資源簡介 第四章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第一節(jié) 被動運(yùn)輸考點(diǎn) 1:滲透現(xiàn)象及原理分析1.滲透系統(tǒng)(1)組成:一個完整的滲透系統(tǒng), 由兩個溶液體系(S1 、S2)以及兩者中間的半透膜組成,如圖。(2)水分的流動判斷:①當(dāng)溶液濃度 S1>S2 時,水分就通過半透膜由 流向 (總趨勢);②當(dāng)溶液濃度 S1 2. 滲透作用(1)概念: 。(2)發(fā)生的條件: ; 。(3)水運(yùn)輸?shù)姆较颍?br/>【注意】水分子的移動方向是雙向的, 但最終呈現(xiàn)的結(jié)果是單位體積內(nèi)水分子數(shù)多(低濃度)的溶液流向單位體積內(nèi)水分子數(shù)少(高濃度)的溶液。(4)溶液滲透壓:指溶液中 對水的吸引力,大小取決于單位體積溶液中溶質(zhì)微粒的 。考點(diǎn) 2:水進(jìn)出動物細(xì)胞的原理1. 一個動物細(xì)胞構(gòu)成一個滲透系統(tǒng)動物細(xì)胞與外界溶液組成了一個滲透系統(tǒng) :(1) 相當(dāng)于一層半透膜;(2) 存在濃度差。2.水進(jìn)出哺乳動物紅細(xì)胞的示意圖(1)外界溶液濃度<細(xì)胞質(zhì)濃度 。(2)外界溶液濃度>細(xì)胞質(zhì)濃度 。(3)外界溶液濃度=細(xì)胞質(zhì)濃度 。考點(diǎn) 3:水進(jìn)出植物細(xì)胞的原理1. 植物細(xì)胞的吸水和失水現(xiàn)象將有些萎蔫的菜葉浸泡在清水中, 不久,菜葉就會變的硬挺。鹽腌制過的黃瓜,皺皺巴巴, 還出水。2. 水進(jìn)出植物細(xì)胞的原理(1)滿足發(fā)生滲透作用的條件①具有半透膜- 相當(dāng)于半透膜;②半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差:細(xì)胞液與外界溶液之間存在濃度差。【探究實(shí)踐】探究植物細(xì)胞的吸水和失水(1)實(shí)驗(yàn)原理內(nèi)因:① ;② ;外因: 。(2)實(shí)驗(yàn)步驟:(蓋上蓋玻片,制成洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片) (滴清水) (低倍鏡觀察)撕取洋蔥鱗片葉外表皮在蓋玻片的一側(cè)滴加0.3g/mL 的蔗糖溶液, 在另一側(cè)用吸水紙吸引(3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:中央液泡逐漸變小,顏色變深, 與 逐漸分離;細(xì)胞大小基本不變。在蓋玻片的一側(cè)滴加清水,在另一側(cè)用吸水紙吸引現(xiàn)象: ,原生質(zhì)層逐漸恢復(fù)到貼近細(xì)胞壁;細(xì)胞大小基本不變。【拓展】實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)(1)選擇有中央液泡且液泡帶有顏色的細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)材料,以便于觀察。(2)選材必須是活細(xì)胞,死細(xì)胞不會出現(xiàn)質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。(3)試劑選擇應(yīng)以不傷害細(xì)胞為前提,常用的試劑是質(zhì)量濃度為 0.3g/mL 的蔗糖溶液。蔗糖溶液濃度過高,會導(dǎo)致細(xì)胞因失水過多而死亡。(4)實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)質(zhì)壁分離現(xiàn)象出現(xiàn)后,觀察時間不宜過長,以防止細(xì)胞因長期處于失水狀態(tài)而死亡,影響復(fù)原現(xiàn)象的觀察。(5)本實(shí)驗(yàn)存在兩組對照實(shí)驗(yàn),均為自身前后對照。自身前后對照指對照組和實(shí)驗(yàn)組在同一研究對象上進(jìn)行,是實(shí)驗(yàn)前后之間的對照。(4)質(zhì)壁分離的應(yīng)用①判斷成熟植物細(xì)胞是否有生物活性;②測定細(xì)胞液濃度范圍;③比較不同成熟植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度;④鑒別不同種類的溶液(如 KNO3 和蔗糖溶液)。考點(diǎn) 4:自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散1.概念:像水分子這樣,物質(zhì)以擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞, ,這種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞椒Q為被動運(yùn)輸。2.被動運(yùn)輸包括: 和 。3.自由擴(kuò)散(1)概念:物質(zhì)通過 作用進(jìn)出細(xì)胞。(2)特點(diǎn):① ;② ;③ 。(3)實(shí)例: 。(4)影響因素: 。4.協(xié)助擴(kuò)散(1)概念:借助膜上的 進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)擴(kuò)散,叫做協(xié)助擴(kuò)散(易化擴(kuò)散)。(2)特點(diǎn):① ;② ;③ 。(3)實(shí)例: 。(4)影響因素: 。第 2 節(jié) 主動運(yùn)輸與胞吞、胞吐考點(diǎn) 1:主動運(yùn)輸1.概念:物質(zhì) 梯度跨膜運(yùn)輸,需要 的協(xié)助,同時還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的 。2.特點(diǎn): ; ; 。【注意】與主動運(yùn)輸有關(guān)的細(xì)胞器:核糖體、線粒體。3. 實(shí)例:(1)植物根部細(xì)胞吸收無機(jī)鹽離子;(2)甲狀腺細(xì)胞吸收碘離子;(3)動物細(xì)胞吸收鉀離子和排出鈉離子(Na-K 泵);(4)小腸上皮細(xì)胞和腎小管上皮細(xì)胞吸收葡萄糖、氨基酸等。