2011届生物高考一轮复习课件：必修1 第4章 第3节 物质跨膜运输的方式

必修1分子与细胞第4章细胞的物质输入和输出考纲内容及能力要求考向定位1.物质跨膜运输的实例Ⅱ2.生物膜的流动镶嵌模型Ⅱ3.物质跨膜运输的方式Ⅱ4.植物细胞的质壁分离和复原Ⅱ1.细胞膜选择透过性的实验验证与分析2.细胞吸水和失水原理应用及实验探究设计与分析3.设计实验探究影响细胞膜流动性的因素4.物质跨膜运输方式的实验探究5.生物膜的结构组成及结构特点和生理特性第3节物质跨膜运输的方式基础梳理物质跨膜运输的方式基础梳理1.物质进出细胞，有顺浓度梯度的扩散，称为_________，也有逆浓度梯度的运输，称为_________。2.有些物质的分子很小，容易自由地通过细胞膜的磷脂双分子层，像这样，物质通过______________进出细胞，叫做_________。3.离子和一些较大的分子如_________等，不能自由地通过细胞膜。镶嵌在膜上的一些特殊的_________（称为_________），能够协助_________等一些物质顺浓度梯度跨膜运输。这种方式称为_________。被动运输主动运输简单的扩散作用自由扩散葡萄糖蛋白质载体蛋白葡萄糖协助扩散4.自由扩散和协助扩散统称为_________。5.从__________一侧运输到_________一侧。需要_________的协助，同时还需要消耗_________，这种方式叫做_________。6.主动运输的意义：主动运输保证了活细胞能够按照_________的需要，主动地_________所需要的_________，排出________________________________________。代谢废物和对细胞有害的物质被动运输低浓度高浓度载体蛋白能量ATP主动运输生命活动吸收营养物质易错提示：1.同一种物质跨膜运输的方式可能不同，如葡萄糖在动物体和人体内，可以用协助扩散方式通过细胞膜，如红细胞吸收葡萄糖为协助扩散。其他细胞吸收葡萄糖为主动运输，如小肠绒毛的上皮细胞以主动运输方式吸收葡萄糖，因此，小肠上皮细胞内的葡萄糖的浓度可超过肠腔中的葡萄糖浓度数倍以上。2.自由扩散、协助扩散和主动运输都是将细胞要选择的物质从细胞膜的一侧通过细胞膜运送到细胞膜的另一侧，即进行的是跨膜运输方式；而内吞作用(胞吞)和外排作用(胞吐)则不是跨膜运输，内吞作用是通过细胞膜内陷，形成小囊泡而进入细胞的，因此物质并未穿过磷脂分子。方法提示：判断物质运输方式的方法：(1)根据分子大小大分子小分子膜泡运输跨膜运输据是否需能量需要主动运输不需要被动运输据是否需载体需要不需要协助扩散自由扩散(2)根据运输方向：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。归纳整合物质运输的方式比较小分子和离子的跨膜运输运输方向自动扩散协助扩散运输方向高浓度→低浓度高浓度→低浓度运输动力浓度差浓度差载体不需要需要图例实例实例水、CO2、O2、甘油、乙醇、苯等红细胞吸收葡萄糖小分子和离子的跨膜运输运输方向主动运输运输方向低浓度→高浓度运输动力能量（ATP）载体需要图例实例K+、Ca2+、Mg2+等离子，小肠吸收氨基酸、葡萄糖等大分子的运输运输方向胞吞胞吐运输方向细胞外→细胞内细胞内→细胞外运输动力能量（ATP）能量（ATP）载体不需要不需要图例实例白细胞吞噬病菌、变形虫吞食食物颗粒等胰岛B细胞分泌胰岛素、浆细胞分泌抗体等跟踪训练1.（2009年广东卷）某物质从低浓度向高浓度跨膜运输，该过程()A.没有载体参与B.为自由扩散C.为协助扩散D.为主动运输解析：据表可知，从低浓度到高浓度的跨膜运输是主动运输，需要载体。答案：D自由扩散协助扩散主动运输运输方向高浓度→低浓度高浓度→低浓度低浓度→高浓度是否需要载体否是是2.（2009年宁夏卷）下列关于物质跨膜运输的叙述，错误的是()A.植物细胞积累K+需消耗能量B.细胞对离子的吸收具有选择性C.海水中的海藻细胞可通过积累溶质防止质壁分离D.液泡中积累大量离子，故液泡膜不具有选择透过性解析：液泡膜是一层生物膜,具有选择透过性,能够积累大量的离子。