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1、(江蘇專用)2022年高考生物一輪總復習 第2單元 細胞的基本結構 第5講 物質跨膜運輸?shù)膶嵗c方式學案
考查內容
等級要求
考查詳情
物質進出細胞的方式
B
17年—多選—T22考查物質跨膜運輸
16年—單選—T2考查物質進出細胞的方式
16年—單選—T6考查物質進出細胞的方式
15年—單選—T6考查物質進出細胞的方式(葡萄糖)
觀察植物細胞的質壁分離和復原
c
16年—單選—T19觀察植物細胞的質壁分離及復原
15年—多選—T23觀察植物細胞的質壁分離及復原
14年—單選—T15觀察植物細胞的質壁分離和復原實驗現(xiàn)象
13年—非選—T27觀察植物細胞的質壁分離和
2、復原
通過模擬實驗探究膜的透性
b
13年—非選—T27結合圖形通過模擬實驗探究膜的透性
2.半透膜和選擇透過性膜
半透膜是指某些物質可以通過,而另一些物質不能通過的多孔性薄膜。它往往是只能讓小分子物質透過,大分子物質則不能透過,不具有選擇性,不是生物膜。
選擇透過性膜是指水分子能自由通過,細胞要選擇吸收的離子和小分子也可以通過,而其他的離子、小分子和大分子則不能通過的生物膜。細胞膜、液泡膜和原生質層都屬于選擇透過性膜。這些膜具有選擇透過性的根本原因在于這些膜上具有運載不同物質的載體。當細胞死亡之后,膜的選擇透過性便消失。
例1 如圖為某同學進行的實驗,甲圖為實驗開始狀態(tài),乙圖為
3、實驗結束狀態(tài)。在乙圖實驗的基礎上繼續(xù)實驗,向a、b兩試管分別加入等量的蔗糖酶溶液,來探究蔗糖的水解產物能否通過半透膜。以下判斷正確的是( )
圖甲 圖乙
①若蔗糖的水解產物能通過半透膜,a、b兩管液面高度差變小但不可能變?yōu)?
②若蔗糖的水解產物能通過半透膜,a、b兩管液面高度差變小也可能變?yōu)?
③若蔗糖的水解產物不能通過半透膜,a、b兩管液面高度差變小
④若蔗糖的水解產物不能通過半透膜,a、b兩管液面高度差變大
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
1.下列有關選擇透過性和半透性關系的敘述,正確的說法是( )
①具有半透性一
4、定具有選擇透過性?、诰哂羞x擇透過性一定具有半透性?、刍畹纳锬げ啪哂羞x擇透過性?、苤挥谢畹纳锬げ啪哂邪胪感?
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
考點2 物質進出細胞的方式及
特點的判斷方法
1.物質進出細胞的方式及相關模型、曲線分析
小分子物質
大分子物質
物質進出細胞的方式
被動運輸
主動運輸
胞吞、胞吐
自由(簡單)擴散
協(xié)助(易化)擴散
特點
①高濃度―→低濃度
②不需要載體蛋白、
③不消耗能量
①高濃度―→低濃度
②需要載體蛋白、
③不消耗能量
①低濃度―→高濃度
高濃度―→低濃度
②需要載體
③消耗能量
不需
5、要載體蛋白、消耗能量
模型
舉例
O2、CO2、H2O、
甘油、乙醇、苯
紅細胞吸收葡萄糖
小腸吸收葡萄糖
氨基酸、無機鹽等,胞吐:胰島素、消化酶、抗體等分泌到細胞外
胞吞:吞噬細胞吞噬細菌
曲線表示
物質濃度
細胞內物質濃度可以超過細胞外物質的濃度,即可逆濃度梯度進行運輸
氧分壓
A點:無氧呼吸為物質運輸
提供能量
2.物質進出細胞的方式及特點的判斷方法
(1)根據(jù)分子大小與是否需要載體蛋白、能量:
(2)根據(jù)運輸方向:逆濃度梯度的跨膜運輸方式是主動運輸。
(3)不同因素對主動運輸?shù)挠绊懖煌?
主動運輸需要
6、載體蛋白參與,消耗呼吸作用釋放的能量,因此抑制某載體蛋白活性,則只會導致以該載體蛋白轉運的物質運輸停止,對其他物質運輸不受影響;抑制呼吸作用,將導致所有以主動運輸方式跨膜的物質運輸停止。
(4)胞吞、胞吐
是大分子和顆粒物質進出細胞的方式,例如,白細胞吞噬大腸桿菌、變形蟲吞噬有機物顆粒、胰島細胞分泌胰島素等。
3.影響跨膜運輸?shù)囊蛩?
(1)影響自由擴散的因素:細胞膜內外物質的濃度差。
(2)影響協(xié)助擴散的因素:
①細胞膜內外物質的濃度差。
②細胞膜上運載物質的載體數(shù)量。
(3)影響主動運輸?shù)囊蛩兀?
