高中生物一轮复习专题——细胞的物质输入和输出课件

第三讲细胞物质的输入和输出一、细胞膜的结构——流动镶嵌模型1.组成成分---主要是磷脂分子和蛋白质分子2.细胞膜的结构模型磷脂双分子层---构成基本骨架蛋白质分子---镶嵌在磷脂双分子层中，覆盖、镶嵌或贯穿糖蛋白---形成糖被，覆盖在细胞膜的外表面保护和润滑作用识别作用3.结构特点：一定的流动性(1)原因：膜结构中的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的。(2)表现：变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐及载体对相应物质的转运等。(3)影响因素：主要受温度影响。适当温度范围内，随外界温度升高，膜的流动性增强，但温度高出一定范围，则导致膜被破坏。①质壁分离和复原实验；②变形虫捕食和运动时，伪足的形成；③白细胞吞噬细菌；④胞吞与胞吐；⑤受精时，细胞的融合过程；⑥动物细胞分裂时，细胞膜的缢裂过程；⑦细胞杂交时，细胞融合(如人鼠细胞融合)。(4)证明细胞膜流动性的实例4.功能特点：选择透过性(2)表现：植物根对土壤中离子的选择性吸收；神经细胞对K＋的吸收和对Na＋的排出；肾小管的重吸收和分泌；小肠的吸收等。(1)概念：P64(3)原因：流动性与选择透过性都是对细胞膜的描述，但两者既有区别又有联系。(1)区别：流动性是细胞膜结构方面的特性；选择透过性体现了细胞膜功能方面的特性，主动运输能充分说明选择透过性。(2)联系：细胞膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础。因为只有细胞膜具有流动性，细胞才能完成其各项生理功能，才能表现出选择透过性。相反，如果细胞膜失去了选择透过性，细胞可能已经死亡了。5.细胞膜的流动性与选择透过性的区别与联系总之，膜的组成、结构和功能可表示为下图：【例题】将酶、抗体、核酸等生物大分子或小分子药物用磷脂制成的微球体包裹后，更容易运输到患病部位的细胞中，这是因为()A．生物膜具有选择透过性，能够允许对细胞有益的物质进入B．磷脂双分子层是生物膜的基本支架，且具有一定的流动性C．微球体能将生物大分子药物水解成小分子药物D．生物膜具有半透性，优先让生物大分子物质通过答案：B【变式】如果植物细胞膜由选择透过性膜变成全透性膜，则该细胞()A．缩小B．膨胀C．死亡D．生长答案：C二、物质跨膜运输的方式（一）被动运输2.类型概念：P70（1）自由扩散实例：O2、CO2进出细胞概念：P70-71（2）协助扩散实例：葡萄糖进入红细胞1.概念：P70（3）渗透作用③发生渗透作用的条件是：第一，具有半透膜；第二，半透膜两侧溶液具有浓度差（渗透压不同导致水分子的）。①概念：溶剂分子通过半透膜的扩散。②原理：水分子由溶液浓度低的一侧扩散到溶液浓度高的一侧。【例题】把体积与质量百分比浓度相同的葡萄糖和蔗糖溶液用半透膜（允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过）隔开（如右图），一段时间后液面的情况是（）A．甲高于乙B．乙高于甲C．先甲高于乙，后乙高于甲D．先甲低于乙，后乙低于甲答案：C【变式】如图实验装置，玻璃槽中是蒸馏水，半透膜允许单糖分子透过，倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一定时间后再加入蔗糖酶，最可能的实验结果是()A．在玻璃槽中会检测到蔗糖和蔗糖酶B．在玻璃槽中只能检测到葡糖糖C．漏斗中液面开始先下降，加酶后上升一段时间又下降D．漏斗中液面开始时先上升，加酶后再上升一段时间后又下降答案：DA.成熟的植物细胞的结构特点：具有一个大液泡B.原生质层的概念：细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质。C.质壁分离与质壁分离复原的实验④成熟的植物细胞通过渗透作用吸水或失水实验程序：a.判断细胞的死活：活细胞能够发生渗透作用，死细胞不能发生渗透作用；b.测定植物细胞的细胞液浓度；c.比较两种未知浓度溶液之间的浓度大小；d.制备动物细胞膜；e.食品的反腐处理；f.田间水肥管理。D.渗透作用原理的应用：【例题】红苋菜细胞的液泡中含有呈紫红色的花青素。将红苋菜的叶片切成小块后放入水中，水的颜色无明显变化。若进行加热，随着水温的升高，水的颜色逐渐变红。其原因是（）A．细胞壁在加温后受到破坏；B．水温升高，花青素的溶解度加大；C．加温使细胞膜和液泡膜失去了控制物质进出的功能；D．加温使花青素分子的活性加大而容易透过细胞膜。答案：C【变式1】将新鲜的苔藓植物叶片放入有少量红墨水、浓度为30%的蔗糖溶液中。在显微镜下观察，你会看到细胞的状态如图4-B-7所示，此时部位①②的颜色分别是()A．①无色②绿色B．①红色②绿色C．①红色②无色D．①红色②红色答案：B【变式2】某成熟植物细胞经某种处理后仍保持活性，但在0.3g/mL的蔗糖溶液中不发生质壁分离现象，实验操作正确。则先前的“某种处理”所用的试剂是A．0.5g/mL的蔗糖溶液B．清水C．纤维素酶D．10%HCl溶液答案：C【变式3】如右图所示是某同学用洋葱紫色鳞片叶的外表皮做“植物细胞的质壁分离及复原”的实验中所观察到的细胞图，下列叙述正确的是()A．