
1.被動轉(zhuǎn)運不需要消耗能量(1)擴(kuò)散和滲透①擴(kuò)散a.概念:分子或離子從 向 運動的現(xiàn)象。b.結(jié)果:使得該分子或離子分布 ,直到平衡。c.舉例:氧、二氧化碳、酒精、甘油等物質(zhì)的運動。②滲透a.概念:水分子通過 的擴(kuò)散。b.方向:從水分子數(shù) 的一側(cè)進(jìn)入 的一側(cè)。
c.動、植物細(xì)胞的滲透比較
(2)觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象①原理:植物細(xì)胞浸泡在不同濃度溶液中,會因吸水、失水引起 的變化,這種變化可通過 觀察到。②流程:制作臨時裝片→觀察 現(xiàn)象→觀察 現(xiàn)象。(3)易化擴(kuò)散①運輸方向: 濃度→ 濃度。②能量需求: 能量。③需要 協(xié)助。
2.主動轉(zhuǎn)運需要載體蛋白,并且消耗能量(1)主動轉(zhuǎn)運圖示
(2)圖示分析①運輸方向: 濃度→ 濃度。②需要A 協(xié)助。③能量需求:需要消耗B 。
3.有些物質(zhì)通過胞吞、胞吐進(jìn)出細(xì)胞(1)特點:運輸物質(zhì)需要被 包裹。(2)運輸物質(zhì)類型:主要是 物質(zhì),如蛋白質(zhì)、多糖等。(3)能量需求: (填“需要”或“不需要”)消耗能量。(4)運輸物質(zhì)的性質(zhì):可以是 ,也可以是 。
概念一 被動轉(zhuǎn)運不需要消耗能量[概念情境] 在一個長頸漏斗的漏斗口密封上一層玻璃紙,往漏斗內(nèi)注入蔗糖溶液,然后將漏斗浸入盛有清水的燒杯中,使漏斗管內(nèi)外的液面高度相等。過一段時間后,會出現(xiàn)如圖所示的現(xiàn)象。(玻璃紙是一種半透膜,水分子可以透過它,而蔗糖分子則不能)
(1)漏斗管內(nèi)的液面為什么會升高?提示:單位體積的清水中水分子數(shù)大于單位體積的蔗糖溶液中水分子數(shù)。單位時間內(nèi)由清水透過玻璃紙進(jìn)入蔗糖溶液的水分子數(shù)多于由蔗糖溶液透過玻璃紙進(jìn)入清水的水分子數(shù)。(2)如果用一層紗布代替玻璃紙,漏斗管內(nèi)的液面還會升高嗎?為什么?提示:不會。因為紗布是全透性的,水分子和蔗糖分子都能通過,因此液面不會升高。(3)如果燒杯中不是清水,而是同樣濃度的蔗糖溶液,結(jié)果會怎樣?為什么?提示:液面不會升高。因為半透膜兩側(cè)溶液沒有濃度差,單位時間內(nèi)透過玻璃紙由燒杯進(jìn)入長頸漏斗的水分子數(shù)量等于滲出的水分子數(shù)量。
突破點1 擴(kuò)散與滲透的比較
[典例1] 實驗裝置如圖所示,一段時間后,含液體3的半透膜袋萎縮,而含液體1的半透膜袋堅挺硬實,請推斷實驗開始時3種液體的濃度是(表中的“高”表示高濃度蔗糖溶液;“低”表示低濃度蔗糖溶液)( )
解析:溶液濃度高就會吸水,溶液濃度低就會失水,所以綜合分析,三種溶液的濃度高低的順序是液體1>液體2>液體3,結(jié)合選項可知,液體1高,液體2低,液體3是水。
[概念誤區(qū)] 分析擴(kuò)散和滲透內(nèi)容時注意以下幾點:(1)水分子的移動方向是雙向的,但最終結(jié)果是由低濃度溶液流向高濃度溶液的水分子數(shù)多。(2)滲透裝置中溶液濃度指物質(zhì)的量濃度而非質(zhì)量濃度,實質(zhì)是指滲透壓。(3)如果溶質(zhì)分子不能透過半透膜,在達(dá)到滲透平衡時,一般兩側(cè)溶液的濃度并不相等,因為液面高的一側(cè)形成的靜水壓,會阻止溶劑由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴(kuò)散。
