第四章 物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?一輪復(fù)習(xí))課件

【典例3】甲狀腺細胞可以將氨基酸和碘合成甲狀腺球蛋白,并且將甲狀腺球蛋白分泌到細胞外,其過程如圖所示。圖中a、b、c是生理過程,①～⑦是結(jié)構(gòu)名稱。分析下列敘述錯誤的是()A.甲圖中b是脫水縮合,產(chǎn)生的水中氧僅來自于氨基酸的—COOH,完成的場所是乙圖①B.細胞內(nèi)的碘濃度遠遠高于血漿中的碘濃度,這表明a是主動運輸過程C.與甲圖c過程有關(guān)的細胞器是乙圖中③②⑤,⑥中形成的蛋白質(zhì)已經(jīng)是成熟蛋白質(zhì)D.在甲狀腺球蛋白合成過程中,膜面積基本保持不變的有②和④,但膜的成分均發(fā)生更新D【典例】細胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。a～d為四個細胞模式圖,對下圖有關(guān)敘述正確的是()A.a、b的細胞中含有線粒體、高爾基體等細胞器,而c、d的細胞中只含有核糖體B.不遵循孟德爾遺傳定律的基因只存在于c和d細胞中C.能進行光合作用的細胞只有a,c一定不能發(fā)生質(zhì)壁分離D.作為合成蛋白質(zhì)場所的結(jié)構(gòu)只分布在a、b、d圖代表的生物中A1.(2013·安徽聯(lián)考)在光學(xué)顯微鏡下可觀察到的結(jié)構(gòu)有()①細胞膜②葉綠體③線粒體④核糖體⑤染色體A.①②③B.①③④C.②③⑤D.②④⑤【解析】選C。在光學(xué)顯微鏡下觀察不到細胞膜和核糖體,可以觀察到葉綠體、線粒體和染色體,這與細胞結(jié)構(gòu)的大小有關(guān)。2.采用一定手段破壞細胞中的高爾基體,下列各項受影響最小的是()A.漿細胞合成并分泌抗體 B.植物細胞進行有絲分裂C.呼吸酶的合成D.興奮在突觸處的傳遞【解析】選C。高爾基體參與分泌蛋白的分泌和神經(jīng)遞質(zhì)的釋放過程,在植物細胞中還參與細胞壁的形成。3.唾液腺細胞合成蛋白質(zhì)并分泌到細胞外需要經(jīng)過的膜結(jié)構(gòu)及穿過的膜層數(shù)分別是()A.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細胞膜、3層B.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細胞膜、4層C.高爾基體→線粒體→細胞膜、4層D.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細胞膜、0層【解析】選D。注意題中分泌蛋白經(jīng)過的結(jié)構(gòu)是“膜結(jié)構(gòu)”,分泌蛋白在核糖體上合成以后,依次要經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和細胞膜。由于運輸?shù)倪^程是以囊泡形式進行的,分泌過程是通過胞吐方式完成的,所以經(jīng)過的生物膜層數(shù)是0。1.(2012·全國卷)下列關(guān)于葉綠體和線粒體的敘述,正確的是()A.線粒體和葉綠體均含有少量的DNAB.葉綠體在光下和黑暗中均能合成ATPC.細胞生命活動所需的ATP均來自線粒體D.線粒體基質(zhì)和葉綠體基質(zhì)所含酶的種類相同A2（安徽高考，2014）.下列關(guān)于線粒體的敘述，正確的是