4.意義: 。5.兩種主動運(yùn)輸第一類:直接消耗 ATP 的主動運(yùn)輸。通常稱為泵(ATP 驅(qū)動泵)(溶酶體H+H+ADPH+H+ATPH+)H+Na+-K+泵第二類:間接消耗 ATP 的主動運(yùn)輸。H+泵小腸上皮細(xì)胞逆濃度吸收葡萄糖時,沒有直接消耗 ATP,而是利用 Na+濃度差的能量。但是 Na+濃度差的建立是依靠 Na+-K+泵的,而 Na+-K+ 需要消耗 ATP。6.物質(zhì)運(yùn)輸曲線中的運(yùn)輸方式判斷(在一定范圍內(nèi))(1)物質(zhì)濃度影響曲線分析a.有飽和點(diǎn)的曲線表示 。b.與橫坐標(biāo)因素成正比關(guān)系的曲線表示 。(2)O2 濃度影響曲線分析a.與 O2 濃度有關(guān)系的曲線可表示 。b.與 O2 濃度無關(guān)系的曲線可表示 或哺乳動物成熟紅細(xì)胞的 。考點(diǎn) 2:胞吞、胞吐1.一些大分子或物質(zhì)團(tuán)塊的運(yùn)輸,是通過 和 作用來實(shí)現(xiàn)的。2.當(dāng)細(xì)胞攝取大分子時, 首先是大分子與膜上的蛋白質(zhì)結(jié)合, 從而引起這部分細(xì)胞膜內(nèi)陷形 成小囊, 包圍著大分子。然后小囊從細(xì)胞膜上分離下來, 形成囊泡進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部, 這種現(xiàn)象叫作 。3.細(xì)胞需要外排的大分子, 先在細(xì)胞內(nèi)形成囊泡, 囊泡移動到細(xì)胞膜處, 與細(xì)胞膜融合, 將大分子排出細(xì)胞,這種現(xiàn)象叫作 。4.實(shí)例:變形蟲攝取有機(jī)物顆粒、分泌蛋白排出細(xì)胞。5.特點(diǎn): ; 。疑難 1:滲透作用1.液面高度不發(fā)生變化,水分子雙向運(yùn)動速率相等, 即動態(tài)平衡。2.滲透平衡時:(1)△h 的液體重力=漏斗中溶液的吸水力(2)S 表示溶液濃度:平衡前: S2>S1;滲透過程: S2↓ S1↑平衡后: S2>S1平衡后 S1 與 S2 的濃度差產(chǎn)生的吸水力與高度差的重力相等,S1 與 S2 的濃度差越大,高度差就越大。3.半透膜只允許水分子通過現(xiàn)象:液面不變10%葡萄糖溶液的物質(zhì)的量濃度大, 因此水分子由 10%蔗糖溶液→ 10%葡萄糖溶液移動,右側(cè)液面升高。蔗糖被水解為兩分子單糖, 導(dǎo)致左側(cè)濃度升高, 水分子由 10%的葡萄糖溶液→ 10%的蔗糖溶液移動,則左側(cè)液面升高,最終高于右側(cè)。疑難 2:質(zhì)壁分離的應(yīng)用1.判斷成熟植物細(xì)胞的死活(待測成熟植物細(xì)胞鏡檢一定死細(xì)胞濃度蔗糖發(fā)生質(zhì)壁分離未發(fā)生質(zhì)壁分離活細(xì)胞)(溶液)【注】細(xì)胞過度失水死亡將不能發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原2.測定細(xì)胞液濃度范圍(待測成熟植物細(xì)胞一系列濃度梯度的蔗糖溶液細(xì)胞液濃度介于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛發(fā)生質(zhì)壁分離的兩蔗糖溶液濃度之間鏡檢)3.比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度(不同植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離所需時間越短, 未知溶液的濃度越大,反之則未知未知溶液濃度溶液的濃度越小鏡檢)4.比較未知濃度溶液的濃度大小(同一植物的相同成熟細(xì)胞未知濃度的溶液) (鏡檢) (發(fā)生質(zhì)壁分離所需時間越短, 未知溶液的濃度越大,反之則未知溶液的濃度越小)5. 鑒別不同種類的溶液(如 KNO3 溶液和蔗糖溶液)(溶質(zhì)不能透過半透膜(如蔗糖溶液)鏡檢溶質(zhì)能透過半透膜(如KNO3溶液)質(zhì)壁分離后自動復(fù)原只發(fā)生質(zhì)壁分離成熟植物細(xì)胞不同種類溶液)疑難 3:比較載體蛋白和通道蛋白的異同(1)載體蛋白只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過,而且每次轉(zhuǎn)運(yùn)時都會發(fā)生自身構(gòu)象的改變。(2)通道蛋白只容許與自身通道直徑和形狀相匹配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過;不需要與分子或離子結(jié)合。(3)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的特性①化學(xué)本質(zhì)均為蛋白質(zhì)。②專一性:一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在對細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)時只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種或性質(zhì)非常相近的一類物質(zhì)。③飽和性:細(xì)胞膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量有限,在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中當(dāng)所有轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白都已承擔(dān)相應(yīng)的轉(zhuǎn)運(yùn)任務(wù)時,轉(zhuǎn)運(yùn)的速率不再因其他條件而加快。④均具有可重復(fù)使用性。