一輪復(fù)習(xí) 19細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出

第四章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例和方式一.滲透作用實(shí)驗(yàn)：滲透作用半透膜：膜上有小孔，相對(duì)較小的分子或離子可以通過(guò)，相對(duì)較大的分子或離子不能通過(guò)。滲透作用：水分子等溶劑分子通過(guò)半透膜由相對(duì)含量較高的一側(cè)向相對(duì)含量較低的一側(cè)擴(kuò)散的現(xiàn)象。思考與比較：①滲透與擴(kuò)散的關(guān)系？②半透膜與選擇透過(guò)性膜的區(qū)別？半透膜和選擇透過(guò)性膜：①相同點(diǎn)：某些物質(zhì)可以通過(guò)，另一些物質(zhì)不能通過(guò)。②不同點(diǎn)：選擇透過(guò)性膜一定是半透膜，半透膜不一定是選擇透過(guò)性膜。問(wèn)題探討1、漏斗管內(nèi)的液面為什么會(huì)升高？單位時(shí)間內(nèi)透過(guò)玻璃紙的水分子數(shù)多于滲出玻璃紙的水分子數(shù)量。2、如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)的液面還會(huì)升高嗎？不會(huì),因?yàn)榧啿嫉目紫逗艽?蔗糖分子也可以自由透過(guò)。3、如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會(huì)怎樣？不會(huì),單位時(shí)間內(nèi)透過(guò)玻璃紙的水分子數(shù)等于滲出玻璃紙的水分子數(shù)量。1、滲透作用發(fā)生的條件

（1）具有半透膜

半透膜可以是生物性的選擇透過(guò)性膜，如細(xì)胞膜，也可以是物理性的過(guò)濾膜，如玻璃紙。（2）半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。濃度差的實(shí)質(zhì)是單位體積溶液中溶質(zhì)分子數(shù)的差，即物質(zhì)的量濃度之差，即摩爾濃度而不是質(zhì)量濃度。注意：水分子的移動(dòng)方向：雙向移動(dòng)，但最終結(jié)果是單位體積內(nèi)水分子數(shù)多(低濃度)溶液流向單位體積內(nèi)水分子數(shù)少(高濃度)溶液。2.滲透作用的發(fā)生（溶質(zhì)分子不能通過(guò)半透膜）（1）當(dāng)S1濃度>S2濃度時(shí)，由S2→S1的水分子數(shù)多于由S1→S2的水分子數(shù)，漏斗（S1）液面上升。（2）當(dāng)S1濃度<S2濃度時(shí)，由S1→S2的水分子數(shù)多于由S2→S1的水分子數(shù)，漏斗（S1）液面下降。

（3）達(dá)到滲透平衡后，若存在如圖液面差△h，則S1的溶液濃度仍大于S2。

滲透作用的拓展應(yīng)用1.驗(yàn)證滲透作用的發(fā)生需具半透膜2.驗(yàn)證發(fā)生水分子的移動(dòng)需具“濃度差”

3.滲透裝置的應(yīng)用——可用于確認(rèn)與比較兩種不同溶液的濃度（或滲透壓）大小比較漏斗內(nèi)燒杯內(nèi)溶液濃度MN現(xiàn)象及結(jié)論①若漏斗內(nèi)液面上升，則M>N②若漏斗內(nèi)液面不變，則M=N③若漏斗內(nèi)液面下降，則M<N注：初始狀態(tài)時(shí)漏斗內(nèi)外液面相等。例．如圖實(shí)驗(yàn)裝置，玻璃槽是蒸餾水，半透膜允許單糖透過(guò)。倒置的長(zhǎng)頸漏斗中先裝入蔗糖溶液，一定時(shí)間后再加入蔗糖酶。最可能的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