突破點2 動、植物細(xì)胞的滲透作用比較
[典例2] 如圖所示,滲透作用能使紅細(xì)胞漲破,但只能使植物細(xì)胞膨脹,下列相關(guān)判斷錯誤的是( )A.過程①②中水分子進(jìn)入細(xì)胞的方式相同B.紅細(xì)胞漲破,說明紅細(xì)胞沒有類似半透膜的結(jié)構(gòu)C.過程②中滲透作用的方向是從細(xì)胞外到細(xì)胞內(nèi)D.動物與植物細(xì)胞變化差異是二者結(jié)構(gòu)不同導(dǎo)致的
解析:過程①②中水分子進(jìn)入細(xì)胞的方式相同,都是滲透;紅細(xì)胞漲破,說明紅細(xì)胞的細(xì)胞膜類似半透膜;過程②中植物細(xì)胞吸水,滲透作用的方向是從細(xì)胞外到細(xì)胞內(nèi);動物與植物細(xì)胞變化差異是二者結(jié)構(gòu)不同導(dǎo)致的。
動、植物滲透作用的共性與差異(1)共性①細(xì)胞液的濃度與外界溶液濃度存在差異時,動、植物細(xì)胞均會出現(xiàn)滲透現(xiàn)象,若外界溶液濃度高,則滲透失水;若細(xì)胞液濃度高,則滲透吸水。②達(dá)到平衡后,動、植物細(xì)胞仍有水分子的進(jìn)出,此時不存在滲透,進(jìn)出的水分子源于水分子的隨機(jī)運動。(2)差異①失水后的表現(xiàn)不同:動物細(xì)胞不具有細(xì)胞壁,因此動物細(xì)胞失水后表現(xiàn)為皺縮,而植物細(xì)胞則一般表現(xiàn)為質(zhì)壁分離。②吸水后的表現(xiàn)不同:動物細(xì)胞在低滲環(huán)境中,會吸水漲大甚至破裂;植物細(xì)胞因細(xì)胞壁的保護(hù),無論在何種低滲環(huán)境中,均只會吸水漲大,不會破裂。
突破點3 觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與質(zhì)壁分離復(fù)原
[典例3] 如圖為觀察紫色洋蔥外表皮細(xì)胞質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象實驗的示意圖,下列有關(guān)敘述中,正確的是( )A.步驟B中,低倍鏡下不能觀察到液泡,需用高倍鏡才能觀察到B.步驟C和E中滴加的溶液,前者為清水,后者為質(zhì)量濃度0.3 g/mL的蔗糖溶液C.若步驟F中看到的細(xì)胞仍處于質(zhì)壁分離狀態(tài),則說明原表皮細(xì)胞是死細(xì)胞D.步驟B與步驟F所觀察到的表皮細(xì)胞應(yīng)比正常生理狀態(tài)下的略大
解析:步驟B中,低倍鏡下能觀察到液泡;步驟C和E中滴加的溶液,前者為質(zhì)量濃度0.3 g/mL的蔗糖溶液,后者為清水;步驟F中看到的細(xì)胞仍處于質(zhì)壁分離狀態(tài),說明原表皮細(xì)胞可能正處于質(zhì)壁分離復(fù)原的狀態(tài);步驟B與步驟F所觀察到的表皮細(xì)胞都是在清水中的細(xì)胞,應(yīng)比正常生理狀態(tài)下的略大。
觀察洋蔥外表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原