疑難 4:三種物質(zhì)運(yùn)輸方式的比較細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類和數(shù)量, 或轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白空間結(jié)構(gòu)的變化, 對許多物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸起著決定性作用,這也是細(xì)胞膜具有選擇透過性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。項(xiàng) 目 自由擴(kuò)散 協(xié)助擴(kuò)散 主動運(yùn)輸圖例運(yùn)輸方向 順濃度梯度 順濃度梯度 逆濃度梯度是否需要載體蛋白 不需要 需要 需要是否消耗細(xì)胞內(nèi)的能量 不需要 不需要 需要代表例子 氧氣、水、二氧化碳、 乙醇、甘油 葡萄糖通過紅細(xì)胞 葡萄糖進(jìn)入其它細(xì) 胞。氨基酸, 核苷酸, 離子等疑難 5:影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)囊蛩?br/>1.物質(zhì)濃度(在一定的濃度范圍內(nèi))(1)自由擴(kuò)散不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和能量,所以物質(zhì)運(yùn)輸速率與物質(zhì)濃度成正比。(2)協(xié)助擴(kuò)散和主動運(yùn)輸需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,所以當(dāng)所有的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白都被利用了之后,物質(zhì)的運(yùn)輸速率將達(dá)到最大(P 點(diǎn)),此時限制物質(zhì)運(yùn)輸速率的因素是轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量。(3)由于主動運(yùn)輸可以逆濃度梯度運(yùn)輸物質(zhì),因此當(dāng)細(xì)胞內(nèi)濃度大于細(xì)胞外濃度時,物質(zhì)仍可以被吸收進(jìn)入細(xì)胞。2.O2 的濃度(1)自由擴(kuò)散或協(xié)助擴(kuò)散不需要能量,所以氧氣濃度變化不會影響其運(yùn)輸速率。(2)Q 點(diǎn)時,物質(zhì)運(yùn)輸所需的能量由無氧呼吸提供;QP 段表明隨著 O2 濃度的增加,有氧 呼吸產(chǎn)生的能量增多, 主動運(yùn)輸?shù)乃俾试龃螅籔 點(diǎn)以后,當(dāng) O2 濃度達(dá)到一定程度后,受載體蛋白數(shù)量的限制,運(yùn)輸速率不再增加。3.溫度(流動性)1.細(xì)胞的吸水和失水本考點(diǎn)主要考查內(nèi)容有:滲透作用的概念、發(fā)生條件、動植物細(xì)胞滲透作用的區(qū)別以及 滲透作用與實(shí)際生產(chǎn)生活的聯(lián)系(如給作物施肥過多會導(dǎo)致的“燒苗”現(xiàn)象);理解和掌握質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的原理、選材和實(shí)驗(yàn)步驟。2.物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式及影響因素本考點(diǎn)主要內(nèi)容有:不同物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方式的特點(diǎn)及實(shí)例,各種跨膜運(yùn)輸?shù)臄?shù)學(xué)模型(如 離子濃度對主動運(yùn)輸?shù)挠绊懬€等)。多結(jié)合信息材料分析或者對實(shí)例進(jìn)行判斷,考題常以細(xì)胞或細(xì)胞膜有關(guān)的創(chuàng)新情境為背景。【真題再現(xiàn)】1 .(2023·全國 · 統(tǒng)考高考真題) 探究植物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)驗(yàn)是高中學(xué)生常做的實(shí)驗(yàn)。某 同學(xué)用紫色洋蔥鱗片葉外表皮為材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn), 探究蔗糖溶液, 清水處理外表皮后, 外表皮 細(xì)胞原生質(zhì)體和液泡的體積及細(xì)胞液濃度的變化。圖中所提到的原生質(zhì)體是指植物細(xì)胞不包括細(xì)胞壁的部分。下列示意圖中能夠正確表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是( )A .C .B .D .2 .(2023·山東 · 高考真題)溶酶體膜上的 H+載體蛋白和 Cl-/H+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白都能運(yùn)輸 H+ ,溶酶 體內(nèi) H+濃度由 H+載體蛋白維持, Cl-/H+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在 H+濃度梯度驅(qū)動下, 運(yùn)出 H+ 的同時把 Cl- 逆濃度梯度運(yùn)入溶酶體。Cl-/H+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白缺失突變體的細(xì)胞中, 因 Cl-轉(zhuǎn)運(yùn)受阻導(dǎo)致溶酶體內(nèi)的吞噬物積累,嚴(yán)重時可導(dǎo)致溶酶體破裂。下列說法錯誤的是( )A .H+進(jìn)入溶酶體的方式屬于主動運(yùn)輸B .H+載體蛋白失活可引起溶酶體內(nèi)的吞噬物積累C .該突變體的細(xì)胞中損傷和衰老的細(xì)胞器無法得到及時清除D .溶酶體破裂后,釋放到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的水解酶活性增強(qiáng)3 .(2023 春 · 北京大興 · 高一統(tǒng)考期末)下圖為細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模式圖,相關(guān)說法正確的是( )A .