A．漏斗中液面開(kāi)始時(shí)先上升，加酶后再上升后又下降B．在玻璃槽中會(huì)測(cè)到蔗糖和蔗糖酶C．漏斗中液面開(kāi)始時(shí)先下降，加酶后一直上升D．在玻璃槽中會(huì)測(cè)到葡萄糖、果糖和蔗糖酶A 滲透作用的原理及應(yīng)用(2013·江蘇單科，27)下圖為研究滲透作用的實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：漏斗內(nèi)溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)為兩種不同濃度的蔗糖溶液，漏斗內(nèi)外起始液面一致。滲透平衡時(shí)的液面差為Δh，此時(shí)S1和S2濃度大小關(guān)系為_(kāi)_______。S1大于S2-13-C二、動(dòng)物細(xì)胞的失水和吸水動(dòng)物細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜。

(1)外界溶液濃度③________細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí)，細(xì)胞吸水膨脹外界溶液濃度④________細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí)，細(xì)胞失水皺縮外界溶液濃度⑤________細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí)，細(xì)胞水分進(jìn)出 平衡，形態(tài)不變＜

＞

＝

(2)細(xì)胞吸水或失水的多少取決于細(xì)胞膜兩側(cè)溶液中水的相對(duì)含量的_____。差值三、成熟的植物細(xì)胞構(gòu)成滲透系統(tǒng)可發(fā)生滲透作用原生質(zhì)層與原生質(zhì)體的區(qū)別？細(xì)胞液:植物細(xì)胞液泡內(nèi)的水狀液體，含有細(xì)胞代謝活動(dòng)的產(chǎn)物，其成分有糖類、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸、色素、生物堿、無(wú)機(jī)鹽等。其濃度決定植物細(xì)胞的滲透壓。細(xì)胞內(nèi)液:指人或高等動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的液體，

原生質(zhì)層是指植物細(xì)胞中，細(xì)胞膜、液泡膜、以及它們之間的物質(zhì)，總的叫原生質(zhì)層。原生質(zhì)體是指植物細(xì)胞去除細(xì)胞壁以后，剩下的所有部分。細(xì)胞液與細(xì)胞內(nèi)液的區(qū)別？

植物細(xì)胞的吸水和失水“質(zhì)”與“壁”各指什么？注意：

①分生區(qū)細(xì)胞和干種子細(xì)胞因無(wú)大液泡，不能發(fā)生滲透作用（吸脹吸水），無(wú)質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象。(成熟、活的，植物細(xì)胞才能發(fā)生質(zhì)壁分離)②植物細(xì)胞有細(xì)胞壁的存在，不管失水還是吸水，細(xì)胞體積變化不大（液泡體積變化較大）。但動(dòng)物細(xì)胞體積會(huì)發(fā)生明顯變化。成熟的植物細(xì)胞細(xì)胞膜

液泡膜兩膜間的細(xì)胞質(zhì)原生質(zhì)層外界溶液細(xì)胞液1．原理：成熟的植物細(xì)胞構(gòu)成滲透系統(tǒng)可發(fā)生滲透作用。

四、植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原實(shí)驗(yàn)務(wù)實(shí)基礎(chǔ)：實(shí)驗(yàn)結(jié)果：變小脫離細(xì)胞壁基本不變逐漸恢復(fù)原來(lái)大小恢復(fù)原位基本不變清水蔗糖溶液中央液泡大小原生質(zhì)層位置細(xì)胞大小細(xì)胞失水細(xì)胞吸水質(zhì)壁分離現(xiàn)象：外界溶液濃度細(xì)胞液的濃度，質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象：外界溶液濃度細(xì)胞液濃度，3.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：4．質(zhì)壁分離的原因分析(1)原因(2)表現(xiàn)外界溶液濃度＞細(xì)胞液濃度