细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,才可能发生质壁分离,海水中的海藻细胞可通过积累溶质使细胞液的浓度增大从而防止质壁分离。答案：AD热点聚焦物质进出细胞方式某实验小组为了探究细胞膜的通透性，将小鼠肝细胞在体外培养一段时间后，检测培养液中的氨基酸、葡萄糖和尿素含量，发现它们的含量发生了明显的变化（如下图）。请回答问题。（1）由图可知，随培养时间延长，培养液中葡萄糖和氨基酸含量_________，尿素含量_________。由于在原培养液中没有尿素，推测其是__________的产物。（2）培养液中的氨基酸进入细胞后，其主要作用是_________；被吸收的葡萄糖主要通过__________作用，为细胞提供__________。（3）转氨酶是肝细胞内参与氨基酸分解与合成的一类酶，正常情况下这类酶不会排出胞外，若在细胞培养液中检测到该类酶，可能的原因是________________________________________。（4）由（1）和（3）可初步判断，细胞膜对物质的转运具有__________________的特性。解析：本题考查物质运输、细胞膜的选择透过性等知识点，由图可看出培养液中氨基酸和葡萄糖下降，尿素是细胞中脱氨基作用后的产物，通过细胞代谢生成，氨基酸和葡萄糖进入细胞后，主要作用分别为合成蛋白质和呼吸供能，因为细胞膜有选择透过性，正常情况下转氨酶不会排到细胞外，一旦在细胞外检测到，必然是膜受损，失去了选择透过性。答案：（1）降低增加细胞代谢（代谢）（2）作为蛋白质合成的原料呼吸（分解）能量（ATP）（3）肝细胞膜受损（或细胞裂解）（4）选择透过（选择通透）名师点睛：1.小分子物质一般都可以通过自由扩散、协助扩散和主动运输三种常见方式进出细胞膜或者其他的膜结构，而对于大分子物质，例如蛋白质等，一般不能通过。这体现了细胞膜等生物膜结构的选择透过性。2.细胞需要摄入或者排出的特定大分子，则需要经过胞吞和胞吐进出，例如：分泌蛋白的合成与运输；巨噬细胞对细菌、异物的吞噬。胞吞和胞吐利用了细胞膜具有一定的流动性的特点，同样消耗细胞代谢产生的能量。热点训练（2008年江苏卷）线粒体DNA上的基因所表达的酶与线粒体功能有关。若线粒体DNA受损伤，则下列细胞的功能受影响最大的是()A.红细胞吸收葡萄糖B.小肠上皮细胞吸收水C.神经细胞吸收K+D.肺泡细胞吸收氧气解析：线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，功能是产生ATP，为各项生命活动提供能量。当线粒体DNA受到损伤，根据题意可知会影响到线粒体的功能，也就是ATP的合成量减少。在物质进出细胞膜的运输方式中，红细胞吸收葡萄糖是协助扩散，水和氧气均通过自由扩散方式进出细胞，只有C选项为主动运输，需要ATP提供能量。答案：C走进实验室基础再现实验课题：探究物质跨膜运输方式物质运输方向载体蛋白能量代表例子自由扩散高浓度到低浓度不需要不需要CO2、O2、甘油、乙醇、苯、脂肪酸、水等协助扩散高浓度到低浓度需要不需要葡萄糖通过红细胞膜主动运输低浓度到高浓度需要需要无机盐离子、氨基酸、葡萄糖等过程设计作出假设↓设计并进行实验↓分析结果，得出结论↓提出新问题：物质逆浓度时怎样才能进入细胞呢？↓作出假设↓设计并进行实验↓分析结果，得出结论易错归纳设计实验时不仅要注意严格遵循对照原则和单因素变量原则，也要特别注意实验中观察或者记录对象的选择。选取观察对象时，要注意选取的观察或记录的对象要方便直观，易于操作、观察、记录，无关的干扰因素少等。对于实验的类型一定要注意分析清楚，是探究实验还是验证实验。精题演习1.现有一种由人工膜制成的袋，为检测淀粉和碘能否透过该膜，现提供试剂和用品如下：铁架台、烧杯和人工膜袋各一个，1%的淀粉溶液、稀碘溶液和细棉线。（1）请用上述试剂和用品，设计一个实验装置，探究淀粉溶液中的淀粉和碘能否透过该膜，请用示意图表示（加图注）。