物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗头绞礁咧幸惠啅?fù)習(xí)精選文檔

1、第四章,物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗头绞?基礎(chǔ)梳理,一、細胞的吸水和失水,1,滲透作用發(fā)生的條件,具有,_,_,兩側(cè)的溶液具有濃度差,2,動物細胞,外界溶液濃度,_,細胞質(zhì)濃度時，細胞吸水膨脹,外界溶液濃度,_,細胞質(zhì)濃度時，細胞失水皺縮,外界溶液濃度,_,細胞質(zhì)濃度時，細胞水分進出,平衡，形態(tài)不變,半透膜,半透膜,細胞膜,液泡膜,大液泡,質(zhì)壁分離,質(zhì)壁分離復(fù)原,3,植物細胞,細胞壁：全透性,結(jié)構(gòu),原生,質(zhì)層,細胞質(zhì),具有選擇透過性，相當(dāng)于半透膜,條件：成熟植物細胞具有中央,_,是一個滲透系統(tǒng),實驗,細胞液濃度外界溶液濃度,驗證,細胞液濃度外界溶液濃度,失水,吸水,特別提醒,1,溶液濃度指物質(zhì)的量濃度

2、，而非質(zhì)量濃度,2,原生質(zhì)層僅存在于成熟的植物細胞中，相當(dāng)于一,層半透膜,1,其他實例,1,植物對無機鹽,不同植物,如番茄、水稻,對同一離子的,離子的吸收,吸收能力,同種植物對不同離子的吸收能力,2,人體甲狀腺濾泡上皮細胞吸收碘的特點：逆濃度梯度,3,不同微生物對各種礦物質(zhì)的需要量不同，吸收時各自都,有,_,選擇性,不同,不同,二、物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?2,結(jié)論,1,細胞膜和其他生物膜一樣都是選擇透過性膜,2,它具有的特點,a,可以自由通過,b,一些需要的,也可以通過,c,其他的,則不能通過,水分子,離子和小分子,離子、小分子和大分子,自由擴散,方向：物質(zhì)分子從,一側(cè),運輸?shù)?一側(cè),原因：細

3、胞膜兩側(cè)存在物質(zhì)分子濃度差,實例：水,CO,2,甘油、乙醇等,協(xié)助擴散,方向：物質(zhì)分子從,一側(cè)運,輸?shù)?一側(cè),原因,a,細胞膜兩側(cè)存在物質(zhì)分子濃度差,b,細胞膜上,的協(xié)助,實例：葡萄糖進入紅細胞,三、物質(zhì)進出細胞的方式,1,被動,運輸,高濃度,低濃度,高濃度,低濃度,載體蛋白,1,小分子進出細胞,2,主動運輸,方向：物質(zhì)分子從,一側(cè)運輸,到,一側(cè),原因,a,細胞膜上相應(yīng)的,的協(xié)助,b,細胞新陳代謝產(chǎn)生的,實例,K,Na,Ca,2,氨基酸等,低濃度,高濃度,載體蛋白,能量,ATP,特別提醒,1,載體是細胞膜上的一類蛋白質(zhì)，它具有特異性,不同物質(zhì)的載體不同，不同生物細胞膜上的載體的種類和數(shù)量,也不

4、同,2,載體具有飽和現(xiàn)象，當(dāng)細胞膜上的載體達到飽和時，細胞吸,收該載體運載的物質(zhì)的速率不再隨物質(zhì)的濃度的增大而增大,2,大分子進出細胞,1,胞吞,過程：大分子或顆粒附著在細胞膜上，這部,分,內(nèi)陷形成小,囊泡，然后小囊泡從細胞膜,上分離下來，形成,進入細胞內(nèi)部,實例：白細胞吞噬大腸桿菌、變形蟲,吞食有機顆粒,2,胞吐,過程：大分子先在細胞內(nèi),形成,囊泡移到細胞膜處,與細胞膜,將大分子排出,實例：胰島,B,細胞分泌胰島素,細胞膜,囊泡,囊泡,融合,巧記滲透作用與物質(zhì)出入細胞方式,水分子透過半,透膜時，由低,濃度溶液,水分,子多,向高濃度,溶液,水分子少,的擴散,半透膜,要點探究,考點一,滲透系統(tǒng)及

