内容正文:
模块一 分子与细胞
概念一 细胞是生物体结构与生命活动的基本单位
重点01 细胞由多种多样的分子组成
重点02 各种细胞具有相似的基本结构,细胞各部分结构既分工又合作
概念二 细胞的生存需要能量和营养物质,并通过分裂实现增殖
重点03 物质通过被动运输、主动运输等方式进出细胞
重点04 细胞的功能绝大多数基于化学反应
重点05 细胞会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命历程
酶和ATP
(1)消耗能量的运输方式并不一定就是主动运输,胞吞和胞吐也消耗能量
(2)生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式运输的,如RNA和蛋白质可通过核孔出入细胞核。
(3)与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外,还有合成载体蛋白的场所——核糖体。
重点03 物质通过被动运输、主动运输等方式进出细胞
载体蛋白、通道蛋白、离子泵、Na+-葡萄糖同向转运体(协同运输)
载体蛋白是几乎所有类型的生物膜上普遍存在的膜蛋白分子。每种载体蛋白能与特定的溶质分子结合,通过一系列构象的改变介导溶质分子跨膜转运。
离子泵是镶嵌在质膜脂质双分子层中具有运输功能的ATP酶,不同的ATP酶运输不同的离子,故称离子泵,离子泵直接利用ATP作为能源。属于主动运输。
通道蛋白是一类膜蛋白,是横跨膜形成亲水通道,允许大小适宜的分子和带电离子通过。通道蛋白的运输作用具有选择性。只参与被动运输,在运输过程中并不与被运输的分子结合,也不会移动,可分为两大类:离子通道和水通道。
重点03 物质通过被动运输、主动运输等方式进出细胞
主动运输的三种类型
(ATP直接供能)
同向协同转运蛋白和反向协同转运蛋白
所利用的能量储存在一种溶质的电化学梯度中
光能—细菌质膜上的H+泵
重点03 物质通过被动运输、主动运输等方式进出细胞
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贾格道夫实验:1963年,在黑暗条件下把离体的叶绿体类囊体置于pH=4的酸性溶液中平衡,让类囊体腔的pH下降至4。平衡后将类囊体转移到含有ADP和Pi的pH=8的缓冲溶液中,一段时间后有ATP产生。
类囊体膜内外存在H+浓度差是类囊体合成ATP的直接动力。
重点03 物质通过被动运输、主动运输等方式进出细胞
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对点训练
强调:某物质的具体运输方式并不唯一,需要根据具体情况去分析判定
钠钾泵在细胞内外建立Na+浓度梯度,相当于储存了电势能。小肠绒毛上皮细胞通过消耗这一电势能主动吸收葡萄糖。
葡萄糖浓度
问题:①小肠绒毛上皮细胞游离面通过何种方式吸收葡萄糖?
②其基底侧通过何种方式将葡萄糖转运出去?
③这样的运输方式对于机体减少能量消耗有何积极意义?
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例1(2022·全国)植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞,分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中,当水分交换达到平衡时观察到:①细胞a未发生变化;②细胞b体积增大;③细胞c发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换,下列关于这一实验的叙述,不合理的是
A.水分交换前,细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度
B.水分交换前,细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c
C.水分交换平衡时,细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度
D.水分交换平衡时,细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度
C
质壁分离和质壁分离复原过程中细胞的动态变化(细胞液的渗透压、液泡大小、细胞壁和原生质层的位置关系、细胞行为)
例2.某同学为观察植物细胞的质壁分离和复原,将同一植物相同部位的细胞(细胞液浓度相同)分别置于相同浓度的KNO3溶液和蔗糖溶液中,发生质壁分离后再置于蒸馏水中。实验过程中两组细胞的液泡体积随时间的变化曲线如图所示。下列相关叙述正确的是
A.曲线Ⅰ表示蔗糖组细胞的液泡体积的变化
B.植物细胞自a点开始从外界溶液中吸收溶质分子
C.b点时,水分子进出植物细胞达到动态平衡
D.c点时,液泡体积不变,两组实验中细胞的细胞液浓度相等
C
例3.(2021山东) 液泡是植物细胞中储存 Ca2+的主要细胞器,液泡膜上的 H+焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输 H+,建立液泡膜两侧的 H+浓度梯度。该浓度梯度驱动 H+通过液泡膜上的载体蛋白CAX完成跨膜运输,从而使Ca2+以与 H+相反的方向同时通过 CAX 进行进入液泡并储存。下列说法错误的是( )
A. Ca2+通过 CAX 的跨膜运输方式属于协助扩散
B. Ca2+通过 CAX 的运输有利于植物细胞保持坚挺
C. 加入 H+焦磷酸酶抑制剂,Ca2+通过 CAX 的运输速率变慢
D. H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输
A
例4.(2020·江苏)如图①~⑤表示物质进出小肠上皮细胞的几种方式,下列叙