专题04 细胞的物质输入和输出（知识梳理）-【学考复习】2024年高中生物学业水平考试必备考点归纳与测试

专题04 细胞的物质输入和输出 考点01 被动运输 考点02 主动运输与胞吞、胞吐 考点01 被动运输 一、渗透现象及原理分析 1.渗透系统 （1）组成:一个完整的渗透系统,由两个溶液体系(S1、S2)以及两者中间的半透膜组成,如图。 （2）水分的流动判断: ①当溶液浓度S1>S2时,水分就通过半透膜由S2流向S1(总趋势); ②当溶液浓度S1 <S2时,水分就通过半透膜由S1流向S2(总趋势)。 2. 渗透作用 （1）概念：水分子（或其它溶剂分子）通过半透膜的扩散。 （2）发生的条件：需要半透膜；半透膜两侧的溶液具有浓度差。 （3）水运输的方向： 【注意】水分子的移动方向是双向的，但最终呈现的结果是单位体积内水分子数多（低浓度）的溶液流向单位体积内水分子数少（高浓度）的溶液。 （4）溶液渗透压：指溶液中溶质微粒对水的吸引力,大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。 二、水进出动物细胞的原理 1.实验材料:哺乳动物的红细胞(呈双面凹的圆盘状,形态结构变化比较明显)。 2.原理：“半透膜”-细胞膜。“浓度差”-细胞内溶液与外界溶液存在浓度差。 3.现象 (1)外界溶液浓度<细胞质浓度⇒细胞吸水膨胀。 (2)外界溶液浓度>细胞质浓度⇒细胞失水皱缩。 (3)外界溶液浓度=细胞质浓度⇒细胞保持原状。 三、水进出植物细胞的原理 1.水进出植物细胞的原理 （1） 满足发生渗透作用的条件 ①具有半透膜-原生质层相当于半透膜； ②半透膜两侧的溶液具有浓度差：细胞液与外界溶液之间存在浓度差。 2.质壁分离及复原实验 中央液泡逐渐变大，颜色变浅,原生质层逐渐恢复到贴近细胞壁;细胞大小基本不变 中央液泡逐渐变小，颜色变深,原生质层与细胞壁逐渐分离;细胞大小基本不变 3.质壁分离是指细胞壁与原生质层的分离。 【拓展】实验注意事项 （1）选择有中央液泡且液泡带有颜色的细胞作为实验材料，以便于观察。 （2）选材必须是活细胞，死细胞不会出现质壁分离及复原现象。 （3）试剂选择应以不伤害细胞为前提，常用的试剂是质量浓度为0.3g／mL的蔗糖溶液。蔗糖溶液浓度过高，会导致细胞因失水过多而死亡。 （4）实验中，当质壁分离现象出现后，观察时间不宜过长，以防止细胞因长期处于失水状态而死亡，影响复原现象的观察。 （5）本实验存在两组对照实验，均为自身前后对照。自身前后对照指对照组和实验组在同一研究对象上进行，是实验前后之间的对照。 4.质壁分离的应用 ①判断成熟植物细胞是否有生物活性； ②测定细胞液浓度范围； ③比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度； ④鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)。 4、 自由扩散和协助扩散 1.区别 运输方式 特点 例子 影响因素 图示 被 动 运 输 自由扩散 顺浓度梯度运输 不需要转运蛋白协助 不需要消耗能量 气体、水、尿素、甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子 浓度差、温度 协助扩散 顺浓度梯度运输 需要转运蛋白协助 不需要消耗能量 红细胞吸收葡萄糖、水通道蛋白等 浓度差、转运蛋白种类和数量、温度 2.比较载体蛋白和通道蛋白的异同 （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改变。 （2） 通道蛋白 只容许与自身通道直径和形状相匹配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过；不需要与分子或离子结合。 （3）转运蛋白的特性 ①化学本质均为蛋白质。 ②专一性：一种转运蛋白在对细胞内外物质进行转运时只能转运一种或性质非常相近的一类物质。 ③饱和性：细胞膜上的转运蛋白数量有限，在转运过程中当所有转运蛋白都已承担相应的转运任务时，转运的速率不再因其他条件而加快。 ④均具有可重复使用性。 考点02 主动运输与胞吞、胞吐 1、 主动运输与胞吞、胞吐 1.特征 运输方式 特点 例子 影响因素 图示 主动运输 逆浓度梯度运输 需要载体 需要消耗能量 离子，葡萄糖、氨基酸进入细胞 载体数量 O2浓度等 胞吞 不需要载体蛋白，需要细胞膜上特定蛋白质的识别；需要细胞呼吸所释放的能量 巨噬细胞吞噬抗原 温度 O2浓度等 胞吐 胰岛素、消化酶、抗体的分泌 2.两种主动运输 第一类：直接消耗ATP的主动运输。通常称为泵（ATP驱动泵） H+泵 Na+-K+泵 第二类：间接消耗ATP的主动运输。 小肠上皮细胞逆浓度吸收葡萄糖时，没有直接消耗ATP，而是利用Na+浓度差的能量。但是Na+浓度差的建立是依靠Na+-K+泵的，而Na+-K+需要消耗ATP。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！5 学科网（北京）股份有限公司 $$