2020高考生物大一轮复习 第二单元 第3讲 细胞的物质输入和输出课件 新人教版

研考点•重点难点探究固考基•双基体系优化目录ONTENTSC悟高考•真题演练4课时作业第二单元细胞的基本结构和物质运输第3讲细胞的物质输入和输出[考纲要求]1.物质出入细胞的方式(Ⅱ)。2.实验：通过模拟实验探究膜的透性。3.实验：观察植物细胞的质壁分离和复原。一、细胞的吸水和失水1．渗透作用2．动物细胞的吸水和失水3．植物细胞的吸水和失水二、物质进出细胞的方式[巧记助学]归纳记忆同一物质的不同运输方式(1)葡萄糖进入红细胞：协助扩散进入小肠绒毛上皮细胞肾小管重吸收葡萄糖主动运输(2)Na＋进入神经细胞：协助扩散靠离子通道运出神经细胞：主动运输Na＋－K＋泵(3)K＋进入神经细胞：主动运输Na＋－K＋泵运出神经细胞：协助扩散靠离子通道1．A、B分别表示渗透作用装置，据图回答下列问题：(1)水分子的流动方向：①当溶液浓度时，水分子通过半透膜由S2流向S1多于由S1流向S2的，液面上升。②当溶液浓度时，水分子通过半透膜由S1流向S2多于由S2流向S1的，液面下降。当渗透平衡时，通过半透膜的水分子达到平衡，液面不再发生变化。(2)Δh不变时，S1、S2的大小关系为S1S2(填“”“”或“＝”)，S1、S2中溶质不能通过半透膜。S1S2S1S2(3)在图B所示的U形玻璃管内，左右管内分别装入质量分数相等的葡萄糖、麦芽糖溶液。初始时两管中液面相平，假设溶质分子不能透过半透膜。①一段时间后，两管中液面的变化为：左管液面，右管液面。(均填“升高”“降低”或“不变”)②如同时向两管内加入等量的麦芽糖酶，两管中液面的变化分别为：左管液面，右管液面。升高降低先升高，后下降先下降，再升高，最后稳定在一定高度2．填写成熟植物细胞结构示意图，并回答下列问题：(1)细胞发生质壁分离需具备的条件：活的(前提条件)成熟的(具有)植物细胞(具有细胞壁)。大液泡(2)植物细胞发生质壁分离的主要原因考点一物质跨膜运输的实例[考点研析]成熟植物细胞和外界溶液形成的渗透系统与渗透作用模型的比较项目渗透作用模型植物细胞渗透系统图解项目渗透作用模型植物细胞渗透系统半透膜物理性过滤膜(如玻璃纸)原生质层相当于半透膜组成条件浓度差半透膜两侧的溶液体系(S1，S2)细胞液(S1)与外界溶液(S2)之间S1＜S2漏斗内液面下降细胞失水；可发生质壁分离S1＞S2漏斗内液面上升细胞吸水；可发生质壁分离复原S1＝S2水分进出平衡，液面不变细胞既不吸水也不失水渗透作用发生原理渗透作用渗透作用水扩散总趋势低浓度溶液→高浓度溶液[易混易错]渗透作用的4个易错点(1)液面静止后S1和S2仍存在浓度差，两者在半透膜两侧形成的渗透压用于维持液面高度差，故漏斗内外液面差的大小取决于S1和S2的浓度差。植物细胞失水达到平衡时，S1＝S2；植物细胞吸水达到平衡时，由于细胞壁压力阻止吸水，则S1往往大于S2。(2)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10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的质量浓度相等，但10%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。(3)水的运输特点：无论细胞吸水还是失水，水分子通过原生质层的扩散都是双向进行的。(4)渗透平衡的实质：渗透平衡只意味着半透膜两侧的水分子移动到达平衡状态，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。[命题探究]命题点1渗透作用的现象分析1．按如图所示安装渗透作用装置，将半透膜袋缚于玻璃管下端，半透膜袋内部装有50mL质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液。下列有关说法不正确的是()A．若换用较大表面积的半透膜，达到平衡所用时间会缩短B．若将质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液换为质量浓度为0.5g/mL的，玻璃管内的液面高度会增加C．达到平衡后，向烧杯中加适量清水，玻璃管中的液面也会上升D．