《高考生物一輪總復習 第4章 第13節(jié) 物質跨膜運輸的實例和方式、生物膜的流動鑲嵌模型課件（必修1）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考生物一輪總復習 第4章 第13節(jié) 物質跨膜運輸的實例和方式、生物膜的流動鑲嵌模型課件（必修1）（60頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。
1、第4章細胞的物質輸入和輸出考綱內容能力要求命題分析物質出入細胞的方式實驗：(1) 通過模擬實驗探究膜的透性(2) 觀察植物細胞的質壁分離和復原實驗與探究能力實驗與探究能力1.近兩年新課標卷主要以選擇題的形式，考查了細胞膜的組成、結構與功能，滲透作用的原理、實質及應用，以及物質出入細胞的各種方式及所需的條件。2.命題趨勢：以選擇題或者非選擇題的形式，并結合相關圖表作為知識載體進行考查。第1、2、3節(jié)物質跨膜運輸的實例和方式、生物膜的流動鑲嵌模型一、物質跨膜運輸的實例1滲透作用的原理：半透膜濃度差(1)滲透作用的產生條件：具有_。半透膜兩側的溶液具有_。(2)滲透作用的實質：單位時間由清水進入蔗糖
2、溶液中的水分子_由蔗糖溶液進入清水中的水分子，導致蔗糖溶液液面_。多于升高內容動物細胞植物細胞條件細胞膜具有選擇透過性，相當于_細胞內溶液與細胞外溶液具有濃度差細胞壁具有全透性原生質層( 由_ 、_、_組成)相當于_細胞液與外界溶液具有濃度差原理滲透作用滲透作用水分子運動方向低濃度溶液高濃度溶液低濃度溶液高濃度溶液2細胞的吸水和失水：半透膜細胞膜液泡膜細胞質半透膜內容動物細胞植物細胞現象外界溶液濃度小于細胞質濃度時，細胞吸水膨脹外界溶液濃度大于細胞質濃度時，細胞失水皺縮外界溶液濃度等于細胞質濃度時，水分子進出細胞處于動態(tài)平衡，細胞形態(tài)基本不變當外界溶液濃度細胞液濃度時，細胞就通過_失水，植物細
3、胞發(fā)生_現象將 _ 的植物細胞放入清水中，此時細胞液的濃度大于外界清水，植物細胞就吸水，發(fā)生質壁分離復原現象（續(xù)表）滲透作用質壁分離已發(fā)生質壁分離時間 科學家實驗結論19 世紀末歐文頓用 500 多種物質進行實驗，發(fā)現脂溶性物質更加容易通過細胞膜進入細胞細胞膜由脂質組成20 世紀初從哺乳動物的紅細胞中分離出細胞膜，并進行化學分析細胞膜的主要成分是脂質和蛋白質3.物質跨膜運輸的其他實例：水分子自由通過，一些離子和小分子也可以通過，其他的離子、小分子和_則不能通過。說明細胞膜和其他生物膜都是_。二、生物膜的流動鑲嵌模型1對生物膜結構的探索歷程：大分子選擇透過性膜時間科學家實驗結論1925年將從紅細
4、胞中提取的脂質在空氣水界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積恰為紅細胞表面積的 2 倍細胞膜中的脂質分子必然排列為連續(xù)的兩層1959年羅伯特森在電鏡下看到了細胞膜清晰的暗亮暗的三層結構提出生物膜都是由蛋白質脂質蛋白質三層結構構成的靜態(tài)統(tǒng)一結構1970年將標志了不同顏色的小鼠細胞和人細胞進行融合，融合后的細胞的兩種熒光能均勻分布細胞膜具有流動性1972年桑格和尼克森提出細胞膜的流動鑲嵌模型（續(xù)表）2.流動鑲嵌模型的基本內容：(1)結構模型：(2)結構特點：糖蛋白磷脂雙分子層蛋白質特點：具有一定的_。原因：組成膜的_和_大都是運動的。流動性磷脂分子蛋白質分子運輸方式離子和小分子物質大分子和顆粒物