磷脂雙分子層是細(xì)胞膜的基本支架,③為疏水端,④為親水端B .細(xì)胞是基本的生命系統(tǒng),它的邊界細(xì)胞膜對于系統(tǒng)穩(wěn)定至關(guān)重要 C .同種生物不同細(xì)胞的細(xì)胞膜上①、②、⑤的種類和數(shù)量完全相同D .性激素、甘油等小分子物質(zhì)從 A 側(cè)運(yùn)輸?shù)?B 側(cè)需要有②或⑤參與4 .(2023 春 · 北京海淀 · 高一統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試) 圖表示 Ca2+通過載體蛋白的跨膜運(yùn)輸過程, 下列相關(guān)敘述正確的是( )A .Ca2+順濃度梯度跨膜運(yùn)輸 B .該運(yùn)輸過程需要消耗 ATPC .該跨膜運(yùn)輸方式為協(xié)助擴(kuò)散 D .載體蛋白的空間結(jié)構(gòu)不發(fā)生改變5 .(2023·北京 · 人大附中??既#?下圖為植物光合作用同化物蔗糖在不同細(xì)胞間運(yùn)輸、轉(zhuǎn)化過程的示意圖。下列相關(guān)敘述不正確的是( )A .蔗糖的水解有利于蔗糖的運(yùn)輸B .單糖順濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)至薄壁細(xì)胞C .ATP 生成抑制劑會抑制圖中蔗糖的運(yùn)輸D .蔗糖可通過胞間連絲運(yùn)至篩管細(xì)胞第四章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第一節(jié) 被動運(yùn)輸考點(diǎn) 1:滲透現(xiàn)象及原理分析1.滲透系統(tǒng)(1)組成:一個完整的滲透系統(tǒng), 由兩個溶液體系(S1 、S2)以及兩者中間的半透膜組成,如圖。(2)水分的流動判斷:①當(dāng)溶液濃度 S1>S2 時,水分就通過半透膜由 S2 流向 S1(總趨勢);②當(dāng)溶液濃度 S1 2. 滲透作用(1)概念: 水分子(或其它溶劑分子)通過半透膜的擴(kuò)散。(2)發(fā)生的條件: 需要半透膜;半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。(3)水運(yùn)輸?shù)姆较颍?br/>【注意】水分子的移動方向是雙向的, 但最終呈現(xiàn)的結(jié)果是單位體積內(nèi)水分子數(shù)多(低濃度)的溶液流向單位體積內(nèi)水分子數(shù)少(高濃度)的溶液。(4)溶液滲透壓:指溶液中溶質(zhì)微粒對水的吸引力,大小取決于單位體積溶液中溶質(zhì)微粒的數(shù)目。考點(diǎn) 2:水進(jìn)出動物細(xì)胞的原理1. 一個動物細(xì)胞構(gòu)成一個滲透系統(tǒng)動物細(xì)胞與外界溶液組成了一個滲透系統(tǒng) :(1)細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜;(2)細(xì)胞內(nèi)溶液與外界溶液存在濃度差。2.水進(jìn)出哺乳動物紅細(xì)胞的示意圖(1)外界溶液濃度<細(xì)胞質(zhì)濃度 細(xì)胞吸水膨脹。(2)外界溶液濃度>細(xì)胞質(zhì)濃度 細(xì)胞失水皺縮。(3)外界溶液濃度=細(xì)胞質(zhì)濃度 細(xì)胞保持原狀。考點(diǎn) 3:水進(jìn)出植物細(xì)胞的原理1. 植物細(xì)胞的吸水和失水現(xiàn)象將有些萎蔫的菜葉浸泡在清水中, 不久,菜葉就會變的硬挺。鹽腌制過的黃瓜,皺皺巴巴, 還出水。2. 水進(jìn)出植物細(xì)胞的原理(1)滿足發(fā)生滲透作用的條件①具有半透膜-原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜;②半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差:細(xì)胞液與外界溶液之間存在濃度差。【探究實(shí)踐】探究植物細(xì)胞的吸水和失水(1)實(shí)驗(yàn)原理內(nèi)因:①成熟的植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜;②原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大;外因:細(xì)胞液與外界溶液之間存在濃度差。(2)實(shí)驗(yàn)步驟:(蓋上蓋玻片,制成洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片) (滴清水) (低倍鏡觀察)撕取洋蔥鱗片葉外表皮在蓋玻片的一側(cè)滴加0.3g/mL 的蔗糖溶液, 在另一側(cè)用吸水紙吸引(3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:中央液泡逐漸變小,顏色變深,原生質(zhì)層與細(xì)胞壁逐漸分離;細(xì)胞大小基本不變。在蓋玻片的一側(cè)滴加清水,在另一側(cè)用吸水紙吸引現(xiàn)象: 中央液泡逐漸變大,顏色變淺,原生質(zhì)層逐漸恢復(fù)到貼近細(xì)胞壁;細(xì)胞大小基本不變。【拓展】實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)(1)選擇有中央液泡且液泡帶有顏色的細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)材料,以便于觀察。(2)選材必須是活細(xì)胞,死細(xì)胞不會出現(xiàn)質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。(3)試劑選擇應(yīng)以不傷害細(xì)胞為前提,常用的試劑是質(zhì)量濃度為 0.3g/mL 的蔗糖溶液。蔗糖溶液濃度過高,會導(dǎo)致細(xì)胞因失水過多而死亡。(4)實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)質(zhì)壁分離現(xiàn)象出現(xiàn)后,觀察時間不宜過長,以防止細(xì)胞因長期處于失水狀態(tài)而死亡,影響復(fù)原現(xiàn)象的觀察。