（广西专用）2021版高考生物一轮复习 第2单元 第3讲 物质跨膜运输的实例 物质跨膜运输的方式课件

第3讲物质跨膜运输的实例物质跨膜运输的方式-2-1.物质出入细胞的方式(Ⅱ)。2.实验:探究植物细胞的吸水和失水。-3-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结细胞的吸水和失水1.渗透作用(1)概念:指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散过程。(2)发生渗透作用的条件:一是具有半透膜,二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。-4-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(3)常见渗透装置图分析水分的流动判断:当溶液浓度关系为S1S2时,水分最终表现为通过半透膜由S2流向S1;当溶液浓度关系为S1S2时,水分最终表现为通过半透膜由S1流向S2。-5-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结教材深挖结合上页右下图所示的U形管渗透装置分析,当达到渗透平衡时,半透膜两侧的溶液浓度相等吗?为什么?提示:不相等。因为两侧液面高度不同,半透膜两侧受到的水压不相等,右侧的水压大于左侧。只有S1溶液的渗透压大于S2溶液的渗透压,才能达到渗透平衡。-6-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.动物细胞的吸水和失水(1)原理(2)现象①外界溶液浓度细胞质浓度⇒细胞吸水膨胀②外界溶液浓度细胞质浓度⇒细胞失水皱缩③外界溶液浓度=细胞质浓度⇒水分进出平衡-7-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结3.植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)-8-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(1)原理和现象①外界溶液浓度细胞液浓度时,细胞失水,发生质壁分离现象。②外界溶液浓度细胞液浓度时,细胞吸水,发生质壁分离复原现象。(2)质壁分离的原因①外因:细胞液浓度外界溶液浓度,细胞通过渗透作用失水。②内因:细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性。-9-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(1)细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性。(√)(2)植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成。(×)(3)所有小分子物质均可通过细胞膜进入细胞内。(×)(4)将人的红细胞放入4℃的蒸馏水中,一段时间后红细胞破裂,其主要原因是蒸馏水大量进入红细胞。(√)(5)发生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相等。(√)(6)溶液浓度指质量浓度而非物质的量浓度。(×)-10-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结图甲是一个典型的渗透装置,成熟的植物细胞也应符合渗透系统的全部条件。图乙中与图甲中a、b、c对应的结构分别是什么?提示:图乙中,与图甲中a对应的为①细胞液,与b对应的为⑥原生质层,与c对应的是“外界溶液”。-11-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向1渗透系统与渗透作用的原理1.下图所示U形管中间被一种允许水分子通过而二糖不能通过的半透膜隔开,先在左右两侧分别加入物质的量浓度均为0.1mol/L的蔗糖溶液和麦芽糖溶液,一段时间后左右两侧液面高度变化是怎样的?若向U形管右侧加入某种微量物质(加入时不影响溶液浓度),一段时间后右侧液面高度上升,那么加入的这种微量物质最可能是什么?()A.右侧液面高度下降;胰岛素B.右侧液面高度下降;衣藻C.两侧液面高度不变;麦芽糖酶D.两侧液面高度不变;蒸馏水答案解析解析关闭先在左右两侧分别加入物质的量浓度均为0.1mol/L的蔗糖溶液和麦芽糖溶液,膜两侧单位体积内水分子数目相等,水分子出入平衡,因此两侧液面高度不变;若向U形管右侧加入某种微量物质(加入时不影响溶液浓度),一段时间后右侧液面升高,说明水分子从左侧进入右侧的速率大于从右侧进入左侧的速率,应是右侧的麦芽糖被分解为葡萄糖,导致溶液浓度升高,所以加入的物质最可能为麦芽糖酶。答案解析关闭C-12-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向2细胞的吸水和失水状况分析2.(2019内蒙古赤峰二中高三月考)下图表示在不同溶液中洋葱表皮细胞的吸水力和细胞壁内部结构相对体积(正常状态为1.0)的相互关系图解。下列说法错误的是()A.若将该细胞置于质量浓度为0.3g/mL(高于细胞液的质量浓度)的蔗糖溶液中,则该细胞会发生B→A过程,在滴入清水后,又会发生A→B过程-13-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结B.若将该细胞置于质量浓度为0.1g/mL(稍高于细胞液的质量浓度)的KNO3溶液中,则该细胞只能发生B→A过程,而不能发生A→B过程C.若将该细胞置于质量浓度为0.5g/mL(大大高于细胞液的质量浓度)的蔗糖溶液中,则该细胞会发生B→A过程,在滴入清水后,不会发生A→B过程D.当细胞处于A点所表示的状态时,细胞壁与原生质层之间充满的是外界溶液答案:B-14-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结解析:若将该细胞置于质量浓度为0.3g/mL(高于细胞液的质量浓度)的蔗糖溶液中,细胞会失水,发生图示B→A过程,在滴入清水后,细胞会吸水,又发生A→B过程,A项正确;若将该细胞置于质量浓度为0.1g/mL(稍高于细胞液的质量浓度)的KNO3溶液中,细胞可先发生质壁分离再自动复原,则该细胞既能发生B→A过程,又能发生A→B过程,B项错误;若将该细胞置于质量浓度为0.5g/mL(大大高于细胞液的质量浓度)的蔗糖溶液中,细胞失水,发生质壁分离,因此该细胞会发生B→A过程,但由于过度失水,质壁分离不能复原,因此在滴入清水后不会发生A→B过程,C项正确;当细胞处于A点所表示的状态时,细胞的吸水能力较强,说明细胞此时处于质壁分离状态,细胞壁与原生质层之间充满的是外界溶液,D项正确。-15-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结有关渗透作用的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%的葡萄糖溶液和质量分数为10%的蔗糖溶液的质量浓度相等,但质量分数为10%的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)水分子的移动方向是双向的,但最终结果是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数较多。