高考生物一輪復(fù)習(xí)-細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出課件

第9課時(shí)細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出一、滲透作用三、植物細(xì)胞的吸水和失水四、實(shí)驗(yàn)：觀察植物細(xì)胞的吸水和失水五、物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式二、動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水一.滲透作用：

水分子（或其他溶劑分子）透過半透膜，從溶液濃度低的一側(cè)到溶液濃度高的一側(cè)擴(kuò)散的現(xiàn)象，(1)概念：1.1.水分子的流動(dòng)方向：(1)當(dāng)溶液濃度S1

＞S2時(shí)，水分子通過半透膜由S2流向S1數(shù)目多于由S1流向S2的數(shù)目，液面上升；(2)當(dāng)溶液濃度S1

＜S2時(shí)，水分子通過半透膜由S1流向S2數(shù)目多于由S2流向S1的數(shù)目，液面下降。當(dāng)滲透平衡時(shí)，通過半透膜的水分子達(dá)到平衡，液面不再發(fā)生變化。溫馨提示：滲透平衡時(shí)，不是沒有水分子通過半透膜，而是進(jìn)、出漏斗的水分子相同。2.Δh不變時(shí)，S1、S2的大小關(guān)系為S1

＞S2(假設(shè)溶質(zhì)不能透過半透膜)。滲透作用的模型分析1.在圖

所示的U形玻璃管內(nèi)，左右管內(nèi)分別裝入質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等的葡萄糖、麥芽糖溶液。初始時(shí)兩管中液面相平，假設(shè)溶質(zhì)不能透過半透膜。(1)一段時(shí)間后，兩管中液面的變化為：左管液面升高，右管液面降低。(2)如同時(shí)向兩管內(nèi)加入等量的麥芽糖酶，兩管中液面的變化分別為：左管液面先升高，后下降，右管液面先下降，再升高，最后穩(wěn)定在一定高度。動(dòng)物細(xì)胞和外界環(huán)境一起構(gòu)成滲透系統(tǒng)細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞膜清水半透膜蔗糖溶液滲透裝置清水其他動(dòng)物細(xì)胞也可看作一個(gè)滲透系統(tǒng)動(dòng)物細(xì)胞依靠滲透作用吸水和失水二、動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水成熟植物細(xì)胞一個(gè)成熟的植物細(xì)胞和外界構(gòu)成一個(gè)滲透系統(tǒng)外界溶液細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)液泡膜細(xì)胞液原生質(zhì)層清水半透膜蔗糖溶液滲透裝置細(xì)胞壁原生質(zhì)層：細(xì)胞膜、液泡膜、及兩膜之間的細(xì)胞質(zhì)。不包括細(xì)胞核。三、植物細(xì)胞的吸水和失水2.細(xì)胞的吸水和失水細(xì)胞類型動(dòng)物細(xì)胞成熟植物細(xì)胞原理滲透作用條件半透膜細(xì)胞膜原生質(zhì)層半透膜兩側(cè)有濃度差(膜兩側(cè)溶液濃度分別為a、b)細(xì)胞質(zhì)與外界溶液間有濃度差細(xì)胞液與外界溶液間有濃度差現(xiàn)象a>b吸水膨脹,甚至漲破吸水膨脹,體積略大a=b細(xì)胞形態(tài)不變細(xì)胞形態(tài)不變a<b細(xì)胞皺縮液泡失水,可能發(fā)生質(zhì)壁分離1.[2020全國卷Ⅱ,T3B]探究人體紅細(xì)胞因失水而發(fā)生的形態(tài)變化時(shí),可用肉眼直接觀察。()2.[2020全國卷Ⅰ,T4C改編]哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞可用于觀察細(xì)胞的吸水和失水。()答案?1.?2.√3.相似概念辨析:(1)原生質(zhì)體和原生質(zhì)層①原生質(zhì)體特指去除細(xì)胞壁的植物細(xì)胞。②原生質(zhì)層由細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)組成,不包括細(xì)胞核和液泡內(nèi)的細(xì)胞液兩部分,且僅存在于成熟的植物細(xì)胞中。(2)半透膜和選擇透過性膜①半透膜是指無生物活性的多孔性薄膜。決定物質(zhì)進(jìn)出的因素是分子的大小。