第7讲细胞物质的输入与输出-备战2024年高考生物一轮复习精讲课件(新教材)(1)
2020年高考生物一轮复习创新版文档:必修1第2单元细胞的结构和物质的输入输出第7讲含答案
第7讲 物质跨膜运输的实例和方式
[考纲明细] 1.物质出入细胞的方式(Ⅱ) 2.实验:通过模拟实验探究膜的透性 3.实验:观察植物细胞的质壁分离与复原
考点1 物质跨膜运输的实例
1.渗透系统
(1)渗透作用:水(或其他溶剂)分子通过半透膜的扩散,从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散,是一种自由扩散。
(2)渗透作用产生的条件
条件 →有一层□01半透膜→半透膜两侧的溶液具有□02浓度差
[特别提醒] (1)达到平衡时还是存在水分子透过半透膜,这时的水由烧杯扩散到漏斗一侧与由漏斗扩散到烧杯一侧的数目是相等的。
(2)若渗透平衡后,半透膜两侧液面仍存在液面差,则半透膜两侧溶液就还存在浓度差。
(3)溶液浓度指物质的量浓度。
2.动、植物细胞的吸水和失水
(1)动物细胞的吸水和失水
a.外界溶液浓度<细胞质浓度⇒细胞吸水膨胀。
b.外界溶液浓度>细胞质浓度⇒细胞□03失水皱缩。
c.外界溶液浓度=细胞质浓度⇒□04水分进出平衡。
(2)植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)
①条件:成熟植物细胞具有中央大液泡。
②原理
③现象
a.当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时,细胞就通过□09渗透作用失水,植物细胞就发生□10质壁分离现象。
b.将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中,此时细胞液的浓度□11高于外界清水,植物细胞就吸水,发生□12质壁分离复原现象。
[特别提醒] (1)能发生质壁分离的细胞是成熟的含有中央液泡的植物细胞,并且液泡中有颜色便于观察。动物细胞无细胞壁,不可能发生质壁分离。
(2)由于细胞壁是全透性的,质壁分离时,细胞壁与细胞膜之间充满的是外界溶液。
(3)蔗糖溶液浓度不能过高(如0.5 g/mL),否则会因为失水过多而死亡。
(4)如果用可穿膜的物质(尿素、脂肪酸、甘油、乙二醇、KNO3等)溶液实验时,会出现质壁分离并自动复原(因为细胞失水质壁分离的同时,会通过自由扩散或主动运输吸收该类物质;当细胞液浓度大于外界溶液时,细胞开始吸水,质壁分离复原)。
2022年高考生物一轮复习讲义:第7讲 物质的输入和输出
第7讲 物质的输入和输出
考点一 细胞的吸水和失水
【知识梳理】
1.渗透作用的原理
(1)条件:①具有半透膜;②膜两侧具有浓度差。
(2)实质:单位时间内由清水进入蔗糖溶液中的水分子多于由蔗糖溶液进入清水中的水分子,导致蔗糖溶液液面上升。
2.动植物细胞的渗透吸水和失水
(1) 动物细胞 细胞膜:相当于半透膜细胞质:有一定浓度,和组织液发生渗透作 用当外界溶液浓度
(2)成熟植物细胞的吸水和失水
①当外界溶液浓度>细胞液浓度时,细胞失水,发生质壁分离现象。
②当外界溶液浓度
【深挖教材】
1.渗透作用中,膜两侧溶液的浓度指的是质量百分比浓度吗?
提示:不是,溶液浓度指物质的量浓度。
2.原生质体与原生质层区别在哪?
