第一部分 专题一 第3讲 细胞的物质运输（课件PPT）-【艺考生】2024年新高考文化课冲刺点金生物

艺考生 生物 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 专题一 细胞的物质基础和物质运输 第一部分 专题突破 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 第3讲 细胞的物质运输 【思维导图】 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【考点梳理】 考点1　物质跨膜运输的实例 (1)渗透作用:水分子(溶剂分子)通过半透膜的扩散作用。 半透膜:有些分子可以通过,有些分子不能通过。 选择透过性膜:根据生物的需要选择让一些分子通过,一些分子不能通过,具有生物活性。 ①渗透装置 ②条件: 有半透膜。 半透膜两侧的溶液存在浓度差。 A　　　　　　　　　 B 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 (2)植物细胞的吸水和失水 植物的原生质层相当于一层半透膜;细胞液是指液泡中的液体。 植物细胞通过渗透作用吸水和失水。 植物细胞失水会导致质壁分离,质壁分离后将其放入清水中会出现质壁分离复原。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 (3)观察植物细胞的质壁分离和复原 ①原因: 内因:原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性。 外因:外界溶液浓度大于细胞液浓度。 ②材料:活的、有颜色的成熟植物细胞(紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞)。 ③现象:液泡变小,细胞液颜色变深,原生质层与细胞壁分离。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 ④注意事项: 细胞壁是全透的,所以质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是外界溶液。 若用浓度过高的蔗糖溶液(如50%蔗糖溶液)做质壁分离实验,能发生质壁分离但放入清水中不能复原,原因是细胞失水过多而死亡。 若用尿素、KNO3、KCl等做质壁分离实验,质壁分离后没有放入清水会出现自动复原现象,原因是尿素、KNO3、KCl等被细胞吸收,使细胞液浓度>外界溶液浓度,细胞吸水,从而出现自动复原。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 (4)运输的其他实例 细胞吸水和失水是水分子顺相对含量梯度的跨膜运输。 物质的跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的,细胞对物质的输入和输出有选择性。 细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜,这些膜可以让水分子自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子(如蔗糖)和大分子(如蛋白质)则不能通过。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 考点2　物质运输的方式 (1)小分子跨膜运输的方式   自由扩散 协助扩散 主动运输 运输 方向 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度 转运 蛋白 不需要 需要 需要 能量 不消耗 不消耗 消耗 实例 O2、CO2、甘油、脂肪酸、乙醇、苯、性激素等脂溶性物质进出细胞 葡萄糖进入红细胞;神经细胞K+外流、Na+内流 Na+、K+、Ca2+、 Mg2+等离子进出细胞;小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸和无机盐等 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白。协助扩散中的转运蛋白可以是载体蛋白或通道蛋白,但主动运输中的转运蛋白一般是载体蛋白。 水能通过自由扩散进出细胞,但更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞。 (2)大分子运输方式——胞吞和胞吐 胞吞和胞吐体现了生物膜的流动性。 胞吞和胞吐需要能量,但不需要转运蛋白。若细胞中的ATP合成受阻,则胞吞和胞吐不能进行。 胞吞实例:变形虫吞食颗粒、白细胞吞噬病菌;胞吐实例:乳腺细胞分泌蛋白质、内分泌腺细胞分泌蛋白质类激素、消化腺细胞分泌消化酶、神经细胞分泌神经递质等。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 (3)影响物质跨膜运输的主要因素 转运蛋白具有专一性和饱和性,细胞膜上的转运蛋白数量是有限的! 影响物质跨膜运输的主要因素: 自由扩散:浓度差。 协助扩散:①浓度差;②转运蛋白的种类和数量。 主动运输:①载体蛋白的种类和数量;②能量:温度、氧气等。 自由扩散　　 协助扩散　 自由扩散或协助扩散　　主动运输 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 典型示范一 观察在0.3 g/mL蔗糖溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞,发现中央液泡逐渐变小,说明 (　　) A.细胞壁相当于一层半透膜 B.细胞壁收缩导致中央液泡失水 C.此时蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度 D.洋葱鳞片叶外表皮细胞是活的 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【答案】　D 【重点归纳】　质壁分离的原因中外因:外界溶液浓度>细胞液浓度。内因:原生质层相当于一层半透膜,细胞壁的伸缩性小于原生质层。表现:液泡由大变小,细胞液颜色由浅变深,原生质层与细胞壁分离。 