第4章 细胞的物质输入和输出（复习课件）（4考点7知识）生物人教版必修1

第4章 细胞的物质输入和输出 人教版·必修1·复习课件 第4章 细胞的物质输入和输出 目录 导航 复习目标 明确复习方向 知识脉络 构建知识体系 考点串讲 串联重难知识 综合训练 综合检测应用 单元总结 知识巩固总结 知识精讲+考向精练 重 难 重 重 考点1 水进出细胞的原理 知识点01 渗透作用 知识点02 水进出动物细胞 知识点03 水进出植物细胞 考点2 自由扩散和协助扩散 知识点01 自由扩散和协助扩散 考点3 主动运输 知识点01 主动运输 知识点02 影响物质运输的因素 考点4 胞吞胞吐 知识点01 胞吞胞吐 易混辨析：物质进出细胞方式的比较 难 难 重 点 难 点 重点 掌握渗透作用发生条件，理解植物细胞原生质层的结构特点，熟练掌握质壁分离与复原实验原理、过程及应用。 明确自由扩散与协助扩散的异同，掌握物质运输方向、载体、能量需求的核心特征。 掌握主动运输的特点、条件与实例，理解主动运输对细胞生命活动的重要意义。 了解大分子物质运输的方式，掌握胞吞、胞吐的过程及结构基础，理解膜的流动性与物质运输的关系。 复习目标 难以区分半透膜与原生质层，无法准确分析细胞吸水、失水的动态变化逻辑。 容易混淆自由扩散、协助扩散、主动运输的条件、特点及曲线图差异。 难以理解主动运输可逆浓度梯度运输，是细胞主动选择吸收物质、排出废物的核心方式。 不易理解胞吞、胞吐不需要载体、依赖膜的流动性，且跨膜层数为零的特殊特点。 知识脉络 考点串讲 考点01 水进出细胞的原理 知识精讲 一、概念 水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散 二、渗透方向 溶剂相对含量高的一侧→溶剂相对含量低的一侧 三、发生条件 (一)具有半透膜(内在条件) (二)膜两侧溶液具有浓度差(外因) 知识点01 渗透作用 四、渗透装置及渗透现象 考点串讲 考点01 水进出细胞的原理 知识精讲 1.渗透平衡≠浓度相等:渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到动态平衡状态，既不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。 2.渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度:研究渗透作用时溶液浓度是指物质的量浓度而非质量浓度,如质量分数均为10%的葡萄糖溶液和蔗糖溶液,质量浓度相同,由于蔗糖的相对分子质量较葡萄糖大,故葡萄糖溶液的物质的量浓度大,水由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。 易错易混 考点串讲 知识精讲 知识点02 水进出动物细胞(以水进出哺乳动物红细胞为例) 考点01 水进出细胞的原理 考点串讲 知识精讲 知识点03 水进出植物细胞 一、成熟植物细胞的结构 考点01 水进出细胞的原理 考点串讲 知识精讲 知识点03 水进出植物细胞 二、原理和现象 过程实质 浓度差 现象 水经过原生质层进出液泡 外界溶液浓度>细胞液浓度 细胞失水，中央液泡体积变小，细胞皱缩不明显 外界溶液浓度<细胞液浓度 细胞吸水，细胞坚挺，一般不出现吸水涨破 外界溶液浓度=细胞液浓度 维持正常形态 考点01 水进出细胞的原理 考点串讲 知识精讲 知识点03 水进出植物细胞 三、探究植物细胞的吸水和失水 （一）实验原理 （1）内因 a.成熟植物细胞)具有原生质层(相当于一层半透膜) b.原生质层比细胞壁的伸缩性大 （2）外因 细胞液与外界溶液之间存在浓度差 考点01 水进出细胞的原理 考点串讲 知识精讲 知识点03 水进出植物细胞 （二）、实验设计--参考方案 （1）实验步骤 ①制片 材料：紫色洋葱鳞片叶外表皮 ②观察（低倍镜） a.