①載體:是細胞膜上的一類蛋白質。
a.載體的種類具有特異性,運輸不同物質的載
7、體不同,不同生物細胞膜上的載體的種類和數(shù)目也不同。
b.載體的數(shù)量具有飽和現(xiàn)象,當細胞膜上的載體全部參與物質的運輸時,細胞吸收該物質的速度不再隨物質濃度的增大而增大。
c.載體的活性
②能量:凡影響細胞內產生能量的因素,都影響主動運輸,如氧氣濃度、溫度等。
例2 (2017·上海高考)下圖表示物質被動運輸?shù)囊环N方式,下列關于該方式的敘述中正確的是( )
A.被運輸物質必須與細胞膜上的載體結合 B.大部分離子以該方式跨膜運輸
C.該方式的運輸速度不存在飽和值 D.該方式也能逆濃度梯度輸送特定分子
2.下列物質出入細胞膜的方式中,不僅需要載體還需要消
8、耗能量的是( )
A.K+進入小腸上皮細胞 B.胰島素分泌出細胞的過程
C.水進入紅細胞 D.CO2進入毛細血管壁細胞
例3 (2017·江蘇高考) (多選)下圖為植物光合作用同化物蔗糖在不同細胞間運輸、轉化過程的示意圖。下列相關敘述錯誤的是( )
A.蔗糖的水解有利于蔗糖順濃度梯度運輸
B.單糖逆濃度梯度轉運至薄壁細胞
C.ATP生成抑制劑會直接抑制圖中蔗糖的運輸
D.蔗糖可通過單糖轉運載體轉運至薄壁細胞
3.(2016·江蘇高考)如圖為一種溶質分子跨膜運輸?shù)氖疽鈭D。下列相關敘述錯誤的是( )
A.
9、載體①逆濃度運輸溶質分子
B.載體②具有ATP酶活性
C.載體①和②轉運方式不同
D.載體②轉運溶質分子的速率比自由擴散快
考點3 觀察植物細胞的質壁分離及復原
1.實驗原理
成熟的植物細胞構成滲透系統(tǒng)可以發(fā)生滲透作用。
2.質壁分離與復原實驗流程
3.質壁分離的原因
(1)外因:外界溶液濃度>細胞液濃度
(2)內因:①原生質層相當于一層半透膜;②細胞壁的伸縮性小于原生質層
4.表現(xiàn)
5.注意
(1)在實驗中,當質壁分離現(xiàn)象出現(xiàn)后,觀察時間不宜過長,以免細胞因長期處于失水狀態(tài)而死亡,影響質壁分離復原現(xiàn)象的觀察。
(2)不選動物細胞做實驗材料是因為
10、動物細胞無細胞壁,不會在失水時發(fā)生質壁分離現(xiàn)象。
(3)本實驗采用了自身前、后對照。
(4)質壁分離復原需要將發(fā)生質壁分離的植物細胞再置于低濃度的溶液或蒸餾水中,但如果放置于以可吸收的物質做溶質(如甘油、尿素、KNO3、乙二醇等)的溶液時,質壁分離后因細胞主動或被動吸收溶質微粒而使細胞液濃度增大,植物細胞會吸水引起質壁分離后的自動復原。
(5)質壁分離時,原生質層的外界面是細胞膜。
(6)質壁分離后,在原生質層和細胞壁之間的間隙,充斥的是外界溶液。
(7)原核生物不會發(fā)生質壁分離,但會發(fā)生滲透作用。要發(fā)生質壁分離內因:要有細胞壁、大液泡和一定的細胞液濃度;“質壁分離”的外因:外界溶液
11、濃度大于細胞液濃度;多數(shù)原核生物雖然有細胞壁,但通常無大液泡。
6.質壁分離實驗的拓展應用及方法
(1)判斷細胞的死活
鏡檢,F
(2)測定細胞液濃度范圍
待測細胞+一系列濃度梯度的蔗糖溶液分別鏡檢,F細胞液濃度介于未發(fā)生質壁分離和剛剛發(fā)生質壁分離的蔗糖溶液的濃度之間。
(3)比較不同植物細胞的細胞液濃度大小
不同植物細胞+同一濃度的蔗糖溶液鏡檢,F剛剛發(fā)生質壁分離時所需時間的比較―→判斷細胞液濃度大小(時間越短,細胞液濃度越小)。
(4)比較一系列溶液的濃度的大小
同一植物的相同成熟細胞+未知濃度的溶液鏡檢,F記錄剛剛發(fā)生質壁分離所需時間―→比較所用時間長短―→判斷溶液濃度
12、的大小(時間越短,未知溶液的濃度越大)。
(5)鑒別不同種類的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)
鏡檢,F
例4 (2017·上海高考)洋蔥表皮細胞質壁分離和復原實驗過程中,液泡的體積會隨外界溶液濃度的變化而改變,如圖所示。圖中①、②兩處滴加的溶液分別是( )
A.清水、清水 B.清水、30%蔗糖溶液
C.30%蔗糖溶液、清水 D.30%蔗糖溶液、30%蔗糖溶液
4.(2016·天津高考)在紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的失水和吸水實驗中,顯微鏡下可依次觀察到甲、乙、丙三種細胞狀態(tài)。下列敘述正確的是( )