A.線粒體外膜上的蛋白質(zhì)含量比內(nèi)膜的高B.葡萄糖分解為丙酮酸的過程發(fā)生在線粒體基質(zhì)中C.成人心肌細胞中的線粒體數(shù)量比腹肌細胞的多D.哺乳動物精子中的線粒體聚集在其頭部和尾的基部C3.(2012·海南高考)關(guān)于細胞中細胞器的敘述,錯誤的是()A.大腸桿菌無線粒體,有核C.酵母菌有線粒體,也有葉綠體D.小鼠肝細胞有線粒體,也有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)【解析】選C。A正確,大腸桿菌是原核生物,只有核糖體這一種細胞器,沒有線粒體;B正確,水稻葉肉細胞是成熟的植物細胞,含有葉綠體、液泡;C錯誤,酵母菌屬于真菌,是真核生物,代謝類型為異養(yǎng)兼性厭氧,有線粒體但沒有葉綠體;D正確,小鼠肝細胞為動物細胞,具有線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。B.水稻葉肉細胞有葉綠體,也有液泡10.(2011·安徽高考)AUG是甲硫氨酸的密碼子,又是肽鏈合成的起始密碼子。人體血清白蛋白的第一氨基酸并不是甲硫氨酸,這是新生肽鏈經(jīng)加工修飾的結(jié)果。加工修飾的場所是()A.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體 B.高爾基體和溶酶體C.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和核糖體 D.溶酶體和核糖體【解析】選A。血清白蛋白屬于分泌蛋白。分泌蛋白在核糖體中合成肽鏈,在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體中進行加工修飾,刪去了開頭的一些氨基酸。1實驗材料的選?。?）常用材料：蘚類葉片（或菠菜葉的下表皮）（2）原因：a蘚類葉片很薄，僅有一層葉肉細胞B若選用菠菜葉作材料，撕取帶少許葉肉的下表皮，因為接近下表皮的葉肉細胞是海綿組織，細胞排疏松，細胞分散，易撕取，便于觀察。用高倍鏡顯微鏡觀察葉綠體和線粒體2、染色劑（1）觀察葉綠體時，由于葉綠體本身含有色素，呈

，所以不需要染色。（2）觀察線粒體時，用_______染色，健那綠染液是專一性用于線粒體染色的活細胞染料，能將線粒體染成

。線粒體能在健那綠染液中維持

。健那綠染液綠色藍綠色活性數(shù)小時第四章物質(zhì)跨膜運輸討論1：為什么漏斗內(nèi)的液面會上升？討論2.漏斗內(nèi)的液面會無限上升嗎？為什么？【易錯提醒】(1)水分子的移動方向是雙向移動,但最終結(jié)果是單位體積內(nèi)水分子數(shù)多(低濃度)的溶液流向單位體積內(nèi)水分子數(shù)少(高濃度)的溶液。(2)實驗中觀察指標為漏斗內(nèi)液面變化,但不能用燒杯液面變化作描述指標,因現(xiàn)象不明顯。

1、滲透作用的原理。（1）滲透作用的定義：（2）滲透作用的產(chǎn)生必須具備兩個基本條件：

水分子（或其他溶劑分子）透過半透膜，從低濃度溶液向高濃度溶液的擴散，叫做滲透作用。①具有半透膜：允許水分子（或其他溶劑分子）通過，而不允許溶質(zhì)分子通過。②半透膜兩側(cè)溶液具有濃度差：水分從低濃度流向高濃度?！咀兪接?xùn)練】如圖為滲透作用實驗,開始時如圖甲所示,A代表清水,B、C代表蔗糖溶液,過一段時間后結(jié)果如圖乙,漏斗管內(nèi)液面不再變化,h1、h2表示漏斗內(nèi)液面與清水的液面差。下列說法錯誤的是()A.圖甲中B的濃度一定大于C的濃度B.圖乙中B的濃度一定等于C的濃度C.圖甲A中的水分子擴散到B的速度大于A中水分子擴散到C的速度D.圖乙A中水分子擴散到B的速度等于B中水分子擴散到A的速度B【高考警示】(1)滲透系統(tǒng)的溶液濃度指物質(zhì)的量濃度而非質(zhì)量濃度,實質(zhì)是指滲透壓,如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的質(zhì)量濃度相等,但10%蔗糖溶液的滲透壓小,故水可通過半透膜由蔗糖向葡萄糖溶液移動。(2)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),既不可看作沒有水分子移動,也不可看作兩側(cè)溶液濃度絕對相等。(3)只有活的、成熟的植物細胞才能發(fā)生滲透失水和吸水,從而發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原。

類比推理細胞膜細胞內(nèi)溶液如果將裝置中的漏斗換成紅細胞，能構(gòu)成一個滲透系統(tǒng)嗎？1.當(dāng)外界溶液的濃度低時，紅細胞一定會由于吸水而脹破嗎？2.紅細胞吸水或失水的多少取決于什么條件？外界溶液濃度