5、質自由擴散協助擴散主動運輸胞吞(內吞) 胞吐(外排)運輸方向高濃度低濃度_低濃度高濃度_細胞內細胞外運輸動力 _濃度差_ 能量(ATP)能量(ATP)載體不需要_需要不需要_高濃度低濃度細胞外細胞內(1)糖被只分布在細胞膜外表面，是否跨越這個界限，是判斷物質進出細胞膜的標志。濃度差能量(ATP)需要(2)除細胞膜外，其他生物膜的內、外兩側均沒有糖被。三、物質跨膜運輸的方式不需要運輸方式離子和小分子物質大分子和顆粒物質自由擴散協助擴散主動運輸胞吞(內吞)胞吐(外排)模型實例水、CO2、O2、甘油、乙醇、苯紅細胞吸收葡萄糖K+、Ca2+、小腸吸收氨基酸和葡萄糖等白細胞吞噬病菌、變形蟲吞食食物顆粒胰
6、腺細胞分泌胰島素、遞質釋放影響因素細胞膜內外物質的濃度差細胞膜內外物質的濃度差、膜載體的種類和數量膜載體的種類和數量、能量(溫度、氧濃度)細胞膜流動性、能量等細胞膜流動性、能量等（續(xù)表）判斷正誤1載體蛋白的種類決定細胞主動運輸物質的種類。()2 午餐后氨基酸以主動運輸方式進入小腸上皮細胞。()3同一種物質進出不同的細胞時，運輸方式可能不同。)答案：1.2.3.考點一滲透系統(tǒng)的組成及原理分析1滲透系統(tǒng)的組成條件：(1)半透膜：允許水分子等小于半透膜孔徑的物質通過，不允許蔗糖等大于半透膜孔徑的物質通過。如玻璃紙、動物膀胱等。(2)濃度差：半透膜兩側的溶液具有濃度差。兩側溶液的物質的量濃度，大的一側
7、滲透壓高，小的一側滲透壓低，水分子由低濃度一側高濃度一側。兩側溶液中的溶質是否能通過半透膜，若不能，則只是高濃度一側液面升高；若能，則先是高濃度一側液面升高，隨后另一側液面升高，最后兩側液面相平。在達到滲透平衡時，一般兩側溶液的濃度并不相等，因為液面高的一側形成的靜水壓，會阻止溶劑由低濃度一側向高濃度一側擴散。2驗證滲透作用發(fā)生的條件：(1)具有半透膜：(2)具有濃度差：比較項目漏斗內燒杯內溶液濃度MN現象及結論若漏斗內液面上升，則 MN若漏斗內液面不變，則 MN若漏斗內液面下降，則 MN3滲透作用原理的應用：(1)比較不同溶液的濃度大?。簾瓋仁⒌矸廴芤郝┒穬仁⒌庖航Y論變藍不變藍碘能通過半透
8、膜，而淀粉不能不變藍變藍淀粉能通過半透膜，而碘不能變藍變藍淀粉和碘都能通過半透膜不變藍不變藍淀粉和碘都不能通過半透膜(2)探究物質能否通過半透膜(以碘和淀粉為例)： 高考探究 考向1滲透作用的原理和條件例1(2015年海南卷)取生理狀態(tài)相同的某種植物新鮮葉片若干，去除主脈后剪成大小相同的小塊，隨機分成三等份，之后分別放入三種濃度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中，一定時間后測得甲的濃度變小，乙的濃度不變，丙的濃度變大。假設蔗糖分子不進出細胞，則關于這一實驗結果，下列說法正確的是()A實驗前，丙的濃度乙的濃度甲的濃度B乙的濃度不變是因為細胞內蔗糖濃度與乙的濃度相等C實驗中，細胞與蔗糖溶液間的水分移動屬于
