内容正文:
第4单元 细胞的物质输入和输出一轮复习
[课标要求]
1、阐明细胞膜具有选择透过性
2、举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞,不需要额
外提供能量;有些物质逆浓度梯度进出细胞,需要
能量和载体蛋白。
3、举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞
4、探究植物细胞的失水和吸水
任务一:阐明细胞膜具有选择透过性
思考:
1、物质输入和输出对细胞有什么意义?
2、从输入和输出的角度如何对物质进行分类?
3、不同物质通过细胞膜时跟膜上的哪种成分有关?
还是不通过膜成分?
4、除了研究膜成分,还需要考虑哪些条件的影响?
任务二:举例说明不同物质进出细胞的方式
判断水、脂溶性物质、气体、无机盐离子、葡萄糖、氨基酸、蛋白质进出细胞的方式是什么?
1、载体蛋白和通道蛋白区别
2、影响物质运输的因素
浓度差
载体
O2浓度(能量)
温度
3、与物质出入细胞有关的图示解读
①钠钾泵
②质子泵
③协同运输
钠驱动的葡萄糖载体蛋白可利用钠钾泵产生的Na+浓度梯度来推动葡萄糖进入小肠上皮细胞,这种方式叫协同运输,属于主动运输。
C
例1.(2024·广东省深圳市六校联盟)科学家从蚕豆保卫细胞中检测到K+的通道。1998年,美国科学家麦金农解析了K+通道蛋白的立体结构,如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.K+通道开启或关闭过程会发生自身构象的改变
B.K+通道蛋白的空间构象决定了其功能
C.K+通道蛋白具有专一性,只运输K+
D.K+借助通道蛋白进行跨膜运输的方式是主动运输
例2.(2024·广东珠海调研)研究发现,植物细胞可以利用H+形成的浓度差提供的能量,通过蔗糖-H+同向运输器吸收蔗糖分子。如图为蔗糖分子的跨膜运输示意图, 相关叙述错误的是( )
B
A.H+可采用不同的方式进行跨膜转运
B.加入H+-ATP酶抑制剂不会影响蔗糖的运输速率
C.H+-ATP酶既具有催化功能,又具有运输功能
D.H+-ATP酶发挥作用时,其空间结构会发生改变
例3. [多选][2023·江苏扬州调研] 研究发现,甘蔗叶肉细胞产生的蔗糖进入伴胞细胞有共质体途径和质外体途径,分别如图中①②所示。下列叙述正确的是( )
A.质外体的pH因H+-ATP酶的运输作用而逐步降低
B.图中细胞间可通过途径①的通道进行信息交流
C.转运蛋白都含有相应分子或离子的结合部位
D.加入H+-ATP酶抑制剂会影响蔗糖的运输速率
BD
任务三:举例说明大分子物质可以通过胞吞、
胞吐进出细胞
1、单细胞的胞吞和胞吐
2、细胞内部的胞吞和胞吐
任务四:探究植物细胞的失水和吸水
1、渗透装置
例1.将生鸡蛋的大头保持壳膜完好去掉蛋壳,小头开个小孔让蛋清和蛋黄流出。将蛋壳内灌入质量分数为15%的蔗糖溶液,然后放在烧杯的清水中并用铅笔标上吃水线。下列分析错误的是( )
A.卵壳膜相当于渗透装置中的半透膜
B.半小时后吃水线低于烧杯的水面是
由于清水渗入蛋壳所致
C.若将清水换为质量分数为15%的NaCl溶液,
则蛋壳先上浮后下沉
D.若将正常的线粒体放入清水中,则线粒体内膜先涨破
D
例2.(2024·四川绵阳模拟)细胞膜对进出细胞的物质具有选择性,这对细胞生命活动具有重要意义。研究细胞膜时,常用半透膜材料来进行模拟。回答下列问题。
(1)如图是研究渗透作用的实验装置。漏斗内溶液(A)为一定浓度蔗糖溶液,漏斗外溶液(B)为清水,A、B液面起始高度
一致。一段时间后,A溶液液面不再上升,此时液
面差为Δh(Δh>0),则说明该半透膜 (填
“允许”或“不允许”)蔗糖分子通过,原因是如
果该半透膜允许蔗糖分子通过,最终
A、B液面会________________________。
不允许
相平(或高度一致或不会出现高度差)
2、植物细胞中的渗透装置
3、植物细胞的吸水和失水
0.3g/mL的蔗糖溶液
清水
清水
4、拓展提能
①(必修1 第63页“思考·讨论”节选)当外界溶液的浓度低时,红细胞一定会由于吸水而涨破吗?
②(必修1 第63页正文拓展)对于动植物细胞来说,单位时间内,水分子进出细胞的数量相等时,细胞内、外液体的浓度一定相等吗?为什么?
提示:不一定。因为红细胞吸水膨胀后细胞内液浓度也会下降,如果外界溶液浓度不是很低,有可能细胞内液浓度下降后与外界溶液的浓度达到平衡,此时,红细胞将不再吸水。
提示:不一定。对于动物细胞来说,水分子进出细胞的数量相等时,细胞内、外溶液的浓度相等。但植物细胞有细胞壁的支持、保护作用,单位时间内水分子进出植物细胞的数量相等时,有可能细胞液浓度大于细胞外溶液浓度。
③质壁分离复原过程中,细胞的吸水能力逐渐 (填“降低”或“升高”),理由是: 。
提示:植物细胞在发生质壁分离复原的过程中,不断吸水导致细胞液的浓度逐渐降低,与外界溶液浓度差减小,细胞的吸水能力逐渐降低
④1 mol/L NaCl溶液和1 mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等吗?判断的依据是什么?
提示:不相等。溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目,1 mol/L NaCl溶液和1 mol/L蔗糖溶液的渗透压不相同,蔗糖只以分子形式存在于溶液中,而NaCl溶液中含有钠离子和氯离子,故其渗透压高于蔗糖溶液。
例:将成熟的植物细胞依次浸于蒸馏水、物质的量浓度为0.3 mol/L的蔗糖溶液和0.5 mol/L的尿素溶液中,原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积随时间变化如图,分析如下。
(1)A曲线表示细胞在蒸馏水中:细胞略膨胀,但是由于 的存在,原生质体的体积不能无限增大。
(2)B曲线表示细胞在0.5 mol/L的尿素溶液中:细胞先因渗透失水而发生质壁分离,后由于尿素能进入细胞,使得质壁分离后的细胞因吸水而 。
细胞壁
自动复原
⑤自动复原问题
例1.如图表示动植物与原生生物细胞避免渗透膨胀的三种机制。下列叙述正确的是( )
A.动植物细胞吸水达到渗透平衡时,细胞内、外溶液浓度相等
B.植物细胞发生渗透吸水,以细胞膜充当发生渗透所需的半透膜
C.动物细胞避免渗透膨胀需要蛋白质协助
D.若将原生生物置于低渗溶液中,其收缩泡的伸缩频率减慢
C
例2.(2021·广东卷,13)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,如图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是( )
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
A
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