等于細胞質(zhì)濃度保持原狀態(tài)外界溶液濃度

大于細胞質(zhì)濃度細胞失水皺縮一、動物細胞的吸水和失水水的進出方向——順相對含量的梯度進出動物細胞的

其他動物細胞的吸水或失水與紅細胞相似外界溶液濃度小于細胞質(zhì)濃度細胞吸水膨脹類比學(xué)習(xí)：討論4:將裝置中的漏斗換成植物細胞能構(gòu)成一個滲透系統(tǒng)嗎?12345原生質(zhì)層成熟植物細胞結(jié)構(gòu)示意圖外界溶液濃度細胞液的濃度，細胞吸水植物細胞質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象外界溶液濃度細胞液的濃度，細胞失水實驗結(jié)論：2、植物細胞質(zhì)壁分離與復(fù)原的原因（1）原因：內(nèi)因：細胞壁伸縮性小，原生質(zhì)層伸縮性大外因：外界溶液濃度__細胞液濃度（2）表現(xiàn)：宏觀上：植物由堅挺到萎蔫微觀上：質(zhì)壁分離：A、液泡大小B、細胞液顏色：淺深C、原生質(zhì)層與細胞壁分離大于觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原1．實驗原理(1)成熟植物細胞的原生質(zhì)層具有選擇透過性，細胞壁和原生質(zhì)層具有一定伸縮性，但原生質(zhì)層的伸縮性

細胞壁。(2)細胞液濃度<外界溶液濃度→細胞液中水分經(jīng)原生質(zhì)層進入外界溶液→

。(3)質(zhì)壁分離細胞的細胞液濃度>外界溶液濃度→外界溶液中的水分經(jīng)原生質(zhì)層進入細胞液→

。2．植物細胞質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原實驗材料選擇新鮮紫色洋蔥鱗片葉外表皮是進行此項實驗的較理想材料。它既容易被剝離而制成臨時裝片，又很容易在顯微鏡下觀察。實踐證明：質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液很容易使洋蔥鱗片葉外表皮細胞發(fā)生質(zhì)壁分離，短時間內(nèi)對細胞的傷害很??；而清水又可使質(zhì)壁分離得到復(fù)原。大于質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原3．實驗步驟[特別提醒](1)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。(2)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對照，該對照方法為自身對照。4．實驗試劑使用(1)使用濃度過高的蔗糖溶液(0.5g/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1mol·L－1的KNO3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)(3)使用質(zhì)量濃度為1mol·L－1的醋酸溶液，則不發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。因為醋酸能殺死細胞，使原生質(zhì)層失去選擇透過性。[拓展提升]P34(1)判斷細胞的死活(2)測定細胞液濃度范圍(3)觀察植物細胞的細胞膜(4)比較不同植物細胞液濃度或溶液的濃度大小剛發(fā)生質(zhì)壁分離所需時間的比較→判斷溶液濃度的大小(時間越短，未知溶液的濃度越大)。5.判斷未知溶液的種類，（硝酸鉀溶液，和蔗糖溶液）6.驗證原生質(zhì)層和細胞壁的伸縮性大小【典例】用同一種完全培養(yǎng)液在兩個相同的容器內(nèi)分別培養(yǎng)水稻幼苗和番茄幼苗,假設(shè)兩植物的吸水速率相同,一段時間后,測定培養(yǎng)液中各種離子與實驗開始時各種離子濃度之比如圖所示,該實驗的結(jié)果不能說明()A.不同植物對各種離子的需要量是不同的B.與番茄相比,水稻對SiO44-需要量大,對Ca2+需要量小C.不同植物根尖細胞膜上載體蛋白的種類和數(shù)量是不同的D.植物對各種離子的吸收速率與溶液中離子的濃度有關(guān)D②實例分析:土壤中O2含量與無機鹽吸收速率的關(guān)系a.AB段表示在一定范圍內(nèi),根吸收離子的速率隨氧分壓的升高而加快。b.BC段表示當(dāng)氧分壓增大到一定值時,根吸收離子的速率不再隨氧分壓升高而加快,這是由于根吸收離子還與根細胞膜上載體蛋白的數(shù)量有關(guān)。【高考警示】(1)植物對水分和無機鹽離子的吸收是兩個相對獨立的過程,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。(2)栽培作物時,不同作物及同一作物的不同生長發(fā)育期對無機鹽離子的需求不同,因此要合理施肥?！就卣寡由臁恐参飳o機鹽離子的選擇性吸收1.實例?有差異?2.結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)細胞膜上載體蛋白的種類和數(shù)量不同。同一植物吸收不同離子不同植物吸收同種離子植物細胞膜對無機鹽離子的吸收具有選擇性3.原因分析(1)內(nèi)因——遺傳因素:(2)外因——主要是呼吸作用影響:①影響因素:不同生物