9、協助擴散D甲、丙的濃度變化是由水分在細胞與蔗糖溶液間移動引起的解析根據題干分析，生理狀態(tài)相同的葉片其細胞液濃度是相同的，甲濃度細胞液濃度，乙濃度細胞液濃度，丙濃度細胞液濃度，則實驗前甲的濃度乙的濃度丙的濃度，A 錯誤；乙的濃度不變是因為細胞內細胞液濃度與乙的濃度相等，B 錯誤；水分移動屬于自由擴散，C 錯誤；甲、丙的濃度變化是由滲透作用引起的，是由水分在細胞與蔗糖溶液間移動引起的，D 正確。答案D(1)水分子的移動方向是雙向移動，但最終結果是由低濃度溶液流向高濃度溶液的水分子數多。(2)實驗中觀察指標為漏斗內液面變化，但不能用燒杯液面變化作描述指標，因現象不明顯。(3)滲透系統(tǒng)的溶液濃度指物質
10、的量濃度，而非質量濃度，實質是指滲透壓。(4)滲透平衡只意味著半透膜兩側水分子移動達到平衡狀態(tài)，既不可看作沒有水分子移動，也不可看作兩側溶液濃度絕對相等。考向2 滲透作用原理的應用例2(2014年新課標卷)將某植物花冠切成大小和形狀相同的細條，分為 a、b、c、d、e 和 f 組(每組的細條數相等)，取上述 6 組細條分別置于不同濃度的蔗糖溶液中，浸泡相同時間后測量各組花冠細條的長度，結果如下圖所示。假如蔗糖溶液與花冠細胞之間只有水分交換，則()A實驗后，a 組液泡中的溶質濃度比 b 組的高B浸泡導致 f 組細胞中液泡的失水量小于 b 組的Ca 組細胞放在蔗糖溶液中失水或吸水所耗 ATP 大于
11、 b組D使細條在浸泡前后長度不變的蔗糖濃度介于 0.40.5 molL1 之間解析實驗前長度/實驗后長度的比值為1 時，水分進出細胞達到平衡；比值小于1 表明細胞吸水，且比值越小花冠吸水越多；比值大于1 表明細胞失水，且比值越大，花冠失水越多。據圖可推知a 組吸水多于b 組，因此實驗后a 組液泡中溶質濃度低于b 組；f 組比值大于b 組，因此失水量大于b 組；水分子進出細胞的方式是自由擴散，不消耗能量；由c 組吸水，d 組失水可知細條細胞液濃度介于0.40.5 molL1 之間。答案D【考點練透】1下圖 1 表示物質擴散的圖解，圖 2 是設計證明圖 1 物質)擴散成立的實驗裝置。下列有關敘述，
12、正確的是(A圖甲中水柱 a 將持續(xù)上升B圖甲中水柱 a 將先上升后下降C圖乙中水柱 b 將持續(xù)上升D圖乙中水柱 b 將先上升后下降解析：甲漏斗淀粉不能通過半透膜到達清水，漏斗淀粉溶液濃度高于清水，一開始清水往漏斗溶液流動，水柱 a 將上升，一段時間后，由于水柱壓力，水柱不再上升，處于平衡，AB錯誤。乙漏斗葡萄糖溶液濃度高于清水，一開始清水流向漏斗，水柱 b 上升，由于葡萄糖能通過半透膜來到清水，故一段時間后，漏斗葡萄糖溶液濃度下降，水槽溶液濃度上升，水柱 b 下降，C 錯誤，D 正確。答案：D2(2015 年湖南長沙模擬)某生物興趣小組利用下圖所示的滲透裝置進行了下列的驗證實驗，裝置中半透膜只
13、允許水分子自由穿過，所有實驗起始時 AB 兩側液面齊平，若實驗涉及多組裝置，則每組標記為 A1B1、A2B2請回答以下問題：(1)為驗證“濃度差是滲透現象發(fā)生的必要條件”，取上圖裝置 3 個，A1B1 均為質量分數為 3%的淀粉溶液，A2B2分別為質量分數為 3%和5%的淀粉溶液，A3B3分別為質量分數為 3%的淀粉溶液和 5%葡萄糖溶液，靜置一段時間后，各組液面高度情況為 A1_B1 ，A2_B2 ，A3_B3(填“等于”“高于”或“低于”)。(2)為驗證“酶具有專一性”，AB 兩側分別加入質量分數為 3%的蔗糖溶液和麥芽糖溶液，在 30 水浴鍋中保溫一段時間后，向兩側加入等量的_，繼續(xù)保溫
