第4章 细胞的物质输入和输出 （5大考点4大题型） -【题型必刷】2023-2024学年高一生物复习题型分类提升训练（2019人教版必修1）

第4章 细胞的物质输入和输出 01 思维导图 02必会考点 必会考点一 细胞的吸水和失水的原理 必会考点二 探究植物细胞的吸水和失水 必会考点三 被动运输——自由扩散和协助扩散 必会考点四 主动运输 必会考点五 胞吞与胞吐 03 必会题型 必会题型一 渗透吸水失水的原理及其应用 必会题型二 质壁分离实验及其拓展应用 必会题型三 物质出入细胞的方式综合 必会题型四 胞吞和胞吐 必会考点一 细胞的吸水和失水的原理 1．渗透作用：水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散，称为渗透作用。 (1)半透膜：某些物质可以透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。能否透过半透膜往往取决于物质分子直径的大小与半透膜孔隙直径的大小关系。 (2)渗透作用的对象：水分子或其他溶剂分子。 (3)渗透作用的方向：如果半透膜两侧存在浓度差，渗透的方向就是水分子或其他溶剂分子从相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。 (4)渗透作用发生的条件：有一层半透膜、半透膜两侧的溶液具有浓度(物质的量浓度)差。 (5)渗透现象分析 当液面上升到一定程度时，液面不再升高的原因分析：由于水槽中与漏斗中的液体具有浓度差，即具有渗透压差，所以多数水分子进入漏斗，使漏斗中的液面高于水槽中的液面，液面差为H1；当H1产生的压强使半透膜两侧的渗透平衡时，半透膜两侧水分子的交换速率相同，液面不再升高。 2．植物细胞的渗透吸水：这是成熟的植物细胞的主要吸水方式，如根尖成熟区细胞等形成中央大液泡的细胞。成熟的植物细胞是一个渗透系统。 必会考点二 探究植物细胞的吸水和失水 1．实验材料：紫色的洋葱鳞片叶，质量浓度为0.3g/mL-1的蔗糖溶液、清水。 2．实验步骤 3．实验分析 (1)质壁分离的现象与原因分析 (2)结论：成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用。当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离；当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原。 必会考点三 被动运输——自由扩散和协助扩散 1．物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式叫自由扩散，也叫简单扩散。如图A。 (1)特点：①从高浓度一侧向低浓度一侧运输；②不需要转运蛋白的协助；③不消耗细胞内化学反应所释放的能量。 (2)实例：水、气体(O2、CO2等)，以及甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子有机物进出细胞。 2．借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，叫作协助扩散，也叫易化扩散。如图B。 (1)特点：①从高浓度一侧向低浓度一侧运输；②需要转运蛋白协助；③不消耗细胞内化学反应所释放的能量 (2)实例：①载体蛋白介导的协助扩散：血液中的葡萄糖进入哺乳动物成熟红细胞；②通道蛋白介导的协助扩散：如水借助水通道的协助扩散、神经细胞Na＋内流、K＋外流、Ca2＋内流等。 必会考点四 主动运输 1．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，这种方式叫做主动运输。 2．实例：小肠绒毛上皮细胞对Na＋、K＋、葡萄糖、氨基酸等的吸收。 3．过程分析 (1)K＋、Na＋和Ca2＋等离子和其他物质在逆浓度梯度跨膜运输时，首先与载体蛋白的特定部位结合，一种载体蛋白通常只与一种或一类离子或分子结合。 (2)离子或分子与载体蛋白结合后，在细胞内化学反应释放的能量推动下，载体蛋白的空间结构发生变化，就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并释放出来。 (3)载体蛋白随后又恢复原状，又可以去转运同种物质的其他离子或分子。 必会考点五 胞吞与胞吐 1．许多离子和小的分子借助转运蛋白帮助能够通过细胞膜，对于像蛋白质和多糖这样的生物大分子则是通过胞吞和胞吐的方式进出细胞的。 胞吞 胞吐 含义 当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。然后，小囊从细胞膜上分离下来形成囊泡，进入细胞内部，这种现象叫作胞吞 细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫作胞吐 图例 实例 单细胞动物变形虫、草履虫等吞噬细菌或其他食物颗粒，人的白细胞如巨噬细胞吞噬细菌、细胞碎片以及衰老的红细胞 细胞排出分泌蛋白，如消化腺细胞分泌消化酶 特点 ①需要消耗细胞呼吸所释放的能量； ②需要细胞膜上特定蛋白质的识别； ③依靠细胞膜的流动性 与生物膜结构特性的关系 细胞膜具有一定的流动性是胞吞、胞吐的基础；胞吞、胞吐过程中膜发生变形体现了膜的流动性 必会题型一 渗透吸水失水的原理及其应用 1．(2023上·江苏扬州·高一扬州中学校考期中)某兴趣小组设计的简易渗透吸水装置如图甲所示，图甲中蔗糖溶液液面上升的高度与时间的关系如图乙所示，渗透平衡时漏斗内外液面差为n。