(1)植物細(xì)胞質(zhì)壁分離及復(fù)原的過程
(3)質(zhì)壁分離及復(fù)原實驗中的對照實驗,本實驗存在兩組前后對照實驗
(4)引發(fā)質(zhì)壁分離的原因
(5)質(zhì)壁分離在生產(chǎn)生活實際中的應(yīng)用①觀察植物細(xì)胞的細(xì)胞膜;②判斷細(xì)胞的死活;③測定植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度范圍;④鑒別不同類型的溶液。
突破點4 易化擴(kuò)散實例及特點分析
[典例4] 某同學(xué)通過查閱資料,對物質(zhì)跨膜運輸進(jìn)行如下總結(jié):①物質(zhì)由高濃度運至低濃度②載體蛋白與被轉(zhuǎn)運的分子或離子結(jié)合,將其轉(zhuǎn)運至膜的另一側(cè)③需要消耗能量④不需要消耗能量⑤不需要載體蛋白的協(xié)助根據(jù)該同學(xué)的總結(jié),請回答以下2個問題。1.在該同學(xué)總結(jié)的物質(zhì)跨膜運輸中,屬于易化擴(kuò)散運輸特點的是( )A.①②④B.①③④C.①④⑤D.①②⑤
解析:易化擴(kuò)散是在載體蛋白的協(xié)助下,將物質(zhì)順濃度梯度轉(zhuǎn)運至膜的另一側(cè),不需要消耗能量。
2.如圖是易化擴(kuò)散運輸物質(zhì)的模式圖,據(jù)圖分析正確的是( )A.圖中的溶質(zhì)可能是氧氣分子B.圖中載體蛋白形狀改變后可恢復(fù)原狀C.圖中的溶質(zhì)分子不溶于磷脂雙分子層,不能穿過細(xì)胞膜D.圖中的載體蛋白的形狀變化一定需要ATP提供能量
解析:該運輸方式為易化擴(kuò)散,氧氣分子的運輸方式是擴(kuò)散;圖中載體蛋白形狀改變后可恢復(fù)原狀;根據(jù)圖示信息不能確定圖中的溶質(zhì)分子是否能溶于磷脂雙分子層,但能通過易化擴(kuò)散穿過細(xì)胞膜;圖中載體蛋白的形狀變化不需要ATP提供能量。
[特別提醒] 在易化擴(kuò)散運輸物質(zhì)的過程中,載體蛋白會發(fā)生形變(這種形變不需要消耗能量),這種形變屬于可逆形變,完成物質(zhì)運輸后可恢復(fù)原狀。
概念二 主動轉(zhuǎn)運需要載體蛋白,并且消耗能量[概念情境] 法囊藻是一種海生綠藻,如圖所示為經(jīng)化學(xué)測定所得的法囊藻細(xì)胞及周圍海水中各種離子的濃度。圖中深色部分表示法囊藻細(xì)胞液中離子的濃度,白色部分表示海水中各種離子的濃度。
請思考以下問題。(1)法囊藻細(xì)胞液中各種離子的濃度與海水中各種離子的濃度相差較大,如K+和Cl-在細(xì)胞內(nèi)含量高,而Ca2+和Mg2+在細(xì)胞內(nèi)含量較低。這一事實說明了什么?出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因是什么?提示:表明細(xì)胞對礦質(zhì)元素離子的吸收具有選擇性。出現(xiàn)這種現(xiàn)象與法囊藻細(xì)胞膜上的載體蛋白的種類和數(shù)量有關(guān)。(2)法囊藻細(xì)胞利用什么方式吸收K+和Cl-?你的判斷依據(jù)是什么?提示:主動轉(zhuǎn)運。依據(jù)是K+和Cl-逆濃度梯度由海水向細(xì)胞中運輸。(3)你認(rèn)為法囊藻細(xì)胞吸收K+和Cl-的方式對活細(xì)胞生命活動的意義是什么?提示:能保證細(xì)胞按照生命活動的需要主動地選擇吸收營養(yǎng)物質(zhì)。