14、一段時間，待反應完全后，可觀察到 B 側液面高于 A 側；若將水浴鍋溫度調節(jié)至80 再重復上述實驗，則觀察不到液面變化，原因是_。(3)若半透膜只允許水分子和單糖分子自由穿過，在 30 水 浴 鍋 中 再 重 復 (2) 實 驗 過 程 ， 則 可 觀 察 到 B 側 液 面_，達到平衡時 A 側液面_(填“等于”“高于”或“低于”)B 側液面。解析：(1)當半透膜兩側溶液濃度相同時，單位時間內半透膜兩側擴散的水分子數相同，所以液面高度 A1 等于 B1；當半透膜兩側溶液濃度不同時，單位時間內由低濃度一側通過半透膜擴散到高濃度一側的水分子數多于由高濃度一側擴散到低濃度一側的水分子數，所以液面高
15、度 A2 低于 B2，A3 低于 B3。(2)根據題意可知，反應完全后，可觀察到B 側液面高于 A 側，說明加入酶后B 側溶液濃度變大，導致水分子由A 側擴散到B側，由于B 側加入的是麥芽糖溶液，可知兩側加入的是麥芽糖酶，催化B 側的麥芽糖水解使B 側溶液濃度變大，但不能催化A 側的蔗糖水解。80 的高溫導致酶變性失活，因此AB 兩側都不發(fā)生水解反應，兩側溶液濃度仍然相同，所以觀察不到液面變化。(3)若半透膜只允許水分子和單糖分子自由穿過，在30水浴鍋中再重復(2)實驗過程，由于B側麥芽糖被水解為單糖，溶液濃度變大，則可觀察到 B 側液面升高；隨后由于水分子和單糖分子都可以自由穿過半透膜，又會
16、導致B 側液面下降；達到平衡時A 側液面高于B 側液面。答案：(1)等于低于低于(2)麥芽糖酶高溫導致酶變性失活(3)先上升后下降高于考點二影響物質跨膜運輸的因素1物質跨膜運輸方式圖解：2影響物質跨膜運輸的因素：(1)物質濃度：(2)氧氣濃度：(3)溫度：溫度可影響生物膜的流動性和酶的活性，因而會影響物質跨膜運輸的速率。(4)載體：3不同因素對主動運輸的影響不同：(1)內因遺傳因素：(2)外因主要是影響呼吸作用的因素：方法技巧物質進出細胞的方式判斷(1)根據分子大小與是否需要能量、載體蛋白：(2)根據運輸方向：逆濃度梯度的跨膜運輸方式是主動運輸。生物或細胞培養(yǎng)液對某一物質吸收是否改生物或細胞培
17、養(yǎng)液對物質吸收速率是否改探究物質跨膜方式的實驗設計(1)探究是主動運輸還是被動運輸：呼吸抑制劑變，改變?yōu)橹鲃舆\輸，沒有改變?yōu)楸粍舆\輸。(2)探究是自由擴散還是協助擴散：蛋白抑制劑(或蛋白酶)變，若改變?yōu)閰f助擴散，不改變?yōu)樽杂蓴U散。 高考探究 考向1物質出入細胞的方式例1(2014年浙江卷)下列關于物質出入細胞方式的敘述，正確的是()A被細胞胞吞的一定是固體物質B突觸前膜釋放乙酰膽堿屬于協助擴散C通過載體蛋白的物質轉運屬于主動運輸D胞吐過程一定會產生分泌泡與質膜的融合解析胞吞作用包括吞噬作用和胞飲作用，吞噬作用是以大的囊泡形式，內吞較大的固體顆粒，而胞飲作用則是將滴狀液體吞入細胞內的過程，故A