5、其應(yīng)用,1,對比分析成熟植物細胞是一個滲透系統(tǒng),滲透作用模型,植物細胞與外界溶,液形成的滲透系統(tǒng),圖解,原理,水分子通過,的擴散作用,細胞液通過,與外界,溶液之間發(fā)生滲透作用,水?dāng)U散,的方向,濃度溶液,濃度溶液,原生質(zhì)層,低,高,漏斗內(nèi),燒杯內(nèi),溶液濃度,M,N,現(xiàn)象及,結(jié)論,若漏斗內(nèi)液面上升，則,M,N,若漏斗內(nèi)液面不變，則,M,N,若漏斗內(nèi)液內(nèi)下降，則,M,N,2,滲透作用原理的拓展應(yīng)用,1,比較不同溶液濃度大小,注意,發(fā)生滲透平衡只意味著半透膜兩側(cè)水分子移動達到平,衡狀態(tài),既不可看做沒有水分子移動,也不可看做兩側(cè)溶液濃度,相等,2,驗證滲透作用發(fā)生的條件,半透膜,濃度差,3,探究物質(zhì)能否

6、通過半透膜,以碘和淀粉為例,燒杯內(nèi)盛,淀粉溶液,漏斗內(nèi),盛碘液,結(jié)論,變藍,不變藍,能通過半透膜，而,不能,不變藍,變藍,能通過半透膜，而,不能,變藍,變藍,都能通過半透膜,不變藍,不變藍,都不能通過半透膜,碘,淀粉,淀粉,碘,淀粉和碘,淀粉和碘,注意,滲透作用模型中特別強調(diào)溶質(zhì)分子不能通過半透膜，達,到滲透平衡只意味著半透膜兩側(cè)水分子移動達到動態(tài)平衡,既不可看作沒有水分子移動，也不可看作兩側(cè)溶液濃度相等,植物分生區(qū)細胞和干種子細胞因無大液泡，不能發(fā)生滲,透作用，也不能發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象,易,錯,警,示,關(guān)于滲透系統(tǒng)中的,3,個“比較,1,半透膜與選擇透過性膜的比較,區(qū)別：半透膜是無生命的

7、物理性薄膜，物質(zhì)能否通過取決于分,子的大小,選擇透過性膜是具有生命的生物膜，載體蛋白的存在決定了其,對不同物質(zhì)吸收的選擇性。細胞死亡或膜載體蛋白失活后，其選,擇透過性喪失,共性：都允許水分子自由通過，而不允許生物大分子物質(zhì)通過,2,原生質(zhì)層與原生質(zhì)體的比較,原生質(zhì)層在成熟的植物細胞內(nèi)相當(dāng)于半透膜的結(jié)構(gòu)，由細胞膜,液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì)組成，不包括細胞核和液泡內(nèi)的,細胞液。此結(jié)構(gòu)僅存在于成熟的植物細胞中,原生質(zhì)體是去除了植物細胞壁后所剩下的具有生物活性的植物,細胞結(jié)構(gòu)，包括細胞膜、細胞質(zhì)、細胞核三部分,3,吸脹吸水和滲透吸水,1,原理：吸脹吸水靠物質(zhì)的親水性起作用，親水性越強，吸水,能力越

8、大；滲透吸水靠滲透作用的原理，即有濃度差和半透膜,2,實例,吸脹吸水：如蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素的吸水。并且三者的吸,水能力大小關(guān)系為：纖維素,淀粉,蛋白質(zhì)。植物細胞在形成中,央液泡之前也靠吸脹作用吸水（如根尖分生區(qū)細胞,滲透吸水：如成熟植物細胞和動物細胞的吸水,命題設(shè)計,1,如圖所示的滲透裝置中，開始時的液面高度為,a,停止上升時,的高度為,b,若每次停止上升后都將玻璃管中高出燒杯液面的部,分吸出，則,a,b,液面間的高度差與吸出蔗糖溶液的次數(shù)之間的,關(guān)系是,隨著吸出次數(shù)的增加內(nèi)外,濃度差越來越小，所以,a,b,液面高度差也越來越小,B,2,把數(shù)條,5 cm,長的馬鈴薯條分別浸在蒸餾水和不同濃度