A.由觀察甲到觀察乙須將5倍目鏡更
13、換為10倍目鏡
B.甲、乙、丙可在同一個細胞內依次發(fā)生
C.與甲相比,乙所示細胞的細胞液濃度較低
D.由乙轉變?yōu)楸倪^程中,沒有水分子從胞內擴散到胞外
請根據(jù)下列關鍵詞的提示,歸納構建本課時知識體系
跨膜運輸 簡單擴散 易化擴散 主動運輸 方向 條件 案例 胞吞 胞吐 滲透作用 質壁分離 質壁分離復原
隨堂演練
1.(2016·蘇北四市三模)如圖為物質跨膜運輸方式模式圖,有關敘述正確的是( )
第1題圖
A.胰島B細胞分泌胰島素可以通過該方式進行
B.圖示的物質運輸過程與細胞膜的流動性無關
C.圖中所示的物質跨膜運輸方式為協(xié)助擴散
14、 D.膜上蛋白質分子都可以參與物質的跨膜運輸
2.離子泵是一種具有ATP水解酶活性的載體蛋白,能利用水解ATP釋放的能量跨膜運輸離子。下列敘述正確的是( )
A.離子通過離子泵的跨膜運輸屬于協(xié)助擴散
B.離子通過離子泵的跨膜運輸是順著濃度梯度進行的
C.動物一氧化碳中毒會降低離子泵跨膜運輸離子的速率
D.加入蛋白質變性劑會提高離子泵跨膜運輸離子的速率
3.(2017·鹽城三模)下列有關物質跨膜運輸?shù)臄⑹?,正確的是( )
A.葡萄糖進出各種細胞的方式相同
B.細胞的胞吞和胞吐過程都需要消耗能量
C.經過糖腌過的番茄通過自由擴散進行物質運輸
15、D.只要有載體蛋白的參與,都可以實現(xiàn)逆濃度運輸物質
4.(2016·鹽城三模)(多選)如圖表示物質進出細胞有關的圖像或曲線。下列有關敘述正確的是( )
甲 乙 丙 丁 戊
第4題圖
A.圖甲與圖丙代表的運輸方式相同
B.圖丁可代表紅細胞或肌細胞吸收葡萄糖的方式
C.環(huán)境中氧濃度變化對圖示代表的所有運輸方式均有影響
D.抗體和神經遞質的釋放方式均與戊圖代表的方式相同
5.如圖為甲同學進行的一項實驗的基本操作步驟,其中敘述錯誤的是( )
第5題圖
16、
A.B步驟是觀察細胞質大小及細胞壁的位置
B.E步驟滴加的是清水
C.該實驗是觀察植物細胞的質壁分離與復原
D.實驗前后的處理形成了自身對照
6.(2018·百校聯(lián)考)觀察植物細胞的質壁分離和復原,選用紫色洋蔥鱗片葉外表皮作實驗材料時效果較好,主要原因是( )
A.紫色洋蔥表皮細胞的液泡特別大,易于觀察
B.其細胞液呈紫色,質壁分離以后紫色體積變小,容易與初始狀態(tài)區(qū)分
C.其細胞液與外界溶液之間濃度差大,質壁分離現(xiàn)象比較明顯
D.細胞對缺水的耐受力較強,不易死亡,易于觀察復原現(xiàn)象
7.如圖甲表示某生物膜結構,圖中A、B、C表示某些物質,a、
17、b、c、d表示物質跨膜運輸方式。圖乙和圖丙表示物質運輸曲線,請據(jù)圖回答:
甲 乙 丙
第7題圖
(1)若圖甲是癌細胞的細胞膜,則膜上含量較正常細胞減少的物質是________。
(2)若圖甲是線粒體膜,b和c過程運輸?shù)臍怏w分別是________。b、c運輸方式符合圖________所表示的物質運輸曲線。
(3)若圖甲表示人體紅細胞。則表示Na+、K+運輸?shù)姆謩e是圖甲中________。K+的運輸方式符合圖________(圖乙或丙)所示曲線。
(4)已知紅細
18、胞吸收葡萄糖是協(xié)助擴散,而有人認為小腸上皮細胞以主動運輸?shù)姆绞轿掌咸烟?,請設計實驗加以確定。
①實驗步驟:
第一步:取甲、乙兩組生長狀況相同的小腸上皮細胞,放入適宜濃度的含有葡萄糖的培養(yǎng)液中。
第二步:甲組細胞給予正常的呼吸條件,________________________________________。
第三步:________________________________________________________________。
②預測實驗結果并分析:
a.若甲、乙兩組細胞對葡萄糖的吸收速率基本相同,則
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
b.________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。