18、錯。突觸前膜釋放乙酰膽堿屬于胞吐作用，B項錯誤。通過載體蛋白的物質轉運包括主動運輸和協助擴散，C項錯誤。胞吐的過程一定會產生分泌泡與質膜(細胞膜)融合，故D項正確。答案D培養(yǎng)瓶中氣體溫度/離子相對吸收/%空氣17100氮氣1710空氣328考向2影響物質出入細胞方式的因素例2 (2015年新課標卷)將三組生理狀態(tài)相同的某植物幼根分別培養(yǎng)在含有相同培養(yǎng)液的密閉培養(yǎng)瓶中，一段時間后，測定根吸收某一礦質元素離子的量。培養(yǎng)條件及實驗結果見下表：下列分析正確的是()A有氧條件有利于該植物幼根對該離子的吸收B該植物幼根對該離子的吸收與溫度的變化無關C氮氣環(huán)境中該植物幼根細胞吸收該離子不消耗 ATPD與空氣
19、相比，氮氣環(huán)境有利于該植物幼根對該離子的吸收解析由表格信息可知，同樣溫度條件下，空氣瓶中離子相對吸收量大，說明有氧條件有利于根對離子的吸收，A 正確。同樣的空氣，不同溫度條件下離子的相對吸收量不同，說明溫度變化影響根對離子的吸收，B 錯誤。同樣的溫度條件下，氮氣環(huán)境中根對離子的相對吸收量少，說明根對離子的吸收需要消耗能量(ATP)，且氮氣環(huán)境中不利于根對該離子的吸收，C、D 錯誤。答案A【考點練透】3(2016 年河南鄭州二模)下列關于物質跨膜運輸的敘述，錯誤的是()A主動運輸需要載體蛋白和 ATPB胃蛋白酶需載體蛋白的協助才能進入消化道C氧氣以自由擴散的方式進入肺泡上皮細胞D水鹽調節(jié)過程中，
20、腎小管上皮細胞對水的重吸收屬于被動運輸解析：胃蛋白酶為生物大分子，進出細胞的方式為胞吞胞吐，不需要載體蛋白的協助。答案：B4下圖為體內部分細胞的物質運輸情況，下列分析錯誤的是()A圖表示小腸絨毛上皮細胞吸收甘油的速度隨消化道內甘油濃度變化的情況B圖表示神經元興奮時，Na+流入神經元的速度隨細胞內外濃度差的影響C圖表示小腸絨毛上皮細胞吸收葡萄糖的速度隨消化道內葡萄糖濃度變化的情況Na+流入神經元是協助擴散，可表示影響因素為濃度和載體D圖表示胰島 B 細胞分泌胰島素的速度隨細胞內O2 濃度變化的情況解析：甘油進出細胞方式為自由擴散，運輸動力為濃度差，圖橫坐標可表示濃度，運輸方式為自由擴散；神經元興
21、奮時，蛋白數量，運輸方式為協助擴散或主動運輸；小腸絨毛上皮細胞吸收葡萄糖是主動運輸，可表示影響因素為濃度和載體蛋白數量，運輸方式為協助擴散或主動運輸；胰島B 細胞分泌胰島素是胞吐作用，不需要載體，需要能量，分泌速度在一定范圍內可隨著O2 濃度而增加。答案：D實驗探究植物細胞的吸水和失水1實驗原理：成熟(有明顯液泡)的植物細胞能夠與外界溶液組成一個滲透系統(tǒng)，通過滲透作用的方式吸水或失水。2方法步驟與現象：(1)自身對照的概念：指實驗組與對照組在同一對象上進行，不另設對照組。對照組：實驗操作前的狀態(tài)、現象。實驗組：實驗操作后的狀態(tài)、現象。(2)在“植物細胞的吸水和失水”實驗中存在自身對照，分析如下
22、：實驗對象：同一成熟的植物細胞。觀察對象：液泡大小和顏色的變化。a 過程：第一次對照b 過程：第二次對照操作：高濃度溶液處理對照：自然狀態(tài)與質壁分離狀態(tài)操作：低濃度溶液處理對照：復原后狀態(tài)與質壁分離狀態(tài)組別實驗組5 分鐘再過 5 分鐘滴加清水 5 分鐘0.3 g/mL蔗糖溶液x無變化質壁分離復原0.5 g/mL蔗糖溶液質壁分離y無變化1 mol/L KNO3溶液質壁分離 質壁分離復原z1 mol/L 醋酸溶液無變化細胞大小無變化細胞大小無變化典例某同學在實驗室中做“植物細胞的吸水和失水”實驗時，在實驗室教師的幫助下，進行了一系列的創(chuàng)新實驗，實驗步驟和現象如下表：對上表的推斷或解釋，不正確的是(