②選擇透過性膜是指有生物活性的生物膜,決定物質(zhì)進(jìn)出的因素包括載體的種類和數(shù)目。③兩者都允許水分子自由通過。(3)滲透作用與擴(kuò)散①滲透作用:水分子或其他溶劑分子通過半透膜的擴(kuò)散.條件：a.半透膜;b.半透膜兩側(cè)具有濃度差.②擴(kuò)散:物質(zhì)從相對(duì)含量高的地方向相對(duì)含量低的地方運(yùn)動(dòng)濃度差.四、觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原1.實(shí)驗(yàn)原理：(1)成熟的植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。(2)細(xì)胞液具有一定的濃度,能滲透吸水和失水。(3)原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大得多。四、實(shí)驗(yàn)：觀察植物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)驗(yàn)選擇紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的原因是其細(xì)胞液中含有色素,使液泡呈現(xiàn)紫色,便于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察。無色洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞也可以發(fā)生質(zhì)壁分離,只不過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不容易觀察到。質(zhì)壁分離過程中,植物細(xì)胞吸水能力的變化取決于細(xì)胞液濃度的變化:失水→質(zhì)壁分離→細(xì)胞液濃度變大→細(xì)胞吸水能力變強(qiáng)。當(dāng)給出某細(xì)胞的質(zhì)壁分離狀態(tài)圖時(shí),不可盲目地確定此細(xì)胞一定正在發(fā)生質(zhì)壁分離。因?yàn)榇藭r(shí)細(xì)胞可能正在發(fā)生質(zhì)壁分離,也可能正在發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原,或正處于水分子進(jìn)出平衡狀態(tài)。該實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了三次顯微鏡觀察,并存在兩次自身對(duì)照:第一次是質(zhì)壁分離狀態(tài)與自然狀態(tài)對(duì)照,第二次是復(fù)原狀態(tài)與質(zhì)壁分離狀態(tài)對(duì)照。在一定濃度的溶液(溶質(zhì)可穿膜)中發(fā)生質(zhì)壁分離后可自動(dòng)復(fù)原,如甘油、尿素、KNO3溶液等。溫馨提示：考情回顧判斷正誤:[2020全國卷Ⅰ,T4A改編]大蒜根尖分生區(qū)細(xì)胞可用于觀察細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原。()[2020山東,T3C]質(zhì)壁分離過程中,黑藻細(xì)胞綠色加深、吸水能力減小。()[2020江蘇,T25B改編]用0.3g/mL蔗糖溶液處理的紫色洋蔥鱗片葉外表皮裝片,紫色的液泡逐漸變小,顏色逐漸變深。()[2019海南,T7B]需在高倍鏡下才能觀察到洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離。()[2019江蘇,T22B]在蔗糖溶液中加入適量紅墨水,可用于觀察白洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離。()答案?1.×(提示:根尖分生區(qū)細(xì)胞無中央大液泡,不能用于觀察質(zhì)壁分離與復(fù)原)2.×(提示:質(zhì)壁分離過程中細(xì)胞吸水能力逐漸增大)3.√4.×(提示:用紫色洋蔥鱗片葉外表皮制作臨時(shí)裝片,在低倍鏡下就能觀察到細(xì)胞的質(zhì)壁分離)

5.√(提示:在蔗糖溶液中加入適量紅墨水后,由于細(xì)胞壁是全透的,細(xì)胞膜具有選擇透過性,紅墨水不能通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞中,細(xì)胞壁與原生質(zhì)層之間充滿著紅色溶液,白洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞的原生質(zhì)層為無色,因此可以用于觀察細(xì)胞的質(zhì)壁分離)示例4