(5)本實(shí)驗(yàn)存在兩組對照實(shí)驗(yàn),均為自身前后對照。自身前后對照指對照組和實(shí)驗(yàn)組在同一研究對象上進(jìn)行,是實(shí)驗(yàn)前后之間的對照。(4)質(zhì)壁分離的應(yīng)用①判斷成熟植物細(xì)胞是否有生物活性;②測定細(xì)胞液濃度范圍;③比較不同成熟植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度;④鑒別不同種類的溶液(如 KNO3 和蔗糖溶液)。考點(diǎn) 4:自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散1.概念:像水分子這樣,物質(zhì)以擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞, 不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)物質(zhì)所釋放的能量,這種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞椒Q為被動運(yùn)輸。2.被動運(yùn)輸包括: 自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散。3.自由擴(kuò)散(1)概念:物質(zhì)通過簡單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞。(2)特點(diǎn):①順濃度梯度運(yùn)輸;②不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助;③不需要消耗能量。(3)實(shí)例: 氣體、水、尿素、甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子。(4)影響因素: 濃度差、溫度。4.協(xié)助擴(kuò)散(1)概念:借助膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)擴(kuò)散,叫做協(xié)助擴(kuò)散(易化擴(kuò)散)。(2)特點(diǎn):①順濃度梯度運(yùn)輸;②需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助;③不需要消耗能量。(3)實(shí)例: 紅細(xì)胞吸收葡萄糖、水通道蛋白等。(4)影響因素: 濃度差、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白種類和數(shù)量、溫度。第 2 節(jié) 主動運(yùn)輸與胞吞、胞吐考點(diǎn) 1:主動運(yùn)輸1.概念:物質(zhì)逆濃度梯度跨膜運(yùn)輸,需要載體蛋白的協(xié)助,同時還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量。2.特點(diǎn): 逆濃度梯度運(yùn)輸;需要載體;需要消耗能量。【注意】與主動運(yùn)輸有關(guān)的細(xì)胞器:核糖體、線粒體。3. 實(shí)例:(1)植物根部細(xì)胞吸收無機(jī)鹽離子;(2)甲狀腺細(xì)胞吸收碘離子;(3)動物細(xì)胞吸收鉀離子和排出鈉離子(Na-K 泵);(4)小腸上皮細(xì)胞和腎小管上皮細(xì)胞吸收葡萄糖、氨基酸等。4.意義:保證了活細(xì)胞能夠按照生命活動的需要,主動選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì),排出代謝廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì)。5.兩種主動運(yùn)輸第一類:直接消耗 ATP 的主動運(yùn)輸。通常稱為泵(ATP 驅(qū)動泵)(溶酶體H+H+ADPH+H+ATPH+)H+Na+-K+泵第二類:間接消耗 ATP 的主動運(yùn)輸。H+泵小腸上皮細(xì)胞逆濃度吸收葡萄糖時,沒有直接消耗 ATP,而是利用 Na+濃度差的能量。但是 Na+濃度差的建立是依靠 Na+-K+泵的,而 Na+-K+ 需要消耗 ATP。6.物質(zhì)運(yùn)輸曲線中的運(yùn)輸方式判斷(在一定范圍內(nèi))(1)物質(zhì)濃度影響曲線分析a.有飽和點(diǎn)的曲線表示協(xié)助擴(kuò)散。b.與橫坐標(biāo)因素成正比關(guān)系的曲線表示 自由擴(kuò)散。(2)O2 濃度影響曲線分析a.與 O2 濃度有關(guān)系的曲線可表示主動運(yùn)輸。b.與 O2 濃度無關(guān)系的曲線可表示被動運(yùn)輸或哺乳動物成熟紅細(xì)胞的主動運(yùn)輸。考點(diǎn) 2:胞吞、胞吐1.一些大分子或物質(zhì)團(tuán)塊的運(yùn)輸,是通過胞吞和胞吐作用來實(shí)現(xiàn)的。2.當(dāng)細(xì)胞攝取大分子時, 首先是大分子與膜上的蛋白質(zhì)結(jié)合, 從而引起這部分細(xì)胞膜內(nèi)陷形 成小囊, 包圍著大分子。然后小囊從細(xì)胞膜上分離下來, 形成囊泡進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部, 這種現(xiàn)象叫作胞吞。3.細(xì)胞需要外排的大分子, 先在細(xì)胞內(nèi)形成囊泡, 囊泡移動到細(xì)胞膜處, 與細(xì)胞膜融合, 將大分子排出細(xì)胞,這種現(xiàn)象叫作胞吐。4.實(shí)例:變形蟲攝取有機(jī)物顆粒、分泌蛋白排出細(xì)胞。5.特點(diǎn): 不需要載體蛋白,需要細(xì)胞膜上特定蛋白質(zhì)的識別;需要細(xì)胞呼吸所釋放的能量。疑難 1:滲透作用1.液面高度不發(fā)生變化,水分子雙向運(yùn)動速率相等, 即動態(tài)平衡。2.滲透平衡時:(1)△h 的液體重力=漏斗中溶液的吸水力(2)S 表示溶液濃度:平衡前: S2>S1;滲透過程: S2↓ S1↑平衡后: S2>S1平衡后 S1 與 S2 的濃度差產(chǎn)生的吸水力與高度差的重力相等,S1 與 S2 的濃度差越大,高度差就越大。3.