《高考生物一輪復習(基礎知識整理+重難點聚集)第4章 細胞的物質(zhì)輸入和輸出課件 新人教版必修1》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考生物一輪復習(基礎知識整理+重難點聚集)第4章 細胞的物質(zhì)輸入和輸出課件 新人教版必修1(55頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、綜合分析近幾年各地高考理綜試題生物部分,本章有以下高考命題規(guī)律。 1.命題內(nèi)容:主要的考點有滲透作用的原理及應用、觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復原、物質(zhì)進出細胞的方式等。2.命題形式:選擇題和非選擇題都有出現(xiàn),近5年廣東高考中選擇題年年出現(xiàn),非選擇題形式在2008年和2009年生物單科考核中出現(xiàn),但2010年和2011年理綜考核中并沒有出現(xiàn)。3.命題思路: 第一,結(jié)合圖形圖表或植物細胞的質(zhì)壁分離和復原實驗考核滲透作用的原理及應用。第二,結(jié)合曲線圖、模式圖或文字信息材料考查物質(zhì)進出細胞的方式及其影響因素。第三,結(jié)合顯微鏡的使用技術(shù),考查觀察植物細胞質(zhì)壁分離與復原基本要點。4.命題趨勢:滲透作用原理、
2、物質(zhì)進出細胞的方式以及影響物質(zhì)運輸?shù)囊蛩丶皩嶒炋骄恳恢笔菤v年高考的熱點,可能趨向以物質(zhì)運輸模型及其相關(guān)實例分析,考查考生對本專題內(nèi)容的理解與應用。根據(jù)近幾年高考命題特點和規(guī)律,本章的復習備考策略如下。1.知識方面:理解滲透作用的原理;掌握觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復原的基本要點,并分析可能出現(xiàn)的現(xiàn)象的原因;通過實例或模型分析物質(zhì)進出細胞的方式及其影響因素。2.能力方面:課標高考試題對本章的能力考查,集中在理解、分析能力和實驗探究能力,因此除了掌握基礎實驗的要點外,還應加強對文字信息、模型圖以及曲線圖等材料閱讀和分析能力、探究實驗能力以及綜合運用能力的訓練。一、動物細胞的吸水和失水一、動物細胞的吸
3、水和失水1.外界溶液濃度細胞質(zhì)濃度,細胞 吸水膨脹吸水膨脹 ;2.外界溶液濃度細胞質(zhì)濃度,細胞 失水皺縮失水皺縮;3.外界溶液濃度細胞質(zhì)濃度,水分進出細胞處于動動態(tài)平衡態(tài)平衡。二、植物細胞的吸水和失水二、植物細胞的吸水和失水1.結(jié)構(gòu)基礎(1)成熟植物細胞內(nèi)的液體環(huán)境:細胞液細胞液。(2)相當于半透膜的結(jié)構(gòu):原生質(zhì)層原生質(zhì)層(細胞膜液泡膜液泡膜兩層膜之間的細胞質(zhì))。2.植物細胞失水和吸水的結(jié)果(1)細胞液濃度小于小于外界溶液濃度:細胞失水,原生質(zhì)層原生質(zhì)層與細胞壁發(fā)生分離,稱為質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離。(2)細胞液濃度大于大于外界溶液濃度:細胞吸水,原生質(zhì)層原生質(zhì)層會慢慢地恢復成原來的狀態(tài),稱為質(zhì)壁分離
