一輪復(fù)習(xí)第四章細胞的物質(zhì)輸入和輸出課件

第4章細胞的物質(zhì)輸入和輸出本章知識框架物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗锬さ牧鲃予偳赌Ｐ臀镔|(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞綕B透作用裝置滲透作用：水分子（或其他溶劑分子）透過半透膜從低濃度溶液向高濃度溶液的擴散，稱為滲透作用條件①具有半透膜（主要）②半透膜兩側(cè)的溶液濃度不同半透膜：物理性過濾膜（無生物活性，如動物膀胱、玻璃紙、腸衣、雞蛋的卵殼膜），半透膜上的孔隙大小決定的，分子直徑大于膜孔隙的物質(zhì)不能通過半透膜，反之則能選擇透過性膜：具有生物活性，如細胞膜、原生質(zhì)層。透過的物質(zhì)由磷脂雙分子層的物理化學(xué)性質(zhì)和膜上蛋白載體共同決定的思考：半透膜等于選擇透過性膜嗎？水分子只進不出嗎？半透膜兩側(cè)溶液的水分子是進行雙向運動的，我們只是觀察由雙向水分子運動快慢的差異所導(dǎo)致的液面改變。水分子進入的速率大于出來的速率，液面升高，當(dāng)二者速率相等時，液面不再升高。液面停止上升后，漏斗內(nèi)外溶液濃度相等嗎？內(nèi)部（蔗糖溶液）濃度高于外部（清水）濃度。隨著液面升高液注產(chǎn)生的壓力逐漸增大使水分子向外出速率逐漸增加，同時由于內(nèi)外溶液濃度差逐漸減小導(dǎo)致水分子由于滲透壓向內(nèi)進的速率逐漸減小，直到進出速率相等時，液面不再升高。二、滲透系統(tǒng)的應(yīng)用漏斗內(nèi)燒杯內(nèi)溶液濃度MN現(xiàn)象及結(jié)論1.比較不同溶液濃度大小①若漏斗內(nèi)液面上升,則MN②若漏斗內(nèi)液面不變，則MN③若漏斗內(nèi)液面下降，則MN2.驗證滲透作用發(fā)生的條件是什么？><=（1）具半透膜。（2）具有濃度差。如下圖所示，在U型管中部c處裝有半透膜，在a側(cè)加入紅色的細胞色素c（分子量為1.3萬道爾頓的蛋白質(zhì)）水溶液，b側(cè)加入清水，并使a、b兩側(cè)液面高度一致，經(jīng)過一段時間后，實驗結(jié)果將是（）A.a、b兩側(cè)液面高度一致，b側(cè)無色。B.a、b兩側(cè)液面高度一致，b側(cè)紅色。C.a液面低于b液面，b側(cè)無色。D.a液面高于b液面，b側(cè)無色D