半透膜只允許水分子通過現(xiàn)象:液面不變10%葡萄糖溶液的物質(zhì)的量濃度大, 因此水分子由 10%蔗糖溶液→ 10%葡萄糖溶液移動,右側(cè)液面升高。蔗糖被水解為兩分子單糖, 導(dǎo)致左側(cè)濃度升高, 水分子由 10%的葡萄糖溶液→ 10%的蔗糖溶液移動,則左側(cè)液面升高,最終高于右側(cè)。疑難 2:質(zhì)壁分離的應(yīng)用1.判斷成熟植物細(xì)胞的死活(待測成熟植物細(xì)胞鏡檢一定死細(xì)胞濃度蔗糖發(fā)生質(zhì)壁分離未發(fā)生質(zhì)壁分離活細(xì)胞)(溶液)【注】細(xì)胞過度失水死亡將不能發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原2.測定細(xì)胞液濃度范圍(待測成熟植物細(xì)胞一系列濃度梯度的蔗糖溶液細(xì)胞液濃度介于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛發(fā)生質(zhì)壁分離的兩蔗糖溶液濃度之間鏡檢)3.比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度(不同植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離所需時間越短, 未知溶液的濃度越大,反之則未知未知溶液濃度溶液的濃度越小鏡檢)4.比較未知濃度溶液的濃度大小(同一植物的相同成熟細(xì)胞未知濃度的溶液) (鏡檢) (發(fā)生質(zhì)壁分離所需時間越短, 未知溶液的濃度越大,反之則未知溶液的濃度越小)5. 鑒別不同種類的溶液(如 KNO3 溶液和蔗糖溶液)(溶質(zhì)不能透過半透膜(如蔗糖溶液)鏡檢溶質(zhì)能透過半透膜(如KNO3溶液)質(zhì)壁分離后自動復(fù)原只發(fā)生質(zhì)壁分離成熟植物細(xì)胞不同種類溶液)疑難 3:比較載體蛋白和通道蛋白的異同(1)載體蛋白只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過,而且每次轉(zhuǎn)運(yùn)時都會發(fā)生自身構(gòu)象的改變。(2)通道蛋白只容許與自身通道直徑和形狀相匹配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過;不需要與分子或離子結(jié)合。(3)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的特性①化學(xué)本質(zhì)均為蛋白質(zhì)。②專一性:一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在對細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)時只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種或性質(zhì)非常相近的一類物質(zhì)。③飽和性:細(xì)胞膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量有限,在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中當(dāng)所有轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白都已承擔(dān)相應(yīng)的轉(zhuǎn)運(yùn)任務(wù)時,轉(zhuǎn)運(yùn)的速率不再因其他條件而加快。④均具有可重復(fù)使用性。疑難 4:三種物質(zhì)運(yùn)輸方式的比較細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類和數(shù)量, 或轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白空間結(jié)構(gòu)的變化, 對許多物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸起著決定性作用,這也是細(xì)胞膜具有選擇透過性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。項(xiàng) 目 自由擴(kuò)散 協(xié)助擴(kuò)散 主動運(yùn)輸圖例運(yùn)輸方向 順濃度梯度 順濃度梯度 逆濃度梯度是否需要載體蛋白 不需要 需要 需要是否消耗細(xì)胞內(nèi)的能量 不需要 不需要 需要代表例子 氧氣、水、二氧化碳、 乙醇、甘油 葡萄糖通過紅細(xì)胞 葡萄糖進(jìn)入其它細(xì) 胞。氨基酸, 核苷酸, 離子等疑難 5:影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)囊蛩?br/>1.物質(zhì)濃度(在一定的濃度范圍內(nèi))(1)自由擴(kuò)散不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和能量,所以物質(zhì)運(yùn)輸速率與物質(zhì)濃度成正比。(2)協(xié)助擴(kuò)散和主動運(yùn)輸需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,所以當(dāng)所有的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白都被利用了之后,物質(zhì)的運(yùn)輸速率將達(dá)到最大(P 點(diǎn)),此時限制物質(zhì)運(yùn)輸速率的因素是轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量。(3)由于主動運(yùn)輸可以逆濃度梯度運(yùn)輸物質(zhì),因此當(dāng)細(xì)胞內(nèi)濃度大于細(xì)胞外濃度時,物質(zhì)仍可以被吸收進(jìn)入細(xì)胞。2.O2 的濃度(1)自由擴(kuò)散或協(xié)助擴(kuò)散不需要能量,所以氧氣濃度變化不會影響其運(yùn)輸速率。