专题二 物质进出、酶与ATP（讲义）-【过专题】备战2024年高考生物二轮复习专题攻略（新教材新高考）

必修一 分子与细胞 专题二 物质进出、酶与ATP (重点讲解+考向专练+易错易混+真题感悟) 知识点一 细胞内物质的输入和输出 一、动植物细胞的吸水和失水 1．渗透作用 (1)概念：水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。 (2)渗透作用产生的条件 (3)渗透作用现象分析 A、B分别表示渗透作用装置，据图回答下列问题： ①A图中渗透达到平衡，半透膜两侧有(填“有”或“没有”)水分子的进出。 ②A图中Δh不变时，S1、S2溶液浓度的大小关系为：S1>S2(填“>”“<”或“＝”；S1、S2中溶质不能通过半透膜)。 ③在B图所示的U形玻璃管内，左右管内分别装入质量分数相等的葡萄糖、麦芽糖溶液。初始时两管中液面相平，假设溶质分子不能透过半透膜。 a．一段时间后，两管中液面的变化为：左管液面升高，右管液面降低。(均填“升高”“降低”或“不变”) b．液面高度稳定后再同时向两管内加入等量的麦芽糖酶，两管中液面的变化分别为：左管液面下降，右管液面上升，最后稳定在一定高度。 2.不同渗透装置中水分子运动情况及液面变化 （1）溶质不能通过半透膜的情况 ①若S1溶液浓度大于S2溶液浓度，则单位时间内由S2→S1的水分子数多于由S1→S2的，表现为S1溶液液面上升。 ②若S1溶液浓度小于S2溶液浓度，则情况相反，表现为S1溶液液面下降。 ③在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差Δh，则S1溶液浓度仍大于S2溶液浓度。 （2）溶质能通过半透膜的情况 ①若S1溶液浓度大于S2溶液浓度，则最初单位时间内由S2→S1的水分子数多于由S1→S2的，随着溶质的扩散，最终S1和S2溶液浓度相等，表现为S1溶液液面先上升后下降，最终S1和S2溶液液面持平。 ②若S1溶液浓度小于S2溶液浓度，则情况相反。 3．动物细胞的吸水和失水 (1)条件及现象 过程 条件 现象 吸水 外界溶液的浓度＜细胞质的浓度 失水 外界溶液的浓度＞细胞质的浓度 平衡 外界溶液的浓度＝细胞质的浓度 (2)动物细胞的细胞膜相当于半透膜。 4．植物细胞的吸水和失水 (1)成熟植物细胞的结构 (2)植物细胞内的液体环境主要是指液泡里面的细胞液。 二、观察植物细胞的质壁分离和复原 1．实验原理 2．实验步骤 3．现象与结论 (1)现象 (2)结论：植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，植物细胞是通过渗透作用吸水和失水的。 4．质壁分离和复原实验分析 (1)质壁分离发生的条件 ①从细胞角度分析 a．死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离及复原现象。 b．具有中央大液泡的成熟的植物活细胞可发生质壁分离及复原现象，且细胞液最好带有一定的颜色，便于观察，以活的紫色洋葱鳞片叶外表皮最佳。 c．细菌细胞也能发生质壁分离，但现象不明显。 ②从溶液角度分析 a．在一定浓度(溶质不能透过膜)的溶液中只会发生质壁分离现象。 b．在一定浓度(溶质可透过膜)的溶液(如KNO3、乙二醇、甘油等)中可发生质壁分离后自动复原现象；盐酸、酒精、醋酸等溶液会杀死细胞，不适于做质壁分离实验的溶液。 c．本实验选用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液。若质量浓度过高，质壁分离速度虽快，但会使细胞在短时间内因失水过多而死亡，质壁分离后不能复原。 (2)质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间的是浓度降低的外界溶液。 (3)本实验无对立的对照组，为什么还叫对照实验？ 提示　本实验中，实验组和对照组在同一装片中先后进行，属于自身对照。 5．质壁分离和复原实验的拓展应用 (1)判断成熟植物细胞的死活 (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)比较未知浓度溶液的浓度大小 (5)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液) 三、物质出入细胞的方式及影响因素 1．物质出入细胞方式的比较 物质出入细胞的方式 被动运输 主动运输 胞吞 胞吐 自由 扩散 协助 扩散 图例 运输方向 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度 胞外→胞内 胞内→胞外 是否需要转运蛋白 否 是 是 否 是否消耗能量 否 否 是 是 举例 O2、CO2、甘油、乙醇、苯的跨膜运输 人的红细胞吸收葡萄糖 小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等 巨噬细胞吞噬抗原 胰岛素、消化酶、抗体的分泌 2.影响物质运输速率的因素及曲线分析 (1)物质浓度 ①图甲中物质的运输速率只与物质浓度有关，图甲表示的运输方式为自由扩散。 ②图乙中物质的运输速率不仅与物质浓度相关，还受膜上转运蛋白数量等的影响，图乙可以表示协助扩散或主动运输。 (2)O2浓度 ①图丙的运输速率与O2浓度的大小无关，可以表示自由扩散或协助扩散的运输方