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第7讲 细胞的物质输入和输出（课件精讲）-【一轮精讲】备战2024年高考生物一轮复习课件精讲和题型归纳
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这是一份第7讲 细胞的物质输入和输出（课件精讲）-【一轮精讲】备战2024年高考生物一轮复习课件精讲和题型归纳，共28页。PPT课件主要包含了渗透作用，水分子，半透膜，S1＞S2，甲液面高于乙液面，水进出细胞的原理，2现象，实验原理，实验步骤，正常状态下等内容，欢迎下载使用。
考点一 渗透作用与细胞的吸水和失水
1.概念：_______ (或其它溶剂分子)通过_____________由低浓度溶液向高浓度溶液扩散的现象。
2.渗透作用产生的条件：
思考：下列属于渗透作用的是_____________。A.水分子通过细胞壁 B.葡萄糖分子通过细胞膜；C.滴一滴红墨水到清水中，清水变红 D.水分子通过细胞膜。
提示：渗透作用是水分子通过半透膜的扩散。
1.若初始时，S1的浓度大于S2，则漏斗液面会上升，当达到动态平衡时，S1与S2溶液浓度的大小关系为：_______________。2.若初始时，S1的浓度大于S2，但S1和S2溶液的溶质分子也可能通过半透膜，则发生的现象是___________________。
漏斗液面先上升，后下降，最后两者液面持平。
3.如图2装置，假设葡萄糖溶液和蔗糖溶液的质量分数浓度都为10%，则甲、乙液面发生的变化是______________________，达到动态平衡时，甲、乙液面的高低情况是__________________。4.如果葡萄糖分子能通过半透膜，而蔗糖分子不能通过，则图2中甲、乙液面发生的变化是____________________________________。
甲液面上升，乙液面下降
甲液面先上升，后下降，最后甲、乙液面持平
1.动物细胞的吸水和失水
(1)原理：_____________。(2)现象：
2.植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)
(1)原理：_____________。
考点二 探究植物细胞的吸水和失水
(1)细胞壁和原生质层的伸缩能力不同：________________________。(2)当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞就失水，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。但原生质层的伸缩性比细胞壁大——出现质壁分离；将发生质壁分离的细胞放在比细胞液浓度小的外界溶液中时，细胞又会吸水，原生质层会恢复原来的状态——出现质壁分离复原。
原生质层的伸缩性大于细胞壁
▼植物细胞发生(明显)质壁分离的原因(或条件)： ①具有中央液泡（即成熟的植物细胞）； ②原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大； ③细胞液浓度小于外界溶液浓度。 提示：死的植物细胞不发生质壁分离与复原。
滴加0.3g/mL蔗糖溶液
1.为什么选用紫色洋葱鳞片叶的外表皮？_________________________________________。
紫色洋葱表皮细胞是因为其有大液泡，且细胞液呈紫色，便于观察 。
2.如果没有紫色洋葱鳞片叶的外表皮，可用什么材料替代？________。
(1)具有鲜艳色彩的花瓣；(2)叶肉细胞，叶绿体的存在有利于实验现象的观察。(3)使用白色紫色洋葱鳞片叶的外表皮，蔗糖溶液(外界溶液)中添加染色剂(伊红)，也有利于实验现象的观察。
3.如果该实验中将0.3g/mL的蔗糖溶液换成0.6g/mL甚至是0.9g/mL的蔗糖溶液，实验结果将有何不同？________。
提示：开始时外界溶液浓度过高，细胞迅速发生质壁分离，而后细胞因在短时间内失水过多而死亡，再将其置于清水中不会发生质壁分离复原。
4.该实验不用蔗糖溶液，而换用同样浓度的尿素、甘油或硝酸钾溶液，会出现怎样的实验现象？为什么？
提示：先是发生质壁分离，一段时间后，又会质壁分离自动复原。因为植物细胞会选择性吸收尿素分子、甘油分子或NO3-、K+，使细胞液浓度增大，外界溶液浓度降低，植物细胞吸水而发生自动复原。
C：0.3g/L的蔗糖溶液
B：0.3ml/L的甘油溶液
5.将同一植物的细胞分别置于清水、0.3ml/L的蔗糖溶液和0.5ml/L的甘油溶液中，测得原生质层的体积变化如图所示。请指出A、B、C曲线对应的溶液？
考点三 物质出入细胞的方式
(一)自由扩散(简单扩散)
1.概念：物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式。2.特点：(1)运输方向：从高浓度到低浓度。(2)不需要转运蛋白的协助。(3)不消耗细胞代谢所释放的能量(ATP)。3.举例：