(2)Q 點(diǎn)時,物質(zhì)運(yùn)輸所需的能量由無氧呼吸提供;QP 段表明隨著 O2 濃度的增加,有氧 呼吸產(chǎn)生的能量增多, 主動運(yùn)輸?shù)乃俾试龃?;P 點(diǎn)以后,當(dāng) O2 濃度達(dá)到一定程度后,受載體蛋白數(shù)量的限制,運(yùn)輸速率不再增加。3.溫度(流動性)1.細(xì)胞的吸水和失水本考點(diǎn)主要考查內(nèi)容有:滲透作用的概念、發(fā)生條件、動植物細(xì)胞滲透作用的區(qū)別以及 滲透作用與實(shí)際生產(chǎn)生活的聯(lián)系(如給作物施肥過多會導(dǎo)致的“燒苗”現(xiàn)象);理解和掌握質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的原理、選材和實(shí)驗(yàn)步驟。2.物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式及影響因素本考點(diǎn)主要內(nèi)容有:不同物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方式的特點(diǎn)及實(shí)例,各種跨膜運(yùn)輸?shù)臄?shù)學(xué)模型(如 離子濃度對主動運(yùn)輸?shù)挠绊懬€等)。多結(jié)合信息材料分析或者對實(shí)例進(jìn)行判斷,考題常以細(xì)胞或細(xì)胞膜有關(guān)的創(chuàng)新情境為背景。【真題再現(xiàn)】1 .(2023·全國 · 統(tǒng)考高考真題) 探究植物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)驗(yàn)是高中學(xué)生常做的實(shí)驗(yàn)。某 同學(xué)用紫色洋蔥鱗片葉外表皮為材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn), 探究蔗糖溶液, 清水處理外表皮后, 外表皮 細(xì)胞原生質(zhì)體和液泡的體積及細(xì)胞液濃度的變化。圖中所提到的原生質(zhì)體是指植物細(xì)胞不包括細(xì)胞壁的部分。下列示意圖中能夠正確表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是( )A .C .B .D .(【答案】C【分析】1、質(zhì)壁分離與復(fù)原的原理:成熟的植物細(xì)胞構(gòu)成滲透系統(tǒng),可發(fā)生滲透作用。2、質(zhì)壁分離的原因分析:外因:外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度;內(nèi)因:原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜,細(xì)胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層。【詳解】AB、用30%蔗糖處理之后,細(xì)胞失水,原生質(zhì)體和液泡的體積都會減小,細(xì)胞液濃度上升;用清水處理之后,細(xì)胞吸水, 原生質(zhì)體和液泡體積會擴(kuò)大,細(xì)胞液濃度下降,AB錯誤。CD、隨著所用蔗糖濃度上升,當(dāng)蔗糖濃度超過細(xì)胞液濃度之后,細(xì)胞就會開始失水,原生質(zhì)體和液泡的體積下降,細(xì)胞液濃度上升,故C正確,D錯誤。故選C。【點(diǎn)睛】外界溶液濃度高,細(xì)胞失水,細(xì)胞體積減小,細(xì)胞液濃度增大。)2 .(2023·山東 · 高考真題)溶酶體膜上的 H+載體蛋白和 Cl-/H+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白都能運(yùn)輸 H+ ,溶酶 體內(nèi) H+濃度由 H+載體蛋白維持, Cl-/H+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在 H+濃度梯度驅(qū)動下, 運(yùn)出 H+ 的同時把 Cl- 逆濃度梯度運(yùn)入溶酶體。Cl-/H+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白缺失突變體的細(xì)胞中, 因 Cl-轉(zhuǎn)運(yùn)受阻導(dǎo)致溶酶體內(nèi)的吞噬物積累,嚴(yán)重時可導(dǎo)致溶酶體破裂。下列說法錯誤的是( )A .H+進(jìn)入溶酶體的方式屬于主動運(yùn)輸B .H+載體蛋白失活可引起溶酶體內(nèi)的吞噬物積累C .該突變體的細(xì)胞中損傷和衰老的細(xì)胞器無法得到及時清除D .溶酶體破裂后,釋放到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的水解酶活性增強(qiáng)(【答案】D【分析】1.被動運(yùn)輸:簡單來說就是小分子物質(zhì)從高濃度運(yùn)輸?shù)降蜐舛?,是?br/>簡單的跨膜運(yùn)輸方式,不需能量。被動運(yùn)輸又分為兩種方式:自由擴(kuò)散:不需要載體蛋白協(xié)助,如:氧)(氣,二氧化碳,脂肪,協(xié)助擴(kuò)散:需要載體蛋白協(xié)助,如:氨基酸,核苷酸,特例...2.主動運(yùn)輸:小分子物質(zhì)從低濃度運(yùn)輸?shù)礁邼舛?,如:礦物質(zhì)離子,葡萄糖進(jìn)出除紅細(xì)胞外的其他細(xì)胞需要能量和載體蛋白。3.胞吞胞吐:大分子物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸,需能量。