第4章 细胞的物质输入和输出（期中知识清单）（3大考点+6大易错）高一生物上学期人教版

第4章 细胞的物质输入和输出 本章内容导览 1.思维导图 2.考点清单（3大考点） 3.素养提升清单（6个易错清单、1个妙招清单、2个术语规范清单） 【考点01】水进出细胞的原理★★★★☆ 1. 渗透作用 （1）概念：_____________________________________________________，称为渗透作用。 （2）方向：水分子从____________________的一侧向_____________________的一侧的渗透。 （3）渗透作用发生的条件： ①具有 ；② 。 例1：分析右图 （1）若S1溶液浓度大于S2，则单位时间内 由S2→S1的水分子数 S1→S2，外观上表现为 S1液面 ；若S1溶液浓度小于S2，则情况相 反，外观上表现为S1液面 。 （2） 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 S2。 2.水进出动物细胞（以哺乳动物红细胞为例） （1）动物细胞形成的“渗透装置” ①半透膜：____________________ ②浓度差：____________________ （2）现象： ①当外界溶液浓度 细胞质的浓度，细胞吸水膨胀，浓度差异大时，会因吸水而涨破。 ②当外界溶液浓度 细胞质的浓度，细胞失水皱缩，浓度差异大时，会因失水而死亡。 ③当外界溶液浓度 细胞质的浓度，细胞处于动态平衡状态。 3.水进出植物细胞（以成熟植物细胞为例） （1） 植物细胞形成的“渗透装置” 指出下图中标号所指的结构名称 1_______________ 2________________ 3________________ 4_______________ 5________________ ①原生质层:包括 _________ 、_________ 和这两层之间的 ________，称为原生质层。原生质层具有选择透过性，相当于一层_______________。 ②浓度差：细胞内外的液体环境主要是指液泡内部的_______________，当它和外界溶液有浓度差时，细胞发生吸水或失水。 ③植物细胞通过___________________吸水和失水的。 （2）探究：植物细胞的吸水和失水 ①明确探究实验的一般步骤: 提出问题→ → → → → 。 ②实验原理：植物细胞的原生质层相当于一层 。 当 大于 的浓度时，细胞失水，中央液泡体积会________，细胞皱缩； 当 小于 的浓度时，细胞吸水，中央液泡体积会________，细胞膨胀。 ③实验材料：_____________________ ④实验试剂：质量浓度为______________的蔗糖溶液，清水 ⑤实验操作过程： 制作洋葱鳞片叶外表皮的临时装片 ①有一个_______的中央大液泡 用低倍显微镜观察 ②原生质层紧贴___________ 一侧滴入0.3g/ml的蔗糖溶液，另一侧___________吸引 ①中央大液泡逐渐________，颜色________ 用低倍显微镜观察 ②原生质层与细胞壁逐渐________ 一侧滴入清水，另一侧用_________吸引 ①中央大液泡逐渐胀大，颜色________ 用低倍显微镜观察 ②原生质层逐渐________细胞壁 ⑥实验结果： 中央液泡大小 液泡颜色变化 细胞大小 现象名称 蔗糖溶液 清水 ] ⑦实验结论 当细胞液浓度________外界溶液浓度时，植物细胞失水时，由于原生质层比细胞壁的伸缩性 ，因而会出现 和___________分离的现象，称为质壁分离。 发生质壁分离后的细胞，当细胞液浓度__________外界溶液浓度时，植物细胞吸水，液泡和原生质层恢复原状，称为______________。 （2） 质壁分离发生的原因 内因：原生质层的___________比细胞壁大 质壁分离的原因 外因：外界溶液浓度__________细胞液浓度 质壁分离发生的条件 1. 活细胞 2. 成熟的植物细胞 3. 原生质层的伸缩性>细胞壁的伸缩性 4. 外界溶液的浓度>细胞液的浓度 【考点02】自由扩散和协助扩散★★★★★ 1.