有一个紫色的中央大液泡 b.原生质层紧贴细胞壁 ③滴蔗糖溶液 质量浓度为0.3 g/mL 吸水纸引流 ④观察（低倍镜） a.中央液泡逐渐变小(细胞液颜色加深) b.原生质层与细胞壁逐渐分离 ⑤滴清水 吸水纸引流 清水 ⑥观察 a.中央液泡逐渐变大(细胞液颜色变浅) b.原生质层逐渐贴近细胞壁 ⑦现象 考点01 水进出细胞的原理 考点串讲 知识精讲 知识点03 水进出植物细胞 （三）对质壁分离与复原现象的分析 项目 原因 宏观表现 微观表现 质壁分离 外界溶液浓度>细胞液浓度，细胞失水 植物由坚挺变得萎蔫 液泡变小，细胞液颜色变深，发生质壁分离，细胞吸水能力逐渐增强 质壁分离复原 细胞液浓度>外界溶液浓度，细胞吸水 植物由萎蔫变得坚挺 液泡变大，细胞液颜色变浅，发生质壁分离复原，细胞吸水能力逐渐减弱 考点01 水进出细胞的原理 1、判断成熟植物细胞的死活 （四）质壁分离和复原实验的应用 考点串讲 知识精讲 考点01 水进出细胞的原理 知识点03 水进出植物细胞 13 2、测定细胞液浓度范围 （四）质壁分离和复原实验的应用 考点串讲 知识精讲 考点01 水进出细胞的原理 知识点03 水进出植物细胞 14 3、比较不同植物细胞的细胞液浓度大小 （四）质壁分离和复原实验的应用 考点串讲 知识精讲 考点01 水进出细胞的原理 知识点03 水进出植物细胞 15 4、比较未知浓度溶液的浓度大小 （四）质壁分离和复原实验的应用 考点串讲 知识精讲 考点01 水进出细胞的原理 知识点03 水进出植物细胞 16 5、鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液) （四）质壁分离和复原实验的应用 考点串讲 知识精讲 考点01 水进出细胞的原理 知识点03 水进出植物细胞 17 考点串讲 考向精练 考向01 水进出细胞的原理 典例1 C 关于细胞的吸水与失水说法错误的是（　　） A．动物细胞的细胞膜相当于渗透装置中的半透膜 B．植物细胞的原生质层可以看作一层半透膜 C．植物细胞的细胞壁相当于渗透装置中的半透膜 D．当植物细胞液的浓度小于外界溶液浓度的时候，细胞发生质壁分离 易错提示 植物细胞的细胞壁是全透的，与半透膜不同 考点串讲 考点02 自由扩散和协助扩散 知识精讲 一、被动运输 (1)概念:物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量的物质跨膜运输方式。 (2)类型:自由扩散、协助扩散两类。 知识点01 自由扩散和协助扩散 考点串讲 考点02 自由扩散和协助扩散 知识精讲 知识点01 自由扩散和协助扩散 二、自由扩散和协助扩散的比较 比较项目 自由扩散(简单扩散) 协助扩散(易化扩散) 概念 物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式 借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式 运输方向 高浓度→低浓度 是否消耗能量 不消耗 是否需要转运蛋白 不需要 需要 考点串讲 考点02 自由扩散和协助扩散 知识精讲 知识点01 自由扩散和协助扩散 影响因素 膜两侧物质的浓度差 膜两侧物质的浓度差；转运蛋白数量 举例 ①水分子； ②小分子物质，如O₂、CO₂; ③脂溶性小分子有机物，如甘油、乙醇、苯 ①水分子通过通道蛋白进出细胞；②葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞 图例 二、自由扩散和协助扩散的比较 比较项目 自由扩散(简单扩散) 协助扩散(易化扩散) 考点串讲 考点02 自由扩散和协助扩散 知识精讲 知识点01 自由扩散和协助扩散 三、转运蛋白 ①概念:镶嵌在膜上,能够协助某些物质跨膜运输的一些特殊的蛋白质 ②分类 分类 载体蛋白 通道蛋白  特点 只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过；载体蛋白转运物质时，自身构象会发生变化 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 是否与被转运的物质结合 结合 不结合 举例 葡萄糖载体蛋白 水通道蛋白，Na+、K+、Ca²+等离子通道 考点串讲 考向精练 考向02 自由扩散和协助扩散 典例1 C 下列关于自由扩散和协助扩散的叙述，正确的是（　　） ①都不消耗能量 ②都不需要载体蛋白 ③自由扩散只能顺浓度梯度，而协助扩散既可以顺浓度梯度也可以逆浓度梯度 ④都是被动运输 ⑤葡萄糖有时可以通过协助扩散顺浓度梯度运输 A．①②④ B．①③④ C．①④⑤ D．①②⑤ 考点串讲 考点03 主动运输 一、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的运输方式。 二、实例 甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘,小肠上皮细胞对小肠液中的氨基酸、葡萄糖等的吸收,轮藻细胞对K的吸收等 知识点01 主动运输 知识精讲 考点串讲 考点03 主动运输 知识精讲 三、过程示意图 知识点01 主动运输 考点串讲 考点03 主动运输 知识精讲 四、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,从而保证细胞和个体生命活动的需要。 知识点01 主动运输 运输速率 氧气浓度 运输速率 物质浓度 P P Q 因素1：物质的浓度、载体蛋白 因素2：氧气浓度、载体蛋白 P点前受氧气浓度限制 P点后受载体蛋白数量限制 Q点由无氧呼吸供能。 P点前受物质浓度限制 P点后受载体蛋白数量限制 考点串讲 考点03 主动运输 知识精讲 知识点02 影响物质进出细胞的因素 因素3：温度 酶活性 细胞呼吸 物质运输速率 温度 a 运输速率 温度 0 乙 c b 生物膜的流动性 考点串讲 考点03 主动运输 知识精讲 知识点02 影响物质进出细胞的因素 考点串讲 考向精练 考向03 主动运输 典例1 A 如图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收K+和NO3﹣的曲线，影响A、B点和B、C点吸收量不同的主要因素分别是（　　） A．能量 载体数量 B．离子浓度 载体数量 C．能量 离子浓度 D．载体数量 能量 考点串讲 考点04 胞吞胞吐 知识精讲 类型 胞吞 胞吐 过程 大分子与膜上的蛋白质结合→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 大分子先在细胞内形成囊泡→囊泡移动到细胞膜处并与之融合→大分子排出细胞 实例 变形虫摄取食物、巨噬细胞吞噬病原体等 分泌蛋白的分泌,变形虫排出食物残渣和废物等 示意图       特点 (1)主要运输生物大分子(如蛋白质和多糖)和颗粒物；(2)需要消耗能量；(3)不需要转运蛋白，但需要特定的膜蛋白参与(识别);(4)依赖膜的流动性 知识点01 胞吞胞吐 考点串讲 考点04 胞吞胞吐 知识精讲 运输方式 运输方向 是否需要转运蛋白 是否消耗能量 图例 举例 被动运输   自由扩散 顺浓度梯度 不需要 不消耗   氧气、二氧化碳、甘油、乙醇等出入细胞 协助扩散 顺浓度梯度 需要载体蛋白或通道蛋白 不消耗   人的红细胞吸收葡萄糖,肾小管细胞重吸收水 主动运输 逆浓度梯度 需要载体蛋白 消耗   小肠上皮细胞吸收氨基酸等 胞吞 细胞外→细胞内 不需要 消耗   变形虫摄取食物 胞吐 细胞内→细胞外 不需要 消耗   分泌蛋白的分泌 易混辨析：物质进出细胞方式的比较 考点串讲 考向精练 考向04 胞吞胞吐 典例1 A 调节性出胞是指细胞受到某些化学信号或电信号的诱导时，储存在细胞内的囊泡大量与细胞膜融合，并将囊泡内容物排出细胞的过程。