2026届高三生物一轮复习课件07 细胞的物质输入和输出

该高中生物学高考复习课件聚焦“细胞的物质输入和输出”核心考点，涵盖渗透作用、质壁分离实验、物质跨膜运输方式等高考高频内容，对接新课标生命观念与科学思维素养，分析渗透条件、运输方式判断等权重考点，归纳实验探究、图表分析等常考题型，构建系统备考框架。 课件亮点在于高考真题实战与素养导向结合，精选2023-2024年重庆、江苏等多地真题，如2024江苏卷质壁分离实验题，用探究实践素养指导实验变量控制分析，通过物质运输方式表格对比培养科学思维，助力学生掌握答题技巧，教师可据此精准突破考点，提升复习效率。

细胞的物质输入和输出 高考一轮复习 汇报人：WPS 1 知识框架 小分子物质 大分子物质 被动运输 主动运输 自由扩散 协助扩散 顺浓度梯度 胞吞 胞吐 消耗能量 膜的流动性 逆浓度梯度 载体蛋白 转运蛋白 膜的选择透过性 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半透膜的扩散。 渗透条件 具有半透膜 1 半透膜两侧溶液存在浓度差 2 2.渗透结果： 3.水的运输方向 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 溶液浓度低 渗透压低 溶液浓度高 渗透压高 含水量高 含水量低 半透膜 水（溶剂） 蔗糖（溶质） ①从溶质的角度分析 低浓度溶液→高浓度溶液 高含量一侧→低含量一侧 渗透压：溶质微粒对水的吸引力 溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度。 （≠选择透过性膜） ②从水分子自身的角度分析 知识梳理 漏斗管内的液面为什么会升高？ 两溶液的水分子双向运动，但由于蔗糖溶液渗透压越大，对水的吸引力越强，因此单位时间内，由清水进入蔗糖溶液的水分子数多于从蔗糖溶液进入清水的分子数，最终使漏斗管内的液面升高。 知识点一 渗透作用 渗透装置中，当漏斗内溶液不再上升时，半透膜两侧的溶液浓度相同吗？ 不同。渗透作用达到平衡时，水分子通过半透膜的双向扩散速率相等，漏斗内蔗糖溶液的浓度仍高于烧杯中清水的浓度。 清水 蔗糖溶液 知识点一 渗透作用 溶质不能通过半透膜的渗透装置分析 知识点一 渗透作用 溶质能通过半透膜的渗透装置分析 知识点一 渗透作用 溶质能通过半透膜的渗透装置分析 知识点一 渗透作用 1.动物细胞的吸水和失水 低渗溶液 高渗溶液 等渗溶液 清水 10% NaCl 溶液 0.9% NaCl 溶液 ①细胞质浓度 > 外界溶液溶质的浓度 ，细胞吸水膨胀。 ②细胞质浓度 < 外界溶液溶质的浓度，细胞失水皱缩。 ③细胞质浓度 = 外界溶液溶质的浓度，细胞形态不变。 知识点二 水分子进出细胞的实例分析 2.植物细胞的吸水和失水 成熟的植物细胞 细胞液 细胞膜 细胞质 液泡膜 细胞壁 全透性，伸缩性小 原生质层 原生质层是指细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质。 成熟的植物细胞内的液体环境主要指的是液泡里的细胞液；有一定浓度，与外界溶液能形成一定的浓度差 知识点二 水分子进出细胞的实例分析 2.植物细胞的吸水和失水 ①半透膜 ②浓度差 原生质层 细胞液与外界溶液之间的浓度差 原理 现象 细胞维持正常形态 细胞吸水膨胀 细胞发生质壁分离 条件 外界溶液浓度等于细胞液浓度 外界溶液浓度小于细胞液浓度 外界溶液浓度大于细胞液浓度 知识点二 水分子进出细胞的实例分析 3.观察植物细胞的质壁分离和复原 提出问题 ①水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？ ②原生质层是否相当于一层半透膜？ 作出假设 水分进出植物细胞是通过渗透作用，原生质层相当于一层半透膜。 实验设计思路 当外界溶液浓度高于细胞液浓度时，细胞就会失水，发生质壁分离； 当外界溶液浓度低于细胞液浓度时，细胞就会吸水，发生质壁分离复原。 细胞通过渗透作用吸水或失水，液泡的 、 会变化； 原生质层与细胞壁会分离或复原。 预测 大小 颜色 知识点二 水分子进出细胞的实例分析 知识点二 水分子进出细胞的实例分析 3.