23、)Ax 為質壁分離，因為細胞壁伸縮性弱于細胞膜By 為質壁分離，可能導致細胞失水過多而死亡Cz 為細胞稍增大，細胞液顏色逐漸變淺D組無變化是因為細胞吸水量等于失水量答案D舉一反三(2015 年湖南長沙模擬)下圖為某種植物幼苗(大小、長勢相同)均分為甲、乙兩組后，在兩種不同濃度的 KNO3溶液中培養(yǎng)時鮮重的變化情況(其他條件相同且不變)。下列有關敘述，錯誤的是()A3 h 時，兩組幼苗均已出現萎蔫現象，直接原因是蒸騰作用和根細胞失水解析：6 h 前，鮮重變化已逐漸減緩，說明已開始吸收離子，細胞液濃度增大，但由于蒸騰快，鮮重還在減少。答案：B1下列各項中不可以通過質壁分離與復原實驗加以鑒定的有()
24、A成熟植物細胞的死活B蛋白質、淀粉、纖維素的親水性依次遞減C能進行滲透吸水D原生質層和細胞壁伸縮性大小解析：死亡的成熟植物細胞的細胞膜喪失了選擇透過性，不會發(fā)生質壁分離及其復原，A 正確；質壁分離與復原實驗的原理是滲透作用，而蛋白質、淀粉、纖維素的親水性是通過吸脹吸水實現的，因此無法通過實驗鑒定其親水性，B 錯誤；質壁分離利用的是滲透作用原理，因此能夠證明植物細胞能進行滲透吸水，C 正確；由于原生質層比細胞壁伸縮性大，所以原生質層收縮的多，從而出現了質壁分離及復原現象，D 正確。答案：B2在一個新鮮蘿卜中挖一凹槽，在凹槽中加入濃鹽水，一段時間后，蘿卜變軟，凹槽中水分增多。下列圖示的實驗與此)B
25、D實驗原理差異最大的是(AC答案：B3圖中表示物質濃度或氧氣濃度與物質跨膜運輸速度的關系，下列有關敘述錯誤的是()A如某物質跨膜運輸的速度用與表示，則該物質不應為葡萄糖B如某物質跨膜運輸的速度用與表示，則該物質可能是葡萄糖C限制圖中 A、C 兩點運輸速度的主要因素不同，B、D兩點的限制因素有共同點D將與的曲線補充完整，曲線的起點應從坐標系的原點開始解析：如某物質跨膜運輸的速度可用圖與表示，說明該物質的運輸方式是自由擴散，則該物質不應為葡萄糖，A 正確；如某物質跨膜運輸的速度可用圖與表示，說明該物質的運輸方式是協助擴散，則該物質可能是葡萄糖進入紅細胞，B 正確；限制圖中 A、C 兩點的運輸速度的
26、主要因素分別是物質濃度和氧氣，B、D 兩點的限制因素都是載體的數量，C 正確；圖的補充曲線的起點不能從坐標系的原點開始，因為無氧呼吸也能提供能量，D 錯誤。答案：D4下圖圖甲表示某生物膜結構，圖中 A、B、C、D、E、F 表示某些物質，a、b、c、d 表示物質跨膜運輸方式。圖乙和圖丙表示物質運輸曲線，請據圖回答：(1)A 代表_分子，B 代表_，D 代表_。(2)動物細胞吸水膨脹時 B 的厚度變小，說明 B 具有_。(3)甘油和葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞的過程分別是圖中編號_。(4)若圖甲是癌細胞的細胞膜，則膜上含量較正常細胞減小的物質是_。(5)若圖中是線粒體膜，b 和 c 過程運輸的氣體分別是_。b、c 運輸方式符號圖_所表示的物質運輸曲線。(6)Na、K的運輸方式符合圖_所示曲線。答案：(1)蛋白質磷脂雙分子層糖蛋白(2)一定的流動性(5)O2、CO2 乙(3)b、a (4)D(糖蛋白)(6)丙
高考生物一輪總復習 第4章 第13節(jié) 物質跨膜運輸的實例和方式、生物膜的流動鑲嵌模型課件（必修1）
