溶液，根据质量浓度或物质的量浓度判定。 若半透
6、膜两侧是不同的溶液，物质的量浓度才能体现溶质或溶剂分子数的多少，如半透膜两侧为质量分数相同的葡萄糖溶液和蔗糖溶液，则葡萄糖溶液一侧单位体积中葡萄糖分子数多(水分子数少)，水分子由蔗糖溶液一侧通过半透膜向葡萄糖溶液一侧扩散。 (2)判断半透膜两侧溶液浓度大小 若渗透平衡后，半透膜两侧液面仍存在液面差，则半透膜两侧溶液就存在浓度差，液面差越大，浓度差就越大，且液面高的一侧溶液浓度高。,技巧点拨,A右侧较高，两溶液浓度相等 B右侧较高，且右侧浓度较高 C左侧较高，且右侧浓度较高 D两侧高度相等，浓度相等,变式训练,B,解析 由于R浓度低于S，因此开始时水由RS扩散，使S液面升高。随扩散的进行，R的渗
7、透压增大，S的渗透压减小，液面差使S侧相对于R侧又产生了一个静水压，其中S侧的渗透压是使R侧水向S侧渗透的动力，而R侧的渗透压及S侧产生的静水压则是阻止水由RS扩散的阻力，当S渗R渗静水压时，两溶液达到渗透平衡，但此时，S侧不仅液面高且浓度也较高。,B,解析 溶液X液面上升，且只有绿色染料，表明Z中的溶剂进入了X，溶质没有进入X，溶液X的浓度较高；溶液Y液面下降，且Y中含有红色和蓝色染料，表明Z中的蓝色染料进入了Y，溶液Y的浓度较低，则溶液Y的浓度最低。,1物质跨膜运输的其他实例,考点二 物质进入细胞的方式及影响因素,(1)不同物质的跨膜运输特点 水分子：_(高低)。 离子和小分子：依据细胞生
8、命活动需要进行_。 (2)水稻和番茄吸收不同离子的特点 同种生物细胞对不同物质的吸收具有_，与其含有离子载体蛋白的_有关。 不同种生物细胞对同种物质吸收具有_。 (3)生物膜的功能特性 细胞膜和其他生物膜都是_膜，水分子、一些离子和小分子可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。 生物膜的_是活细胞的一个重要特征。,顺相对含量梯度,选择吸收,选择性,种类和数量,差异性,选择透过性,选择透过性,2物质出入细胞的方式 (1)连一连,(2)物质跨膜运输的方式,填写有关跨膜方式及结构名称 甲：_；乙：_； 丙：_；a：_。,自由扩散,协助扩散,主动运输,载体蛋白,写出影响甲、乙、丙三种运输速率
9、的因素 a制约甲的是膜两侧的_； b决定乙的因素之一是a的_； c决定丙的动力是_。 实例分析(填写甲、乙、丙三种跨膜运输方式) a水分子进入红细胞是_； b葡萄糖进入红细胞是_； cK进入红细胞是_。,浓度差,种类和数量,能量(ATP),甲,乙,丙,跨膜运输的方式的判别 a看是否需要能量：需要消耗ATP供能，则为_。 b看是否逆浓度梯度：从低浓度到高浓度运输，则为_。 c看是否依赖载体蛋白：不需要载体蛋白，则为_。 d_是大分子物质出入细胞的主要方式，为非跨膜运输。,主动运输,主动运输,自由扩散,胞吐和胞吞,判断下列说法的正误。 (1)甘油是极性分子，所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜( )
10、 (2)植物细胞通过主动运输吸收不同矿质离子的速率都相同( ) (3)植物运输矿质离子的过程只发生在活细胞中( ) (4)低温不影响矿质离子的吸收速率( ) (5)血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞属于自由扩散( ) (6)细胞质中的氢离子可以通过扩散作用进入液泡内( ),(7)主动运输过程中，需要载体蛋白协助和ATP提供能量( ) (8)Na与有关载体蛋白结合排出细胞属于主动运输( ) (9)细胞外液中的K进入神经细胞属于自由扩散( ) (10)液泡中积累大量离子，故液泡膜不具有选择透过性( ) (11)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( ) (12)同一种物质进出不同细
