2025届高三生物一轮复习课件第07讲 物质运输的方式

该高中生物学高考复习课件聚焦“物质运输”专题，覆盖渗透作用及其现象分析、水分子进出细胞实例、物质出入细胞方式三大高考核心考点，依据高考评价体系梳理3年24考高频考点，结合全国卷及地方卷真题实例，归纳实验分析、曲线解读等常考题型，构建系统备考框架。 课件亮点在于“真题情境+素养导向”的实战设计，如以2024年江苏卷质壁分离实验为载体，运用科学思维对比分析不同运输方式，通过“物质跨膜运输判定三步法”突破考点，培养生命观念与探究实践素养，助力学生掌握答题技巧，教师可精准把握命题趋势，提升复习效率。

第二单元 细胞的结构、功能和物质运输 第07讲 物质运输 考点 由高考知核心知识点 物质运输 考点一：渗透作用（3年4考，全国卷3年1考） （2022·全国卷、2022·浙江卷、2022·湖南卷、2022·湖北卷）渗透作用 考点二：水分子进出细胞的实例分析（3年12考，全国卷3年4考） （2023·江苏卷）观察植物细胞的质壁分离和复原 （2022·湖北卷、2022·全国甲卷）水分子进出细胞 （2022·浙江卷）观察植物细胞的质壁分离和复原 考点三：物质出入细胞的方式及影响因素（3年24考，全国卷3年4考） （2024·山西卷、吉林卷、山东卷、甘肃卷）物质出入细胞的方式及影响因素 （2023·山西卷）葡萄糖进出细胞的方式 （2023·浙江卷）K＋进出细胞的方式 （2023·湖南卷、2023·山东卷、2023·天津卷、 2023·浙江、2023·湖北卷）主动运输 （2022·湖北卷）水通道蛋白 考点一 渗透作用及其现象分析 考点二 水分子进出细胞的实例分析 考点三 物质出入细胞的方式及影响因素 考点一 渗透作用及其现象分析 知识点一：渗透作用 1、渗透作用的概念： 水分子或其他溶剂分子透过_______的扩散 半透膜 渗透条件 具有半透膜 半透膜两侧溶液存在浓度差 ［提醒］半透膜是指有些物质（如水分子）可以通过，有些物质（如蔗糖分子）不能通过 的多孔性薄膜,如:玻璃纸、膀胱膜、鱼鳔、卵壳膜。 2、渗透结果： 水分子可以通过半透膜进行双向扩散，直到水分子进出速率达到动态平衡 3、渗透的方向： ①从溶质的角度分析： 半透膜 水（溶剂） 蔗糖（溶质） 含水量高 含水量低 溶液浓度低 溶液浓度高 渗透压低 渗透压高 渗透压：溶质微粒对水的吸引力 低浓度溶液→高浓度溶液 ②从水分子自身的角度分析： 高含量一侧→低含量一侧 考点一 渗透作用及其现象分析 知识点二：渗透作用现象分析 【问题1】 若溶质分子不能通过半透膜，只有水分子可以通过半透膜，且S1（蔗糖）＞S2（清水），则液面变化如何？渗透平衡时有没有水分子进出？渗透平衡时S1溶液浓度=S2溶液浓度吗？ 漏斗液面先升高后达到稳定，最终处于渗透平衡状态 注意：渗透平衡时此时仍有水分子进出，且S1溶液浓度＞S2溶液浓度 漏斗内液面停止上升的原因:随着液面的不断上升,漏斗内液体的压强越来越大,从而 使水分子从漏斗内移向烧杯的速率加快,水分子进出漏斗的速率越来越接近,直至完全相 等,漏斗内液面不再升高,此时水分子的进出达到相对平衡。 考点一 渗透作用及其现象分析 知识点二：渗透作用现象分析 【问题2】若溶质分子能通过半透膜，水分子可以通过半透膜，则液面变化如何？ (1)S1和S2是同种溶质，且能透过半透膜，且S1物质的量浓度＞S2。 S1液面先上升后下降，最后液面持平。 （2）S1和S2是两种不同的溶质且只有水和S1能透过半透膜。 若S1的物质的量浓度>S2的物质的量浓度： 若S1的物质的量浓度<S2的物质的量浓度： S1液面升高→S1中的溶质透过半透膜进入S2 →S2液面升高，最终高于S1（S1溶质最终在和 中分布平衡，中溶质的总浓度超过） S1液面始终低于S2液面 （葡萄糖最终在和 中分布平衡，中溶质的总浓度超过 ） 考点一 渗透作用及其现象分析 知识点二：渗透作用现象分析 【问题3】半透膜只允许水分子通过，分析液面变化及原因? （1）如是的淀粉溶液， 是 的蔗糖溶液。 液面上升，中溶质浓度高于 ［提醒］渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度,实质是指渗透压。 渗透压：溶液中的溶质微粒对水的吸引力，渗透压的大小取决于单位体积溶质微粒数目的多少。 考点一 渗透作用及其现象分析 知识点二：渗透作用现象分析 【问题3】半透膜只允许水分子通过，分析液面变化及原因? 液面不变 右侧液面升高 10%葡萄糖溶液的物质的量浓度大，渗透压高，水分子相对含量少，水分子由A侧向B侧运动的速率大。 