C細胞吸水和失水的原理及應(yīng)用：關(guān)注對滲透作用原理的相關(guān)實驗設(shè)計，滲透作用原理的實踐應(yīng)用。觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原的實驗考查。熱點考向二、細胞的吸水和失水方式：動植物細胞吸水和失水原理都是滲透作用嗎？YES!滲透作用【補充—吸脹吸水：實際上，幼嫩的植物細胞（如分生區(qū)細胞）和干種子由于沒有大液泡，而是靠細胞內(nèi)的親水性物質(zhì)（如蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素）吸收水分，這種方式稱為吸脹吸水。成熟的植物細胞靠的是滲透吸水，如不特別說明，我們都指的是成熟植物細胞，所以滲透吸水是植物細胞吸水的主要方式】二.動物細胞的吸水和失水水的進出方向——順相對含量的梯度進出動物細胞的觀察動物細胞的吸水和失水失水皺縮外界濃度細胞質(zhì)濃度>水分進出處動態(tài)平衡外界濃度細胞質(zhì)濃度=外界濃度細胞質(zhì)濃度<吸水膨脹動物細胞的什么結(jié)構(gòu)相當(dāng)于半透膜？細胞膜動物細胞的膜兩側(cè)溶液是什么？細胞質(zhì)與外界溶液（人：細胞內(nèi)液與細胞外液）動物細胞什么條件下失水，什么條件下吸水？動物細胞吸水或失水的多少取決于什么條件？細胞內(nèi)外濃度差成熟的植物細胞就是一個滲透系統(tǒng)內(nèi)溶液外界溶液半透膜原生質(zhì)層細胞膜液泡膜細胞質(zhì)細胞液細胞壁（全透性、伸縮性?。┧裕涸|(zhì)層相當(dāng)于半透膜原生質(zhì)層與原生質(zhì)體的區(qū)別細胞膜、細胞質(zhì)、細胞核統(tǒng)稱為原生質(zhì)；去掉細胞壁的植物細胞特稱為原生質(zhì)體。結(jié)論2）細胞吸水還是失水取決于外界溶液濃度與細胞質(zhì)濃度的差值外界溶液濃度＞細胞質(zhì)濃度細胞失水外界溶液濃度＜細胞質(zhì)濃度細胞吸水1）動植物細胞是一個滲透系統(tǒng)動物細胞成熟植物細胞半透膜濃度差細胞膜原生質(zhì)層細胞質(zhì)與外界溶液細胞液與外界溶液三、實驗：觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象1、實驗原理？2、“質(zhì)”、“壁”、分別指什么？3、“質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象”不要簡說成“復(fù)原現(xiàn)象”4、質(zhì)壁分離后在細胞膜與細胞壁之間是什么？5、實驗材料有什么要求？6、實驗材料為什么選擇紫色洋蔥鱗片葉外表皮？7、用什么方法改變外界溶液？（1）滲透作用：成熟的植物細胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，細胞液具有一定的濃度，能夠滲透失水和吸水。（2）原生質(zhì)層伸縮性大于細胞壁原生質(zhì)層細胞壁外界溶液成熟的、活的、植物細胞液泡呈紫色，便于觀察引流法，在蓋玻片一側(cè)滴加液體，用吸水紙在蓋玻片另一側(cè)用吸水紙吸引，重復(fù)兩到三次，直到將洋蔥鱗片葉完全浸潤三、實驗：觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象1、實驗原理？2、“質(zhì)”、“壁”、分別指什么？