4、的復原質(zhì)壁分離的復原。三、物質(zhì)跨膜運輸和生物膜的功能三、物質(zhì)跨膜運輸和生物膜的功能1.物質(zhì)跨膜運輸?shù)奶攸c(1)細胞的吸水和失水是水分子順細胞膜內(nèi)外溶液濃順細胞膜內(nèi)外溶液濃度度梯度跨膜運輸?shù)倪^程。(2)物質(zhì)跨膜運輸并不都是順相對含量梯度,細胞對于物質(zhì)的輸入和輸出有選擇性選擇性。2.生物膜的功能特性(1)細胞膜和其他生物膜都是選擇透過性選擇透過性膜。(2)生物膜的選擇透過性是活細胞活細胞的重要特征。滲透作用1.概念:水分子通過半透膜,從低濃度溶液向高濃度溶液擴散的現(xiàn)象,叫做滲透作用。如裝置A的漏斗中的液面上升。a.水分子是雙向移動的,但不同方向的數(shù)目有差異。b.若S1、S2分別為質(zhì)量百分比濃度相同
5、的蔗糖溶液、葡萄糖溶液(兩種溶質(zhì)都不能通過半透膜),前者相對分子質(zhì)量較大,物質(zhì)量濃度較小,水分的相對含量大于后者,水由漏斗流向燒杯,漏斗液面下降。c.達到平衡后,若存在如圖裝置A所示的液面差h,為了克服重力勢,則半透膜兩側(cè)溶液仍然存在濃度差:S1S2。 2.滲透作用發(fā)生的兩個條件(1)存在半透膜。(2)半透膜兩側(cè)的液體具有一定的濃度差。 a.滲透系統(tǒng)適用于比較溶質(zhì)不能透過半透膜的溶液濃度大小。 b.半透膜與選擇透過性膜: 半透膜是無生命的物理性膜,是指某些物質(zhì)可以透過而另一些物質(zhì)不能透過的多孔性薄膜,物質(zhì)能否通過取決于分子的大小。 選擇性透過膜是具有生命的生物膜,載體的存在決定了其對不同物質(zhì)是
6、否吸收的選擇性。細胞死亡或膜載體蛋白失活后,其選擇性喪失。3.應用(1)比較兩種不同溶液的濃度大?。?)探究物質(zhì)能否通過半透膜(以碘和淀粉為例)已知魚鰾是一種半透膜。若向魚鰾內(nèi)注入適量的20%蔗糖溶液,排出魚鰾內(nèi)的空氣,扎緊開口,將其浸沒在盛有10%蔗糖溶液的燒杯中,下列能正確表示魚鰾內(nèi)蔗糖溶液濃度隨時間變化趨勢的示意圖是( )由于魚鰾內(nèi)蔗糖溶液的濃度大于魚鰾外濃度,滲透作用的結(jié)果是水分流入魚鰾中,魚鰾內(nèi)水分不斷增加,溶液濃度不斷降低,排除C選項。隨著時間的推移,魚鰾內(nèi)外濃度差逐漸減小,滲透速度越來越慢,魚鰾內(nèi)溶液的濃度下降的速度也越來越慢。A表示滲透速度先慢后快,B表示滲透速度先快后慢,D表
7、示滲透速度不變。B植物細胞的質(zhì)壁分離及復原1.質(zhì)壁分離和復原的原因(1)內(nèi)因:原生質(zhì)層相當于一層半透膜; 細胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層。(2)外因:細胞液和外界溶液的濃度差。C細胞液C外界溶液透失水質(zhì)壁分離C細胞液C外界溶液滲透吸水質(zhì)壁分離復原a.原生質(zhì)層是成熟的植物細胞內(nèi)相當于半透膜的結(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的細胞液。此結(jié)構(gòu)僅存于成熟植物細胞中,不存于根尖分生區(qū)等幼嫩的部位。b.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,常用作植物細胞融合的材料。2.實驗:觀察植物細胞的失水和吸水 3.質(zhì)壁分離實驗
8、的拓展應用(1)判斷細胞的死活(2)測定細胞液濃度范圍(3)比較不同植物細胞的細胞液濃度(4)比較未知濃度溶液的濃度大?。?)鑒別不同種類的溶液將同一植物材料的細胞分別浸于蒸餾水、0.3mol/L蔗糖溶液和0.5mol/L尿素溶液中,觀察原生質(zhì)體的體積隨時間的變化,如圖所示。(1)在A、B、C中,細胞在蒸餾水中的是;在0.3mol/L蔗糖溶液中的是;在0.5mol/L尿素溶液中的是。(2)試簡要分析曲線B和C差異的原因。植物細胞放入A溶液中,原生質(zhì)體的體積增大,說明細胞吸水,因此A最可能是蒸餾水。放入B和C溶液中,原生質(zhì)體的體積減小,說明細胞失水;而在C溶液中,細胞原生質(zhì)體的體積縮小到一定程度