观察植物细胞的质壁分离和复原 实验材料 有紫色大液泡，便于观察 紫色洋葱鳞片叶外表皮 注意 ①不能用未成熟的细胞， 如根尖分生区细胞（原因） 没有大液泡 ②可以用绿色植物的叶肉细胞，如黑藻叶片（为什么） 黑藻叶片细胞 质壁分离 知识点二 水分子进出细胞的实例分析 实验原理 （2）外因 成熟植物细胞的原生质层相当于半透膜 细胞壁伸缩性小于原生质层伸缩性 细胞液具有一定的浓度能渗透吸水和失水。 （1）内因 原生质层 知识点二 水分子进出细胞的实例分析 3.观察植物细胞的质壁分离和复原 实验试剂 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 0.3g/mL的蔗糖溶液 浓度过低 分离慢或不分离 浓度过高 细胞失水过多死亡（如 0.5g / ml 蔗糖） 盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于用作实验试剂。 知识点二 水分子进出细胞的实例分析 实验步骤 知识点二 水分子进出细胞的实例分析 实验现象 滴加蔗糖溶液 质壁分离 滴加清水 质壁分离复原 液泡（细胞液） 0.3g/mL的蔗糖溶液 （或外界溶液） 细胞壁 知识点二 水分子进出细胞的实例分析 外界溶液 中央液泡大小 原生质层的位置 细胞大小 蔗糖溶液       清水     实验结果 逐渐变小 逐渐变大，恢复原来大小 逐渐脱离细胞壁 逐渐贴近细胞壁 基本不变 基本不变 实验结论 植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。 知识点二 水分子进出细胞的实例分析 特别提醒 知识点二 水分子进出细胞的实例分析 特别提醒 知识点二 水分子进出细胞的实例分析 知识点二 水分子进出细胞的实例分析 4.质壁分离与复原实验拓展 （1）判断成熟植物细胞的死活 待测成熟植物细胞 一定浓度蔗糖溶液 镜检 发生 质壁分离 无质壁 分离 活细胞 死细胞 知识点二 水分子进出细胞的实例分析 4.质壁分离与复原实验拓展 （2）测定细胞液浓度范围 待测 成熟植物细胞 一系列浓度梯度的蔗糖溶液 镜检 细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的两蔗糖溶液浓度之间 知识点二 水分子进出细胞的实例分析 4.质壁分离与复原实验拓展 （3）鉴别不同种类的溶液（如 KNO3 溶液和蔗糖溶液） 成熟植 物细胞 不同种 类溶液 镜检 只发生 质壁分离 质壁分离 后自动复原 溶质不能透过半透膜（如蔗糖溶液） 溶质能透过半透膜（如 KNO3 溶液） 知识点三 物质出入细胞的方式及影响因素 1.被动运输 概念 物质以扩散方式进出细胞，________消耗细胞内化学反应所释放的能量。 不需要 特点 ①不消耗能量； ②顺浓度梯度运输。 运输动力 来自细胞内外物质的浓度差。 自由扩散 协助扩散 种类 （1）自由扩散 物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，叫作自由扩散，也叫简单扩散。 ①小分子物质 ①顺浓度梯度进出细胞； 氧气、二氧化碳、氮气、尿素 苯、甘油、乙醇、脂肪酸、固醇 Ⅱ.特点 ③不需要膜上转运蛋白参与。 ②不需要消耗能量； Ⅰ.实例 ②脂溶性物质 气体、水、脂溶性物质 神经递质是小分子， 以胞吐的方式被分泌 知识点三 物质出入细胞的方式及影响因素 （1）自由扩散 Ⅲ.影响因素 细胞内外浓度差 扩散速率 （V） 细胞内外浓度差 扩散速率 （V） O2浓度 / 氧分压 O O 知识点三 物质出入细胞的方式及影响因素 （2）协助扩散 Ⅱ.特点 Ⅰ.实例 物质借助膜上的 进出细胞的扩散方式，叫作协助扩散。 葡萄糖进入红细胞、钠离子进入神经细胞、水通过肾小管细胞膜等。 ①顺浓度梯度进出细胞； ③需要膜上转运蛋白参与。 ②不需要消耗能量； 离子和一些小分子物质 转运蛋白 知识点三 物质出入细胞的方式及影响因素 知识点三 物质出入细胞的方式及影响因素 （2）协助扩散 Ⅲ.影响因素 ①细胞内外浓度差； ②转运蛋白的种类和数量。 扩散速率 （V） 细胞内外浓度差 O P Q P点后，运输速率受转运蛋白数量限制 扩散速率 （V） O2浓度 / 氧分压 O 通道蛋白和载体蛋白的比较 载体蛋白 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 概念 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 运输物质时构象会发生改变 特点 开闭时构象不同 运输物质时构象不改变 参与协助扩散和主动运输 功能 只参与协助扩散 31 2.