提示:原生质层由细胞膜、液泡膜以及两膜间的细胞质组成,原生质体是指去除植物细胞壁以后所剩下的植物细胞结构。
3.对于动植物细胞来说,单位时间内,水分子进出细胞的数量相等时,细胞内外液体的浓度一定相等吗? 提示:不一定。对动物细胞来说,水分子进出细胞的数量相等时,细胞内外溶液的浓度相等。但植物细胞有细胞壁的支持、保护作用,当单位时间内水分子进出植物细胞数量相等时,有可能细胞液浓度大于细胞外溶液浓度。
【重点透析】
1.不同渗透装置中水分子运动情况及液面变化
(1)溶质不能通过半透膜的情况
①若S1溶液浓度大于S2溶液浓度,则单位时间内由S2→S1的水分子数多于由S1→S2的,外观上表现为S1溶液液面上升;若S1溶液浓度小于S2溶液浓度,则情况相反,外观上表现为S1溶液液面下降。
②在达到渗透平衡后,若存在如图所示的液面差Δh,则S1溶液浓度仍大于S2溶液浓度。因为液面高的一侧形成的压强,会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。
(2)溶质能通过半透膜的情况
若S1溶液浓度大于S2溶液浓度,则最初单位时间内由S2→S1的水分子数多于由S1→S2的,随着溶质的扩散,最终S1和S2溶液浓度相等,外观上表现为S1溶液液面先上升后下降,最终S1和S2溶液液面持平;若S1溶液浓度小于S2溶液浓度,则情况相反。
2024江苏高考生物第一轮章节复习--专题三 细胞的物质输入和输出
第 1 页 共 13 页 第二单元 细胞的代谢
专题三 细胞的物质输入和输出
基础篇
考点一 细胞的吸水与失水
1.(2023届南通质监一,4)某同学设计渗透实验的装置如图所示(开始时状态),烧杯中盛有蒸馏水,图中猪膀胱膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液,一定时间后再加入蔗糖酶。该实验过程中最可能出现的是 ( )
A.漏斗中液面开始时先上升,加酶后即下降
B.漏斗中液面先上升,加酶后继续上升,然后下降
C.加酶前后,在烧杯和漏斗中都可以检测出蔗糖
D.加酶后可以在烧杯中检测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶
答案 B
2.(2022盐城伍佑中学期初,11)如图是某哺乳动物的红细胞在不同浓度的NaCl溶液中,细胞体积和初始体积之比的变化曲线(O点对应的浓度为细胞吸水破裂时的NaCl浓度)。下列相关叙述错误的是 ( )
A.制备纯净的细胞质膜的材料最好选用哺乳动物的成熟红细胞
B.红细胞吸水破裂释放内容物后剩余的部分称为“血影”,“血影”的主要成分是蛋白质和磷脂
C.根据图示可知,细胞在浓度为150 mmol/L的NaCl溶液中能保持正常状态
D.将相同的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应的NaCl溶液浓度中,一段时间后红细胞乙的吸水能力小于红细胞甲的
第 2 页 共 13 页 答案 D
3.(2021南京、盐城一模,2)如图表示高等动、植物与原生生物细胞以三种不同的机制避免渗透膨胀。下列有关叙述正确的是 ( )
A.植物细胞吸水达到渗透平衡时,会发生质壁分离现象
B.三种细胞发生渗透吸水,均以细胞质膜充当发生渗透所需的半透膜
C.动物细胞为避免渗透膨胀,不断将离子排出时,不需要载体蛋白协助
D.若将原生生物置于低渗溶液中,其收缩泡的伸缩频率会加快
答案 D
考点二 物质进出细胞的方式