9、就不再變化,說明此時細胞既不失水也不吸水,C溶液最可能是蔗糖溶液;而在B溶液中細胞后來發(fā)生質(zhì)壁分離的自動復原,說明細胞會自動由失水轉(zhuǎn)為吸水,是外界溶液的溶質(zhì)分子進入細胞所致,因此C溶液最可能是尿素溶液。(1)ACB(2)尿素分子可以緩慢地進入細胞,細胞液濃度逐漸增大,當細胞液濃度開始大于外界溶液濃度時,細胞由失水變?yōu)槲?,原生質(zhì)體的體積增大。而蔗糖分子不能進入細胞,當細胞失水至細胞液與外界溶液的濃度相等時,細胞既不失水也不吸水,原生質(zhì)體的體積保持不變。1.實例(1)同一植物吸收不同離子和不同植物吸收同一離子都有差異。(2)動物細胞能大量積累某種物質(zhì)。2.結(jié)構(gòu)基礎:細胞膜上載體的種類和數(shù)量不同。
10、3.功能特性:物質(zhì)通過生物膜的跨膜運輸,有的是順相對含量梯度的,有的是逆相對含量梯度的。生物膜對物質(zhì)的運輸具有選擇性。生物膜的選擇透過性生物膜的選擇透過性用相同的完全培養(yǎng)液分別培養(yǎng)水稻和番茄幼苗,一段時間之后,測定實驗開始前后培養(yǎng)液中各種離子濃度如圖所示。該實驗的結(jié)果不能說明( )A.水稻細胞吸收水比吸收Ca2、Mg2快B.同一植物對不同離子的吸收有選擇性C.不同植物對同一離子的吸收有差異D.植物對離子的吸收量決定于離子的濃度實驗后水稻培養(yǎng)液中Ca2、Mg2的濃度增大,說明Ca2、Mg2的減少量比水的減少量小,即水稻細胞吸收水比吸收Ca2、Mg2快;而SiO44-的濃度減小,說明水稻細胞吸收S
11、iO44-比水快。可見同一植物對不同離子的吸收有選擇性。而番茄卻相反,吸收Ca2、Mg2快,吸收 SiO44-慢,又說明不同植物對同一離子的吸收有差異。水稻和番茄是生活在同種培養(yǎng)液中的,各種離子的起始濃度相同,說明植物對離子的吸收量并非決定于離子的濃度,而是取決于生命活動的需要。D一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程 二、細胞膜的結(jié)構(gòu)二、細胞膜的結(jié)構(gòu)流動鑲嵌模型流動鑲嵌模型1.磷脂雙分子層磷脂雙分子層:構(gòu)成膜的基本支架;2.蛋白質(zhì):有的鑲鑲在磷脂雙分子層表面,有的部分或全部嵌入嵌入磷脂雙分子層中,有的貫穿貫穿于整個磷脂雙分子層;3.糖被:由糖蛋白糖蛋白鋪在細胞膜的外表面組成。三
12、、物質(zhì)進出細胞的方式三、物質(zhì)進出細胞的方式1小分子物質(zhì)的運輸(1)被動運輸被動運輸:順濃度梯度的擴散,包括自由擴散自由擴散和協(xié)助擴散協(xié)助擴散自由擴散:物質(zhì)通過簡單的擴散作用進出細胞。如水、氧、二氧、二氧化碳、脂質(zhì)氧化碳、脂質(zhì)等進出細胞。協(xié)助擴散:物質(zhì)借助載體蛋白載體蛋白進出細胞的擴散。如紅細胞吸收紅細胞吸收葡萄糖葡萄糖。(2)主動運輸主動運輸:逆濃度梯度的運輸,需要載體蛋白的協(xié)助和消耗能量能量(ATP提供)。如植物的根部細胞吸收離子,葡萄糖和氨基酸進入小腸上皮細胞。2.大分子物質(zhì)和顆粒進出細胞的方式:胞吞胞吞和胞吐胞吐。如吞噬細胞攝取病菌,細胞分泌蛋白質(zhì)。生物膜的結(jié)構(gòu)和功能特點1.流動鑲嵌模型