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，这种方式叫做主动运输。 细胞膜 ATP→ADP+Pi+ 细胞外 细胞内 能量 ①逆浓度梯度进出细胞； （2）特点 ②需要膜上载体蛋白参与； ③需要消耗能量。 知识点三 物质出入细胞的方式及影响因素 2.主动运输 主动运输 载体蛋白 ATP ADP+Pi （3）举例 （4）意义 　　主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，细胞通过主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，保证了细胞和个体生命活动的需要。 植物根部细胞吸收无机盐离子； 甲状腺细胞吸收碘离子； 动物细胞吸收钾离子和排出钠离子（Na+-K+泵）； 小肠上皮细胞和肾小管上皮细胞一重吸收葡萄糖。 知识点三 物质出入细胞的方式及影响因素 时间 细胞内浓度 O P （P点后低浓度→高浓度） 细胞外浓度 O2浓度 运输速率 O P Q （膜上载体蛋白数量有限） Q点无氧呼吸提供能量 载体蛋白的数量、能量 （5）影响因素 2.主动运输 知识点三 物质出入细胞的方式及影响因素 第一类 直接消耗ATP的主动运输，通常称为泵（ATP驱动泵）。 ① Na+-K+泵 ② H+泵 ATP 驱动泵既是载体同时也是催化 ATP 水解的酶。 主动运输消耗的能量来源 35 第二类 间接消耗ATP的主动运输 主动运输消耗的能量来源 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（电化学势能）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。 36 主动运输的类型 Pi ATP ADP 光 H+ H+ H+ H+ ATP驱动 协同转运 光驱动 37 协同转运 细胞外 Na+浓度高 Na+顺浓度内流 为其他物质逆浓度运输提供能量 细胞外 细胞内 细胞外 细胞内 同向转运 逆向转运 Na+ Na+ 葡糖糖 H+ 38 自由扩散 协助扩散 主动运输 运输方向       载体     能量 举例 不需要 转运蛋白 载体蛋白 不消耗 不消耗 消耗 顺浓度梯度 高浓度→低浓度 O2、CO2 、H2O、 脂溶性小分子 葡萄糖进入红细胞， H2O等 小肠吸收葡萄糖、氨基酸，Na+ 、K+等离子 顺浓度梯度 高浓度→低浓度 逆浓度梯度 低浓度→高浓度 比较三种运输方式 知识点三 物质出入细胞的方式及影响因素 3.胞吞、胞吐 不需要载体 要膜上某蛋白质参与、形成囊泡运大分子、耗能等 实例 吞噬细胞吞噬抗原等 影响因素 细胞膜的流动性、温度和能量等 特点 实例 分泌蛋白如胰岛素、消化酶等 胞吞 细胞外 细胞内 胞吐 细胞外 细胞内 膜具有流动性 结构基础 跨膜层数为0 胞吐的特例 神经递质虽然是小分子物质，但是神经递质是通过突触小泡，以胞吐方式释放到突触间隙的。 目前已知的神经递质种类很多，主要有乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、5-羟色胺、氨基酸类（如谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸等）、一氧化氮等。 知识点三 物质出入细胞的方式及影响因素 特别提醒 1．（2023·重庆·高考真题）某兴趣小组利用图示装置和表中试剂探究了透析袋的透性。当a为①、b为⑤，袋内溶液逐渐变为蓝色；当a为②、b为③，水浴（55 ℃）后透析袋内、外均不出现砖红色。下列叙述正确的是（　    ） A.若a为①+②、b为③，水浴后透析袋外最终会出现砖红色 B.若a为①+②、b为⑤，透析袋外的溶液最终会出现蓝色 C.若a为①+④、b为⑤，透析袋内的溶液最终会出现棕红色 D.