A B A B 物质的量浓度 质量分数 （2） 考点一 渗透作用及其现象分析 例1：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)。下列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 长颈漏斗中有蔗糖溶液，渗透压较高，液面上升，加酶后水解为单糖，分子数目增多，渗透压更高，液面继续上升，但是单糖分子可以通过猪膀胱膜进入烧杯中，使两边渗透压相等，漏斗中渗透压降低至内外液面基本相平 B 例2：如图为一个渗透装置，假设溶液中的分子或离子不能通过半透膜，实验开始时，液面a和b平齐。下列判断正确的是(　　) 考点一 渗透作用及其现象分析 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会下降，液面b会上升 C．当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲、乙溶液的浓度相等 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 A 甲的物质的量浓度大于乙，则液面a会上升，液面b会下降 【注意】若渗透平衡后，半透膜两侧液面仍存在液面差，则半透膜两侧溶液就还存在浓度差。 考点二 水分子进出细胞的实例分析 知识点一：动物细胞的吸水和失水 动物细胞与外界溶液构成一个渗透系统 ①半透膜：细胞膜 ②浓度差：细胞质与外界溶液 现象： ①外界溶液浓度______细胞质浓度 细胞吸水膨胀; ②外界溶液浓度______细胞质浓度 细胞失水皱缩; ③外界溶液浓度_____细胞质浓度 水分子处于进出平衡状态,细胞形态不变。 = 考点二 水分子进出细胞的实例分析 知识点二：成熟植物细胞的吸水和失水 全透性 小 细胞质 提示：水分进出植物细胞主要是指水经过原生质层进出液泡，这一点与动物细胞有所区别。 现象： ①当______________ ____________时,细胞失水,发生__________现象。 ②当______________ ____________时,细胞吸水,失水的细胞发生 ______________现象。 外界溶液浓度 细胞液浓度 质壁分离 外界溶液浓度 细胞液浓度 质壁分离复原 不会吸水涨破 考点二 水分子进出细胞的实例分析 知识点三：观察植物细胞的质壁分离和复原 1.实验原理： （1）植物细胞的__________相当于一层半透膜,植物细胞通过______作用吸水和失水。 细胞壁与原生质层具有一定的伸缩性,原生质层的伸缩性______细胞壁的伸缩性。 原生质层 （2）细胞液和外界溶液存在浓度差,细胞能渗透吸水和失水 渗透 大于 ①当______________ ____________时,细胞失水,发生__________现象。 ②当______________ ____________时,细胞吸水,失水的细胞发生 ______________现象。 外界溶液浓度 细胞液浓度 质壁分离 外界溶液浓度 细胞液浓度 质壁分离复原 考点二 水分子进出细胞的实例分析 知识点三：观察植物细胞的质壁分离和复原 注意：0.3g/ml蔗糖溶液既能使植物细胞发生质壁分离，又不会使细胞失水过多影响复原。 逐渐变小 加深 逐渐变大 2.实验步骤： 考点二 水分子进出细胞的实例分析 知识点三：观察植物细胞的质壁分离和复原 3.实验分析： 实验中共涉及三次显微镜观察,其中第一次观察的目的是什么? 本实验中存在几次对照实验？分别是什么？ 为什么要用紫色洋葱鳞片叶外表皮作为实验材料?在合适的条件下洋葱鳞片叶 内表皮细胞能发生质壁分离及复原现象吗? 观察原生质层和细胞壁的初始位置,以便与处理后的状态形成对照。 两次，分别是滴加蔗糖溶液的前后对照，滴加清水前后的自身对照。 洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中含有色素,便于观察。在合适条件下, 内表皮细胞也能发生质壁分离及复原现象。 考点二 水分子进出细胞的实例分析 知识点四：植物细胞质壁分离实验的应用 1.从溶液角度判断细胞变化 ①清水中： 细胞略膨胀 ③溶质可透过膜的溶液（如KNO3、甘油、尿素、葡萄糖等）中： 发生质壁分离后能自动复原 ②溶质不能透过膜的溶液（如蔗糖） 只发生质壁分离 ④如果将细胞放入浓度过高的溶液中，质壁分离速度较快，细胞有可能 失水过多死亡，这样即使更换清水或低渗溶液也不能观察到复原现象。 2.判断成熟植物细胞的死活 考点二 水分子进出细胞的实例分析 知识点四：植物细胞质壁分离实验的应用 3.测定细胞液浓度范围 4.