3、“質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象”不要簡說成“復(fù)原現(xiàn)象”4、質(zhì)壁分離后在細胞膜與細胞壁之間是什么？5、實驗材料有什么要求？6、實驗材料為什么選擇紫色洋蔥鱗片葉外表皮？7、用什么方法改變外界溶液？（1）滲透作用：成熟的植物細胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，細胞液具有一定的濃度，能夠滲透失水和吸水。（2）原生質(zhì)層伸縮性大于細胞壁原生質(zhì)層細胞壁外界溶液成熟的、活的、植物細胞液泡呈紫色，便于觀察引流法，在蓋玻片一側(cè)滴加液體，用吸水紙在蓋玻片另一側(cè)用吸水紙吸引，重復(fù)兩到三次，直到將洋蔥鱗片葉完全浸潤8、實驗用的蔗糖溶液濃度？9、當(dāng)外界溶液濃度為0.1g/ml、0.5g/ml時分別是什么結(jié)果？10、質(zhì)壁分離自動復(fù)原現(xiàn)象0.3g/ml（或描述為30%）無特別說明情況下，我們這樣考慮：0.1g/ml（10%）時，細胞吸水，體積變大；0.5g/ml（50%）時，細胞失水出現(xiàn)質(zhì)壁分離，由于失水過多死亡，無法再復(fù)原,膜也失去選擇透過性，變?yōu)槿感?。如果外界溶液是一定濃度無機鹽溶液（如KNO3溶液）或小分子溶液（如尿素溶液、葡萄糖溶液、甘油溶液、乙醇溶液等），細胞先失水出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象，由于無機鹽離子（K+和NO3-）通過主動運輸或小分子（尿素分子、葡萄糖分子、甘油分子、乙醇分子）通過自由擴散進入細胞，使細胞液濃度逐漸增大，細胞開始吸水，又出現(xiàn)質(zhì)壁分離自動復(fù)原現(xiàn)象科學(xué)探究步驟提出問題作出假設(shè)設(shè)計實驗進行實驗分析結(jié)果表達與交流（原生質(zhì)層是一層半透膜嗎？）（原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜）（設(shè)計方案、預(yù)期結(jié)果…）（按預(yù)定方案進行實驗）（分析實驗結(jié)果，得出結(jié)論：……）（總結(jié)，寫實驗報告并適當(dāng)交流）植物細胞的吸水和失水1.制作臨時裝片：紫色的洋蔥鱗片葉表皮細胞2.低倍鏡觀察：①有紫色液泡②原生質(zhì)層緊貼細胞壁3.4.低倍鏡觀察：①中央液泡逐漸變小（紫色加深）②原生質(zhì)層與細胞壁逐漸分離5.6.低倍鏡觀察：①中央液泡逐漸脹大②原生質(zhì)層逐漸貼近細胞壁實驗流程：０.３ｇ／ｍｌ蔗糖溶液吸水紙吸引清水吸水紙吸引⑴質(zhì)壁分離：當(dāng)外界溶液濃度＞細胞液濃度時，植物通過滲透作用失水，發(fā)生質(zhì)壁分離條件、外因：內(nèi)因：原生質(zhì)層收縮性大于細胞壁現(xiàn)象：液泡體積();液泡顏色()失水原因分析：變小變深外界溶液⑵質(zhì)壁分離復(fù)原：現(xiàn)象：液泡體積()；液泡顏色()。當(dāng)外界溶液濃度＜細胞液濃度，植物細胞通過滲透作用吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞會出現(xiàn)質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象條件、原因：吸水變淺變大現(xiàn)象記錄變小逐漸恢復(fù)原來大小原生質(zhì)層恢復(fù)原來位置原生質(zhì)層脫離細胞壁基本不變基本不變

