课件45张PPT。第1节 物质跨膜运输的实例 细胞的物质输入和输出 1.举例说出细胞膜是选择透过性膜。
2.尝试提出问题,作出假设。
3.进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。知识清单细胞的吸水和失水 1.动物细胞的吸水和失水(以红细胞为例)
(1)红细胞内的血红蛋白等有机物一般________透过细胞膜。
(2)红细胞的细胞膜相当于渗透装置中的________。
(3)当外界溶液的浓度________红细胞内部的浓度时,红细胞一般会因持续________而涨破。
(4)红细胞吸水或失水的多少主要取决于红细胞内外________的差值。一般情况下,差值较大时吸水或失水较多。(1)不能 (2)半透膜 (3)低于 吸水 (4)溶液浓度2.成熟植物细胞的吸水和失水
(1)植物细胞内相当于半透膜的结构是________,它指的是__________________。
(2)由于原生质层比细胞壁的伸缩性________,当细胞失水时,细胞发生______现象,细胞液中水分透过________进入________中;当细胞液浓度________外界溶液的浓度时,发生质壁分离复原现象。
3.细胞对于物质的输入和输出有________,可以说细胞膜和其他生物膜都是________。2.(1)原生质层 细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质 (2)大 质壁分离 原生质层 外界溶液 大于
3.选择性 选择透过性膜综合拓展渗透作用及现象解析
1.渗透作用
(1)概念:水分子(或者其他溶剂分子)通过半透膜,从相对含量高的地方向相对含量低的地方扩散。
(2)发生的条件:
①具有半透膜。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。
②半透膜两侧的溶液具有浓度差。2.渗透现象的解释(1)液面上升的原因:蔗糖溶液中单位体积内的水分子数比清水中单位体积内的水分子数少,在单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子数比由蔗糖溶液进入清水的水分子数多,因此,一段时间后,漏斗管内的液面会上升。
(2)液面停止升高的原因:随着液面的不断上升,漏斗管内液体的压力越来越大,从而使水分子从漏斗内移向烧杯的速度加快,使水分子的进出速度越来越近,直到完全相等,液面不再升高,此时水分子的运动达到动态平衡。尝试应用1.下列现象中,属于渗透作用的是( )
A.蔗糖溶液通过细胞壁
B.水分子通过细胞膜
C.K+通过细胞膜
D.蛋白质通过细胞膜B2.当你连续嗑带盐的瓜子时,你的口腔和唇的黏膜会有干涩的感觉。其原因是( )
A.口腔和唇的黏膜细胞质浓度大于细胞外液浓度,细胞失水
B.口腔和唇的黏膜细胞质浓度小于细胞外液浓度,细胞失水
C.口腔和唇的黏膜细胞质浓度大于细胞外液浓度,细胞吸水
D.口腔和唇的黏膜细胞质浓度小于细胞外液浓度,细胞吸水B知识清单探究植物细胞的吸水和失水半透膜 细胞液 伸缩性 紫色 外表皮 紫色 紧贴 蔗糖 蔗糖 变小 加深 清水 清水 变大 渗透作用 失水 吸水 综合拓展对质壁分离现象的分析
1.能够发生质壁分离的细胞需同时具备三个条件
(1)必须是植物细胞,植物细胞才具有细胞壁;(2)必须具备中央液泡,细胞液与外界溶液形成浓度差;(3)必须是活细胞,原生质层才具有选择透过性。
2.质壁分离现象的分析3.质壁分离和复原证明的问题
(1)水分子是可以自由出入的物质。
(2)水分子进出细胞的方向取决于原生质层两边溶液的浓度,细胞吸水和失水是水分子顺相对浓度梯度进行跨膜运输的过程。
(3)由于蔗糖分子并未如水分子那样进出细胞,也证明了原生质层具有选择透过性,而细胞壁是全透性的。
(4)细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性。尝试应用3.一个成熟的植物细胞,它的原生质层主要包括 ( )
A.细胞膜、核膜和这两层膜之间的细胞质
B.细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质
C.细胞膜和液泡膜之间的细胞质
D.细胞壁和液泡膜以及它们之间的细胞质B4.观察植物细胞的质壁分离和复原,常用紫色洋葱表皮作为实验材料,实验效果比较好,这是因为( )
