广东省高三生物复习 第3章 第7讲 物质出入细胞的方式课件

细胞的新陈代谢细胞的新陈代谢第第 讲讲知识内容要求(1)物质出入细胞的方式(2)酶在代谢中的作用(3)ATP在能量代谢中的作用(4)光合作用的基本过程(5)影响光合作用速率的环境因素(6)细胞呼吸实验：(1)通过模拟实验探究膜的透性(2)观察植物细胞的质壁分离和复原(3)探究影响酶活性的因素(4)探究酵母菌的呼吸方式(5)叶绿素的提取和分离 从近几年新课程地区(广东、山东、海南、宁夏)的高考试题来看，试题以选择题和非选择题的形式均有出现。本部分内容的命题点主要有三：一是酶在代谢中的作用；二是光合作用和细胞呼吸的过程；三是光合作用和细胞呼吸在农业生产中的应用。考生需要运用比较方法对易混、易错、易考点进 行全方位的比较，如ATP的合成与水解等；另外，加强对图、表的识别和分析能力的培养和训练；要重视实验的分析和探究能力的培养。在学习中要多联系、多比较，注意理论联系实际进行分析，力求从不同角度对本知识进行理解和掌握。 1.物质跨膜运输的实例 (1)发生渗透作用必须具备两个条件：具有 ；膜两侧溶液具有 。 (2)动物细胞的吸水和失水(以红细 胞为例)红细胞膜相当于一层 ；当外界溶液浓度细胞液浓度时，细胞 。 当外界溶液浓度细胞液浓度时，水分进出平衡。 (3)植物细胞的吸水和失水失水皱缩失水皱缩 (4)观察并描述植物细胞质壁分离与质壁分观察并描述植物细胞质壁分离与质壁分离复原现象离复原现象 实验选用紫色洋葱是因为实验选用紫色洋葱是因为_。 实验时要先观察实验时要先观察_的形态、结构及紫色液泡的颜色、位置，可作的形态、结构及紫色液泡的颜色、位置，可作为实验对照，然后才滴蔗糖溶液观察细胞吸水为实验对照，然后才滴蔗糖溶液观察细胞吸水和失水。和失水。 发生质壁分离的细胞中紫色液泡的颜色发生质壁分离的细胞中紫色液泡的颜色由由_可判断细胞失水，反之为吸水。可判断细胞失水，反之为吸水。其液泡呈紫色，易观察其液泡呈紫色，易观察 正常的紫色洋葱表皮细胞正常的紫色洋葱表皮细胞 浅变深浅变深 2.物质出入细胞的各种方式的比较物质出入细胞的方式被动运输主动运输自由扩散协助扩散运输方向(浓度)高低高低低高是否需要载体不需要需要需要是否消耗能量不消耗不消耗消耗物质出入细胞的方式被动运输主动运输自由扩散协助扩散图例物质出入细胞的方式被动运输主动运输自由扩散协助扩散举例O2、CO2、甘油、脂肪酸、乙醇、苯等出入细胞葡萄糖进入红细胞无机盐、葡萄糖、氨基酸进入小肠细胞 1.渗透作用的实质： (1)从微观水平上看，水分子可以通过半透膜，双向扩散； (2)从宏观水平上分析，水从低浓度的溶液流向高浓度的溶液，直到达到一个动态平衡。 2.渗透作用原理的应用： (1)根据是否发生质壁分离和复原现象，判断植物细胞是否有活性。 (2)测定植物细胞的细胞液浓度。 (3)食品防腐处理，如用高浓度的盐、糖、醋溶液能够使细胞脱水死亡，使细胞通透性改变，从而进入细胞，这样既保存了食品又能腌制出各种味道。 (4)田间的水肥管理，如施肥过多会导致细胞过度失水，植物萎蔫，甚至死亡。 3.细胞能否发生质壁分离与复原的判断： (1)从实验材料角度：并不只有成熟的生活的植物细胞才能发生质壁分离，其实，无中央液泡的植物细胞或细菌细胞也能发生质壁分离，只是实验现象没有成熟的植物细胞明显。动物细胞由于没有细胞壁，故不会发生质壁分离。 (2)从实验试剂角度： 若在一定浓度(溶质不能穿膜)的溶液中，如0.3g/mL的蔗糖溶液中，细胞会发生质壁分离。 若在一定浓度(溶质可穿膜)的溶液中，如1mol/L KNO3的溶液，细胞能发生质壁分离，并能自动复原。因为K+和NO-3均可被细胞吸收，使细胞液浓度不断增大，最终导致细胞渗透吸水。 若在高浓度溶液中，如0.5 g/mL的蔗糖溶液中，细胞质壁分离现象明显，但不能复原。