（2）实验结果预测及分析①________________________________________。②________________________________________。③________________________________________。④________________________________________。答案：（1）下图所示：（2）①袋内外液体均不变蓝，表明淀粉和碘均不能通过②袋内外液体均变蓝，表明淀粉和碘均能通过③袋内液体变蓝，袋外液体不变蓝，表明碘能通过，淀粉不能通过④袋内液体不变蓝，袋外液体变蓝，表明碘不能通过，淀粉能通过2.某同学为了观察渗透现象，设计了如下实验：用一新鲜鸡蛋，将具气室外蛋壳敲碎（不破坏其蛋清膜），然后置于清水中，一小时后观察。（1）请描述该同学将观察到的实验现象。________________________________________。（2）分析该实验现象的原因。________________________________________________________________________________。答案：（1）蛋壳破处的蛋壳膜向外鼓起，直至涨破（2）蛋壳膜是半透膜，内部蛋清的浓度高于外界清水，蛋清吸水3.下图是有关物质扩散的图解。(1)设计一个实验，证明图解是成立的。(要求直接在下面的装置Ⅰ和装置Ⅱ中的括号内，填上适当的溶液或试剂的代号，以表明你的设计)可供选择的溶液及试剂：①淀粉溶液②葡萄糖溶液③蒸馏水④I2—KI溶液⑤少量班氏试剂(班氏试剂能跨膜扩散，葡萄糖遇班氏试剂形成砖红色沉淀)(2)根据你的设计方案，预测一段时间后，两个透析袋内的颜色变化：装置Ⅰ：_________；装置Ⅱ：_________。(3)若想明显观察到水分子扩散的结果，装置应如何改进?________________________________________________________________________________。(4)透析袋价格昂贵，请提供两种能替代透析袋的生物材料：________________________________________________________________________________。答案：（1）如下图（2）方案1：装置Ⅰ袋内溶液变蓝；装置Ⅱ袋内溶液变红；方案2：装置Ⅰ袋内溶液呈碘液颜色（不变色），装置Ⅱ袋外溶液变红(3)将透析袋套在有标记(刻度)的漏斗口上或将有标记的玻管插入透析袋内(4)动物膀胱膜、肠衣、洋葱内表皮、卵壳膜(或其他的生物膜)课时作业1.（2009年珠海二模）将一株呈现缺磷症状的植物，移栽到含有磷酸盐的完全营养液中，植物体对磷酸盐的相对吸收量与通气状况有关(如下图)。图中X表示磷酸盐溶液中通入气态氮时，植物对磷酸盐的相对吸收量；Y表示磷酸盐溶液中通入空气时，植物对磷酸盐的相对吸收量。对上述吸收状况的最合理的解释是()A.氧气供应充足有利于磷酸盐转变为可吸收状态B.气态氮供应充足不利于磷酸盐转变为可吸收状态C.在一定范围内，氧气供应直接影响植物对磷酸盐的主动运输D.在一定范围内，气态氮直接阻止植物对磷酸盐的主动运输解析：主动运输需要能量ATP，能量的来源主要是有氧呼吸。答案：C2.（2010年广东六校联考）下图表示某生物膜结构，图中A、B、C、D、E、F表示某些物质，a、b、c、d表示物质跨膜的运输方式。下列说法正确的是（）A.若是根毛细胞的细胞膜，通过中耕松土可促进b物质的吸收B.若是线粒体膜，b和c过程运输的气体分别是O2、CO2C.若是肝细胞膜，进食后3～4小时，C代表的激素胰岛素将会增多D.动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B具有选择透过性答案：B3.下列现象属于自由扩散的是()①水分子通过植物细胞的细胞膜②水分子或其他溶剂分子通过植物细胞的细胞壁③蔗糖分子通过细胞壁④水分子或其他溶剂分子通过液泡膜⑤水分子或其他溶剂分子通过原生质层A.①②③B.③④⑤C.①④⑤D.①③⑤解析：物质