比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度 5.比较未知溶液浓度的大小 6.鉴别不同种类的溶液（如 溶液和蔗糖溶液） 现将、、 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细胞未发生变化;②细胞体积增大;③细胞 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，则： 细胞液浓度大小关系为细胞 细胞 细胞 考点二 水分子进出细胞的实例分析 例1：下列有关“探究植物细胞的吸水和失水”实验的分析，正确的是（ ） A.“原生质层比细胞壁的伸缩性大”是该实验依据的原理之一 B.引流蔗糖溶液时最好把临时装片放在实验桌上进行操作 C.滴入蔗糖溶液后可观察到洋葱鳞片叶外表皮细胞体积明显缩小 D.把蔗糖溶液换成KNO3溶液一定能观察到质壁分离自动复原现象 A 最好把临时装片放在显微镜的载物台上操作 若KNO3溶液的浓度过大，可能会导致细胞过度失水死亡，不再发生质壁分离复原 考点二 水分子进出细胞的实例分析 例2：[2024·湖北襄阳模拟] 土壤盐碱化使得耕地面积缩减，是粮食危机产生的原因之一。2017 年袁隆平团队选育出海水稻，即耐盐碱水稻（能在盐碱浓度 以上的盐碱地生长的水稻品种）。现将普通水稻和耐盐碱水稻的根尖成熟区细胞置于 的 溶液中，实验结果如下图所示。下列相关分析错误的是（ ） A.Ⅰ 组水稻细胞发生质壁分离及自动复原，Ⅰ 组是普通水稻 B. 段，Ⅰ 组水稻细胞的细胞液浓度先增大后减小 C.Ⅱ 组水稻曲线不再上升时，外界溶液与细胞液的浓度相等 D.推测海水稻的根尖细胞液浓度大于盐碱地土壤溶液浓度 C 考点三 物质出入细胞的方式 知识点一：小分子物质进出细胞方式的比较（跨膜运输） 项 目 被动运输 主动运输 自由扩散 协助扩散 运输方向 是否需蛋白质 是否耗能 代表例子 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 （顺浓度） （逆浓度） 不需要 需要（通道蛋白、载体蛋白） 转运蛋白 不耗能 不耗能 ①O2、CO2、 水（小部分） ②脂溶性物质：甘油、乙醇、苯，性激素等 ①葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞 ②水（大部分水通过通道蛋白的运输） ③离子通过离子通道蛋白运输 静息电位：K+外流动作电位：Na+内流 ①小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸； ②离子通过细胞膜（如Na+—K+泵） 需要载体蛋白 消耗能量 低浓度→高浓度 考点三 物质出入细胞的方式 K+、Na+离子、水分子 葡萄糖 通道蛋白 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。 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。 考点三 物质出入细胞的方式 主动运输消耗的能量来源： 知识点一：小分子物质进出细胞方式的比较（跨膜运输） ①直接消耗ATP的主动运输,通常称为泵（ATP驱动泵）。 Na+-K+泵 H+泵 ATP驱动泵既是载体同时也是催化ATP水解的酶。 考点三 物质出入细胞的方式 主动运输消耗的能量来源： 知识点一：小分子物质进出细胞方式的比较（跨膜运输） ②间接消耗ATP的主动运输。 如图：小肠上皮细胞逆浓度吸收葡萄糖时，没有直接消耗ATP，而是利用Na+浓度差的能量。但是Na+浓度差的建立是依靠Na+-K+泵的，而Na+-K+需要消耗ATP。 同向转运 协同转运 ③光驱动泵：光合细菌 考点三 物质出入细胞的方式 知识点二：大分子物质进出细胞方式的比较（非跨膜运输） 胞吞 细胞外 细胞内 胞吐 细胞外 细胞内 吞噬细胞吞噬抗原等 分泌蛋白的分泌，如胰岛素、消化酶等 不需要载体 特点： 要膜上某蛋白质参与、形成囊泡运大分子、耗能等 膜具有流动性 结构基础： 影响因素： 细胞膜的流动性、温度和能量等 ［提醒］被动运输和主动运输都体现 了细胞膜的选择透过性；胞吞、胞吐 体现了细胞膜的流动性。 考点三 物质出入细胞的方式 【易错辨析】关于物质运输的几点提示 ①小分子物质的运输方式不一定都是被动运输和主动运输 如神经递质的释放是胞吐作用 ②生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式运输的 如RNA和蛋白质可通过核孔出入细胞核 ③消耗能量的运输方式并不一定就是主动运输 胞吞和胞吐也消耗能量 ④大分子胞吞、胞吐过程中穿过的生物膜层数为0层。 