因为溶液浓度过高，细胞过度失水，导致死亡。 若在能使细胞致死的溶液中，如1 mol/L的醋酸溶液中，细胞不发生质壁分离及复原现象。因为醋酸能杀死细胞，使原生质层失去选择透过性。 半透膜类似于细胞膜等选择透过性膜。为了了解细胞膜内、外溶液浓度的差异对水分扩散的影响，设计了如下实验：在一长方体密封箱内(如图所示)，正中的P为一个可以左右无摩擦滑动的半透膜，A室与B室的空间相同，A室内充满2mol/L的蔗糖溶液，B室内充满1 mol/L的蔗糖溶液。分析说明：图图 (1)实验开始后，P向 （填“A”或“B”）方向移动，原因是 .水分子由水分子由B室向室向A室扩散室扩散B的速度快，数量多，使的速度快，数量多，使A室溶液增多，把室溶液增多，把P由由A推向推向B (2)P移到箱外标记的 （填数字）处即可停止。 (3)P停止后的A、B两室蔗糖溶液的浓度各是 mol/L。 (4)由实验可知，生物体细胞要渗透吸水，其外界溶液浓度必须 (填“大于”、“等于”或“小于”)细胞内液浓度。81.5小于小于 (1)因为A室的溶液浓度大于B室的溶液浓度，水是顺相对含量梯度跨膜运输，所以，B室溶液失水多于A室溶液失水，故A室内的容积逐渐增加，推动P向B方向移动。 (2)假设P移动的距离为x，密封箱的横截面积为S，根据A、B两室浓度相等时P停止，则26S/(6+x)S=16S/(6-x)S，得x=2，即P移动停止时的标记处是6+2=8。 (3)假设移动后两室溶液的浓度为y mol/L，根据P移动前后两室的蔗糖质量不变，y8S=26S，得y=1.5，故A、B两室蔗糖溶液的浓度都是1.5 mol/L。 (4)由上述实验可知，只有当外界溶液浓度小于细胞内液浓度时，细胞才能渗透吸水。 下图中甲、乙为两个渗透装置。甲图是发生渗透作用时的初始状态，乙图是较长时间之后，通过漏斗内外的水分子达到动态平衡的状态。下列有关叙述错误的是（双选）( ) A.图中为半透膜，水分子能自由 通过 B.图甲中溶液的浓度小于溶液的浓度 C.图乙中溶液的浓度与溶液的浓度相等 D.图甲中溶液和浓度差越大，则图乙中的水柱越高 渗透作用发生的条件是半透膜和膜两侧溶液具有浓度差，故图中为半透膜；从乙图中水柱的液面上升，可推知甲图中溶液的浓度大于溶液的浓度，浓度差越大，水柱越高。当水柱不再上升时，漏斗内外水分子的进出达到平衡，由于水柱对半透膜存在着压强，故乙图中溶液的浓度仍大于溶液的浓度。BC图图 用洋葱鳞片叶表皮制备“观察细胞质壁分离实验”的临时装片，观察细胞的变化。下列有关实验操作和结果的叙述，正确的是( ) A.将装片在酒精灯上加热后，再观察细胞质壁分离现象 B.在盖玻片一侧滴入清水，细胞吸水膨胀但不会破裂 C.用不同浓度的硝酸钾溶液处理细胞后，均能观察到质壁分离与复原现象 D.当质壁分离不能复原时，细胞仍具正常生理功能 若将装片在酒精灯上加热，可能将细胞杀死，死细胞不能进行质壁分离及复原。在盖玻片一侧滴入清水，细胞吸水膨胀但不会破裂，是因为有细胞壁的保护作用。较低浓度的硝酸钾溶液处理细胞，可能不会发生质壁分离与复原现象；用很高浓度的硝酸钾处理细胞，会使细胞死亡而不会发生质壁分离与复原现象。当质壁分离不能复原时说明细胞已经死亡，不具正常生理功能。 B 某成熟的植物细胞经某种处理后仍保持活性，但在0.3 g/mL 蔗糖溶液中观察不到质壁分离现象，实验操作正确。试问：先前的某种处理所用的试剂最可能是( ) A.纤维素酶 B.0.5 g/mL蔗糖 C.清水 D.10 g/mL HCl溶液 植物细胞经某种处理后仍保持活性，说明该试剂对植物细胞没有损伤作用，故排除D；在0.3 g/mL的蔗糖溶液中无质壁分离现象，则排除B和C。用纤维素酶处理后植物细胞壁被水解，无细胞壁存在，故无法观察到质壁分离。