[新課標(biāo)全國卷Ⅰ高考,4,6分]下列關(guān)于植物細(xì)胞質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的敘述,錯(cuò)誤的是A.與白色花瓣相比,采用紅色花瓣有利于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察B.用黑藻葉片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),葉綠體的存在會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察C.用紫色洋蔥鱗片葉外表皮不同部位觀察到的質(zhì)壁分離程度可能不同D.紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的液泡中有色素,有利于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察答案?1.×(提示:根尖分生區(qū)細(xì)胞無中央大液泡,不能用于觀察質(zhì)壁分離與復(fù)原)2.×(提示:質(zhì)壁分離過程中細(xì)胞吸水能力逐漸增大)3.√4.×(提示:用紫色洋蔥鱗片葉外表皮制作臨時(shí)裝片,在低倍鏡下就能觀察到細(xì)胞的質(zhì)壁分離)

5.√(提示:在蔗糖溶液中加入適量紅墨水后,由于細(xì)胞壁是全透的,細(xì)胞膜具有選擇透過性,紅墨水不能通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞中,細(xì)胞壁與原生質(zhì)層之間充滿著紅色溶液,白洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞的原生質(zhì)層為無色,因此可以用于觀察細(xì)胞的質(zhì)壁分離)示例4

[新課標(biāo)全國卷Ⅰ高考,4,6分]下列關(guān)于植物細(xì)胞質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的敘述,錯(cuò)誤的是A.與白色花瓣相比,采用紅色花瓣有利于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察B.用黑藻葉片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),葉綠體的存在會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察C.用紫色洋蔥鱗片葉外表皮不同部位觀察到的質(zhì)壁分離程度可能不同D.紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的液泡中有色素,有利于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察拓展延伸1.對(duì)于質(zhì)壁分離過程的圖像,需要注意細(xì)胞核一直在原生質(zhì)層內(nèi),細(xì)胞液的顏色深淺變化能夠反映質(zhì)壁分離的程度。2.做質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)時(shí),可根據(jù)實(shí)際情況對(duì)實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行選擇,但是實(shí)驗(yàn)材料應(yīng)該滿足以下三個(gè)條件之一:液泡有顏色;液泡沒顏色時(shí),原生質(zhì)層有顏色(葉綠體);液泡和原生質(zhì)層都沒有顏色,外界溶液有顏色(加有顏色的溶液)。因此,可以選用紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞,也可以選用黑藻細(xì)胞(液泡沒有顏色,但含有葉綠體)。一般不用無顏色的洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞。物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例①實(shí)驗(yàn)結(jié)果：不同植物(每種離子中黑白柱相比)，對(duì)同種無機(jī)鹽離子的吸收有差異；同種植物對(duì)不同無機(jī)鹽離子的吸收也有差異(三條白柱高低不同，三條黑柱高低也不同)。②實(shí)驗(yàn)結(jié)論：植物細(xì)胞對(duì)無機(jī)鹽離子的吸收具有選擇性。(2)人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞對(duì)碘的吸收是逆濃度梯度(主動(dòng)運(yùn)輸)進(jìn)行的。(3)不同微生物對(duì)不同礦物質(zhì)的吸收表現(xiàn)出較大的差異性：不同微生物對(duì)無機(jī)鹽離子的吸收有選擇性；不同微生物對(duì)各種無機(jī)鹽離子的需求量不同。溫溫馨提示：物質(zhì)跨膜運(yùn)輸并不都是順相對(duì)含量梯度的，而且細(xì)胞對(duì)于物質(zhì)的輸入和輸出有選擇性。細(xì)胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜，這種膜可以讓水分子自由通過，一些離子和小分子也可以通過，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過。生物膜的這一特性，與細(xì)胞的生命活動(dòng)密切相關(guān)，是活細(xì)胞的一個(gè)重要特征。三、物質(zhì)運(yùn)輸?shù)膶?shí)例及方式誤區(qū)警示