4.(2022连云港期初,4)脯氨酸对许多癌细胞的形成和分裂都有一定作用。科学家研究其作用时人工合成了一种分子a,将其嵌入细胞质膜后,它可以转运脯氨酸进出细胞(图中①);细胞质膜上原本存在的脯氨酸转运蛋白也能转运脯氨酸(图中②);脯氨酸还能通过磷脂分子的间隙穿过膜(图中③)。下列说法不正确的是(多选) ( )
2024新课标高考生物第一轮章节复习--专题三细胞的物质输入和输出
第二单元 细胞的代谢
专题三 细胞的物质输入和输出
专题检测题组A
1.植物叶片表皮上分布有大量的气孔,气孔结构如图。当组成气孔的细胞(保卫细胞)吸水后,会膨胀变形,气孔开启;反之细胞失水皱缩,气孔关闭。保卫细胞在气孔关闭过程中,不会发生的是 ( )
A.水分子双向进出细胞
B.细胞液的浓度在逐渐增加
C.细胞的吸水能力在逐渐降低
D.原生质层和细胞壁发生分离
答案 C 保卫细胞在气孔关闭过程中,细胞失水,水分子双向进出细胞,A正确;细胞失水会导致细胞液浓度增加,细胞吸水能力逐渐增强,B正确,C错误;由于原生质层的伸缩性比细胞壁大,细胞失水过程中,原生质层会和细胞壁分离,D正确。
易错警示
细胞液浓度越大,细胞渗透压越高,则细胞的吸水能力就越强。
2.在无任何相反压力时,渗透吸水会使细胞膨胀甚至破裂,不同的细胞用不同的机制解决这种危机。高等动物、高等植物和原生生物(如草履虫)细胞以三种不同的机制(如图所示)避免细胞渗透膨胀。下列相关叙述正确的是 ( )
A.动物细胞避免渗透膨胀需要转运蛋白的协助
B.植物细胞吸水达到渗透平衡时,细胞内外溶液浓度相等
C.三种细胞发生渗透吸水的原理均为细胞膜相当于半透膜
D.若将原生生物置于高渗溶液中,其收缩泡的伸缩频率会升高
答案 A 动物细胞避免渗透膨胀需要将离子转运到细胞外,以减小细胞内液的渗透压,防止细胞渗透吸水涨破,将离子运输到细胞外的过程需要转运蛋白的参与,A正确;植物细胞在低浓度溶液中会发生吸水,但是由于细胞壁的支持和保护作用,吸水到一定程度后达到平衡,但此时细胞外溶液浓度仍可能小于细胞液浓度,B错误;植物细胞发生渗透吸水的原理是原生质层相当于半透膜,C错误;原生生物生活在低渗溶液中,会通过收缩泡将多余的水排到细胞外,若将原生生物置于高于细胞液浓度的溶液中,其吸收的水分减少,甚至可能会失水,因此其收缩泡的伸缩频率会降低,D错误。
3.如图是植物根系从土壤中吸收某矿质离子的过程示意图。下列有关叙述错误的是 ( )
高三生物一轮总复习 课时分层集训7 细胞的物质输入与输出
第1页 共9页 课时分层集训(七) 细胞的物质输入与输出
(建议用时:45分钟)
7页)
A组 基础达标
1.将人红细胞置于盛有下列液体的离心管中。10 min后离心,得到沉淀物和上清液,则上清液中K+含量最高的离心管内盛有( )
A.10%氯化钠溶液 B.0.9%氯化钠溶液
C.20%蔗糖溶液 D.蒸馏水
D (红细胞内K+含量较高,10%的氯化钠溶液浓度高于细胞内液浓度,细胞会失水皱缩,细胞内的K+不会流出细胞,因此上清液中不含有K+,A错误;0.9%氯化钠溶液中的人红细胞既不吸水也不失水,B错误;20%蔗糖溶液中的人红细胞会失水皱缩,C错误;蒸馏水中的人红细胞会吸水破裂,细胞内的K+会释放出来,离心后分布于上清液中,D正确。)
2.科研小组将分离得到的某动物细胞膜放在特制的槽中央,左侧加入5%葡萄糖溶液,右侧加入蒸馏水。一段时间后,从右侧取少量溶液用斐林试剂检测呈蓝色。将动物细胞的细胞质基质加到左侧后,发现右侧用斐林试剂检测呈砖红色。下列有关实验叙述错误的是( )
A.细胞质基质提供了运输葡萄糖的载体
B.用斐林试剂检测时需要水浴加热
C.水分子在膜两侧双向移动
D.葡萄糖跨膜运输需要能量
A (运输葡萄糖的载体存在于细胞膜上,细胞质基质为葡萄糖运输提供了能量,A错误;用斐林试剂检测时需要水浴加热,B正确;水分子在膜两侧双向移动,C正确;葡萄糖跨膜运输需要能量,D正确。)