若a为①+④、b为③，水浴后透析袋内最终会出现砖红色 典型例题 43 【答案】C 【知识点】半透膜的透性及相关物质的检测 【详解】当a为可溶性淀粉溶液（①）、b为碘溶液（⑤）时，袋内溶液逐渐变为蓝色，说明碘可以透过透析袋，淀粉不可透过透析袋；当a为葡萄糖溶液（②）、b为斐林试剂（③）时，水浴后透析袋内、外均不出现砖红色，说明葡萄糖和斐林试剂均不可透过透析袋。结合上述分析，若a为①+②（可溶性淀粉溶液和葡萄糖溶液）、b为③（斐林试剂）时，由于葡萄糖和斐林试剂均不能通过透析袋，则水浴后透析袋内、外均不会出现砖红色，A错误；若a为①+②、b为⑤（碘溶液）时，由于淀粉不能透过透析袋，则透析袋外溶液不会出现蓝色，B错误；若a为①+④（可溶性淀粉溶液和淀粉酶溶液）、b为⑤，由于淀粉酶会将淀粉水解，而碘溶液可进入透析袋内，因此透析袋内最终会呈现碘溶液的棕红色，C正确；若a为①+④、b为③时，由于斐林试剂不能进入透析袋内，则水浴后透析袋内不会出现砖红色，D错误。 44 2．（2024·江苏·高考真题）有同学以紫色洋葱为实验材料，进行“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验。下列相关叙述合理的是 （　    ） A.制作临时装片时，先将撕下的表皮放在载玻片上，再滴一滴清水，盖上盖玻片 B.用低倍镜观察刚制成的临时装片，可见细胞多呈长条形，细胞核位于细胞中央 C.用吸水纸引流使0.3 g/mL蔗糖溶液替换清水，可先后观察到质壁分离和复原现象 D.通过观察紫色中央液泡体积大小变化，可推测表皮细胞是处于吸水还是失水状态 【答案】D 【知识点】“观察植物细胞的质壁分离和复原” 实验的操作步骤、现象分析及原理 【详解】制作临时装片时，通常在洁净的载玻片上滴一滴清水，然后将撕下的表皮放在清水上，盖上盖玻片，A错误；本实验所用材料为有中央液泡的成熟植物细胞，故用低倍镜观察刚制成的临时装片时，细胞核通常位于细胞的一侧，而不是中央，B错误；用吸水纸引流使0.3 g/mL蔗糖溶液替换清水，可以观察到质壁分离现象，若要观察质壁分离复原则需要重新用清水替换0.3 g/mL蔗糖溶液，C错误；表皮细胞吸水，液泡体积变大，表皮细胞失水，液泡体积变小，因此可通过观察紫色中央液泡体积大小变化推测表皮细胞是处于吸水还是失水状态，D正确。 45 3.（2024·江西·高考真题）营养物质是生物生长发育的基础。依据表中信息，下列有关小肠上皮细胞吸收营养物质方式的判断，错误的是（　    ） A.甲为主动运输　　B.乙为协助扩散 C.丙为胞吞作用　　D.丁为自由扩散 46 【答案】C 【知识点】物质跨膜运输的方式和特点 【详解】A、由题意知，甲、乙、丙、丁为小肠上皮细胞吸收（细胞外→细胞内）营养物质的四种方式，方式甲为逆浓度梯度的运输，需要消耗能量和转运蛋白，为主动运输，A正确； B、方式乙为顺浓度梯度运输，不需要消耗能量，需要转运蛋白，为协助扩散，B正确； C、胞吞过程虽需要消耗能量，但不需要转运蛋白的协助，则丙不为胞吞作用，C错误； D、方式丁为顺浓度梯度运输，不需要消耗能量和转运蛋白，为自由扩散，D正确。 47 4．（2024·山东·高考真题）植物细胞被感染后产生的环核苷酸结合并打开细胞膜上的Ca2+通道蛋白，使细胞内Ca2+浓度升高，调控相关基因表达，导致H2O2含量升高进而对细胞造成伤害；细胞膜上的受体激酶BAK1被油菜素内酯活化后关闭上述Ca2+通道蛋白。下列说法正确的是 （　    ） A.环核苷酸与Ca2+均可结合Ca2+通道蛋白 B.维持细胞Ca2+浓度的内低外高需消耗能量 C.Ca2+作为信号分子直接抑制H2O2的分解 D.油菜素内酯可使BAK1缺失的被感染细胞内H2O2含量降低 48 【答案】B 【知识点】细胞信号转导、离子通道调控及物质跨膜运输 【详解】通道蛋白不与其运输的物质结合，即Ca2+不与Ca2+通道蛋白结合，A错误；Ca2+通过Ca2+通道蛋白进入细胞的方式是顺浓度梯度的协助扩散，动力来自Ca2+“外高内低”的浓度差，而Ca2+膜两侧浓度差的维持依赖于主动运输，主动运输需消耗能量，B正确；Ca2+作为信号分子，通过调控相关基因表达，间接导致H2O2含量升高，C错误；油菜素内酯通过活化细胞膜上的BAK1关闭题述Ca2+通道蛋白，使细胞内Ca2+浓度降低，从而使被感染细胞内H2O2的含量降低，故油菜素内酯不能使BAK1缺失的被感染细胞内H2O2含量降低，D错误。 49 再 见 Thank you 50 $