【詳解】A、Cl-/H+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在H+濃度梯度驅(qū)動下,運(yùn)出H+的同時把Cl-逆濃度梯度運(yùn)入溶酶體,說明H+濃度為溶酶體內(nèi)較高,因此H+進(jìn)入溶酶體為逆濃度運(yùn)輸, 方式屬于主動運(yùn)輸,A正確;B、溶酶體內(nèi)H+濃度由H+載體蛋白維持,若載體蛋白失活,溶酶體內(nèi)pH改變導(dǎo)致溶酶體酶活性降低,進(jìn)而導(dǎo)致溶酶體內(nèi)的吞噬物積累,B正確;C、Cl-/H+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白缺失突變體的細(xì)胞中,因Cl-轉(zhuǎn)運(yùn)受阻導(dǎo)致溶酶體內(nèi)的吞噬物積累,該突變體的細(xì)胞中損傷和衰老的細(xì)胞器無法得到及時清除,C正確;D、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的pH與溶酶體內(nèi)不同,溶酶體破裂后,釋放到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的水解酶可能失活,D錯誤。故選D。)3 .(2023 春 · 北京大興 · 高一統(tǒng)考期末)下圖為細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模式圖,相關(guān)說法正確的是( )A .磷脂雙分子層是細(xì)胞膜的基本支架,③為疏水端,④為親水端B .細(xì)胞是基本的生命系統(tǒng),它的邊界細(xì)胞膜對于系統(tǒng)穩(wěn)定至關(guān)重要C .同種生物不同細(xì)胞的細(xì)胞膜上①、②、⑤的種類和數(shù)量完全相同D .性激素、甘油等小分子物質(zhì)從 A 側(cè)運(yùn)輸?shù)?B 側(cè)需要有②或⑤參與(【答案】B【分析】據(jù)圖分析可知,圖示為細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)圖,①表示糖蛋白,②⑤表示蛋白質(zhì),③④分別表示磷脂親水頭部和疏水的尾部,A側(cè)面為細(xì)胞膜的外側(cè),B為內(nèi)側(cè)。【詳解】A、磷脂由親水的③頭部和疏水的④尾部構(gòu)成,A錯誤;B、細(xì)胞是基本的生命系統(tǒng),細(xì)胞膜是細(xì)胞的邊界,使得所有反應(yīng)在一個相對密閉的空間內(nèi)進(jìn)行,對于系統(tǒng)穩(wěn)定至關(guān)重要,B正確;C、膜的功能主要由蛋白質(zhì)承擔(dān),故不同功能的細(xì)胞,其細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量不完)(全相同,C錯誤;D、性激素、甘油從A側(cè)運(yùn)輸?shù)?br/>B側(cè)(進(jìn)入細(xì)胞)的方式為自由擴(kuò)散,不需要②或⑤的參與,D錯誤。故選B。)4 .(2023 春 · 北京海淀 · 高一統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試) 圖表示 Ca2+通過載體蛋白的跨膜運(yùn)輸過程, 下列相關(guān)敘述正確的是( )A .Ca2+順濃度梯度跨膜運(yùn)輸C .該跨膜運(yùn)輸方式為協(xié)助擴(kuò)散B .該運(yùn)輸過程需要消耗 ATPD .載體蛋白的空間結(jié)構(gòu)不發(fā)生改變(【答案】B【分析】由圖可知,細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)Ca2+出細(xì)胞的過程,該過程是逆濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)Ca2+,需要載體蛋白,消耗ATP,屬于主動運(yùn)輸。【詳解】A、由分析可知,Ca2+通過主動運(yùn)輸方式運(yùn)出細(xì)胞,A錯誤;B、該運(yùn)輸方式為主動運(yùn)輸,需要消耗ATP,B正確;C、該運(yùn)輸方式為主動運(yùn)輸,Ca2+逆濃度梯度跨膜運(yùn)輸,C錯誤;D、該載體蛋白能與Ca2+結(jié)合和分離,結(jié)合會導(dǎo)致該載體蛋白空間結(jié)構(gòu)的改變,分離后, 該載體蛋白空間結(jié)構(gòu)恢復(fù),D錯誤。故選B。)5 .(2023·北京 · 人大附中??既#?下圖為植物光合作用同化物蔗糖在不同細(xì)胞間運(yùn)輸、轉(zhuǎn)化過程的示意圖。下列相關(guān)敘述不正確的是( )A .蔗糖的水解有利于蔗糖的運(yùn)輸B .單糖順濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)至薄壁細(xì)胞C .ATP 生成抑制劑會抑制圖中蔗糖的運(yùn)輸(D.蔗糖可通過胞間連絲運(yùn)至篩管細(xì)胞【答案】C【分析】分析圖解:圖中伴胞細(xì)胞中蔗糖通過胞間連絲順濃度梯度運(yùn)進(jìn)篩管細(xì)胞;而蔗糖要運(yùn)進(jìn)薄壁細(xì)胞需要將蔗糖水解成單糖并通過轉(zhuǎn)運(yùn)載體才能運(yùn)輸,并且也是順濃度梯度進(jìn)行運(yùn)輸。【詳解】A、蔗糖分子通過胞間連絲進(jìn)行運(yùn)輸,水解后形成單糖,通過單糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體順濃度梯度運(yùn)輸,速度加快,A正確;B、圖示單糖通過單糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體順濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)至薄壁細(xì)胞,B正確;C、圖中蔗糖運(yùn)輸不消耗能量,單糖順濃度梯度運(yùn)輸也不消耗能量,故ATP生成抑制劑不會直接抑制圖中蔗糖的運(yùn)輸,C錯誤;D、由圖可知,蔗糖屬于二糖,可通過胞間連絲運(yùn)至篩管細(xì)胞,D正確。故選C。) 展開更多...... 收起↑ 資源列表 第四章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出速記知識-高一生物學(xué)(人教版2019必修1).docx 第四章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出速記知識-高一生物學(xué)(人教版2019必修1)答案.docx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