被动运输：物质以________的方式进出细胞时，___________消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质扩膜运输的方式称为_______________。 2.被动运输的分类 方式 自由扩散 协助扩散 图示 条件 不需要 ______蛋白，不消耗能量 需要__________，不消耗能量 实例 ________________等 葡萄糖进入红细胞 运输方向 ____浓度一侧→___浓度一侧（顺浓度梯度） 3.转运蛋白的分类 载体蛋白：只容许与自身__________相适应的分子或离子通过，每次转运时都会发生_________________的改变 转运蛋白 通道蛋白：只容许与自身通道的______和________相适配、______和_______相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过时，__________与通道蛋白结合。例如：水分子进出细胞更多是借助膜上的___________。 4.影响被动运输的因素 （1） （1）影响自由扩散的因素：______________ （2）影响协助扩散的因素：______________和______________的数量 （2） 通道蛋白和载体蛋白的比较 通道蛋白 载体蛋白 工作原理 形成通道，被动开放。物质直接通过，不与蛋白深度结合 主动结合与构象改变。物质先与蛋白特异性结合位点结合，引起蛋白质构象变化，将物质运到另一侧 运输方向 只有顺浓度梯度 可顺浓度梯度，也可逆浓度梯度 运输速率 非常快 较慢 能量消耗 不消耗 被动运输不消耗，主动运输则消耗 【考点03】主动运输和胞吞、胞吐★★★★★ 1.主动运输 （1）概念 物质_________________进行跨膜运输，需要_______________的协助，同时还需要消耗_______________________________________________________________，这种方式叫作主动运输。 （2）物质运输方向：从___浓度一侧→___浓度一侧。 （3）基本条件（特点） ①细胞膜上相应____________的协助。 ②消耗细胞内化学反应所释放的_________ （4）实例： ①K＋进红细胞 ②Na＋出红细胞 ③小肠上皮细胞吸收__________和_____________ （5）生理意义：主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，通过主动运输来选择吸收_______________，排出_________________和对细胞_______________的物质。 （6）影响主动运输的因素 ①_______________的数量 ②能量的供应 主动运输的三种方式 2.胞吞、胞吐 （1）概念 ①胞吞： 当细胞摄取大分子时 ，首先是大分子与_____________结合，从而引起这部分___________内陷形成小囊，包围着大分子→小囊从细胞膜上分离下来，形成____________→进入细胞内部，这种现象叫作胞吞。 实例：吞噬细胞吞噬病原体，单细胞动物(如草履虫、变形虫等)吞食食物颗粒。 ②胞吐：细胞需要__________的大分子在细胞内部形成囊泡→囊泡移动到细胞膜处→囊泡与细胞膜融合→将大分子排出细胞，这种现象叫作胞吐。 实例：分泌蛋白的分泌。 （2）条件 ①膜上蛋白质 ②需要消耗_________ ③依靠膜的_____________ 易错01.几种跨膜方式的区分 方式 _______________ _____________ _______________ __________ 协助扩散 运输方向 ___浓度→_____浓度 ____浓度→____浓度 是否需要 转运蛋白 _______ _______ ______(载体蛋白） 不需要（需要膜蛋白） 能量 不消耗 _______ ________ _______ 模型 实例 水、CO2、O2、甘油、乙醇等 红细胞吸收葡萄糖 _____________________________________________ 胞吐：分泌蛋白的分泌 易错02.影响物质跨膜运输的因素曲线图分析 ①自由扩散；②协助扩散；③主动运输；④主动运输；⑤自由扩散；⑥协助扩散和主动运输 易错03.