观察质壁分离所用实验材料:(1)细胞仍保持有活性;(2)成熟的植物细胞,即具有大液泡和细胞壁;(3)最好选择液泡有颜色的材料,便于实验结果的观察。 【详解】　洋葱表皮细胞的原生质层相当于一层半透膜,而细胞壁是全透性的,A错误;因细胞液浓度小于蔗糖溶液浓度,导致中央液泡失水,细胞会因失水而导致原生质层收缩,B错误;中央液泡逐渐变小,说明细胞失水,所以此时细胞液浓度小于蔗糖溶液浓度,C错误;细胞发生质壁分离,说明该细胞具有活性,只有活细胞才能因为内外溶液差而产生质壁分离,D正确。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 变式训练一 在不染色的条件下,下列实验材料中,最适合观察细胞质壁分离现象的是 (　　) A.紫色洋葱鳞片叶叶肉细胞 B.紫色洋葱根尖分生区细胞 C.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞 D.紫色洋葱根尖伸长区细胞 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【答案】　C 【详解】　紫色洋葱鳞片叶叶肉细胞的液泡无色,不适合用于观察植物细胞质壁分离,A错误;紫色洋葱根尖分生区细胞是不成熟的植物细胞,没有大液泡,质壁分离不明显,B错误;紫色洋葱叶外表皮细胞是成熟的植物细胞,即具有大液泡和细胞壁,液泡有颜色,便于质壁分离的观察,C正确;紫色洋葱根尖伸长区细胞,液泡没有颜色,不易观察到质壁分离,D错误。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 典型示范二 下列有关物质跨膜运输的叙述,正确的是 (　　) A.巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散 B.固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输 C.神经细胞受到刺激时产生的Na+内流属于被动运输 D.护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【答案】　C 【重点归纳】　本题考查物质进出细胞的运输方式。大分子通过胞吞胞吐,小分子通过主动运输和被动运输,被动运输又分为自由扩散和协助扩散。各种运输方式的实例要记清楚。 【详解】　病原体属于颗粒性物质,颗粒性物质或大分子物质进出细胞的方式为胞吞和胞吐,因此巨噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞,A错误;固醇类激素的化学本质是脂质,脂溶性物质以自由扩散的方式进入靶细胞,B错误;神经细胞内的Na+浓度比细胞膜外低,受刺激时,产生的Na+内流是顺浓度梯度进行的,属于被动运输,C正确;甘油是脂溶性小分子物质,以自由扩散的方式进入细胞,D错误。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 变式训练二 ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白,参与细胞吸收多种营养物质,每一种ABC转运蛋白对物质运输具有特异性。ABC转运蛋白的结构及转运过程如图所示,下列有关叙述正确的是 (　　) A.ABC转运蛋白可提高O2的跨膜运输速度 B.ABC转运蛋白可协助葡萄糖顺浓度梯度进入细胞 C.Cl-和氨基酸依赖同一种ABC转运蛋白跨膜运输 D.若ATP水解受阻,ABC转运蛋白不能完成转运过程 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【答案】　D 【详解】　O2的跨膜运输方式为自由扩散,不需要载体蛋白协助,A错误;据图可知,ABC转运蛋白发挥作用过程伴随水解ATP,产生能量,葡萄糖顺浓度梯度进入细胞不需要耗能,B错误;据题干信息可知“每一种ABC转运蛋白对物质运输具有特异性”,故Cl-和氨基酸跨膜运输依赖的转运蛋白不同,C错误;据图可知,ABC转运蛋白的功能发挥伴随ATP水解的过程,故若ATP水解受阻,ABC转运蛋白不能完成转运过程,D正确。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 真题回顾 1.(2022·全国甲卷)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 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【答案】　C 【解析】　由于细胞b在水分交换达到平衡时细胞的体积增大,说明细胞吸水,则水分交换前,细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度,A正确;水分交换达到平衡时,细胞a的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度,细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度,细胞c的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液的浓度,因此水分交换前,细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c,B正确;由题意可知,水分交换达到平衡时,细胞a未发生变化,说明其细胞液浓度与外界蔗糖溶液浓度相等;水分交换达到平衡时,虽然细胞内外溶液浓度相同,但细胞c失水后外界蔗糖溶液的浓度减小,因此,水分交换平衡时,细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度,C错误;在一定的蔗糖溶液中,细胞c发生了质壁分离,水分交换达到平衡时,其细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度,D正确。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 2.