将玻璃管及缚于其上的半透膜袋适当向上提升一段，玻璃管内的液面位置相对于上端管口的位置不变解析：半透膜表面积越大，与外界溶液的接触面积就越大，水分子进入半透膜袋的速率就越快；将质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液换为质量浓度为0.5g/mL，其吸水量增加，玻璃管内的液面高度会增加；如果在平衡后的烧杯中加入适量水，那么烧杯中液面上升，两液面间高度差减小，由高度差形成的压力变小，但浓度差不变，即渗透压不变，则玻璃管中的液面会上升，使由高度差形成的压力等于渗透压从而达到平衡；将玻璃管及缚于其上的半透膜袋适当向上提升一段，玻璃管中液面与烧杯中液面间的高度差增大，而内外浓度差不变，平衡被打破，重新达到平衡时玻璃管内液面位置相对于上端管口的位置降低。答案：D2．(2019·湖北部分重点中学联考)如图甲为渗透作用装置吸水示意图，图乙表示图甲中漏斗内液面上升的高度与时间的关系，图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性)。下列相关叙述中，错误的是()A．图甲中的渗透作用发生需要两个条件：有半透膜c以及a与b之间具有浓度差B．图乙中液面不再上升时半透膜两侧的溶液浓度不同C．图丙中①②③组成原生质层D．如果丙细胞没有细胞壁支持，置于清水中也会发生吸水涨破的现象解析：渗透作用发生需要两个条件：有半透膜和膜两侧溶液具有浓度差，A正确；图乙中液面不再上升是由于膜两侧溶液浓度差产生的向上的渗透压与上升的液柱产生的重力达到平衡，故半透膜两侧的溶液浓度不同，B正确；图丙中①是细胞壁，②是外界溶液，③是细胞膜，原生质层是由细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质组成的，即③④⑤，C错误；如果丙细胞没有细胞壁支持，剩下的是原生质体，置于清水中也会发生吸水涨破的现象，D正确。答案：C命题点2细胞吸水与失水的分析3．取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干，去除主脉后剪成大小相同的小块，随机分成三等份，之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中，一定时间后测得甲的浓度变小，乙的浓度不变，丙的浓度变大。假设蔗糖分子不进出细胞，则关于这一实验结果，下列说法正确的是()A．实验前，丙的浓度乙的浓度甲的浓度B．乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等C．实验中，细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于协助扩散D．甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，反之细胞吸水，两者浓度相等时，吸水量与失水量相等，水分进出达到平衡状态。分析实验结果可知，实验过程中，甲溶液中植物细胞失水，乙溶液中植物细胞水分进出达到平衡，丙溶液中植物细胞吸水，所以实验前甲的浓度乙的浓度丙的浓度，A错误；乙的浓度不变是因为外界溶液与细胞液是等渗溶液，水分进出达到动态平衡，并非细胞内的蔗糖浓度与乙的浓度相等，B错误；实验中细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于自由扩散，C错误；甲、丙的浓度变化是由水分在细胞液与蔗糖溶液间移动引起的，D正确。D4．将a、b、c三组红细胞分别置于不同浓度的氯化钠溶液中进行实验，浸泡一段时间后其细胞形态如模式图所示。下列叙述错误的是()A．图中所示细胞内液的渗透压，a组的比b组的高B．浸泡过程中a组细胞失水量小于c组细胞失水量C．若向a组烧杯中加入少量葡萄糖，则其细胞可能先皱缩后恢复原状D．上述实验中引起细胞形态的改变而消耗ATP的数量比较：cba根据图中信息，a组细胞基本可以维持原状，b组细胞吸水膨胀，c组细胞皱缩，细胞失水较多。与a组相比，b组细胞吸水，细胞内液渗透压较低；向a组烧杯中加入少量葡萄糖后，刚开始外界溶液渗透压大于细胞内液渗透压，细胞失水皱缩，后来葡萄糖通过协助扩散方式进入细胞内，造成细胞内液渗透压大于外界溶液，细胞吸水恢复原状；细胞形态的改变是细胞通过自由扩散方式失水或吸水造成的，不消耗ATP。