(3)只有活的、成熟的植物细胞才能发生质壁分离和质壁分离复原。-16-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结物质跨膜运输方式及影响因素1.物质跨膜运输的其他实例番茄和水稻吸收无机盐离子的比较科学家将番茄和水稻分别放在含有Mg2+、Ca2+和的培养液中培养,实验结果及分析如下。SiO44--17-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(1)实验结果①不同植物对同一种无机盐离子的吸收有差异。②同一种植物对不同种无机盐离子的吸收也有差异。(2)实验结论:植物细胞对无机盐离子的吸收具有选择性。(3)微生物吸收无机盐离子的特点①不同微生物对无机盐离子的吸收有选择性。②不同微生物对各种无机盐离子的需要量不同。-18-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.物质跨膜运输的方式(连线)-19-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结巧记物质出入细胞的方式跨膜运输三类型,自由、协助和主动,自由、协助高到低,主动运输逆着行。胞吞、胞吐非跨膜,不需载体需耗能,大分子颗粒来进出,依靠膜的流动性。教材深挖与主动运输有关的细胞器有哪些?提示:线粒体(提供能量)、核糖体(载体蛋白合成的场所)、内质网和高尔基体(载体蛋白加工的场所)。-20-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结3.物质跨膜运输的方式及其影响因素(1)写出图甲、乙、丙所示的跨膜运输方式及结构a的名称。甲.自由扩散,乙.协助扩散,丙.主动运输,a.载体蛋白。(2)写出影响图甲、乙、丙所示跨膜运输方式的因素。甲.浓度差,乙.浓度差和载体蛋白,丙.载体蛋白和能量。-21-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(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。(×)(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)植物通过主动运输吸收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)主动运输过程需要载体蛋白协助和ATP提供能量。(√)-22-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(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胞时,运输方式可能不同。(√)-23-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结依据下列模式图确认物质出入细胞的方式及影响因素。-24-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(1)图2、4、5中物质运输方式依次为自由扩散、主动运输、胞吞、胞吐。(2)图中仅受“浓度差”制约的为图1、图2。(3)用蛋白酶处理,会受影响的是图3、图4、图5。(4)用呼吸酶抑制剂处理,会受影响的是图4、图5。(5)神经递质的释放符合图中哪种模式?该运输方式具有哪些特点?提示:图5。需要消耗能量,不需要载体等。-25-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向1以图文为载体,考查物质进出细胞的方式1.(2018全国Ⅱ卷)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答案解析解析关闭巨噬细胞摄入病原体的过程是依靠细胞膜的流动性,通过胞吞来完成的,属于膜泡运输,A项错误;固醇类激素和甘油的化学本质是脂质,细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,根据相似相溶的原理,固醇类激素和甘油进入细胞的过程属于自由扩散,B、D两项错误;神经细胞膜外Na+浓度高于膜内,神经细胞受到刺激时,细胞膜上Na+通道开放(Na+通道由特异性蛋白质构成),Na+内流不需要ATP,属于被动运输中的协助扩散,C项正确。答案解析关闭C-26-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.(2019全国Ⅱ卷)某种H+-ATPase是一种位于膜上的载体蛋白,具有ATP水解酶活性,能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H+。①将某植物气孔的保卫细胞悬浮在一定pH的溶液中(假设细胞内的pH高于细胞外),置于暗中一段时间后,溶液的pH不变。②再将含有保卫细胞的该溶液分成两组,一组照射蓝光后溶液的pH明显降低;另一组先在溶液中加入H+-ATPase的抑制剂(抑制ATP水解),再用蓝光照射,溶液的pH不变。根据上述实验结果,下列推测不合理的是()-27-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结A.H+-ATPase位于保卫细胞质膜上,蓝光能够引起细胞内的H+转运到细胞外B.蓝光通过保卫细胞质膜上的H+-ATPase发挥作用导致H+逆浓度梯度跨膜运输C.H+-ATPase逆浓度梯度跨膜转运H+所需的能量可由蓝光直接提供D.溶液中的H+不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞答案:C-28-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结解析:由题意知,H+-ATPase是一种位于膜上的载体蛋白,具有ATP水解酶活性,能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H+。与黑暗处理相比,蓝光照射能使溶液的pH明显降低,说明H+-ATPase位于保卫细胞质膜上,且蓝光能够引起细胞内的H+转运到细胞外,A项合理。光能通过光反应转化成为ATP中活跃的化学能,H+-ATPase再利用ATP中的能量实现对H+的逆浓度梯度跨膜运输,而不是蓝光直接为H+-ATPase逆浓度梯度跨膜转运H+提供能量,B项合理,C项不合理。若溶液中的H+能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞,则①的结果应是溶液的pH升高,而实际上溶液的pH不变。所以溶液中的H+不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞,D项合理。-29-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向2借助相关模型考查物质出入细胞的方式及其影响因素3.用呼吸抑制剂处理哺乳动物的成熟红细胞,下图表示物质吸收量的变化,其中正确的是()答案解析解析关闭C项和D项中物质的跨膜运输方式是自由扩散,不需要ATP,所以与呼吸强度无关。A项中葡萄糖的跨膜运输方式是协助扩散,也不需要消耗ATP,所以也与呼吸强