3.下列关于膜蛋白和物质跨膜运输的叙述,错误的是( )
A.膜蛋白在细胞膜上的分布是不对称的
第2页 共9页 B.膜蛋白不参与物质跨膜运输的被动运输过程
C.主动运输可以使被运输离子在细胞内外浓度不同
D.物质通过脂质双分子层的扩散速率与脂溶性有关
B (膜蛋白镶嵌、贯穿或覆盖磷脂双分子层,在细胞膜内外分布是不对称的,A项正确;膜蛋白参与协助扩散过程,B项错误;主动运输逆浓度运输离子,使细胞内外离子浓度不同,C项正确;脂溶性物质容易通过细胞膜,非脂溶性物质不容易通过细胞膜,D项正确。)
2024版高考生物总复习:细胞的物质输入和输出教师用书
第6课细胞的物质输入和输出►学业质量水平要求◄1.基于对不同物质跨膜运输实例的分析,理解细胞内物质运输与能量供应的关系,并归纳跨膜运输的方式与特点。(生命观念、科学思维)
2.基于对不同物质跨膜运输发生条件的比较,认同不同运输方式需要的条件不同。(科学思维)
3.设计实验探究细胞膜的透性;分析植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验。(科学探究)4.依据渗透作用原理指导灌溉和施肥。(社会责任)考点一细胞的吸水和失水1.渗透作用(1)概念:指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散过程。
(2)渗透作用产生的条件:一是具有半透膜,二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。
2.动物细胞的吸水和失水
(1)条件。
①细胞膜:相当于半透膜。
②细胞质:有一定浓度,和外界溶液发生渗透作用。
(2)原理。
①当外界溶液的浓度
②当外界溶液的浓度>细胞质的浓度时,细胞失水皱缩。
③当外界溶液的浓度=细胞质的浓度时,细胞形态不变。
3.植物细胞的吸水和失水
(1)成熟植物细胞的结构。
(2)原理和现象。
①当外界溶液浓度>细胞液浓度时,细胞失水,发生质壁分离现象。
②当外界溶液浓度
1.在渗透作用中,当半透膜两侧溶液浓度相等时,水分子不再通过半透膜。
(×)
2.植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质和细胞核。(×)
3.渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量分数。(×)
4.虽然红细胞没有具膜细胞器,但将其放入一定浓度的外界溶液中,也能发生渗透作用。
(√)【教材细节命题】1.(必修1P64“探究·实践”)利用高浓度盐水(NaCl溶液)杀菌防腐的原理是渗透作用使细
菌细胞内的水分渗出而死亡。一次施肥过多造成烧苗,原因是土壤溶液浓度过高,植物无法
正常吸水。
2.(必修1P65正文)成熟植物细胞发生质壁分离的原因是外界溶液的浓度大于细胞液浓度,
且原生质层比细胞壁的伸缩性大。
1.半透膜和选择透过性膜的区别
2.深度分析渗透作用装置图
(1)溶质不能通过半透膜的渗透装置分析。
①渗透系统的溶液浓度指的是物质的量浓度而非质量浓度,实质是指渗透压。
备战2020年高考生物一轮复习第11讲 光合作用的影响因素 讲义
1 第11讲 光合作用的影响因素
影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ)
影响光合作用的因素及应用
1.内部因素
(1)植物自身的遗传特性(如植物品种不同)以阴生植物、阳生植物为例,如图所示:
(2)植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶。
2.外部因素
(1)光照强度
(2)CO2浓度
(3)温度
(4)必需矿质元素(N、P、Mg、K等)
2
据图分析多因素对光合作用的影响,回答下列问题:
(1)三条曲线在P点之前限制光合速率的因素分别是________、__________、________。
(2)三条曲线在Q点之后横坐标所表示的因子________(填“是”或“不是”)影响光合速率的主要因素,此时的限制因素分别是________、__________、________。
(3)在北方的冬暖大棚中施用有机肥的益处包括____________________。
答案:(1)光照强度 光照强度 温度
(2)不是 温度 CO2浓度 光照强度
(3)增加土壤肥力、增加大棚内的温度和CO2浓度
考向1 考查影响光合作用的环境因素
1.(2019·湖北孝感一中等八所重点高中协作体联考)在CO2浓度为0.03%和适宜的恒定温度条件下,测定植物甲和植物乙在不同光照条件下的光合速率,结果如图。下列有关分析正确的是( )
A.当光照强度为1 klx时,植物甲开始进行光合作用
B.当光照强度为3 klx时,植物乙的总光合速率是0 mg/(100 cm2叶·h)
C.若在c点时突然停止CO2供应,短时间内植物甲的叶绿体中C3的含量会增加
D.d点时限制植物乙的光合速率增大的主要环境因素是CO2的浓度
解析:选D。光照强度为1 klx时,此时植物甲的光合作用强度等于呼吸作用强度,A错误;当光照强度为3 klx时,总光合速率=净光合速率+呼吸速率=0+20=20 mg/(100 cm2叶·h),B错误;c点的限制因素主要是CO2浓度,因此突然停止CO2供应,CO2固定受阻,短时间内C3的含量会减少,C错误;d点时植物乙
高考生物一轮复习第四单元细胞的能量供应与利用第7讲细胞中的能源从化学能到生物能创新备考学案中图版
1 / 28 第7讲 细胞中的能源 从化学能到生物能
[最新考纲] 1.ATP在能量代谢中的作用(Ⅱ)。2.细胞中的糖类(Ⅱ)。3.细胞中的脂质(Ⅱ)。4.细胞呼吸(Ⅱ)。5.实验:探究酵母菌的呼吸方式。
考点一 细胞中的ATP(5年7考)
1.组成元素C、H、O、N、P。
2.分子结构
(1)分子结构简式:A—P~P~P(简写)
(2)组成图解(填出各部分名称)
由结构式可看出,ATP的结构特点可用“一、二、三”来总结,即一个腺苷、二个高能磷酸键、三个磷酸基团。
3.ATP的主要功能
细胞内的一种高能磷酸化合物,是细胞生命活动所需能量的直接来源。
4.ATP和ADP的相互转化
(1)转化基础
ATP的化学性质不稳定,远离腺苷(A)的高能磷酸键容易断裂和重建。
(2)ATP和ADP的相互转化过程比较
反应式 ATP――→酶ADP+Pi+能量
能量+Pi+ADP――→酶ATP
酶 ATP水解酶 ATP合成酶
场所 活细胞内多种场所 细胞质基质、线粒体、叶绿体
能量转化 放能 吸能
能量来源 高能磷酸键 呼吸作用、光合作用
能量去向 用于各项生命活动 储存于ATP中
5.动植物细胞ATP来源与去向分析
(1)植物细胞可以通过光合作用和细胞呼吸形成ATP,而动物细胞只能通过细胞呼吸形成2 / 28 ATP。
(2)植物光合作用光反应阶段产生的ATP专用于暗反应,不用于其他生命活动;植物或动物细胞呼吸产生的ATP才能用于多种生命活动。
6.ATP产生量与O2供给量的关系分析
1.若用上图模式表示哺乳动物成熟红细胞中ATP产生量与O2供给量关系,应如何绘制?
提示 如图所示
2.ATP是细胞中“唯一”的直接能源物质,对吗?