突破點 主動轉(zhuǎn)運的運輸特點及實例分析
[典例] 如圖表示葡萄糖的跨膜運輸方式,下列敘述中錯誤的是( )A.該跨膜運輸過程需要消耗能量B.溫度會影響該跨膜運輸過程C.圖中載體蛋白也可運輸蔗糖D.圖中載體蛋白與葡萄糖結(jié)合從而改變形狀
解析:該跨膜運輸過程為主動轉(zhuǎn)運,需要消耗能量;溫度會影響分子的運動和酶的活性,從而影響跨膜運輸過程;物質(zhì)運輸?shù)倪^程中,載體蛋白具有專一性,該載體蛋白只能運輸葡萄糖,不能運輸蔗糖等其他物質(zhì);圖中載體蛋白與葡萄糖分子結(jié)合從而改變形狀,運輸完成后恢復(fù)原狀。
[特別提醒] 在主動轉(zhuǎn)運過程中,載體蛋白會發(fā)生可逆形變,但是這種形變需要消耗能量。
物質(zhì)濃度(在一定濃度范圍內(nèi))
概念三 有些物質(zhì)通過胞吞、胞吐進(jìn)出細(xì)胞[概念情境] 中國中醫(yī)科學(xué)院首席研究員屠呦呦獲2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎,她研制的抗瘧疾藥青蒿素挽救了數(shù)百萬人的生命。青蒿素是從植物黃花蒿的組織細(xì)胞中所提取的一種代謝產(chǎn)物,其作用方式目前尚不明確,推測可能是作用于瘧原蟲的食物泡,從而阻斷了營養(yǎng)攝取的最早階段,使瘧原蟲較快出現(xiàn)氨基酸饑餓,迅速形成自噬泡,并不斷排出蟲體外,使瘧原蟲損失大量胞漿而死亡。請思考以下問題。(1)瘧原蟲完成胞吞,體現(xiàn)了生物膜具有什么特點?提示:具有一定的流動性。
(2)若青蒿素阻斷瘧原蟲的胞吞,使其無法形成食物泡。為什么能使瘧原蟲較快出現(xiàn)氨基酸饑餓?提示:瘧原蟲胞吞蛋白質(zhì),形成食物泡,在細(xì)胞內(nèi)與溶酶體融合,降解蛋白質(zhì)為生命活動提供氨基酸,若阻斷胞吞,不能正常攝取蛋白質(zhì),氨基酸的來源受阻。(3)瘧原蟲形成自噬泡,并不斷排出蟲體外,這是什么運輸方式?說明該方式還可運輸什么類型的物質(zhì)?提示:自噬泡排出蟲體外,運輸方式是胞吐。自噬泡排出蟲體造成瘧原蟲胞漿大量丟失,說明胞吐還可運輸液體類型的物質(zhì)。
突破點 胞吞、胞吐
[典例] 如圖表示細(xì)胞對大分子物質(zhì)“外排”和“內(nèi)吞”時發(fā)生在細(xì)胞膜上的過程。下列敘述錯誤的是( )A.a與b均要以膜的流動性為基礎(chǔ)B.a與b需要細(xì)胞供能C.a說明細(xì)胞分泌的同時會導(dǎo)致膜成分的更新D.a與b分別是細(xì)胞排出廢物和攝取養(yǎng)分的基本方式
解析:胞吞和胞吐均要以膜的流動性為基礎(chǔ);胞吞和胞吐都需要消耗能量;發(fā)生胞吐的同時會導(dǎo)致膜成分的更新;細(xì)胞排出廢物和攝取養(yǎng)分的基本方式為被動轉(zhuǎn)運和主動轉(zhuǎn)運。
[技巧總結(jié)] “三步法”判斷物質(zhì)出入細(xì)胞的方式
黑藻是一種常見的沉水植物,其葉肉細(xì)胞中液泡無色,而葉綠體大而清晰。某同學(xué)觀察黑藻葉肉細(xì)胞的質(zhì)壁分離現(xiàn)象,實驗步驟和觀察結(jié)果如圖。請回答下列問題。
(1)在制作黑藻葉片臨時裝片時,先在載玻片上滴加 ,把黑藻葉片放入并 ,然后加上蓋玻片,進(jìn)行觀察。(2)步驟①中,可觀察到黑藻葉肉細(xì)胞中細(xì)胞膜及其以內(nèi)部分的位置是 。
