搜索
第4章细胞的物质输入和输出2014高考生物一轮复习考纲内容及能力要求1.物质跨膜运输的实例Ⅱ2.生物膜的流动镶嵌模型Ⅱ3.物质跨膜运输的方式Ⅱ4.植物细胞的质壁分离和复原Ⅱ第一节物质跨膜运输的实例2、渗透系统的组成(如图)及条件⑴半透膜，半透膜可以是生物性的选择透过性膜，如细胞膜，也可以是物理性的过滤膜，如玻璃纸。⑵半透膜两侧的溶液具有浓度差。浓度差的实质是单位体积溶液中溶质分子数的差，即物质的量浓度之差。一、渗透作用1.概念：水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。(1)当S1浓度S2浓度时，由S2→S1的水分子数多于由S1→S2的水分子数，漏斗(S1)液面上升。(2)当S1浓度S2浓度时，由S1→S2的水分子数多于由S2→S1的水分子数，漏斗(S1)液面下降。(2)当S1浓度=S2浓度时，由S1→S2的水分子数等于由S2→S1的水分子数，漏斗(S1)液面不变。3、渗透作用的分析半透膜和选择透过性膜的关系①半透膜是指小分子物质能通过，而大分子物质不能通过的膜。半透膜不一定是活的生物膜。如玻璃纸即为没有活性的半透膜。物质能否通过取决于分子的大小。②选择透过性膜是具有生命的生物膜，载体蛋白的存在决定了其对不同物质是否吸收选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。活的生物膜不仅具有半透性，还具有选择透过性。共性：都允许水分子自由通过，而不允许大分子物质通过。(1)扩散与渗透的区别渗透作用是水分子等溶剂分子通过半透膜的扩散。扩散是一种物质由高浓度区域向低浓度区域的物理运动。渗透一定是扩散，但扩散不一定是渗透。渗透相对于扩散有两个要点：①要跨膜（扩散可以不跨膜）；②是溶剂分子（扩散还可以是气体分子）。特别注意及时反馈二、细胞的吸水和失水原理：渗透作用（1）原理：动物细胞的细胞膜相当于一层半透膜。细胞质溶液与外界溶液之间具有浓度差（2）现象：外界溶液浓度＞细胞质溶液浓度→细胞失水（皱缩）；外界溶液浓度＜细胞质溶液浓度→细胞吸水（膨胀甚至涨破）；外界溶液浓度＝细胞质溶液浓度→水分进出平衡1、动物细胞的吸水和失水2、成熟的植物细胞的失水和吸水（2）现象：当细胞液浓度＜外界溶液浓度时，失水，质壁分离；当细胞液浓度＞外界溶液浓度时，吸水，质壁分离复原。注意①分生区细胞和干种子细胞因无大液泡，不能发生渗透作用，无质壁分离和复原现象。②植物细胞有细胞壁的存在，不管失水还是吸水，细胞体积变化不大。但动物细胞体积会发生明显变化。（1）原理原生质层和原生质体的区别⑴原生质层是成熟的植物细胞内相当于半透膜的结构，由细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质组成，不包括细胞核和液泡内的细胞液。此结构仅存在于成熟的植物细胞中。⑵原生质体是去除了植物细胞壁后所剩下的具有生物活性的植物细胞结构，包括细胞膜、细胞质、细胞核三部分，常作为植物细胞融合的材料。动植物细胞能通过渗透作用吸水或失水动物细胞植物细胞条件①细胞膜具选择透过性，相当于半透膜②细胞内溶液与细胞外溶液构成浓度差①细胞壁是全透性的②原生质层(由细胞膜、液泡膜及两者之间的细胞质组成)相当于半透膜③细胞液与外界溶液构成浓度差原理渗透作用渗透作用水分子运动方向低浓度溶液→高浓度溶液低浓度溶液→高浓度溶液现象皱缩或胀破质壁分离、质壁分离复原拓展应用探究实验提出问题作出假设设计实验进行实验分析结果表达与交流（原生质层是一层半透膜吗？）（原生质层相当于一层半透膜）（设计方案、预期结果…）（按预定方案进行实验）（分析实验结果，得出结论：……）（总结，写实验报告并适当交流）植物细胞的吸水和失水实验步骤植物细胞的质壁分离及复原现象：果是双向水分子运动的差别所导致的现象。⑶质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低的外界溶液，因细胞壁是全透性且有水分子通过原生质层渗出来。⑷若用50%蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，因为细胞过度失水而死亡。⑸若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做实验会出现自动复原现象，因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。