水(更多是指协助扩散进出细胞)；氧气、二氧化碳等气体；甘油、乙醇、苯、脂肪酸等脂溶性物质。
(二)协助扩散(易化扩散)
1.概念：借助膜上的 转运蛋白 进出细胞的物质扩散方式。2.特点：(1)运输方向：顺浓度梯度(高浓度一侧到低浓度一侧)(2)需要转运蛋白的协助；(3)不需要消耗能量。3.举例：①血浆中的葡萄糖进入红细胞。②水分子通过水通道蛋白进出细胞。③Na+进入神经元和K+出神经元。
1.概念：位于膜上能帮助小分子或离子过膜的一类蛋白质分子。2.类型：(1)载体蛋白：只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的变化。(2)通道蛋白：只容许自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子和离子通过。分子或离子通过时，不需要与其相结合。
▼转运蛋白的特点：1.转运蛋白具有高度的特异性(专一性)，一种转运蛋白通常只能转运一类分子或离子。2.载体蛋白与分子或离子的结合是可逆的，即它转运到一侧后，就会与所运载的分子或离子分离。3.转运蛋白具有饱和现象：转运蛋白的转运效率与分子在膜两侧的浓度梯度的大小有关。 当某种物质的浓度达到一定数量，细胞膜上的转运蛋白趋于饱和时，细胞吸收该转运蛋白运载的物质的速率不再随物质的浓度的增大而增大。
1.概念：物质 逆浓度梯度 进行跨膜运输，需要 载体蛋白 的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。
3.特点：①从低浓度到高浓度(逆浓度运输)；②需要载体蛋白的协助；③需要消耗能量(ATP)。4.意义：保证活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。
5.举例：大多数离子进出细胞；葡萄糖、氨基酸有机小分子进出细胞。
▼讨论：1.指出图中A、B、C分别代表哪种结构或物质？2.指出图中a、b、c、d、e分别代表哪种跨膜运输方式？3.c、d两种运输方式有何不同？
糖类(糖被)、蛋白质、磷脂(双分子层)
2.a、e代表主动运输；b代表自由扩散，c、d代表协助扩散
3.c是通道蛋白介导的协助扩散；d是载体蛋白介导的协助扩散。
二、胞吞和胞吐(囊泡运输)
▼囊泡运输的特点：(1)运输的是大分子或颗粒性物质。(2)需形成囊泡，完成需依赖于生物膜的流动性。(3)要消耗能量，不需要转运蛋白的参与。
三看法快速判断物质出入细胞的方式
考点四 影响物质跨膜运输的因素和实验探究
1.影响物质跨膜运输因素的分析
2.探究物质跨膜运输方式的实验设计思路
(1)探究是主动运输还是被动运输
(2)探究是自由扩散还是协助扩散
考点一 渗透作用与细胞的吸水和失水
1.概念：_______ (或其它溶剂分子)通过_____________由低浓度溶液向高浓度溶液扩散的现象。
2.渗透作用产生的条件：
思考：下列属于渗透作用的是_____________。A.水分子通过细胞壁 B.葡萄糖分子通过细胞膜；C.滴一滴红墨水到清水中，清水变红 D.水分子通过细胞膜。
提示：渗透作用是水分子通过半透膜的扩散。
1.若初始时，S1的浓度大于S2，则漏斗液面会上升，当达到动态平衡时，S1与S2溶液浓度的大小关系为：_______________。2.若初始时，S1的浓度大于S2，但S1和S2溶液的溶质分子也可能通过半透膜，则发生的现象是___________________。
漏斗液面先上升，后下降，最后两者液面持平。
3.如图2装置，假设葡萄糖溶液和蔗糖溶液的质量分数浓度都为10%，则甲、乙液面发生的变化是______________________，达到动态平衡时，甲、乙液面的高低情况是__________________。4.如果葡萄糖分子能通过半透膜，而蔗糖分子不能通过，则图2中甲、乙液面发生的变化是____________________________________。
甲液面上升，乙液面下降
甲液面先上升，后下降，最后甲、乙液面持平
1.动物细胞的吸水和失水
(1)原理：_____________。(2)现象：
2.植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)
(1)原理：_____________。
考点二 探究植物细胞的吸水和失水
(1)细胞壁和原生质层的伸缩能力不同：________________________。(2)当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞就失水，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。但原生质层的伸缩性比细胞壁大——出现质壁分离；将发生质壁分离的细胞放在比细胞液浓度小的外界溶液中时，细胞又会吸水，原生质层会恢复原来的状态——出现质壁分离复原。