提示 不对,除ATP外细胞中直接能源物质还有GTP、CTP、UTP等。
下列几种常见化合物的化学组成中,请写出“○”中所对应的含义。
提示 ①一磷酸腺苷AMP,也表示腺嘌呤核糖核苷酸,②腺嘌呤,③DNA分子上的腺嘌呤脱氧核苷酸,④RNA分子上的腺嘌呤核糖核苷酸,⑤腺苷,⑥腺苷,⑦DNA分子上的腺嘌呤脱氧核苷酸,⑧转运RNA中的腺嘌呤。
专题04 细胞的物质输入和输出-2021年高考生物一轮复习知识点梳理与归纳
专题04
细胞的物质输入和输出
第一节 物质跨膜运输的实例
1.渗透作用概念:指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜.....的扩散。(低 高)
扩散作用:溶质、气体分子、溶剂分子的移动,可以通过半透膜,也可以不通过半透膜 。例如:把红墨水滴入烧杯内清水,最好清水变红色
2.渗透作用发生的条件实验验证
①具有半透膜:
②半透膜两侧存在浓度差
水扩散的方向: 低浓度溶液 高浓度溶液
溶液浓度指摩尔浓度而非质量浓度,如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的质量浓度相等,但10%蔗糖溶液的物质的量浓度小,故水可通过半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。
3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半透膜):
当外界溶液浓度<细胞质浓度时,细胞吸水。
当外界溶液浓度>细胞质浓度时,细胞失水。
当外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出平衡。
通过半透膜
4.植物细胞的吸水和失水:
植物细胞未形成液泡时靠吸胀作用吸水,利用蛋白质、淀粉和纤维素的亲水性,三者的亲水性依次递减。植物分生区细胞和干种子细胞因无大液泡不能发生渗透作用,只能依靠吸胀作用吸水。成熟的植物细胞形成大液泡后,靠渗透作用吸水和失水。
※在成熟的植物细胞中,原生质层(细胞膜+液泡膜+二者之间的细胞质)相当于一层半透膜。
细胞液浓度>细胞外液浓度,细胞吸水;
细胞液浓度
细胞吸水或失水的多少取决于半透膜两侧浓度差。
细胞壁 具有全透性(伸缩性小)
细胞膜
细胞质 原生质层→具有选择透过性(伸缩性大)
液泡膜 (相当于半透膜)
3. 细胞的吸水和失水原理的应用
①作物的合理灌溉
②盐碱地中植物不易成活或一次施肥过多造成烧苗现象,都是因为土壤溶液浓度过高,超过根细胞液浓度,导致根吸细胞不易水甚至失水造成的。
第1讲 走近细胞 2021版高考生物(新高考)一轮复习
第1单元 走近细胞与细胞的分子组成
第1讲 走近细胞
单科命题 备考导航 核心素养解读 命题趋势
(1)说明生物体由一个或很多细胞构成,细胞的形态和功能多样,但都具有相似的结构
(2)描述原核细胞和真核细胞的区别 (1)从结构和功能相适应的角度说明真核细胞和原核细胞的基本结构
(2)通过使用高倍显微镜观察各种细胞,阐明细胞具有统一性和差异性 ◆题型内容:真、原核细胞不同、显微镜使用
◆考查形式:多通过真、原核细胞结构模式图考查
考点一 细胞是最基本的生命系统
1.生命活动离不开细胞
2.生命系统的结构层次
(1)地球上最基本的生命系统是 细胞 。
(2)地球上最大的生命系统是 生物圈 。
(3)植物没有 系统 层次;单细胞生物没有组织、器官、系统这三个层次。
(4)地球上最早的生命形式是 单细胞生物 。最简单的生物且不属于生命系统的是 病毒 。 (5)生物繁殖和进化的基本单位是 种群 ;生态系统由 群落 及其所处的无机环境构成。
3.整合病毒的相关知识
1.“HIV由蛋白质和核酸组成、乙肝病毒依赖人体肝细胞生活”都能支持“生命活动离不开细胞”的观点。(✕)
2.H7N9型禽流感病毒的遗传物质含5种碱基或由8种核苷酸构成。(✕)
3.单细胞生物的生命系统中只有细胞这一个层次。(✕)
4.一棵白杨树的生命系统层次为细胞、组织、器官、系统、个体。(✕)
5.池塘中的水、阳光等也是生命系统的组成部分。(√)
6.菠菜的最基本和最大的生命系统层次分别是细胞和生物圈。(✕)
7.原子、分子都是一个系统,但不能独立完成生命活动,不是生命系统。(√)
8.生命系统是由生命物质组成的,不可能含有无生命的非生物成分。 (✕)
根据下列病毒的结构示意图,思考探究相关问题: (1)HIV和T4噬菌体分别主要由什么成分构成?这些成分的合成场所在哪里?
(2)HIV和T4噬菌体相比,变异性更大,原因是什么?
(3)HIV的最外层有脂膜包被,推测其进入宿主细胞的方式是怎样的?