D考点二物质进出细胞的方式[考点研析]1．结合实例直接判断物质出入细胞方式运输方式实例自由扩散水、气体(O2、CO2等)、脂溶性物质(甘油、脂肪酸、性激素、乙醇、乙二醇、苯等)协助扩散葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞；无机盐离子通过离子通道进出细胞主动运输无机盐离子、氨基酸、核苷酸、葡萄糖(进入哺乳动物成熟的红细胞除外)胞吞、胞吐蛋白质的分泌，吞噬细胞吞噬抗原等2.物质进出细胞的方式(1)小分子物质进出细胞的方式被动运输物质跨膜运输的方式自由扩散协助扩散主动运输图例被动运输物质跨膜运输的方式自由扩散协助扩散主动运输物质运输方向高浓度→低浓度高浓度→低浓度低浓度→高浓度特点不需要载体不消耗能量需要载体不消耗能量需要载体消耗能量影响因素细胞膜内外物质的浓度差细胞膜内外物质的浓度差；膜载体数量载体的种类和数量；能量(温度、氧气浓度)(2)大分子物质进出细胞的方式方式胞吞胞吐图例运输方向胞外→胞内胞内→胞外实例吞噬细胞吞噬抗原胰岛素、消化酶、抗体、神经递质的分泌运输特点不需要载体、需要能量影响因素与细胞代谢有关(如细胞膜流动性、能量等)3.物质跨膜运输影响因素分析(1)物质浓度(在一定的浓度范围内)(2)氧气浓度(3)温度[方法技巧]“归纳法”判断物质进出细胞的方式(1)根据分子大小与是否需要载体、能量进行判断(2)根据运输方式图解进行判断结论：甲—主动运输；乙—自由扩散；丙、丁—协助扩散(3)根据曲线进行判断①有饱和点的曲线表示协助扩散或主动运输。②受呼吸或氧浓度影响的曲线表示主动运输。③能体现逆浓度梯度运输的表示主动运输(如下图)。[命题探究]命题点1物质跨膜运输方式的判断5．(2019·河南洛阳统考)下列有关物质进出细胞的叙述，正确的是()A．雌性激素需通过胞吐的方式从卵巢中分泌出来B．参与协助扩散的转运蛋白可以是载体蛋白和通道蛋白C．果脯腌制时，蔗糖以主动运输的方式进入细胞D．对细胞有害的或细胞不需要的物质不能进入细胞雌性激素为固醇类激素，可以通过自由扩散的方式从卵巢中分泌出来，A项错误；协助扩散运输物质需要载体蛋白或通道蛋白协助，B项正确；蔗糖能够进入果脯细胞内，是由于高浓度的蔗糖溶液导致果肉细胞失水死亡，蔗糖通过扩散方式进入细胞内，C项错误；有些对细胞有害的物质可通过自由扩散进出细胞，如酒精对细胞有害，可以通过自由扩散从细胞中出来，也可以通过自由扩散进入细胞，D项错误。B6．下列关于物质进出细胞的说法，正确的是()A．只要微粒直径足够小就能以自由扩散的方式进出细胞B．大分子物质都需要载体和能量才能进出细胞C．各种离子都只能通过主动运输方式进出细胞D．物质逆浓度梯度的跨膜运输一定要消耗能量细胞膜是选择透过性膜，有些微粒尽管直径足够小，仍然不能以自由扩散的方式进出细胞，A错误；大分子物质通过胞吞、胞吐进出细胞，不需要载体，B错误；有的离子通过离子通道进出细胞，属于被动运输，如钠离子内流产生动作电位的过程和钾离子外流形成静息电位的过程，C错误；物质逆浓度梯度的跨膜运输为主动运输，一定要消耗能量，D正确。D命题点2影响物质跨膜运输的因素7．科学家将分离得到的一种动物细胞的细胞膜放在特制的槽中央，等分槽两侧的蒸馏水。当他将稀释的乙酸放入一侧时，发现另一侧槽中的pH没有变化。将动物细胞磨碎成匀浆，过滤出细胞器和膜的碎片，然后再将滤液提取物加到含乙酸的一侧，这时发现另外一侧的pH下降了。造成这种变化的最合理的解释是()A．滤液提取物中含有脂质B．H＋通过自由扩散跨膜C．H＋通过协助扩散跨膜D．H＋通过主动运输跨膜由题意可知，将动物细胞的细胞膜分隔两边装有蒸馏水的水槽，乙酸放入一侧时，发现另一侧槽中的pH没有变化，说明离子运输方式不是自由扩散和协助扩散；将动物细胞匀浆磨碎，过滤出细胞器和膜的碎片，然后再将滤液加到含乙酸的一侧，这时发现另外一侧的pH下降，说明细胞匀浆提供ATP，说明H＋的运输为主动运输，故选D。D8．(2019·安徽蚌埠月考)下列关于物质出入细胞的示意图的描述，不正确的是()A．影响①方式的主要环境因素是温度和氧气浓度B．②④代表的方式不需要载体蛋白的协助C．③曲线不再上升的限制因素主要是膜上载体的数量D．④不需要消耗能量，因此一定是被动运输解析：①代表的方式是主动运输，温度和氧气浓度可影响能量的产生，从而影响主动运输过