(2021·广东卷)保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下,制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片,观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响,图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是(　　) 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 A.比较保卫细胞细胞液浓度,③处理后>①处理后 B.质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中 C.滴加③后有较多水分子进入保卫细胞 D.推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③ 【答案】　A 【解析】　通过分析可知,①处细胞吸水量少于③处细胞,说明保卫细胞细胞液浓度①处理后>③处理后,A错误;②处细胞失水,故质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中,B正确;滴加③后细胞大量吸水,故滴加③后有较多水分子进入保卫细胞, C正确;通过分析可知,推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③, D正确。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 3.(2020·全国Ⅱ卷)取某植物的成熟叶片,用打孔器获取叶圆片,等分成两份,分别放入浓度(单位为g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中,得到甲、乙两个实验组(甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍)。水分交换达到平衡时,检测甲、乙两组的溶液浓度,发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此判断下列说法错误的是 (　　) A.甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高 B.若测得乙糖溶液浓度不变,则乙组叶细胞的净吸水量为零 C.若测得乙糖溶液浓度降低,则乙组叶肉细胞可能发生了 质壁分离 D.若测得乙糖溶液浓度升高,则叶细胞的净吸水量乙组大 于甲组 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【答案】　D 【解析】　由题干信息可知,叶细胞与溶液之间无溶质交换,而甲组的甲糖溶液浓度升高,则可能是由于叶细胞的细胞液浓度大于甲糖溶液物质的量浓度,引起了细胞吸水,A正确;若乙糖溶液浓度不变,说明乙糖溶液物质的量浓度与叶细胞的细胞液浓度相等,叶细胞净吸水量为零,B正确;若乙糖溶液浓度降低,说明细胞失水,叶肉细胞可能发生了质壁分离,C正确;若乙糖溶液浓度升高,说明乙糖溶液物质的量浓度低于叶细胞的细胞液浓度,细胞吸水,而乙糖溶液的物质的量浓度约为甲糖溶液的2倍,因此叶细胞的净吸水量应是乙组小于甲组,D错误。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 4.(2021·海南卷)分泌蛋白在细胞内合成与加工后,经囊泡运输到细胞外起作用。下列有关叙述错误的是 (　　) A.核糖体上合成的肽链经内质网和高尔基体加工形成分 泌蛋白 B.囊泡在运输分泌蛋白的过程中会发生膜成分的交换 C.参与分泌蛋白合成与加工的细胞器的膜共同构成了生 物膜系统 D.合成的分泌蛋白通过胞吐排出细胞 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【答案】　C 【解析】　根据题意可知:该细胞为真核细胞,所以核糖体上合成的肽链经内质网和高尔基体加工形成分泌蛋白,A正确;分泌蛋白在合成与加工的过程中会实现膜组分的更新,B正确;生物膜系统包含细胞膜、核膜和细胞器膜,C错误;分泌蛋白排出细胞的方式为胞吐,D正确。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 5.(2021·全国甲卷)植物的根细胞可以通过不同方式吸收外界溶液中的K+。回答下列问题: (1)细胞外的K+可以跨膜进入植物的根细胞。细胞膜和核膜等共同构成了细胞的生物膜系统,生物膜的结构特点是________ 　 。  具有一定的流动性 【详解】　生物膜的结构特点是具有一定的流动性。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 (2)细胞外的K+能够通过离子通道进入植物的根细胞。离子通道是由　　　　复合物构成的,其运输的特点是　   　 (答出1点即可)。  蛋白质 顺浓度梯度或选择性 【详解】　离子通道是由蛋白质复合物构成的,物质通过离子通道是从高浓度向低浓度运输的,一种通道只能先让某种离子通过,而另一些离子则不容易通过,即离子通道具有选择性。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 (3)细胞外的K+可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。在有呼吸抑制剂的条件下,根细胞对K+的吸收速率降低,原因是___________________________________________________ 　 。 细胞逆浓度梯度吸收K+是主动运输过程,需要能量,呼吸抑制剂会影响细胞呼吸供能,故使细胞主动运输速率降低 【详解】　细胞外的K+可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞,可知是主动运输过程。主动运输需要消耗能量,而细胞中的能量由细胞呼吸提供,因此呼吸抑制剂会影响细胞对K+的吸收速率。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 $$