明辨物質(zhì)運(yùn)輸?shù)乃膫€(gè)“不一定”1.小分子物質(zhì)的運(yùn)輸方式不一定都是被動(dòng)運(yùn)輸或主動(dòng)運(yùn)輸,如神經(jīng)遞質(zhì)的釋放方式是胞吐。2.生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式運(yùn)輸?shù)?如RNA和蛋白質(zhì)可通過核孔出入細(xì)胞核。3.需要細(xì)胞代謝供能的運(yùn)輸方式不一定就是主動(dòng)運(yùn)輸,胞吞和胞吐也消耗能量。4.無機(jī)鹽離子的運(yùn)輸方式不一定是主動(dòng)運(yùn)輸,如興奮產(chǎn)生過程中的K+外流和Na+內(nèi)流的方式均為協(xié)助擴(kuò)散。歸納法記憶同一物質(zhì)的不同運(yùn)輸方式:考情回顧判斷正誤:[2018全國卷Ⅱ,T2A、C、D]巨噬細(xì)胞攝入病原體的過程屬于協(xié)助擴(kuò)散;()神經(jīng)細(xì)胞受到刺激時(shí)產(chǎn)生的Na+內(nèi)流屬于被動(dòng)運(yùn)輸;()護(hù)膚品中的甘油進(jìn)入皮膚細(xì)胞的過程屬于主動(dòng)運(yùn)輸。()[2018北京理綜,T1][題干信息:細(xì)胞膜的選擇透過性保證了細(xì)胞內(nèi)相對(duì)穩(wěn)定的微環(huán)境。下列物質(zhì)中,以(自由)擴(kuò)散方式通過細(xì)胞膜的是]Na+;()二氧化碳;()RNA;()胰島素。()[2017浙江11月選考,T7C](題干信息:下列物質(zhì)出入細(xì)胞過程中,需消耗ATP的是)礦質(zhì)離子逆濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)至根細(xì)胞內(nèi)。()[2016全國卷Ⅲ,T1A]細(xì)胞膜兩側(cè)的離子濃度差是通過自由擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)的。()答案?1.×(提示:巨噬細(xì)胞攝入病原體的過程屬于胞吞)√×(提示:護(hù)膚品中的甘油進(jìn)入皮膚細(xì)胞的過程屬于自由擴(kuò)散)2.×(提示:Na+通過細(xì)胞膜的方式有協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸)√(提示:自由擴(kuò)散不需要載體蛋白、不消耗ATP,以自由擴(kuò)散方式通過細(xì)胞膜的物質(zhì)有水、氧氣、二氧化碳、脂溶性物質(zhì)等)×(提示:RNA是生物大分子,一般不能以自由擴(kuò)散的方式通過細(xì)胞膜)×(提示:胰島素是蛋白質(zhì),以胞吐的方式運(yùn)出細(xì)胞)3.√4.×(提示:自由擴(kuò)散順濃度梯度進(jìn)行,不能維持細(xì)胞膜兩側(cè)的濃度差,細(xì)胞膜兩側(cè)的離子濃度差通過主動(dòng)運(yùn)輸實(shí)現(xiàn))探究物質(zhì)運(yùn)輸方式的方法

1.探究是主動(dòng)運(yùn)輸還是被動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆椒?/p>

2.探究是自由擴(kuò)散還是協(xié)助擴(kuò)散的方法王同學(xué)據(jù)圖認(rèn)為物質(zhì)b的跨膜運(yùn)輸方式是主動(dòng)運(yùn)輸,李同學(xué)則認(rèn)為是協(xié)助擴(kuò)散。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定王同學(xué)的判斷是否正確。要求簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路、預(yù)期結(jié)果和結(jié)論。解析?由于協(xié)助擴(kuò)散需要載體,但不消耗細(xì)胞代謝產(chǎn)生的能量,而主動(dòng)運(yùn)輸需要載體和細(xì)胞代謝產(chǎn)生的能量,所以可以通過改變細(xì)胞呼吸的方式來確定b的跨膜運(yùn)輸方式。取甲、乙兩組長勢(shì)相同的某植物根細(xì)胞,放入適宜濃度的含有b的培養(yǎng)液中。甲組根細(xì)胞給予正常的呼吸條件,乙組根細(xì)胞抑制細(xì)胞呼吸,其他條件都相同。一段時(shí)間后測定兩組根細(xì)胞對(duì)b的吸收速率。預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果并分析:a.若甲、乙兩組根細(xì)胞對(duì)b的吸收速率基本相同,則說明根細(xì)胞吸