中央液泡大小原生質(zhì)層的位置細胞大小蔗糖溶液清水（1）判斷植物細胞的死活（2）測定植物細胞的細胞液濃度范圍（3）比較不同細胞的細胞液濃度大?。?）鑒別不同種類的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)11、滲透作用原理的應(yīng)用配置一系列梯度濃度的蔗糖溶液，當(dāng)植物細胞既不吸水也不失水時，此時的蔗糖溶液濃度范圍即為細胞液濃度范圍只出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象的為蔗糖溶液；出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象后又自動復(fù)原的為KNO3溶液將要比較的細胞置于同一濃度的蔗糖溶液中，比較發(fā)生質(zhì)壁分離的程度，質(zhì)壁分離越明顯的細胞的濃度越低。濃度差越大，失水越快[鏈一串]1．細胞是否發(fā)生質(zhì)壁分離及其復(fù)原的判斷(1)從細胞角度分析：①死細胞、動物細胞及未成熟的植物細胞不發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。②具有中央大液泡的成熟植物細胞可發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。③鹽酸、酒精、醋酸等溶液能殺死細胞，不適于用做質(zhì)壁分離的外界溶液。(2)從溶液角度分析：①在一定濃度(溶質(zhì)不能透膜)的溶液中可發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。②在一定濃度(溶質(zhì)可透膜)的溶液中可發(fā)生質(zhì)壁分離后自動復(fù)原。如甘油、尿素、乙二醇、KNO3等。③在高濃度溶液中可發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，但不會發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。1.以下可以發(fā)生滲透作用的是（）A.煮熟的馬鈴薯條放入水中B.把干種子放在清水中C.烈日下菠菜葉子下垂D.放在鹽水中的蘿卜變軟D鞏固練習(xí)2.a、b、c是三個相鄰的細胞，已知a細胞液濃度>b細胞液濃度>c細胞液濃度,如圖所示，能正確表示水分在三者之間關(guān)系的是（）CacbacbacbacbABCD3.田間一次施肥過多，作物變得枯萎發(fā)黃，俗稱“燒苗”。其原因是（）A.根細胞從土壤中吸收的養(yǎng)分過多B.根細胞不能從土壤中吸水C.根系不能將水向上運輸D.根系被肥料分解釋放的熱能燒毀B4.利用高濃度鹽水（NaCl溶液）殺菌防腐的原理是（）A.鹽水中的Cl－有殺菌防腐的作用B.鹽水中的Na＋不利于細菌的生活C.鹽水是中性的，不適于細菌的生活D.由于滲透作用使細菌細胞內(nèi)的水分滲出而死亡D放入30%蔗糖溶液中不會發(fā)生質(zhì)壁分離的一組細胞是（）①洋蔥根尖生長點細胞②人的口腔上皮細胞③洋蔥表皮細胞④干種子細胞⑤蛔蟲卵細胞⑥洋蔥根毛細胞A.①④⑤⑥ B.②③④⑤C.①②④⑤ D.①②④⑥C下列能夠表示洋蔥表皮細胞在質(zhì)壁分離及復(fù)原過程中液泡體積變化的圖形是()B用洋蔥鱗片葉表皮制備“觀察細胞質(zhì)壁分離實驗”的臨時裝片，觀察細胞的變化。下列有關(guān)實驗操作和結(jié)果的敘述，正確的是（）A.將裝片在酒精燈上加熱后，再觀察細胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象B.在蓋玻片一側(cè)滴入清水，細胞吸水膨脹但不會破裂C.用不同濃度的硝酸鉀溶液處理細胞后，均能觀察到質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象D.當(dāng)質(zhì)壁分離不能復(fù)原時，細胞仍具正常生理功能B以紫色洋蔥鱗莖表皮為材料觀察植物細胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象，下列敘述錯誤的是()A.在發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞中能觀察到紫色中央液泡逐漸縮小B.滴加30%的蔗糖溶液比10%蔗糖溶液引起細胞質(zhì)壁分離所需時間短C.發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞放入清水中又復(fù)原，說明細胞保持活性D.用高濃度的NaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起細胞質(zhì)壁分離D濃度（mol/L）0.150.20.250.3質(zhì)壁分離不分離剛分離顯著顯著為研究植物a能不能移植到b地生長，某生物學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了一測定植物a細胞液濃度的實驗方案，實驗結(jié)果如下表：他們又測定了b地土壤溶液濃度。為保證植物a移植后能正常生存，該地土壤溶液的濃度應(yīng)（）A.≥0.2 B.≤0.2 C.≥0.3 D.＜0.2D下列現(xiàn)象屬于滲透作用的是（）①水分子通過植物細胞的細胞壁②水分子或其他溶劑分子通過細胞膜③蔗糖分子通過細胞壁④水分子或其他溶劑分子通過液泡膜⑤水分子或其他溶劑分子通過原生質(zhì)層⑥干大豆種子泡在清水中逐漸脹大⑦暑天新鮮蔬菜在空氣中萎蔫A.①②③ B.③④⑤ C.②④⑤ D.①③⑤C四.物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗磐环N植物對＿＿＿＿＿＿＿＿的吸收有差異，不同植物對＿＿＿＿＿＿＿＿的吸收也有差異，說明植物細胞膜對無機鹽離子的吸收具有＿＿＿。