特别提醒⑴实验成功的关键是实验材料的选择，必须选择有大液泡并有颜色的植物细胞，便于在显微镜下观察。⑵质壁分离和质壁分离复原中水分子移动是双向的，结一、植物细胞质壁分离及复原实验的拓展应用1．判断细胞的死活拓展应用2．测定细胞液浓度范围三.物质跨膜运输的其他实例⑴同一种植物对＿＿＿＿＿＿＿＿的吸收有差异，不同植物对＿＿＿＿＿＿＿＿的吸收也有差异，说明植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有＿＿＿。同一种无机盐离子不同种无机盐离子选择性p63结论：物质（如碘）的跨膜运输并不都是和水一样顺相对含量梯度的运输的。物质跨膜运输的其他实例220—25倍人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力250mg/L血液中碘的浓度I－28.1648.55米曲菌38.6651.00酵母菌2.414.93圆褐固氮菌12.9533.99大肠杆菌K2OP2O5微生物3．微生物吸收无机盐离子的特点不同微生物对不同无机盐离子的吸收表现出较大的差异：⑴不同微生物对无机盐离子的吸收有＿＿＿。⑵不同微生物对各种无机盐离子的＿＿＿不同。选择性需要量水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的其他物质的跨膜运输并不都是这样，这取决于细胞生命活动的需要。细胞对物质的吸收是有选择的。第二节生物膜的流动镶嵌模型已复习磷脂分子的结构图细胞膜结构分析1.磷脂双分子层是生物膜的基本支架。其中磷脂分子的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部相对朝向内侧。2.蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。这体现了膜结构内外的不对称性。3.在细胞膜的外侧，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白，叫做糖被。糖被与细胞识别、细胞间的信息交流有密切联系。4.磷脂分子是可以运动的，具有流动性。大多数的蛋白质也是可以运动的，也体现了膜的流动性。第3节物质跨膜运输的方式1.物质跨膜运输的方式主要有哪些？2.什么是被动运输？分几类？4.什么是主动运输？看书第70页第一段文字1分钟后回答以下5题：被动运输自由扩散协助扩散主动运输一、小分子及离子跨膜运输的方式“自由扩散”过程展示小分子物质细胞膜1.方向：2.是否需要载体蛋白的协助3.是否需要消耗能量总结自由扩散：4.有哪些物质跨膜的方式属于自由扩散？“协助扩散”过程展示细胞膜载体蛋白2、协助扩散：总结协助扩散：1.方向：2.是否需要载体蛋白的协助3.是否需要消耗能量4.有哪些物质跨膜的方式属于协助扩散？“主动运输”过程展示载体蛋白能量注意载体构象的变化总结主动扩散：1.方向：2.是否需要载体蛋白的协助3.是否需要消耗能量4.什么是主动运输？与协助扩散有何异同？5.有哪些物质跨膜的方式属于主动运输？6.这种跨膜的方式为什么需要消耗能量？能量7.意义拓展应用载体本质是蛋白质，具有专一性，不同物质的载体不同。不同生物细胞膜上的载体种类和数量也不相同载体具有饱和现象。也就是说在跨膜运输物质时运载能力有限。比较三种物质运输方式的异同：项目自由扩散协助扩散主动运输运输方向是否需要载体蛋白是否消耗细胞内的能量代表例子顺浓度梯度顺浓度梯度逆浓度梯度不需要需要需要不消耗不消耗需要消耗氧气、水、二氧化碳等通过细胞膜葡萄糖通过红细胞葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜；离子通过细胞膜等影响跨膜运输的因素（1）物质浓度（在一定的浓度范围内）（2）氧气浓度（3）温度温度可影响生物膜的流动性和酶的活性，因而会影响物质跨膜运输的速率。二．大分子物质的运输方式运输方向图解实例备注胞吞细胞外→细胞内白细胞吞噬细菌等①结构基础：细胞膜的流动性②需消耗能量，不需载体蛋白协助胞吐细胞内→细胞外分泌蛋白、神经递质的分泌、释放等(蛋白质类激素、消化酶等)解读图表右图表示的是一个动物细胞内外不同离子的相对浓度。分析图表提供的信息，结合本章所学知识，回答问题。1、哪种离子通过主动运输进入细胞？2、哪种离子通过主动运输排出细胞？3、你是如何作出以上判断的？细胞内细胞外100150离子浓度/mmol.L－1500Na＋K＋Mg2＋Cl－离子种类