下列叙述错误的是（　　） A．出胞过程不需要消耗能量 B．出胞过程可以使细胞膜的面积增加 C．出胞过程需要蛋白质的参与 D．出胞过程可以一次性释放大量物质 易错提示 调节性出胞过程属于胞吐，与细胞膜融合需要消耗能量 综合训练 1.高Mn2+胁迫激活植物油菜素内酯（BR）信号通路，再通过图中①和②两条途径降低细胞质基质中的Mn2+浓度，缓解高Mn2+对细胞的伤害。下列叙述错误的是（     ） A．BR充当了植物细胞响应高Mn2+胁迫的信号分子 B．②途径中，N被转运时需要细胞骨架的牵引 C．高Mn2+胁迫下，液泡内Mn2+浓度高于细胞质基质 D．G转运Ca2+时需与其结合并消耗ATP D 综合训练 2．某研究小组将生理状态一致的紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞分别浸泡在蔗糖溶液和乙二醇溶液中进行实验，其原生质体体积变化情况如图Ⅱ所示。图Ⅰ为显微镜下观察到的某一时刻紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的图像，下列叙述正确的是（     ） A．图Ⅰ细胞的细胞液浓度不一定小于外界溶液浓度 B．甲溶液是蔗糖溶液，乙溶液是乙二醇溶液 C．0～60s，可观察到植物细胞在甲、乙溶液中的体积均显著变小 D．60s时，甲溶液中的细胞比乙溶液中的吸水能力更强 A 综合训练 3.胃内的酸性环境是通过质子泵维持的，具体过程如图所示。其中Cl− 反向转运体利用 的顺浓度梯度完成Cl−的运输。胃酸分泌过多会伤害胃黏膜，严重时会导致胃溃疡。抑酸药物PPIs在酸性环境下活化后能与H+−K+泵结合，从而抑制胃酸分泌。下列叙述错误的是（     ） A．质子泵与Cl−通道的主要区别为是否 需与被转运物质结合 B．胃腔中的K+与组织液中的Cl−均通过 主动运输的方式进入胃壁细胞 C．胃壁细胞的呼吸作用增强有利于提高 胃腔的pH D．PPIs可减轻胃溃疡患者的症状，但长 期服用PPIs可能造成消化道细菌感染 C 单元总结 细胞膜是细胞这个系统的边界，控制物质进出细胞，物质跨膜运输体现细胞膜的选择透过性。 渗透作用发生需要两个条件：半透膜、膜两侧的浓度差；水可以通过渗透作用进出细胞。 植物细胞的原生质层相当于半透膜，当细胞液与外界溶液存在浓度差时，会发生质壁分离或复原。 生物膜结构的探索历程，最终构建流动镶嵌模型；磷脂双分子层是基本支架，蛋白质分子承担多种功能。 生物膜具有流动性（结构特点），结构决定功能，这是物质跨膜运输能够实现的结构基础。 物质跨膜运输分为被动运输（顺浓度梯度，不耗能：自由扩散、协助扩散）和主动运输（逆浓度梯度，耗能、需要转运蛋白）。 大分子物质通过胞吞、胞吐进出细胞，依赖膜的流动性，该过程消耗能量，不属于跨膜运输。 ——一个核心逻辑主线 单元总结 ——二大核心专题梳理 一、物质跨膜运输的实例 渗透作用条件：①半透膜 ②膜两侧存在浓度差 原生质层 = 细胞膜 + 液泡膜 + 两层膜之间的细胞质，相当于半透膜 质壁分离：成熟植物细胞，外界溶液浓度＞细胞液，原生质层收缩，细胞壁伸缩性小，原生质层与细胞壁分离 质壁分离复原：外界溶液浓度＜细胞液，细胞吸水，原生质层恢复原状 单元总结 ——二大核心专题梳理 二、物质跨膜运输的方式 自由扩散（简单扩散）：顺浓度梯度，不需载体、能量。例：O₂、CO₂、甘油、乙醇、苯 协助扩散：顺浓度梯度，需载体蛋白，不需能量。例：葡萄糖进入红细胞 主动运输：逆浓度梯度，需载体蛋白、消耗能量。例：小肠吸收葡萄糖 / 氨基酸、离子跨膜 胞吞、胞吐：依赖膜流动性，运输大分子，消耗能量，不属于跨膜运输。 谢谢观看 人教版·必修1·复习课件 $