探究植物细胞的吸水和失水 （1） 选材标准：①液泡有颜色②成熟的植物细胞（分生区细胞不行）；③活细胞 （2）整个实验过程在低倍镜下观察了三次：第一次观察原始细胞的状态（作对照）；第二次观察质壁分离；第三次观察质壁分离后的复原 （3）把蔗糖溶液换成KNO3会出现质壁分离后自动复原现象，原因是起初KNO3溶液>细胞液浓度，植物细胞失水发生质壁分离，但K+和NO3-是细胞需要的物质，随着细胞的不断吸收K+和NO3-，细胞液浓度>外界溶液浓度，细胞会吸水发生复原 易错04.胞吞、胞吐 （1） 胞吞、胞吐不需要转运蛋白，但需要膜上蛋白质的帮助 （2） 大分子物质进出细胞依靠胞吞、胞吐 （3） 胞吞、胞吐运输的物质不一定都是大分子，如神经递质乙酰胆碱等是小分子物质 易错05.通道蛋白和载体蛋白 （1） 通道蛋白和载体蛋白的空间构象都会发生改变 易错06.主动运输 （1） 主动运输消耗的能量不一定都是由ATP直接提供，可能是光能驱动，也可能是离子浓度梯度提供动力 妙招01.快速区分四种跨膜运输方式 第一类：免查验快速通道——被动运输 核心妙招：顺水推舟，不耗能 ①“随大流”扩散法——小分子（如氧气、二氧化碳等） ②“借水道”水法——水 ③“走专线”隧道法——带电离子 ④“专车接送”摆渡法——葡萄糖、氨基酸等 第二类：逆流而上加油干——主动运输 核心妙招：逆天改命，耗能攻坚 ①“强力泵”耗能法 ②“搭顺风车”协同转运法 第三类：大宗货物吞吐术——囊泡运输 核心妙招：打包运输，膜动态变化 ①“大口一吃”内吞法 ②“吐故纳新”外排法 口诀：①小分子，看大小和电荷：脂溶性和气体—自由扩散；离子—通道；极性分子—载体； ②大分子，全靠囊泡搬：吞进来是胞吞，吐出去是胞吐；③顺浓度，被动不耗能；逆浓度，主动必耗能 术语01.混淆“渗透”与“扩散” 错误表述：葡萄糖通过渗透进入细胞 规范表述：葡萄糖易化扩散进入细胞（渗透特指水分子通过半透膜） 错误表述：细胞发生质壁分离是因为葡萄糖溶液浓度太高，导致细胞扩散失水 规范表述：细胞发生质壁分离是因为葡萄糖溶液浓度太高，导致细胞渗透失水 术语02.认为被动运输不需要蛋白质参与 错误表述：所有的被动运输都不需要膜蛋白的帮助 规范表述：被动运输可能需要借助膜蛋白 术语03.混淆“通道蛋白”与“载体蛋白”的特性 错误表述：通道蛋白在运输物质时自身构象会发生变化 规范表述：通道蛋白在运输物质时自身构象不会发生变化 错误表述：载体蛋白运输速度非常快 规范表述：载体蛋白运输速率较慢 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4章 细胞的物质输入和输出 本章内容导览 1.思维导图 2.考点清单（3大考点） 3.素养提升清单（6个易错清单、1个妙招清单、2个术语规范清单） 【考点01】水进出细胞的原理★★★★☆ 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，称为渗透作用。 （2）方向：分子从相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。 （3）渗透作用发生的条件： ①具有半透膜②半透膜大浓度差。 例1：分析右图 （1）若S1溶液浓度大于S2，则单位时间内 由S2→S1的水分子数多于S1→S2，外观上表现为 S1液面升高；若S1溶液浓度小于S2，则情况相 反，外观上表现为S1液面下降。 （2） 在达到渗透平衡后，若存在如图所示的 液面差Δh，则S1溶液浓度大于S2。 2.水进出动物细胞（以哺乳动物红细胞为例） （1）动物细胞形成的“渗透装置” ①半透膜：动物细胞膜 ②浓度差：细胞膜两侧存在浓度差 （2）现象： ①当外界溶液浓度小于细胞质的浓度，细胞吸水膨胀，浓度差异大时，会因吸水而涨破。 ②当外界溶液浓度大于细胞质的浓度，细胞失水皱缩，浓度差异大时，会因失水而死亡。 ③当外界溶液浓度等于细胞质的浓度，细胞处于动态平衡状态。 3.水进出植物细胞（以成熟植物细胞为例） （1） 植物细胞形成的“渗透装置” 指出下图中标号所指的结构名称 1细胞壁 2细胞膜 3细胞质 4细胞核 5液泡膜 ①原生质层:包括 细胞膜 、液泡膜 和这两层之间的 细胞质，称为原生质层。