⑵水稻吸收水的相對速率比吸收Ca2＋、Mg2＋的＿，造成培養(yǎng)液中Ca2＋、Mg2＋濃度＿＿；番茄吸收水的相對速率比吸收

Si4＋的＿，造成培養(yǎng)液中Si4＋濃度＿＿。同一種無機鹽離子不同種無機鹽離子選擇性大上升大上升2．微生物吸收無機鹽離子的特點

不同微生物對不同無機鹽離子的吸收表現(xiàn)出較大的差異：

⑴不同微生物對無機鹽離子的吸收有＿＿＿。

⑵不同微生物對各種無機鹽離子的＿＿＿不同。選擇性需要量考點1對比突破法——三組易混名詞辨析2．K＋通過細胞膜屬于滲透作用()[判一判]1．?dāng)U散作用和滲透作用的關(guān)系

物質(zhì)從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域的運動稱為擴散作用。滲透作用是一種特殊方式的擴散，它是指水分子或其他溶劑分子通過半透膜(或選擇透過性膜)進行的擴散?？键c剖析1.滲透作用的發(fā)生需要依賴半透膜和膜兩側(cè)的濃度差()×√2．半透膜和選擇透過性膜的關(guān)系

①半透膜是指小分子物質(zhì)能通過，而大分子物質(zhì)不能通過的膜。半透膜不一定是活的生物膜。如玻璃紙即為沒有活性的半透膜。物質(zhì)能否通過取決于分子的大小。②選擇透過性膜是具有生命的生物膜，載體蛋白的存在決定了其對不同物質(zhì)是否吸收選擇性。細胞死亡或膜載體蛋白失活后，其選擇透過性喪失?；畹纳锬げ粌H具有半透性，還具有選擇透過性?？键c剖析共性：都允許水分子自由通過，而不允許大分子物質(zhì)通過。3．原生質(zhì)層和原生質(zhì)體的關(guān)系

⑴原生質(zhì)層是成熟的植物細胞內(nèi)相當(dāng)于半透膜的結(jié)構(gòu)，由細胞膜、液泡膜以及兩膜之間的細胞質(zhì)組成，不包括細胞核和液泡內(nèi)的細胞液。此結(jié)構(gòu)僅存在于成熟的植物細胞中。

⑵原生質(zhì)體是去除了植物細胞壁后所剩下的具有生物活性的植物細胞結(jié)構(gòu)，包括細胞膜、細胞質(zhì)、細胞核三部分，常作為植物細胞融合的材料。1．下列現(xiàn)象屬于滲透作用的是()

①水分子通過植物細胞的細胞壁

②水分子或其他溶劑分子通過細胞膜

③蔗糖分子通過細胞壁

④水分子或其他溶劑分子通過液泡膜

⑤水分子或其他溶劑分子通過原生質(zhì)層

⑥干大豆種子泡在清水中逐漸脹大

⑦暑天新鮮蔬菜在空氣中萎蔫

A．①②③B．③④⑤

C．②④⑤D．①③⑤變式練習(xí)：C考點2提升實驗的分析判斷能力——滲透系統(tǒng)和滲透作用1．滲透系統(tǒng)的組成(如圖)及條件⑴半透膜，半透膜可以是生物性的選擇透過

性膜，如細胞膜，也可以是物理性的過

濾膜，如玻璃紙。

⑵半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。

濃度差的實質(zhì)是單位體積溶液中溶質(zhì)分子數(shù)的差，即物質(zhì)的量濃度之差?？键c剖析(2011·天津卷，2)

將紫色洋蔥鱗片葉表皮浸潤在0.3g/mL的蔗糖溶液中，1分鐘后進行顯微觀察，結(jié)果見右圖。下列敘述錯誤的是()AA．圖中L是細胞壁，M是液泡，N是細胞質(zhì)

B．將視野中的細胞浸潤在清水中，原生質(zhì)體會逐漸復(fù)原

C．實驗說明細胞膜與細胞壁在物質(zhì)透過性上存在顯著差異

D．洋蔥根尖分生區(qū)細胞不宜作為該實驗的實驗材料考點3觀察類實驗技能提升——觀察植物細胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原果是雙向水分子運動的差別所導(dǎo)致的現(xiàn)象。