13、 2.生物膜的結(jié)構(gòu)特點:具有一定的流動性。 (1)驗證實驗a.流動性是細胞膜結(jié)構(gòu)方面的特性,選擇透過性體現(xiàn)了細胞膜功能方面的特性,主動運輸能充分說明選擇透過性。b.細胞膜的流動性是表現(xiàn)其選擇透過性的結(jié)構(gòu)基礎。下圖表示細胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu),其中a和b為物質(zhì)的兩種運輸方式,下列對細胞膜結(jié)構(gòu)和功能的敘述,錯誤的是()A.圖示為肝細胞膜,則尿素運輸方向是B.細胞間的識別、免疫、細胞的癌變與有密切的關(guān)系C.適當提高溫度將加快和的流動速度D. b過程不需要ATP,a過程未體現(xiàn)細胞膜特性圖中、依次是糖蛋白、蛋白質(zhì)、磷脂雙分子層。糖蛋白所在側(cè)是膜的外表面,尿素是肝細胞產(chǎn)生排出細胞外的,所以運輸方向是。細胞間的識
14、別、免疫、細胞的癌變都與糖蛋白有關(guān)。膜的流動性會隨溫度升高而增強。b自由擴散不需要ATP,但a主動運輸可以選擇性吸收物質(zhì),體現(xiàn)了細胞膜的功能特性。D物質(zhì)進出細胞的方式a.協(xié)助擴散和主動運輸所用的載體屬于蛋白質(zhì),叫做載體蛋白。b.載體蛋白具有專一性,從而決定了生物膜的選擇透過性。下圖是細胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)圖,其中a和b分別代表不同分子或離子進出細胞膜的方式。下列對細胞膜結(jié)構(gòu)和功能的敘述,錯誤的是()A.不同物種的細胞中、和的種類有差異,細胞膜的流動性也與、和有關(guān)B.如果該細胞能接受激素的調(diào)節(jié),則與有關(guān) C. b的運輸方式能體現(xiàn)細胞膜的選擇透過性D.如果圖示為小腸上皮細胞膜,則a可代表甘油,b可代表
15、K+從圖中可以看出,a屬于自由擴散,b屬于主動運輸;分別是糖蛋白、磷脂雙分子層和蛋白質(zhì)分子。其中,糖蛋白具有細胞識別的作用,一般位于細胞膜的外側(cè)。不同物種的細胞膜上,磷脂雙分子層基本是相同的,但功能不同的細胞,其細胞膜上的蛋白質(zhì)和糖蛋白的種類不同。細胞膜的流動性與膜上的蛋白質(zhì)分子和磷脂分子的流動性有關(guān)。A影響物質(zhì)運輸?shù)囊蛩丶扒€分析1.物質(zhì)濃度(在一定濃度范圍內(nèi))2.氧氣濃度3.溫度:影響生物膜的流動性和酶的活性,因而會影響物質(zhì)跨膜運輸?shù)乃俾?。影響物質(zhì)運輸速率的因素a.影響自由擴散的因素:細胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差。b.影響協(xié)助擴散的因素:細胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差; 細胞膜上運載物質(zhì)的載體數(shù)量。c.
16、影響主動運輸?shù)囊蛩兀狠d體(種類的差異性和數(shù)目的飽和性); 能量(如氧氣濃度、溫度等影響產(chǎn)能的因素)。某科學家在研究物質(zhì)的跨膜運輸時發(fā)現(xiàn)有下列四種關(guān)系,分別用四種曲線表示如下: (1)在研究具體的物質(zhì)X時,發(fā)現(xiàn)其跨膜運輸與曲線和相符,那么物質(zhì)X的跨膜運輸方式是。 (2)當O2濃度為零時物質(zhì)X的運輸是否會停止?為什么?(3)當O2濃度和物質(zhì)X濃度超過一定值時,運輸速率不再增加,此時影響其運輸速率的因素是。(1)主動運輸(2)不會。因為還可能通過無氧呼吸產(chǎn)生能量。(3)載體的數(shù)量表示自由擴散,表示協(xié)助擴散或主動運輸,表示自由擴散或協(xié)助擴散,表示主動運輸。物質(zhì)X的運輸與和相符,只能是主動運輸。主動運輸所需能量由呼吸作用提供,當O2濃度為零時,細胞還可以通過無氧呼吸產(chǎn)生能量。增加物質(zhì)濃度和O2濃度,運輸速率不再增加,說明此時限制運輸速率的因素不是物質(zhì)濃度和O2濃度,而是載體數(shù)量等其他因素。