图中1、2、6组成了细胞的原生质层B．图中细胞处于质壁分离状态，此时6处的浓度一定大于7处的浓度C．图中1是细胞壁，6中充满了蔗糖溶液D．图中7是细胞液，在细胞发生质壁分离过程中，其颜色逐渐变浅答案：C半透膜--是物理性质的膜，一般无生物活性，往往允许小分子物质通过，大分子物质不能通过。不具有选择性，不是生物膜。选择透过膜---具有生物活性；膜上具有载体蛋白，具有选择透过性。E.半透膜与选择透过膜F.渗透作用与自由扩散渗透作用---溶液分子的扩散作用。溶剂分子从单位体积分子数量多的一侧，通过半透膜（或选择透过膜）达到单位体积分子数量少的一侧；即溶剂分子从溶液浓度低的一侧通过半透膜（或选择透过膜）达到浓度高的一侧。自由扩散---物质分子溶剂分子从溶液浓度高的一侧通过半透膜（或选择透过膜）达到浓度低的一侧。（二）主动运输2.特点：消耗ATP；需要载体蛋白；通常由溶液浓度低的一侧通过半透膜（或选择透过膜）达到浓度高的一侧。1.概念：P713.意义：在细胞的生命活动过程中，主动运输起到了重要作用，它使细胞能主动地从外界吸收被选择的物质，供生命活动利用。同样，细胞也能利用主动运输把新陈代谢产物排出细胞外。总之，细胞通过主动运输，摄取、积累物质以及不断排出代谢废物，从而维持细胞组成成分的动态稳定，保证生命活动的正常进行。（三）胞吞、胞吐大分子和颗粒物质进出细胞的方式，这两种方式虽然最终通过了生物膜，但实质上，这些物质并没有真正的穿过生物膜。例如，白细胞吞噬大肠杆菌、变形虫吞噬有机物颗粒、胰岛B细胞分泌胰岛素等。(四）物质跨膜运输方式的比较--自由扩散、协助扩散和主动运输的比较【例题】右图是细胞膜的亚显微结构图，其中a和b分别代表不同分子或离子进出细胞膜的方式，下列对细胞膜结构和功能的叙述，错误的是A．不同物种的细胞中①、②和③的种类均存在差异B．免疫抑制药物可作用于①而使器官移植的成功率明显提高C．b的运输方式能体现细胞膜的选择透过性D．如图示为小肠上皮细胞膜，则a可代表氧气，b可代表K+答案：A【变式1】右图为细胞膜结构及物质跨膜运输方式示意图，下列说法合理的是A．c可代表小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖B．①②④能与斐林试剂发生紫色反应C．③是细胞膜的基本支架，是固定不动的D．①可能与机体的免疫、癌变等有关答案：D【变式2】甲(〇)乙(●)两种物质在细胞膜两侧的分布情况如右图(颗粒的多少表示浓度的高低)，在进行跨膜运输时，下列说法正确的是()A．乙进入细胞一定有载体蛋白的参与B．乙运出细胞一定有载体蛋白的参与C．甲进入细胞一定需要能量D．甲运出细胞一定不需要能量答案：B三、物质运输的图像分析1．物质浓度(在一定浓度范围内)对运输速率的影响曲线：（1）自由扩散的运输方向是由高浓度一侧到低浓度一侧，其动力是两侧溶液的浓度差，在一定浓度范围内，随物质浓度的增大，其运输速率与物质浓度成正比。（2）协助扩散或主动运输的共同特点是都需要载体协助，在物质浓度较低时，随物质浓度的增大，运输速率也逐渐增大，到达一定物质浓度时，由于受膜上载体数量的限制，运输速率不再随浓度增大而增大。2.氧气浓度对物质运输速率的影响曲线：A.自由扩散和协助扩散统称为被动运输，其运输方向都是从高浓度一侧到低浓度一侧，其运输的动力都是浓度差，不需要能量，因此与氧气浓度无关，运输速率不随氧气浓度增大而改变。B.主动运输方式既需要载体协助又需要消耗能量。在氧气浓度为零时，通过细胞无氧呼吸供能，但无氧呼吸产生能量较少所以运输速率较低，在一定范围内随氧气浓度升高，有氧呼吸加强，产生的能量逐渐增多，所以运输速率不断加快，当氧气浓度足够高时，能量供应充足，但由于受到载体数量的限制，运输速率不再随氧气浓度增大而加快。【例题】由图中曲线a、b表示物质跨（穿）膜运输的两种方式，下列表述正确的是（）A．脂溶性小分子物质不能通过方式a运输B．与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面C．方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关D．抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响答案：C【变式1】下列四图表示正常情况下，不同物质穿过细胞膜进入细胞内的四种情况。若在Ⅹ点加入有氧呼吸抑制剂，下列曲线中将会发生明显变化的是（）答案：C【变式2】下图示植物根细胞在一定时间内吸收K+与某些条件之间的关系（纵坐标表示吸收的速率，横坐标表示某个条件，假定其他条件均为理想状态）。则a、b、c三图的横坐标表示的条件正确的一组是()A．载体数量、温度变化、氧气浓度B．氧气浓度、温度变化、载体数量C．载体数量、氧气浓度、温度变化D．温度变化、载体数量、氧气浓度答案：B【变式3】右图为番茄吸收K＋的速率和氧分压的关系，下列说法不正确的是()A．图中A、B两处用于根代谢活动的酶有所不同B．A→B段，ATP是限制根细胞对K＋吸收速率的主要因素C．在B点以后，通过中耕松土可进一步促进根细胞对K＋的吸收而表现为M1曲线D．氧分压为8时，AB曲线将演变为M2曲线答案：C