9、的蔗,糖溶液中，每隔一段時間測量馬鈴薯條的長度。如圖顯示馬鈴,薯條在不同濃度溶液中長度改變的百分率。下列相關(guān)敘述錯誤,的是,A,馬鈴薯條通過滲透吸,失,水改變其長度,B,在,0.10M,蔗糖溶液中馬鈴薯細胞質(zhì)壁分離,C,馬鈴薯細胞液濃度相當(dāng)于,0.30M,的蔗糖溶液,D,在,0.40M,蔗糖溶液中馬鈴薯細胞失水皺縮,馬鈴薯條浸在,0.30M,的,蔗糖溶液中其長度基本,不變，說明馬鈴薯細胞,液濃度相當(dāng)于,0.30M,的,蔗糖溶液,B,吸水,技法提煉,U,型管中水分子移動方向的分析,1,膜兩側(cè)溶液中濃度高的一側(cè)滲透壓高，低的一側(cè),滲透壓低，水分子由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴散,2,兩側(cè)溶液中的溶質(zhì)是

10、否能通過半透膜，若不能,則只是高濃度一側(cè)液面升高；若能，則先是高濃度一側(cè)液面升,高，隨后另一側(cè)液面升高，最后兩側(cè)液面持平,3,如果溶質(zhì)分子不能透過半透膜，在達到滲透平衡時，一般,兩側(cè)溶液的濃度并不相等，因為液面高的一側(cè)形成的靜水壓,會阻止溶劑由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴散,要點探究,考點二,物質(zhì)出入細胞的方式及影響因素,1,物質(zhì)跨膜運輸視頻,2,根據(jù)圖解確定物質(zhì)跨膜運輸方式,自由,協(xié)助,主動,被動,3,自由擴散、協(xié)助擴散和主動運輸?shù)谋容^,物質(zhì)出入細胞,的方式,被動運輸,主動運輸,自由擴散,協(xié)助擴散,運輸方向,高濃度,低濃度,高濃度,低濃度,低濃度,高濃度,是否需要載體,不需要,需要,需要,是否消

11、耗能量,不消耗,不消耗,消耗,圖例,物質(zhì)出入細,胞的方式,被動運輸,主動運輸,自由擴散,協(xié)助擴散,舉例,O,2,CO,2,H,2,O,甘油,乙醇、苯等出,入細胞,紅細胞吸收葡,萄糖,小腸上皮細胞,吸收葡萄糖,氨基酸、無機,鹽等,表示曲,線,一定,濃度范,圍內(nèi),4,大分子物質(zhì)出入細胞的方式,膜泡運輸,運輸方向,圖解,實例,備注,胞吞,細胞外,細胞內(nèi),白細胞吞,噬細菌等,結(jié)構(gòu)基,礎(chǔ)：細胞,膜的流動,性,需消耗,能量，不,需載體蛋,白的協(xié)助,胞吐,細胞內(nèi),細胞外,分泌蛋白,神經(jīng)遞質(zhì)的,分泌、釋放,等,蛋白質(zhì),類激素、消,化酶等,易,錯,警,示,有關(guān)物質(zhì)出入細胞的,11,個易錯點,1,需要載體蛋白協(xié)助

12、的運輸方式除主動運輸外不要漏掉協(xié)助,擴散,2,消耗能量的運輸方式除主動運輸外不要漏掉胞吞和胞吐,3,從高濃度到低濃度的運輸方式除自由擴散外不要漏掉協(xié)助擴,散，有些主動運輸也可以從高濃度到低濃度運輸,4,影響協(xié)助擴散運輸速率的因素除載體蛋白數(shù)量外不要漏掉濃,度差,6,與主動運輸有關(guān)的細胞器除供能的線粒體外不要漏掉載體蛋,白的合成場所,核糖體,5,同一種物質(zhì)進出不同細胞時,運輸方式可能不同,如紅細,胞吸收葡萄糖為協(xié)助擴散,小腸上皮細胞吸收葡萄糖則是主,動運輸,7,運輸速率與,O,2,濃度無關(guān)的運輸方式除自由擴散外不要漏掉,協(xié)助擴散,8,胞吞,吐,的大分子物質(zhì)穿過細胞膜的層數(shù)為,0,因為該過程是,通