考点三 物质出入细胞的方式 例1.[2024·江苏徐州三模] 如图是液泡膜上多种离子跨膜运输的机制示意 图。下列叙述错误的是（ ） A. 出、入液泡的方式分别是协助扩散和主动运输 B.水分子通过细胞膜的主要方式与 运出液泡的 方式相同 C.图中主动运输过程所需能量来源相同 D.离子的运输可以改变细胞液的吸水力和 C 考点三 物质出入细胞的方式 例2．图甲曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式，图乙表示大分子物质进行胞吞和胞吐的过程。下列相关叙述错误的是(　　) A．图甲中的方式a运输的物质可能是O2、甘油和酒精等 B．图甲b曲线所示方式和图乙过程均需要消耗能量 C．图甲中b曲线达到最大转运速率后的限制因素可能是转运蛋白的数量D．图乙过程的顺利进行依赖于细胞膜具有流动性 B 影响物质跨膜运输速率的因素 考点三 物质出入细胞的方式 知识点三：影响物质跨膜运输速率的因素 1.影响自由扩散的因素： 膜两侧的浓度差 温度 2.影响协助扩散的因素： 膜两侧的浓度差 载体蛋白的数量 温度 温度 影响 影响 生物膜的流动性 酶活性 呼吸速率 物质运输速率 考点三 物质出入细胞的方式 知识点三：影响物质跨膜运输速率的因素 3.影响主动运输的因素： 物质浓度(在一定的范围内) 氧气浓度(哺乳动物成熟红细胞的主动运输与O2浓度无关) 载体蛋白 温度 考点三 物质出入细胞的方式 知识点三：影响物质跨膜运输速率的因素 浓度差主要影响自由扩散和协助扩散 协助扩散中,浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加,原因是受__________ 数量的限制。 转运蛋白 浓度差 考点三 物质出入细胞的方式 知识点三：影响物质跨膜运输速率的因素 转运蛋白数量主要影响协助扩散和主动运输 其他条件适宜的情况下,协助扩散中转运蛋白数量越多,运输速率越___； 主动运输中载体蛋白数量达到一定程度后运输速率不再增加,可能原因是 受______供应限制。 大 能量 转运蛋白 考点三 物质出入细胞的方式 氧气含量 知识点三：影响物质跨膜运输速率的因素 点时：_________为物质的运输提供能量。 段：随着氧气含量的增加,有氧呼吸产生的能量越多,主动运输的速率越大。 点以后：当氧气含量达到一定程度后，受__________数量以及其他限制因素 的影响,运输速率不再增加。 无氧呼吸 载体蛋白 考点三 物质出入细胞的方式 知识点三：影响物质跨膜运输速率的因素 4.探究物质跨膜运输方式的实验设计 主动 被动 协助 自由 考点三 物质出入细胞的方式 例1.下图是几种物质进出细胞方式中，运输速率与影响因素间的关系曲线图，下列与此图相关的叙述中，正确的是(　　) A. 与氧气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①④⑥ C. 与K＋进入神经细胞相符的图有②④⑤ D. 与蛋白质类物质进出细胞相符的图有②③⑥ 自由扩散 协助扩散或主动运输 自由扩散或协助扩散 主动运输 自由扩散 主动运输 A 考点三 物质出入细胞的方式 例2.[2025·广东珠海月考] 农业生产中，农作物生长所需的氮素可以 的形式由根系 从土壤中吸收。一定时间内，作物甲和作物乙的根细胞吸收的速率与 浓度的关系 如图所示。下列叙述错误的是（ ） A.由图可推断， 进入根细胞的运输方式是主动运输 B.定期松土可促进农作物对 的吸收利用 C.当浓度大于时，限制作物乙吸收 的内部因素主要是转运蛋白的数量 D.当作物甲、乙的根细胞对 的吸收速率均达到最大值时，作物甲的根细胞呼吸速率一定小于作物乙的 D 考点三 物质出入细胞的方式 例3.[2024·湖北黄冈一模] 某生物小组将哺乳动物的成熟红细胞和肌肉细胞分别培养在 含有 葡萄糖的培养液中，一段时间后，测定各培养液中葡萄糖的含量 ，培养条件 和实验结果如表所示。下列叙述错误的是（ ） 组别 培养条件 肌肉细胞 成熟红细胞 第一组 加入葡萄糖载体抑制剂 第二组 加入呼吸抑制剂 第三组 不加入葡萄糖载体抑制剂 和呼吸抑制剂 A.第一组和第二组为实验组，第三组为对照组 B.本实验共有3种自变量，实验过程中无关变量要相同且适宜 C.分析第一、三组可知两种细胞吸收葡萄糖均需要转运蛋白的协助 D.分析第二、三组可知肌肉细胞和成熟红细胞吸收葡萄糖的方式分别为协助扩散、主动运输 D 考点三 物质出入细胞的方式 考点三 物质出入细胞的方式 $$