第4章 细胞的物质输入和输出导学案-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修一

细胞的物质输入和输出 【基础感知】 一、 水进出细胞的原理 1. 渗透作用：指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散过程。 （1）渗透作用发生的条件： 。 （2）渗透的方向： 。 （3）渗透平衡的实质： 。 2. 达到渗透平衡后半透膜两侧浓度比较 （1）乙两个渗透装置初始状态半透膜两侧是不同浓度的蔗糖溶液，甲、乙装置当达到渗透平衡时，半透膜两侧的浓度 （填“相等”“不相等”）。 （2）判断下列细胞达到平衡时与外界浓度的关系 动物细胞失水 植物细胞失水 植物细胞吸水 3. 水通过细胞膜进出细胞 （1）动物细胞 相当于一层半透膜，浓度差来源？ 外界溶液浓度与细胞质的浓度之间 （2）植物细胞的 相当于一层半透膜。浓度差来源？细胞液浓度与外界溶液浓度之间 （3）植物细胞壁的主要成分、特点及作用？纤维素和果胶、全透性、支持和保护 （4）质量分数多少的生理盐水与动物细胞质等渗？质量分数为0.9％的生理盐水 （5）发生质壁分离的内在因素和外因分别是？内因细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度 4. 植物细胞吸水和失水的特点 （1）质壁分离中 质 和 壁各是什么意思？ 答案：质指原生质层；壁指细胞壁 （2）植物细胞发生质壁分离复原时，水分子依次通过的结构是？（细胞质基质的浓度与液泡中细胞液浓度大小关系？） 答案：依次通过的结构：细胞壁、细胞膜、细胞质基质、 液泡膜细胞质基质的浓度＜细胞液浓度 （3）植物细胞发生质壁分离时，水分子依次经过的结构是？ 答案：液泡膜、细胞质基质、细胞膜、细胞壁 （4）原生质层的选择透过性取决于什么结构？ 答案：细胞膜、液泡膜 （5）判断：此细胞一定在失水，正在发生质壁分离 答案：错误，当给出某细胞的质壁分离状态图时,不可盲目地确定此细胞一定正在发生质壁分离。因为此时细胞可能正在发生质壁分离,也可能正在发生质壁分离复原,或正处于水分子进出平衡状态。 （6）右图植物细胞初始浓度相同，判断现在 状态下细胞吸水能力哪一个最大？ 答案：图3 二、探究植物细胞的吸水和失水 （1）探究植物细胞吸水和失水的实验中用高倍镜还是低倍镜观察？三次观察的对象？ 答案：第一次观察初始状态；第二次观察质壁分离；第三次：观察质壁分离的复原现象 （2）为什么要选用紫色洋葱鳞片叶外表皮？还有其他合适的实验材料吗？ 答案：具有中央大液泡，并且液泡有颜色。 黑藻叶片，洋葱鳞片叶内表皮细胞。 （3）发生质壁分离的细胞有的能复原，有的不能复原，原因是什么？ 答案：有的细胞可能由于失水过多而死亡 可能失水时间长而死亡 （4）什么情况下能发生质壁分离自动复原？原因是？ （5）实验中通过观察 的大小和 的位置判断植物细胞失水还是吸水。 （6）判断 ①若细胞置于质量分数40％的蔗糖溶液中，B/A的值将变小 ②B/A的值能表示细胞失水程度 ③A、B分别表示细胞和液泡长度 三、物质跨膜运输方式 1. 列表对比几种物质运输方式 运输方式 运输方向 是否需要转运蛋白 是否消 耗能量 举例 被 动 运 输 自由 扩散 浓度梯度 小部分水、氧气、二氧化碳 、 等出入细胞 协助 扩散 浓度梯度 主动运输 浓度梯度 小肠上皮细胞吸收 胞吞 细胞 到细胞 变形虫摄取食物 胞吐 细胞 到细胞 分泌蛋白的分泌 2. 转运蛋白分为哪两种类型？运输物质的特点是？ 答案：载体蛋白: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。 通道蛋白：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。 3. 协同转运蛋白 协同转运蛋白介导各种离子和分子的跨膜运输。这种转运蛋白包括两种类型:同向转运蛋白和反向转运蛋白。这两类转运蛋白使一种离子或分子逆浓度梯度转运与另一种或多种其他离子或分子顺浓度梯度的转运偶联起来。与ATP驱动泵直接利用水解ATP提供能量的方式不同,协同转运蛋白所利用的能量储存在其中一种溶质的电化学梯度中。在动物细胞膜上,Na+是常用的协同转运离子,它的电化学梯度为另一种物质的主动运输提供了驱动力。 【例1】袁隆平院士和他的团队成功培育出耐盐碱的“海水稻”。