A 甲()乙()两种物质在细胞膜两侧的分布情况如下图(颗粒的多少表示浓度的高低)，在进行跨膜运输时，下列说法正确的是( )A.乙进入细胞一定有载体蛋乙进入细胞一定有载体蛋 白的参与白的参与B.乙运出细胞一定有载体蛋乙运出细胞一定有载体蛋 白的参与白的参与C.甲进入细胞一定需要能量甲进入细胞一定需要能量D.甲运出细胞一定不需要能量甲运出细胞一定不需要能量 从图中可以看出，对于物质甲，细胞外的数量多于细胞内；对于物质乙，细胞内的数量多于细胞外。因此乙进入细胞时，属于逆浓度梯度运输，需要载体蛋白的协助运输，一定需要消耗能量(即主动运输)；同理甲运出细胞也需要载体的协助，一定需要消耗能量。A 下图表示某生物膜结构，图中A、B、C、D、E、F表示某些物质，a、b、c、d表示物质跨膜运输方式。请据图回答： (1)若是线粒体膜，b和c过程运输的气体分别是 。 (2)若是肝细胞膜，进食后34小时，C代表的激素 将会增多，促进物质E转化为物质F，F最可能 是 。 (3)若是神经元细胞膜，则在静息状态，细胞膜两侧的电位表现为 ，该状态的维持依赖于图中a和d过程，则a和d过程分别运输的物质是 。胰高血糖素胰高血糖素(或肾上腺素或肾上腺素)葡萄糖葡萄糖内负外正内负外正K+、Na+O2和和CO2 若为线粒体膜，则线粒体可以利用O2，消耗CO2，则b为进入细胞的O2，c为细胞呼吸过程中产生的CO2。若是肝细胞膜，进食后34小时，血糖浓度下降，则体内的胰高血糖素增加，促使肝糖原分解成为葡萄糖，故C代表胰高血糖素。若为神经元细胞膜，则静息状态下，细胞膜电位为外正内负，而静息电位依赖于细胞膜的对Na+的外排和K+的吸收。 【真题真题1】(10广东广东)下图是植物从土壤中下图是植物从土壤中吸收某矿质离子示意图。据图判断，该离子吸收某矿质离子示意图。据图判断，该离子跨膜进入根毛细胞的方式为跨膜进入根毛细胞的方式为( ) A自由扩散自由扩散 B协助扩散协助扩散 C主动运输主动运输 D被动运输被动运输 【解析解析】本题考查学生获取信息的能力本题考查学生获取信息的能力和理解能力。结合图示可以看出，该矿质离和理解能力。结合图示可以看出，该矿质离子的跨膜运输有两个特点：一是逆浓度梯度，子的跨膜运输有两个特点：一是逆浓度梯度，二是消耗二是消耗ATP，故应为主动运输。，故应为主动运输。C 【真题2】(08江苏)线粒体DNA上的基因所表达的酶与线粒体功能有关。若线粒体DNA受损伤，则下列细胞的功能受影响最大的是( ) A.红细胞吸收葡萄糖 B.小肠上皮细胞吸收水 C.神经细胞吸收K+ D.肺泡细胞吸收氧气 C 【解析解析】线粒体线粒体DNA受损，则无法表受损，则无法表达正常的酶，线粒体功能受到限制，无法达正常的酶，线粒体功能受到限制，无法正常提供能量，而神经细胞吸收正常提供能量，而神经细胞吸收K+需要能需要能量和载体，故受到影响最大。而量和载体，故受到影响最大。而A、B、D项均无需提供能量。项均无需提供能量。 【真题真题3】(08广东广东)甲、乙两种物质分别甲、乙两种物质分别依赖自由扩散依赖自由扩散(简单扩散简单扩散)和协助扩散进入细胞，和协助扩散进入细胞，如果以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细如果以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞膜，并维持其他条件不变，则胞膜，并维持其他条件不变，则( ) A甲运输被促进甲运输被促进 B乙运输被促进乙运输被促进 C甲运输被抑制甲运输被抑制 D乙运输被抑制乙运输被抑制 【解析解析】无蛋白质磷脂双分子膜缺少蛋无蛋白质磷脂双分子膜缺少蛋白质，即物质运输时缺少载体，则乙运输因为白质，即物质运输时缺少载体，则乙运输因为需要载体而被抑制。需要载体而被抑制。 D