原生质层的伸缩性大于细胞壁
▼植物细胞发生(明显)质壁分离的原因(或条件)： ①具有中央液泡（即成熟的植物细胞）； ②原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大； ③细胞液浓度小于外界溶液浓度。 提示：死的植物细胞不发生质壁分离与复原。
滴加0.3g/mL蔗糖溶液
1.为什么选用紫色洋葱鳞片叶的外表皮？_________________________________________。
紫色洋葱表皮细胞是因为其有大液泡，且细胞液呈紫色，便于观察 。
2.如果没有紫色洋葱鳞片叶的外表皮，可用什么材料替代？________。
(1)具有鲜艳色彩的花瓣；(2)叶肉细胞，叶绿体的存在有利于实验现象的观察。(3)使用白色紫色洋葱鳞片叶的外表皮，蔗糖溶液(外界溶液)中添加染色剂(伊红)，也有利于实验现象的观察。
3.如果该实验中将0.3g/mL的蔗糖溶液换成0.6g/mL甚至是0.9g/mL的蔗糖溶液，实验结果将有何不同？________。
提示：开始时外界溶液浓度过高，细胞迅速发生质壁分离，而后细胞因在短时间内失水过多而死亡，再将其置于清水中不会发生质壁分离复原。
4.该实验不用蔗糖溶液，而换用同样浓度的尿素、甘油或硝酸钾溶液，会出现怎样的实验现象？为什么？
提示：先是发生质壁分离，一段时间后，又会质壁分离自动复原。因为植物细胞会选择性吸收尿素分子、甘油分子或NO3-、K+，使细胞液浓度增大，外界溶液浓度降低，植物细胞吸水而发生自动复原。
C：0.3g/L的蔗糖溶液
B：0.3ml/L的甘油溶液
5.将同一植物的细胞分别置于清水、0.3ml/L的蔗糖溶液和0.5ml/L的甘油溶液中，测得原生质层的体积变化如图所示。请指出A、B、C曲线对应的溶液？
考点三 物质出入细胞的方式
(一)自由扩散(简单扩散)
1.概念：物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式。2.特点：(1)运输方向：从高浓度到低浓度。(2)不需要转运蛋白的协助。(3)不消耗细胞代谢所释放的能量(ATP)。3.举例：
水(更多是指协助扩散进出细胞)；氧气、二氧化碳等气体；甘油、乙醇、苯、脂肪酸等脂溶性物质。
(二)协助扩散(易化扩散)
1.概念：借助膜上的 转运蛋白 进出细胞的物质扩散方式。2.特点：(1)运输方向：顺浓度梯度(高浓度一侧到低浓度一侧)(2)需要转运蛋白的协助；(3)不需要消耗能量。3.举例：①血浆中的葡萄糖进入红细胞。②水分子通过水通道蛋白进出细胞。③Na+进入神经元和K+出神经元。
1.概念：位于膜上能帮助小分子或离子过膜的一类蛋白质分子。2.类型：(1)载体蛋白：只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的变化。(2)通道蛋白：只容许自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子和离子通过。分子或离子通过时，不需要与其相结合。
▼转运蛋白的特点：1.转运蛋白具有高度的特异性(专一性)，一种转运蛋白通常只能转运一类分子或离子。2.载体蛋白与分子或离子的结合是可逆的，即它转运到一侧后，就会与所运载的分子或离子分离。3.转运蛋白具有饱和现象：转运蛋白的转运效率与分子在膜两侧的浓度梯度的大小有关。 当某种物质的浓度达到一定数量，细胞膜上的转运蛋白趋于饱和时，细胞吸收该转运蛋白运载的物质的速率不再随物质的浓度的增大而增大。
1.概念：物质 逆浓度梯度 进行跨膜运输，需要 载体蛋白 的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。
3.特点：①从低浓度到高浓度(逆浓度运输)；②需要载体蛋白的协助；③需要消耗能量(ATP)。4.意义：保证活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。
5.举例：大多数离子进出细胞；葡萄糖、氨基酸有机小分子进出细胞。
▼讨论：1.指出图中A、B、C分别代表哪种结构或物质？2.指出图中a、b、c、d、e分别代表哪种跨膜运输方式？3.c、d两种运输方式有何不同？
糖类(糖被)、蛋白质、磷脂(双分子层)
2.a、e代表主动运输；b代表自由扩散，c、d代表协助扩散
3.c是通道蛋白介导的协助扩散；d是载体蛋白介导的协助扩散。
二、胞吞和胞吐(囊泡运输)
▼囊泡运输的特点：(1)运输的是大分子或颗粒性物质。(2)需形成囊泡，完成需依赖于生物膜的流动性。(3)要消耗能量，不需要转运蛋白的参与。
三看法快速判断物质出入细胞的方式
考点四 影响物质跨膜运输的因素和实验探究
1.影响物质跨膜运输因素的分析
2.探究物质跨膜运输方式的实验设计思路
(1)探究是主动运输还是被动运输
(2)探究是自由扩散还是协助扩散
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