“海水稻”的细胞膜和液泡膜上有 Na＋/H＋反向转运蛋白，能利用H＋顺浓度梯度运输提供的驱动力，将细胞质内的Na＋逆浓度梯度排出细胞或将Na＋浓缩于液泡中，减少Na＋对细胞的毒害。下列分析正确的是(　　) A. Na＋排出细胞需要载体蛋白协助，并由 ATP直接供能 B. 将Na＋浓缩于液泡中会降低细胞的吸水能力 C. 液泡中的H＋浓度小于细胞质基质中的H＋浓度 D. 该转运蛋白的功能体现了生物膜的选择透过性 答案：D 【深入学习】 1、(2023·广东广州期末)如图表示温度和O2浓度对主动运输和被动运输速率的影响,下列分析错误的是(　 B　) A.图甲可能为自由扩散,图乙可能为主动运输或协助扩散 B.图乙中温度只直接影响载体蛋白的活性,从而影响主动运输的速率 C.图丁中O2浓度为0时,主动运输的能量来自无氧呼吸 D.图丙可为自由扩散和协助扩散,图丁为主动运输 2．如图是几种物质进出细胞方式中，运输速度与影响因素间的关系曲线图，下列与图相关的叙述中，正确的是(　A　) A．与甘油进出细胞相符的图有①③⑤ B．与葡萄糖进入红细胞相符的图有②④⑥ C．与K＋进入丽藻细胞相符的图有②④⑤ D．与蛋白质进出细胞相符的图有②③⑥ 【课堂检测】 1. (2018·曲靖模拟)如图为一个渗透装置，假设溶质分子或离子不能通过半透膜，实验开始时，液面a和b平齐。下列判断不正确的是( D ) A. 如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的浓度低于乙，则液面a会下降，液面b会上升 B. 如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，两者的质量分数相同，则液面a会上升，液面b会下降 C. 当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲、乙溶液的浓度不一定相等 D. 当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲、乙溶液的渗透压一定相等 2. 某同学设计的渗透装置实验如图所示(开始时状态)，烧杯中盛放有蒸馏水。图中猪膀胱膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液一段时间后再加入蔗糖酶(微量)。有关该实验描述正确的是 A. 漏斗中液面开始时先上升，加酶后即下降 B. 漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后下降，最后保持内外液面基本相平 C. 漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后保持一定的液面差不变 D. 加酶后在烧杯中可检测出的有机物仅有葡萄糖 3. (2018·榆林二模)以紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为观察植物细胞质壁分离和复原实验的材料，下列有关说法正确的是 A.正在发生质壁分离的细胞，其吸水能力逐渐减弱 B.正在发生质壁分离的细胞，其紫色区域逐渐缩小，该区域颜色逐渐变深 C.发生质壁分离后完全复原的细胞，其细胞液浓度最终与外界溶液浓度相同 D.该实验不选择紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞作材料，是由于该类细胞不能发生质壁分离 4. (2017·海南，9)为研究植物细胞质壁分离现象，某同学将某植物的叶表皮放入一定浓度的甲物质溶液中，一段时间后观察到叶表皮细胞发生了质壁分离现象。下列说法错误的是 A.该植物的叶表皮细胞是具有液泡的活细胞 B.细胞内甲物质的浓度高于细胞外甲物质的浓度 C.细胞液中的H2O可以经自由扩散进入甲物质溶液中 D.甲物质和H2O能自由通过该叶表皮细胞的细胞壁 【我有问题要问】 1.__________________________________ 2.__________________________________________ 3.__________________________________ 4.__________________________________________ 【下节提示】5.1酶的作用和本质 学科网（北京）股份有限公司 $$