解析:(1)黑藻葉肉細(xì)胞是植物細(xì)胞,在制作黑藻葉片臨時裝片時,先在載玻片上滴加清水,然后把黑藻葉片放入并展平,加上蓋玻片,進(jìn)行觀察。(2)步驟①為觀察正常的細(xì)胞,此時植物細(xì)胞的細(xì)胞膜及其以內(nèi)部分緊貼著細(xì)胞壁。
(3)若步驟②中,從蓋玻片的一側(cè)滴加的是加有伊紅(植物細(xì)胞不吸收的紅色染料)的0.3 g/mL蔗糖溶液,則在顯微鏡下觀察到A、B處顏色分別是 。(4)若將步驟②中浸潤在0.3 g/mL蔗糖溶液中黑藻葉片的裝片,放在80 ℃條件下處理一段時間,在顯微鏡下觀察,如果B處呈綠色,最可能的原因是 。
解析:(3)0.3 g/mL蔗糖溶液的濃度大于黑藻的細(xì)胞液濃度,黑藻葉肉細(xì)胞因失水而發(fā)生質(zhì)壁分離,由于伊紅是植物細(xì)胞不吸收的紅色染料,則在顯微鏡下觀察到B處顯示紅色,A處為細(xì)胞質(zhì),含有葉綠體,顏色顯示綠色。(4)正常情況下,葉綠素分子不會出細(xì)胞,如果B處呈綠色,則可能是高溫使細(xì)胞膜、葉綠體膜失去選擇透過性,葉綠素等色素進(jìn)入B處導(dǎo)致的。
高溫使細(xì)胞膜、葉綠體膜失去選擇透過性,葉綠素等色素進(jìn)入B處
1.(2019·浙江1月學(xué)考)葡萄糖分子在載體蛋白的協(xié)助下,順濃度梯度進(jìn)入哺乳動物紅細(xì)胞。這種轉(zhuǎn)運方式為( )A.滲透作用B.易化擴(kuò)散C.胞吞作用D.主動轉(zhuǎn)運
解析:物質(zhì)順濃度梯度轉(zhuǎn)運,且需要載體蛋白協(xié)助的運輸方式為易化擴(kuò)散。
2.將家兔紅細(xì)胞甲、乙、丙分別置于三種不同濃度(a、b、c)的溶液中,水分子的跨膜運輸示意圖如下(箭頭方向表示水分子的進(jìn)出方向,箭頭粗細(xì)表示水分子出入的多少,已知實驗前甲、乙、丙細(xì)胞內(nèi)部溶液濃度相等)。下列敘述正確的是( )A.據(jù)圖可知,三種溶液濃度a乙;植物細(xì)胞因為有細(xì)胞壁的存在,不會吸水漲破;光學(xué)顯微鏡下無法觀察到水分子。
3.圖甲表示四種不同的物質(zhì)在一個動物細(xì)胞內(nèi)外的相對濃度差異。其中通過圖乙所示的過程來維持細(xì)胞內(nèi)外濃度差異的物質(zhì)是( )A.Na+ B.CO2C.胰島素D.K+
解析:圖甲中Na+由高濃度運至低濃度,屬于易化擴(kuò)散,不消耗能量;CO2的運輸方式屬于擴(kuò)散,不需要載體蛋白和能量;胰島素屬于分泌蛋白,運輸方式屬于胞吐,需要能量,不需要載體蛋白;K+是細(xì)胞外的濃度低于細(xì)胞內(nèi),從膜外運輸?shù)侥?nèi),屬于逆濃度梯度運輸,需要消耗能量,符合乙圖。
4.(2018·浙江4月學(xué)考)在觀察某植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原實驗中,依次觀察到的結(jié)果示意圖如下,其中①②指細(xì)胞結(jié)構(gòu)。下列敘述正確的是( )A.甲狀態(tài)時不存在水分子跨膜運輸進(jìn)出細(xì)胞的現(xiàn)象B.甲→乙變化的原因之一是結(jié)構(gòu)①的伸縮性比結(jié)構(gòu)②的要大C.乙→丙的變化是外界溶液濃度小于細(xì)胞液濃度所致D.細(xì)胞發(fā)生滲透作用至丙狀態(tài),一段時間后該細(xì)胞會破裂