原生质层具有选择透过性，相当于一层半透膜。 ②浓度差：细胞内外的液体环境主要是指液泡内部的细胞液，当它和外界溶液有浓度差时，细胞发生吸水或失水。 ③植物细胞通过原生质层吸水和失水的。 （2）探究：植物细胞的吸水和失水 ①明确探究实验的一般步骤: 提出问题→作出假设→ 设计与实施实验→ 记录实验结果 → 分析数据，得出结论 → 表达与交流 ②实验原理：植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。 当外界溶液浓度大于细胞液的浓度时，细胞失水，中央液泡体积会缩小，细胞皱缩； 当外界溶液浓度小于细胞液的浓度时，细胞吸水，中央液泡体积会增大，细胞膨胀。 ③实验材料：紫色洋葱鳞片叶外表皮 ④实验试剂：质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液，清水 ⑤实验操作过程： 制作洋葱鳞片叶外表皮的临时装片 ①有一个紫色的中央大液泡 用低倍显微镜观察 ②原生质层紧贴细胞壁 一侧滴入0.3g/ml的蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸引 ①中央大液泡逐渐变小，颜色变深 用低倍显微镜观察 ②原生质层与细胞壁逐渐分离 一侧滴入清水，另一侧用吸水纸吸引 ①中央大液泡逐渐胀大，颜色变浅 用低倍显微镜观察 ②原生质层逐渐恢复到原来的位置 ⑥实验结果： 中央液泡大小 液泡颜色变化 细胞大小 现象名称 蔗糖溶液 变小 变深 基本不变 质壁分离 清水 变大 变浅 基本不变 质壁分离复原 ⑦实验结论 当细胞液浓度小于外界溶液浓度时，植物细胞失水时，由于原生质层比细胞壁的伸缩性 大，因而会出现原生质层和细胞壁分离的现象，称为质壁分离。 发生质壁分离后的细胞，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，植物细胞吸水，液泡和原生质层恢复原状，称为质壁分离复原。 （2） 质壁分离发生的原因 内因：原生质层的伸缩性比细胞壁大 质壁分离的原因 外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度 质壁分离发生的条件 1. 活细胞 2. 成熟的植物细胞 3. 原生质层的伸缩性>细胞壁的伸缩性 4. 外界溶液的浓度>细胞液的浓度 【考点02】自由扩散和协助扩散★★★★★ 1.被动运输：物质以扩散的方式进出细胞时，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输的方式称为被动运输。 2.被动运输的分类 方式 自由扩散 协助扩散 图示 甲 乙 条件 不需要转运蛋白，不消耗能量 需要转运蛋白，不消耗能量 实例 氧气、二氧化碳进出细胞等 葡萄糖进入红细胞 运输方向 低浓度一侧→高浓度一侧（顺浓度梯度） 3.转运蛋白的分类 载体蛋白：只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，每次转运时都会发生自身构象的改变 转运蛋白 通道蛋白：只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过时，不需要与通道蛋白结合。例如：水分子进出细胞更多是借助膜上的水通道蛋白。 4.影响被动运输的因素 （1） （1）影响自由扩散的因素：浓度差 （2）影响协助扩散的因素：浓度差和转运蛋白的数量 （2） 通道蛋白和载体蛋白的比较 通道蛋白 载体蛋白 工作原理 形成通道，被动开放。物质直接通过，不与蛋白深度结合 主动结合与构象改变。物质先与蛋白特异性结合位点结合，引起蛋白质构象变化，将物质运到另一侧 运输方向 只有顺浓度梯度 可顺浓度梯度，也可逆浓度梯度 运输速率 非常快 较慢 能量消耗 不消耗 被动运输不消耗，主动运输则消耗 【考点03】主动运输和胞吞、胞吐★★★★★ 1.