DNA不同載體蛋白種類、

數(shù)量不同選擇性

吸收同種植物對不同離子的吸收能力不同不同植物對同一離子的吸收能力不同決定

決定

表現(xiàn)土壤中氧氣含量、溫度

影響

呼吸作用ATP生成

主動運輸

影響

[例1]為研究植物a能不能移植到b地生長，某生物學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了一個測定植物a細胞液濃度的實驗方案，實驗結(jié)果如下表：他們又測定了b地土壤溶液濃度。為保證植物a移植后能正常生存，該地土壤溶液的濃度應(yīng)()A．≥0.2g/Ml B．0.15g/mL＜土壤溶液濃度＜0.3g/mLC．＜0.2g/mL D．≤0.2g/mL滲透作用的應(yīng)用C【典例1】將從同一新鮮馬鈴薯塊莖上取得的形狀、質(zhì)量相同的薯條分為數(shù)量相等的四組,分別浸入Ⅰ～Ⅳ四種不同濃度的蔗糖溶液中,1h后,溶液的質(zhì)量變化百分率如表一。從四個不同的新鮮馬鈴薯塊莖上,取得形狀、質(zhì)量相同,數(shù)量相等的薯條①～④組,分別浸入相同濃度的蔗糖溶液中,1h后,薯條的質(zhì)量變化百分率如表二。則表一所列的四種不同濃度的蔗糖溶液中開始時濃度最低,以及表二所列的四組不同薯條中細胞液開始時濃度最低的分別是()表一表二溶液ⅠⅡⅢⅣ薯條①②③④質(zhì)量變化百分率(%)+40-2-3質(zhì)量變化百分率(%)+40-2-3A.Ⅰ、①B.Ⅰ、④C.Ⅳ、①D.Ⅳ、④D【變式訓(xùn)練】將不同植物的三個未發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞置于同一蔗糖溶液中,形態(tài)不再變化后的細胞圖像如下。則有關(guān)各細胞液的濃度判斷正確的是()①實驗前B<A<C②實驗前B>A>C③實驗后B≥A=C④實驗后B<A<CA.①③B.②③C.①④D.②④B協(xié)助擴散自由擴散物質(zhì)進出細胞的方式主動運輸小分子物質(zhì)

大分子物質(zhì)

胞吞

胞吐消耗能量順濃度梯度被動運輸載體蛋白復(fù)習(xí)要點三：物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞娇键c一物質(zhì)的運輸方式

1.幾種運輸方式的比較

物質(zhì)種類運輸方式方向載體蛋白能量實例小分子物質(zhì)被動運輸自由擴散由高濃度向低濃度不需要不需要水、O2、CO2、甘油、乙醇、苯等協(xié)助擴散由高濃度向低濃度需要不需要葡萄糖進入紅細胞主動運輸由低濃度向高濃度需要需要無機鹽離子、氨基酸等大分子物質(zhì)胞吐由膜內(nèi)到膜外不需要需要分泌蛋白等胞吞由膜外到膜內(nèi)不需要需要變形蟲吞食綠膿桿菌0細胞外液濃度運輸速率自由擴散0細胞外液濃度運輸速率協(xié)助擴散主動運輸0氧氣濃度運輸速率0載體數(shù)量運輸速率[易混易錯]特別關(guān)注5個易混易錯點(1)胞吞和胞吐不是跨膜運輸。胞吞和胞吐是借助于膜的融合完成的，與膜的流動性有關(guān)，是大分子和顆粒性物質(zhì)進出細胞的物質(zhì)運輸方式，消耗能量。(2)物質(zhì)進出細胞核并非都通過核孔。核孔是RNA和蛋白質(zhì)等大分子進出細胞核的通道；小分子物質(zhì)進出細胞核是通過跨膜運輸實現(xiàn)的，不通過核孔。(3)Na＋、K＋等無機鹽離子一般以主動運輸進出細胞，但也可通過協(xié)助擴散(或離子通道)進出細胞。2.物質(zhì)跨膜方式圖解【思維拓展】(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,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?！镜淅?】下表是人體成熟紅細胞中與血漿中的K+和Mg2+在不同條件下的含量比較,據(jù)表分析不正確的是()