13、過膜的融合將物質(zhì)轉(zhuǎn)入或轉(zhuǎn)出細胞的，與膜的流動性有關(guān),靠,ATP,提供動力,9)RNA,和蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)進出細胞核，是通過核孔，而不,是通過胞吞、胞吐,10,植物吸收水分的方式是自由擴散，而對無機鹽離子則以主動,運輸方式吸收，因此可以說植物對水分和無機鹽的吸收是兩個,11)Na,K,等無機鹽離子一般以主動運輸方式進出細胞，但也,可通過協(xié)助擴散或離子通道進出細胞,1,物質(zhì)濃度,在一定濃度范圍內(nèi),5,影響物質(zhì)運輸?shù)囊蛩丶扒€圖分析,2,氧氣濃度,3,溫度,1,載體蛋白是細胞膜上的一種蛋白質(zhì),它具有特異性,不同物,質(zhì)的載體蛋白不同,不同細胞膜上載體蛋白的種類和數(shù)量也不,同,2,載體蛋白具有飽和性,

14、當(dāng)細胞膜上的載體蛋白達到飽和時,細胞吸收該運載物質(zhì)的速率不再隨物質(zhì)濃度的增大而增大,3,胞吞和胞吐進行的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是細胞膜的流動性,胞吞和胞吐,與主動運輸一樣也需要能量供應(yīng),如果細胞的,ATP,合成受阻,則,胞吞和胞吐作用不能繼續(xù)進行,思維拓展,4,影響自由擴散、協(xié)助擴散、主動運輸?shù)囊蛩?影響自由擴散的因素：細胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差,影響協(xié)助擴散的因素,a,細胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差,b,細胞,膜上載體的種類和數(shù)量,影響主動運輸?shù)囊蛩?a,載體,核糖體,b,能量,細胞質(zhì)基,質(zhì)和線粒體,凡能影響細胞內(nèi)產(chǎn)生能量的因素，都能影響主,動運輸，如氧氣濃度、溫度等,命題設(shè)計,1,將某活組織放入適宜的完全營養(yǎng)液中，

15、置于適宜的條件下培養(yǎng),培養(yǎng)液中甲、乙兩種離子的濃度保持相等且恒定，定期測得細胞,中兩種離子的含量，得到如圖所示曲線。據(jù)圖分析下列敘述中正,確的是,A,該組織的細胞吸收甲、乙兩種離子的方式分別是自由擴散,和主動運輸,B,該組織細胞運輸離子甲的載體蛋白數(shù)量比運輸離子乙的數(shù),量多,C,兩種離子均只能從低濃度的一側(cè)運輸?shù)礁邼舛鹊囊粋?cè),D,曲線,m,n,段和,a,b,段表明兩種離子濃度的升高抑制了細胞,的吸收,主動運輸,根據(jù)曲線中的最大值判斷,也可以從高向低運輸,載體蛋白數(shù)量有限引起的,B,技法提煉,物質(zhì)進出細胞的方式及特點的判斷方法,1,判斷物質(zhì)進出細胞的方式,1,根據(jù)分子大小與是否需要載體蛋白、能量

16、,2,根據(jù)運輸方向：逆濃度梯度的跨膜運輸方式是主動運輸,2,不同因素對主動運輸?shù)挠绊懖煌?由于主動運輸需要載體蛋白參與和消耗呼吸作用釋放的能量,因此抑制某載體蛋白活性，則只會導(dǎo)致以該載體蛋白轉(zhuǎn)運的物,質(zhì)運輸停止，對其他物質(zhì)運輸不影響；但抑制呼吸作用，所有,以主動運輸跨膜的物質(zhì)運輸都會受影響,要點探究,考點三,實驗植物細胞的質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原,1,實驗原理,1,成熟的植物細胞構(gòu)成滲透系統(tǒng)可發(fā)生滲透作用,2,當(dāng)細胞液濃度外界溶液濃度時，失水，質(zhì)壁分離,當(dāng)細胞液濃度外界溶液濃度時，吸水，質(zhì)壁分離復(fù)原,2,實驗步驟,2,注意事項,1,在實驗中，當(dāng)質(zhì)壁分離現(xiàn)象出現(xiàn)后，觀察時間不宜過長，以,免細胞因長