外因內(nèi)因原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜細(xì)胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層宏觀微觀植株：堅(jiān)挺→萎蔫液泡：大→小細(xì)胞液顏色：淺→深原生質(zhì)層：與細(xì)胞壁分離考點(diǎn)突破：1．實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是實(shí)驗(yàn)材料的選擇，必須選擇有大液泡并有顏色的植物細(xì)胞，便于在顯微鏡下觀察。2．質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原中水分子移動(dòng)是雙向的，結(jié)果是雙向水分子運(yùn)動(dòng)的差別所導(dǎo)致的現(xiàn)象。3．質(zhì)壁分離后在細(xì)胞壁和細(xì)胞膜之間充滿的是濃度降低的外界溶液，因細(xì)胞壁是全透性且有水分子通過(guò)原生質(zhì)層滲出來(lái)。4．若用50%蔗糖溶液做實(shí)驗(yàn)，能發(fā)生質(zhì)壁分離但不能復(fù)原，因?yàn)榧?xì)胞過(guò)度失水而死亡。5．若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做實(shí)驗(yàn)會(huì)出現(xiàn)自動(dòng)復(fù)原現(xiàn)象，因外界物質(zhì)會(huì)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞內(nèi)而引起細(xì)胞液濃度升高。6、質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的拓展應(yīng)用C鞏固練習(xí)：D五、其他物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸務(wù)實(shí)基礎(chǔ)：不同

不同

選擇性

水分子

離子和小分子

離子、小分子和大分子

考點(diǎn)突破：①物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸并不都是順相對(duì)含量濃度梯度的，而且細(xì)胞對(duì)于物質(zhì)的輸入和輸出有選擇性。②細(xì)胞膜和其他生物膜都是選擇透過(guò)性膜，其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)為膜上載體蛋白的種類和數(shù)量，有飽和性現(xiàn)象。③高濃度的鹽、醋、糖等溶液能使細(xì)胞脫水而死亡，殺菌也是這個(gè)道理。④吸水和吸收礦質(zhì)離子是何種關(guān)系？

考點(diǎn)四：物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞絼?wù)實(shí)基礎(chǔ)：1、判斷物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式①根據(jù)分子大小與是否需要載體蛋白、能量

物質(zhì)出入細(xì)胞的方式被動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸方向高濃度→低濃度高濃度→低濃度一般為低濃度→高濃度是否需要載體蛋白不需要需要需要是否消耗能量不消耗不消耗消耗影響因素濃度差濃度差和載體能量和載體實(shí)例O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等出入細(xì)胞紅細(xì)胞吸收葡萄糖小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收葡萄糖、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽等圖例表示曲線(一定濃度范圍內(nèi))自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸②根據(jù)運(yùn)輸方向：逆濃度梯度的跨膜運(yùn)輸方式是主動(dòng)運(yùn)輸。(2)不同因素對(duì)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)挠绊懖煌捎谥鲃?dòng)運(yùn)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(huì)導(dǎo)致以該載體蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)運(yùn)輸停止，對(duì)其他物質(zhì)運(yùn)輸不影響；但抑制呼吸作用，所有以主動(dòng)運(yùn)輸跨膜的物質(zhì)運(yùn)輸受影響。2、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸與膜的流動(dòng)性和選擇透過(guò)性有關(guān)，選擇透過(guò)性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是膜上載體蛋白的種類和數(shù)量。3、影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)囊蛩?1)物質(zhì)濃度(在一定濃度范圍內(nèi))自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散(2)O2濃度(3)溫度溫度可影響生物膜的流動(dòng)性和有關(guān)酶的活性，因而影響物質(zhì)的運(yùn)輸速率，如低溫會(huì)使物質(zhì)跨膜運(yùn)輸速率下降。