用魚藤酮處理后 用烏本苷處理后細胞內(nèi)血漿中細胞內(nèi)血漿中細胞內(nèi)血漿中K+1455115135Mg2+351.41.81.4351.4單位:mmol處理前B【變式訓(xùn)練】飯后,小腸腔中葡萄糖濃度比小腸上皮細胞中的高,下列關(guān)于小腸上皮細胞吸收葡萄糖的敘述,正確的是()A.葡萄糖的跨膜運輸不需要載體蛋白,但消耗ATP分解釋放的能量B.葡萄糖的跨膜運輸需要載體蛋白,但不消耗ATP分解釋放的能量C.葡萄糖的跨膜運輸需要載體蛋白,也消耗ATP分解釋放的能量D.葡萄糖的跨膜運輸不需要載體蛋白,也不消耗ATP分解釋放的能量C考點二影響跨膜運輸?shù)囊蛩?/p>

（1）影響自由擴散的因素：（2）影響協(xié)助擴散的因素：（3）影響主動運輸?shù)囊蛩兀杭毎?nèi)外物質(zhì)的濃度差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a、載體的種類和數(shù)量b、能量：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。2.曲線分析(1)物質(zhì)濃度:(2)氧氣濃度:(3)溫度:【高考警示】(1)運輸速率與O2濃度無關(guān)的運輸方式除自由擴散外還有協(xié)助擴散。(2)影響協(xié)助擴散運輸速率的因素除載體蛋白數(shù)量外還有濃度差。

【典例2】如圖中曲線a、b表示物質(zhì)跨膜運輸(不包括胞吞和胞吐)的方式,下列表述錯誤的是()A.只有在氧氣存在時才會發(fā)生方式b所示的物質(zhì)運輸B.質(zhì)壁分離過程中,水分子通過方式a進出細胞C.方式b的最大轉(zhuǎn)運速率與載體蛋白數(shù)量有關(guān)D.b運輸方式能體現(xiàn)細胞膜的選擇透過性A【變式訓(xùn)練】如圖M2曲線表示番茄根細胞對K+的吸收速率和氧分壓的關(guān)系,M1曲線表示在g點改變某種實驗條件后可能出現(xiàn)的變化趨勢。據(jù)圖分析,下列敘述正確的是()AA.f、g兩點催化根細胞細胞呼吸的酶有所不同B.M2曲線g點以后限制K+吸收速率的主要因素是K+的濃度C.g點根細胞內(nèi)參與該過程的細胞器有線粒體、核糖體和中心體D.g點以后,采取中耕松土的措施可使曲線呈現(xiàn)M1的變化趨勢物質(zhì)運輸方式的判斷方法【典例】(2013·合肥模擬)某科學(xué)家在研究細胞膜運輸物質(zhì)時發(fā)現(xiàn)有下列四種關(guān)系,分別用下列四種曲線表示:在研究肝細胞運輸物質(zhì)X時,發(fā)現(xiàn)與曲線②和③相符,試問:細胞膜運輸物質(zhì)X的方式是()A.主動運輸B.自由擴散C.胞吞和胞吐D.協(xié)助擴散D【方法歸納】關(guān)于物質(zhì)運輸方式的判斷,常從以下三個方面歸納:(1)根據(jù)分子大小與載體蛋白、能量的需要判斷:

(2)根據(jù)曲線判斷:①隨物質(zhì)濃度的增加,有飽和點的曲線表示協(xié)助擴散或主動運輸(如圖甲);②成正比關(guān)系的曲線表示自由擴散(如圖乙);③與呼吸作用或氧濃度有關(guān)系的曲線表示主動運輸(如圖丙)。(3)根據(jù)運輸方向判斷:逆濃度梯度運輸?shù)亩际侵鲃舆\輸。

【易錯提醒】(1)需要載體蛋白協(xié)助的運輸方式除主動運輸外,還有協(xié)助擴散。(2)從高濃度到低濃度的運輸方式除自由擴散外,還有協(xié)助擴散,有些主動運輸也可以從高濃度到低濃度運輸。(3)在跨膜運輸方式中,只有主動運輸需要能量。(4)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?！咀兪接?xùn)練】如圖為某種離子跨膜運輸?shù)氖疽鈭D,由此做出的判斷正確的是()A.圖中離子跨膜的正確順序是乙→丙→甲B.離子跨膜有隨機性并消耗ATP中的能量C.磷脂的運動使離子跨膜的通道自動開閉D.圖示的離子跨膜方式為協(xié)助擴散A5.如圖中能正確表示植物根細胞K+吸收量與有關(guān)因素關(guān)系的是()B7.(201