17、期處于失水狀態(tài)而死亡，影響質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象的,觀察,2,不選動物細胞做實驗材料是因為動物細胞無細胞壁，不會在,失水時發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象；一般也不選擇細菌細胞，它能發(fā)生,質(zhì)壁分離，但現(xiàn)象不明顯,3,本實驗所用的方法為引流法，采用了自身對照,前測和后測,4,當(dāng)以可吸收的物質(zhì)做溶質(zhì),如甘油、尿素,KNO3,乙二醇等,時，可出現(xiàn)質(zhì)壁分離和自動復(fù)原現(xiàn)象,5,質(zhì)壁分離時，原生質(zhì)層的外界面是細胞膜,6,發(fā)生質(zhì)壁分離時在細胞壁和細胞膜之間充滿的是外界溶液,原因是細胞壁具有全透性,7,質(zhì)壁分離與復(fù)原過程中水分移動是雙向的，總結(jié)果是單向,的,8,本實驗用顯微鏡觀察了三次，第一次與第二次形成對照，第,三次與第二次形成

18、對照，該對照方法為自身對照,1,1,細胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層,易,錯,警,示,2,C,細胞液,C,C,細胞液,C,2,原生質(zhì)層和原生質(zhì)體,1,原生質(zhì)層是成熟的植物細胞內(nèi)相當(dāng)于半透膜的結(jié)構(gòu)，由細胞,膜、液泡膜以及兩膜之間的細胞質(zhì)組成，不包括細胞核和液泡,的細胞液。此結(jié)構(gòu)僅存于成熟植物細胞中，不存于根尖,分生區(qū)等幼嫩的部位,2,原生質(zhì)體是去除了植物細胞壁后所剩下的具有生物活性的植,物細胞結(jié)構(gòu)，包括細胞膜、細胞質(zhì)、細胞核三部分，常用作植,3,實驗試劑使用,1,使用濃度過高的蔗糖溶液,0.5 g/mL,質(zhì)壁分離現(xiàn)象明顯,但不能復(fù)原，因為溶液濃度過高，細胞過度失水而死亡,2,使用質(zhì)量濃度為,1 mol

19、,L,1,的,KNO,3,溶液，因為,K,和,NO,可被,細胞吸收，使細胞液濃度增大，所以細胞先發(fā)生質(zhì)壁分離后又,自動復(fù)原,尿素、甘油、乙二醇等現(xiàn)象同上,命題設(shè)計,1,為探究植物,A,能否移植到甲地生長，某生物學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組,通過實驗測定了植物,A,細胞液的濃度，實驗結(jié)果如下表。為保證,植物,A,移植后能正常生存，則甲地土壤溶液的濃度應(yīng),A.0.15 mol/L,B,0.2 mol/L,C,0.2 mol/L D,0.3 mol/L,由表中信息可,知，該植物細,胞液的濃度介,于,0.15 mol/L,和,0.2 mol/L,之,間,A,植物細胞應(yīng)該能正常吸水,2,右圖是用蘚類葉做的質(zhì)壁分離實驗觀察到的一個顯微鏡視野,下列相關(guān)判斷中錯誤的是,A,如果是細胞放在質(zhì)量濃度為,3 g/mL,的,蔗糖溶液中出現(xiàn)的現(xiàn)象，則可能會導(dǎo)致細胞死亡,B,如果將該細胞放在,80,條件下處理一段時間,再放在清水中則不會發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象,C,B,的顏色是綠色,D,在顯微鏡下清晰地觀察到細胞結(jié)構(gòu)后，為更準(zhǔn)確地判斷,A,處顏色,需要更換大光圈進行觀察,濃度過高導(dǎo)致細胞失水過多，細胞可能死亡,溫度過高細胞死亡,B,是葉綠體呈現(xiàn)綠色,視野變亮，不好觀察，應(yīng)調(diào)小,A,處透明,思維拓展,1,細胞是否能發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原的判斷,1,從細胞角度分析,具有中央大液泡的成熟植物細胞才可發(fā)生質(zhì)