11、胞时，运输方式可能不同( ),1渗透作用中，膜两侧溶液的浓度指的是质量百分比浓度吗？ 提示不是，溶液浓度指物质的量浓度。 2原生质体与原生质层区别在哪？ 提示原生质层由细胞膜、液泡膜以及两膜间的细胞质组成，原生质体是指去除植物细胞壁以后所剩下的植物细胞结构。,3对于动植物细胞来说，单位时间内，水分子进出细胞的数量相等时，细胞内外液体的浓度一定相等吗？ 提示不一定。对动物细胞来说，水分子进出细胞的数量相等时，细胞内外溶液的浓度相等。但植物细胞有细胞壁的支持、保护作用，当单位时间内水分子进出植物细胞数量相等时，有可能细胞液浓度大于细胞外溶液浓度。,1离子和小分子的跨膜运输方式的比较,2大分子和颗粒
12、性物质的非跨膜运输方式的比较,3影响跨膜运输的因素 (1)物质浓度,(2)O2浓度,(3)温度,4借助结构模式图，比较、区分不同“膜”的特点,(1)半透膜是指某些物质可以通过，而另一些物质不能通过的多孔性薄膜。如常见的半透膜有动物的膀胱膜、肠衣、鸡蛋的蛋壳膜等。物质能否通过取决于分子的大小，水、葡萄糖等较小的分子可以通过，而蔗糖、蛋白质等较大的分子不能通过(如图1)。 (2)选择透过性膜是指细胞膜等具有活性的生物膜。它具有半透膜的物理特性，更重要的是具有主动选择性，对物质的吸收与否及吸收的多少取决于膜上载体蛋白的种类与数量，因此不能将生物膜看作单纯的半透膜(如图2、图3、图4)。 (3)核膜是
13、双层膜，将细胞的核、质分开，由于其上有核孔，mRNA可以通过它进入细胞质，而氨基酸、葡萄糖、离子和小分子等可通过核膜(如图5)。,B,例 2,A载体蛋白和通道蛋白在细胞膜上是静止不动的 B载体蛋白和通道蛋白均具有一定的专一性 C甲、乙两种方式均属于跨膜运输，故属于主动运输 D物质主要以通道介导的方式进出细胞 解析 载体蛋白和通道蛋白在细胞膜上具有一定的流动性，A错误；载体蛋白和通道蛋白均具有一定的专一性，B正确；甲、乙两种方式都是从高浓度一侧运输到低浓度一侧，且需要转运蛋白的协助，属于协助扩散，C错误；物质主要以主动运输的方式进入细胞，D错误。,物质出入细胞方式的判断 (1)判断方法 根据分子
14、的大小、是否需要能量和载体蛋白进行判断,技巧点拨,根据运输方向判断：顺浓度梯度的跨膜运输方式是自由扩散和协助扩散，逆浓度梯度的跨膜运输方式一定是主动运输。 根据达到平衡时的浓度判断：若达到平衡时细胞内外仍存在浓度差，则是主动运输，因为自由扩散和协助扩散达到平衡时内外浓度相等。 (2)不同条件下运输方式的判断 消耗能量的运输方式有胞吞、胞吐和主动运输。 需要载体蛋白参与，不消耗能量的运输方式一定是协助扩散。 (3)无机盐离子的运输方式 无机盐离子的运输方式并非都是主动运输，在顺浓度梯度情况下，也可通过被动运输方式进出细胞，如在神经冲动传导过程中Na、K的运输，在兴奋时Na内流和在恢复静息状态时K
15、外流都是协助扩散。,变式训练,D,A细胞的识别与有密切的关系 B适当提高温度将加快和的流动速度 Ca过程能体现膜的选择透过性 D氨基酸通过细胞膜的方式是b 解析 图中为糖蛋白，与细胞的识别有关，A项正确；提高温度能加快细胞膜中磷脂分子和蛋白质分子的运动，B项正确；a过程为主动运输，需要载体的协助，体现了细胞膜的选择透过性，C项正确；氨基酸以主动运输的方式跨膜运动，而b过程为自由扩散，D项错误。,B,A若a与b的分类依据为是否消耗能量，则f可表示主动运输 B若a与b的分类依据为是否需要载体蛋白，则g可表示自由扩散 C若a与b的分类依据为是否需要载体蛋白，则c可表示主动运输 D若a与b的分类依据为是否消耗能量，则c、d可表示被动运输,