主动运输 （1）概念 物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输 （2）物质运输方向：从高浓度一侧→低浓度一侧 （3）基本条件（特点） ①细胞膜上相应载体蛋白的协助 ②消耗细胞内化学反应所释放的能量 （4）实例： ①K＋进红细胞 ②Na＋出红细胞 ③小肠上皮细胞吸收氨基酸和葡萄糖 （5）生理意义：主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，通过主动运输来选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。 （6）影响主动运输的因素 ①载体蛋白的数量 ②能量的供应 主动运输的三种方式 2.胞吞、胞吐 （1）概念 ①胞吞： 当细胞摄取大分子时 ，首先是大分子与膜上蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子→小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡→进入细胞内部，这种现象叫作胞吞。 实例：吞噬细胞吞噬病原体，单细胞动物(如草履虫、变形虫等)吞食食物颗粒。 ②胞吐：细胞需要外排的大分子在细胞内部形成囊泡→囊泡移动到细胞膜处→囊泡与细胞膜融合→将大分子排出细胞，这种现象叫作胞吐。 实例：分泌蛋白的分泌。 （2）条件 ①膜上蛋白质 ②需要消耗能量 ③依靠膜的流动性 易错01.几种跨膜方式的区分 方式 被动运输 主动运输 胞吞、胞吐 自由扩散 协助扩散 运输方向 低浓度→高浓度 高浓度→低浓度 是否需要 转运蛋白 否 是 是(载体蛋白） 不需要（需要膜蛋白） 能量 不消耗 不消耗 消耗 消耗 模型 实例 水、CO2、O2、甘油、乙醇等 红细胞吸收葡萄糖 小肠上皮细胞吸收葡萄糖和氨基酸 胞吐：分泌蛋白的分泌 易错02.影响物质跨膜运输的因素曲线图分析 ①自由扩散；②协助扩散；③主动运输；④主动运输；⑤自由扩散；⑥协助扩散和主动运输 易错03.探究植物细胞的吸水和失水 （1） 选材标准：①液泡有颜色②成熟的植物细胞（分生区细胞不行）；③活细胞 （2）整个实验过程在低倍镜下观察了三次：第一次观察原始细胞的状态（作对照）；第二次观察质壁分离；第三次观察质壁分离后的复原 （3）把蔗糖溶液换成KNO3会出现质壁分离后自动复原现象，原因是起初KNO3溶液>细胞液浓度，植物细胞失水发生质壁分离，但K+和NO3-是细胞需要的物质，随着细胞的不断吸收K+和NO3-，细胞液浓度>外界溶液浓度，细胞会吸水发生复原 易错04.胞吞、胞吐 （1） 胞吞、胞吐不需要转运蛋白，但需要膜上蛋白质的帮助 （2） 大分子物质进出细胞依靠胞吞、胞吐 （3） 胞吞、胞吐运输的物质不一定都是大分子，如神经递质乙酰胆碱等是小分子物质 易错05.通道蛋白和载体蛋白 （1） 通道蛋白和载体蛋白的空间构象都会发生改变 易错06.主动运输 （1） 主动运输消耗的能量不一定都是由ATP直接提供，可能是光能驱动，也可能是离子浓度梯度提供动力 妙招01.快速区分四种跨膜运输方式 第一类：免查验快速通道——被动运输 核心妙招：顺水推舟，不耗能 ①“随大流”扩散法——小分子（如氧气、二氧化碳等） ②“借水道”水法——水 ③“走专线”隧道法——带电离子 ④“专车接送”摆渡法——葡萄糖、氨基酸等 第二类：逆流而上加油干——主动运输 核心妙招：逆天改命，耗能攻坚 ①“强力泵”耗能法 ②“搭顺风车”协同转运法 第三类：大宗货物吞吐术——囊泡运输 核心妙招：打包运输，膜动态变化 ①“大口一吃”内吞法 ②“吐故纳新”外排法 口诀：①小分子，看大小和电荷：脂溶性和气体—自由扩散；离子—通道；极性分子—载体； ②大分子，全靠囊泡搬：吞进来是胞吞，吐出去是胞吐；③顺浓度，被动不耗能；逆浓度，主动必耗能 术语01.混淆“渗透”与“扩散” 错误表述：葡萄糖通过渗透进入细胞 规范表述：葡萄糖易化扩散进入细胞（渗透特指水分子通过半透膜） 错误表述：细胞发生质壁分离是因为葡萄糖溶液浓度太高，导致细胞扩散失水 规范表述：细胞发生质壁分离是因为葡萄糖溶液浓度太高，导致细胞渗透失水 术语02.认为被动运输不需要蛋白质参与 错误表述：所有的被动运输都不需要膜蛋白的帮助 规范表述：被动运输可能需要借助膜蛋白 术语03.混淆“通道蛋白”与“载体蛋白”的特性 错误表述：通道蛋白在运输物质时自身构象会发生变化 规范表述：通道蛋白在运输物质时自身构象不会发生变化 错误表述：载体蛋白运输速度非常快 规范表述：载体蛋白运输速率较慢 学科网（北京）股份有限公司 $