解析:甲狀態(tài)下存在水分子跨膜運輸進(jìn)出細(xì)胞的現(xiàn)象;甲到乙表示細(xì)胞失水發(fā)生質(zhì)壁分離,發(fā)生該變化的原因之一是細(xì)胞膜(結(jié)構(gòu)②)的伸縮性比細(xì)胞壁(結(jié)構(gòu)①)的要大;乙到丙是細(xì)胞吸水引起的,所以外界溶液濃度小于細(xì)胞液濃度;因有細(xì)胞壁保護(hù),所以一段時間后細(xì)胞丙不會破裂。
5.如圖為葡萄糖和Na+進(jìn)出小腸絨毛上皮細(xì)胞的示意圖。據(jù)圖判斷,下列敘述中正確的是( )A.小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收Na+的方式為主動轉(zhuǎn)運B.圖示葡萄糖進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞的過程直接消耗ATPC.小腸絨毛上皮細(xì)胞的所有載體蛋白都只轉(zhuǎn)運一種物質(zhì)D.同一物質(zhì)進(jìn)出同一個細(xì)胞的跨膜運輸方式可能不同
解析:小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收Na+和葡萄糖的運輸方向分別是高濃度至低濃度和低濃度至高濃度,運輸方式分別是易化擴(kuò)散和主動轉(zhuǎn)運,圖示細(xì)胞吸收葡萄糖時并沒有直接消耗ATP;圖示中小腸絨毛上皮細(xì)胞的一種載體蛋白可負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運葡萄糖和Na+;圖中葡萄糖和Na+進(jìn)出小腸絨毛上皮細(xì)胞的跨膜運輸方式均不同,因此同一物質(zhì)進(jìn)出同一個細(xì)胞的跨膜運輸方式可能不同。
點擊進(jìn)入 課時訓(xùn)練
這是一份高中生物浙科版 (2019)必修1《分子與細(xì)胞》第三節(jié) 物質(zhì)通過多種方式出入細(xì)胞多媒體教學(xué)課件ppt,共40頁。
這是一份高中生物浙科版 (2019)必修1《分子與細(xì)胞》第三節(jié) 物質(zhì)通過多種方式出入細(xì)胞優(yōu)質(zhì)課課件ppt,文件包含物質(zhì)通過多種方式出入細(xì)胞pptx、33+物質(zhì)通過多種方式出入細(xì)胞+第1課時+被動轉(zhuǎn)運+學(xué)案浙科版2019高中生物必修一doc、33+物質(zhì)通過多種方式出入細(xì)胞+第2課時+主動轉(zhuǎn)運胞吞和胞吐+學(xué)案浙科版2019高中生物必修一doc、1擴(kuò)散swf、2滲透swf、3原生質(zhì)層swf、4質(zhì)壁分離及復(fù)原swf、5擴(kuò)散物質(zhì)出入細(xì)胞swf、6易化擴(kuò)散swf、7主動轉(zhuǎn)運swf、8內(nèi)吞外排swf等11份課件配套教學(xué)資源,其中PPT共36頁, 歡迎下載使用。
這是一份浙科版 (2019)必修1《分子與細(xì)胞》第三節(jié) 物質(zhì)通過多種方式出入細(xì)胞集體備課ppt課件,共60頁。PPT課件主要包含了必備知識·聚焦概念,NO1,關(guān)鍵能力·突破重難,NO2,課堂檢測·鞏固素能,NO3等內(nèi)容,歡迎下載使用。
微信掃碼,快速注冊
注冊成功