運(yùn)輸方向?qū)嵗齻渥碳?xì)胞外→細(xì)胞內(nèi)白細(xì)胞吞噬細(xì)菌等①結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：細(xì)胞膜的流動(dòng)性②需消耗能量③不需載體蛋白協(xié)助胞吐細(xì)胞內(nèi)→細(xì)胞外分泌蛋白、神經(jīng)遞質(zhì)的分泌釋放等2、大分子的跨膜運(yùn)輸比一比：自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸與胞吞、胞吐有何主要區(qū)別？答案：前三種物質(zhì)運(yùn)輸方式是小分子和離子的運(yùn)輸方式，不包括大分子，且他們是穿膜運(yùn)輸。胞吞、胞吐是大分子或顆粒性物質(zhì)的運(yùn)輸方式，運(yùn)輸是通過(guò)膜融合實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移的，被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)不直接穿過(guò)生物膜。D鞏固練習(xí)：2、右圖是洋蔥根尖表皮細(xì)胞的細(xì)胞膜在不同含氧情況下從硝酸鉀溶液中吸收K＋和NO3—的曲線圖，對(duì)曲線有關(guān)分析錯(cuò)誤是A影響E、F兩點(diǎn)吸收量不同的主要原因是能量供應(yīng)的差異B影響F、G兩點(diǎn)吸收量不同的主要原因是載體數(shù)量的不同C根尖表皮細(xì)胞吸收K＋和NO3—的載體蛋白種類不同D細(xì)胞對(duì)NO3—的吸收多于K＋是因?yàn)橥寥廊芤褐蠳O3—含量較高氧濃度吸收量EFGNO3—K+D3、(1)由圖甲漏斗液面上升可知，實(shí)驗(yàn)初始時(shí)c兩側(cè)濃度大小是a________b(大于、小于、等于)。由圖乙可知漏斗中溶液吸水速率在________，最終液面不再上升。當(dāng)液面不再上升時(shí)，c兩側(cè)濃度大小是a________b。

(2)圖丙中相當(dāng)于圖甲中c結(jié)構(gòu)的是________(填序號(hào))，結(jié)構(gòu)②當(dāng)中充滿的液體是________。此時(shí)細(xì)胞液的濃度與外界溶液的濃度大小關(guān)系是________。A．細(xì)胞液>外界溶液 B．細(xì)胞液<外界溶液C．細(xì)胞液＝外界溶液 D．都有可能小于下降小于③④⑤外界溶液D(3)把一個(gè)已經(jīng)發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞浸入清水當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞液泡體積增大，說(shuō)明細(xì)胞在滲透吸水，細(xì)胞能否無(wú)限吸水？________，原因是__________________________。(4)把一個(gè)已經(jīng)發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞浸入低濃度的蔗糖溶液中，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞液泡體積在增大。當(dāng)液泡體積不再增大時(shí)，細(xì)胞液濃度是否一定和外界溶液濃度相等？______________。不能細(xì)胞壁對(duì)原生質(zhì)層有支持和保護(hù)的作用不一定1．把哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞置于清水中是獲取細(xì)胞膜的最佳方法，根據(jù)滲透作用的原理，請(qǐng)分析在此過(guò)程中，細(xì)胞的吸水能力的變化情況是()A．逐漸增強(qiáng)B．逐漸降低C．保持不變D．先升高后降低B考點(diǎn)過(guò)關(guān)演練2．將洋蔥表皮細(xì)胞置于30%的蔗糖溶液中，細(xì)胞中含水量的變化用下面哪個(gè)圖表示()CA解析：根據(jù)表格中質(zhì)量轉(zhuǎn)變百分率可知，四組馬鈴薯?xiàng)l分別在Ⅰ～Ⅳ四種液體中發(fā)生了吸水、失水、失水和吸水失水達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡四種情況，由此可推知外界四種溶液濃度大小為Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅰ。

4．下列關(guān)于物質(zhì)運(yùn)輸?shù)恼f(shuō)法正確的是()A．鉀離子主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞，對(duì)維持細(xì)胞內(nèi)液滲透壓起重要作用B．尿液中的尿素含量遠(yuǎn)高于原尿中，是因?yàn)槟I小管具有很強(qiáng)的分泌功能C．糖醋蒜在腌制中慢慢具有糖