⑶質(zhì)壁分離后在細胞壁和細胞膜之間充滿的是濃度降低的外界溶液，因細胞壁是全透性且有水分子通過原生質(zhì)層滲出來。

⑷若用50%蔗糖溶液做實驗，能發(fā)生質(zhì)壁分離但不能復(fù)原，因為細胞過度失水而死亡。

⑸若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做實驗會出現(xiàn)自動復(fù)原現(xiàn)象，因外界物質(zhì)會轉(zhuǎn)移到細胞內(nèi)而引起細胞液濃度升高。特別提醒⑴實驗成功的關(guān)鍵

實驗成功的關(guān)鍵是實驗材料的選擇，必須選擇有大液泡并有顏色的植物細胞，便于在顯微鏡下觀察。

⑵質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原中水分子移動是雙向的，結(jié)1．(2006·江蘇卷，11)將一植物細胞放入KNO3溶液中，一段時間后發(fā)生了質(zhì)壁分離，下列說法不正確的是

A．此細胞是活細胞B．原生質(zhì)層具有選擇透過性C．發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞一段時間后可自動質(zhì)壁分離復(fù)原D．原生質(zhì)層兩側(cè)溶液存在濃度差，KN03溶液濃度低于細胞液濃度D變式練習(xí)：2．將新鮮的苔蘚植物葉片放入有少量紅墨

水、含量為30%的蔗糖溶液中，在顯微鏡下觀察，

你會看到細胞的狀態(tài)如圖所示，此時部位①②

的顏色分別是()

A．①無色②綠色B．①紅色②綠色

C．①紅色②無色D．①紅色②紅色解析細胞壁具有全透性，紅墨水將透過細胞壁到達①處；②細胞質(zhì)基質(zhì)中有葉綠體故呈綠色。B第3節(jié)物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞阶灾鲝?fù)習(xí)：閱讀課本P70-73、練習(xí)冊P28相關(guān)內(nèi)容，回憶和思考下列問題：1.從課本P70問題探討，說說什么樣的分子能通過脂雙層？什么樣的分子不能通過？2.什么叫被動運輸？什么叫主動運輸？3.自由擴散與協(xié)助擴散有什么異同？4.主動運輸有什么特點？需要什么條件？5.大分子物質(zhì)進出細胞的方式是什么？體現(xiàn)了膜的什么特性？6.思考課本P73技能訓(xùn)練-解讀圖表，并回答問題。對比比較三種物質(zhì)運輸方式的異同：項目自由擴散協(xié)助擴散主動運輸運輸方向是否需要載體蛋白是否消耗細胞內(nèi)的能量代表例子順濃度梯度順濃度梯度逆濃度梯度不需要需要需要不消耗不消耗需要消耗氧氣、水、二氧化碳等通過細胞膜葡萄糖通過紅細胞葡萄糖、氨基酸通過小腸上皮細胞膜；離子通過細胞膜等胞吐合成的分泌蛋白運輸?shù)郊毎獾倪^程示意圖解讀圖表右圖表示的是一個動物細胞內(nèi)外不同離子的相對濃度。分析圖表提供的信息，結(jié)合本章所學(xué)知識，回答問題。1、哪種離子通過主動運輸進入細胞？2、哪種離子通過主動運輸排出細胞？3、你是如何作出以上判斷的？細胞內(nèi)細胞外100150離子濃度/mmol.L－1500Na＋K＋Mg2＋Cl－離子種類思考影響自由擴散、協(xié)助擴散、主動運輸?shù)囊蛩胤謩e是什么？并畫出三種運輸方式在一定濃度范圍內(nèi)物質(zhì)的濃度對運輸速率的影響。細胞外濃度運輸速率細胞外濃度運輸速率細胞外濃度運輸速率自由擴散協(xié)助擴散主動運輸畫出氧氣濃度對物質(zhì)運輸速率的影響。O2濃度運輸速率自由擴散、協(xié)助擴散O2濃度運輸速率主動運輸1．影響跨膜運輸?shù)囊蛩乜偨Y(jié)：影響跨膜運輸?shù)囊蛩兀?）物質(zhì)濃度（在一定的濃