物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗头绞?高中一輪復習)PPT精選文檔

1、第四章 物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗头绞?基礎梳理,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)壁分離復原,特別提醒(1)溶液濃度指物質(zhì)的量濃度，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，相當于一 層半透膜。,選擇性,不同,不同,二、物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?水分子,離子和小分子,離子、小分子和大分子,三、物質(zhì)進出細胞的方式,(1)被動 運輸,高濃度,低濃

2、度,高濃度,低濃度,載體蛋白,1小分子進出細胞,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)量也不同；(2)載體具有飽和現(xiàn)象，當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。,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,半透膜,要點探究,考點一 滲透系統(tǒng)及其應用,1對比分析成熟植物細胞是一個滲透系統(tǒng),原生質(zhì)層,低,高,2.滲透作用原理的拓展應用,(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

3、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)能否通過半透膜(以碘和淀粉為例),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

4、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，吸水能力越大；滲透吸水靠滲透作用的原理，即有濃度差和半透膜。 (2)實

5、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

6、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于0.30M的蔗糖溶液。,B,吸水,“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

7、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^,4大分子物質(zhì)出入細胞的方式膜泡運輸,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

8、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O2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

9、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相對獨立的過程。,(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,當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)基礎是細胞膜的流動性;胞吞

10、和胞吐與主動運輸一樣也需要能量供應,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)囊蛩赜绊懽杂蓴U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)囊蛩兀篴.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。,命題設計,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,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

11、白、能量。 (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)當細胞液濃度外界溶液濃度時，失水，質(zhì)壁分離； 當細胞液濃度外界溶液濃度時，吸水，質(zhì)壁分離復原。,2 實驗步驟,2. 注意事項 (1)在實驗中，當質(zhì)壁分離現(xiàn)象出現(xiàn)后，觀察時間

12、不宜過長，以免細胞因長期處于失水狀態(tài)而死亡，影響質(zhì)壁分離復原現(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

13、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。,1.質(zhì)壁分離和復原的原因 (1)內(nèi)因：原生質(zhì)層相當于一層半透膜； 細胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層。,易 錯 警 示,(2)外因：細胞液和外界溶液的濃度差。 C細胞液C外界溶液透失水質(zhì)壁分離 C細胞液C外界溶液滲透吸水質(zhì)壁分離復原,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

14、部分，常用作植物細胞融合的材料。,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 molL1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)壁分離后又自動復原。(尿素、甘油、乙二醇等現(xiàn)象同上),命題設計,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)壁分離復原現(xiàn)象 CB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，為更準確地判斷A處顏色， 需要更換大光圈進行觀察,濃度過高導致細胞失水過多，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)壁分離現(xiàn)象。 死細胞、動物細胞及未成熟的植物細胞(如根尖分生區(qū)細胞)不發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)