A.只有紫色洋葱表皮才会发生质壁分离
B.液泡呈紫色便于观察
C.细胞内液泡较大
D.细胞膜呈紫色便于观察B知识清单物质跨膜运输的其他实例 1.将番茄和水稻分别培养在含Ca2+、Mg2+ 和SiO44 -的培养液中,培养一段时间后,水稻吸收水分及其他离子较多,吸收Ca2+、Mg2+较少,结果导致水稻培养液里的__________浓度增高。而番茄培养液中Ca2+、Mg2+浓度________。
2.水稻吸收大量的SiO44- ,而番茄几乎不吸收SiO44-。说明不同作物对无机盐的吸收是有________的。1.Ca2+、Mg2+ 下降
2.差异3.水分子跨膜运输是___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。
4.细胞对物质的吸收是有________的。这种________具有普遍性。
5.细胞膜和其他生物膜都是____________膜:
(1)水分子可以自由通过。
(2)被选择的一些离子、小分子也可以通过。
(3)其他离子、小分子和大分子不能通过。3.顺 4.选择 选择性
5.选择透过性物质跨膜运输的其他实例解读
1.番茄和水稻吸收矿质离子的比较
科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2+、Mg2+和SiO44-的培养液中培养,一段时间后其结果如图所示,分析如下:综合拓展(1)不同植物细胞对同一无机盐离子与同一植物细胞对不同无机盐离子的吸收均有差异,说明植物细胞对无机盐离子的吸收具有选择性。
(2)水稻吸收水的相对速度比吸收Ca2+、Mg2+的大,造成培养液中Ca2+、Mg2+浓度上升;番茄吸收水的相对速度比吸收SiO44-大,造成培养液中SiO44-浓度上升。
(3)植物细胞在同一时间内吸收离子和吸收水的量不同,即吸收离子和吸收水是两个相对独立的过程。2.人体甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘的特点
人体甲状腺滤泡上皮细胞内的碘浓度比血液中的高20~25倍,说明碘进入甲状腺滤泡上皮细胞是从低浓度向高浓度运输,即逆浓度梯度进行。
3.微生物吸收矿物质的特点
不同微生物对同种矿物质的吸收和同种微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异。4.实例分析结论
(1)细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。
(2)物质通过生物膜的跨膜运输,有的是顺浓度梯度的,有的是逆浓度梯度的。
(3)细胞对于物质输入和输出的选择性是通过细胞膜的选择透过性实现的。尝试应用5.一次施肥过多,作物会变得枯萎发黄,俗称“烧苗”,其原因是( )
A.根系细胞呼吸过强,影响根对水分的吸收
B.土壤溶液浓度大于细胞液浓度
C.土壤溶液浓度小于细胞液浓度
D.土壤溶液浓度等于细胞液浓度B6.与细胞的生命活动密切相关,是活细胞的一个重要的生物膜特征是( )
A.选择透过性
B.全透性
C.大分子不能通过,小分子可以通过
D.逆相对含量梯度跨膜运输A细胞的吸水和失水 a、b、c是三个相邻的成熟的植物细胞,已知a细胞液浓度>b细胞液浓度>c细胞液浓度,下图中能正确表示三者关系的是( )解析:当细胞液的浓度大于外界溶液浓度时,细胞吸水。由于a细胞液浓度>b细胞液浓度>c细胞液浓度,所以a细胞可以从b细胞和c细胞中吸水,b细胞可以从c细胞中吸水。
答案:C名师点睛:原生质和原生质层的区别:
(1) 从存在位置比较:原生质是动植物细胞都具有的,一个动物细胞就是一团原生质,植物细胞由原生质和细胞壁组成;而原生质层则仅存在于成熟的植物细胞中。
(2)从组成结构上比较:原生质包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分;而在成熟的植物细胞内相当于半透膜的原生质层是由细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质所组成的。变式训练1.如右图,在U形管中部c处装有半透膜,在a侧加入红色的细胞色素(相对分子质量为13000的蛋白质)的水溶液,b侧加入清水,并使a、b 两侧液面高度一致。经过一段时间后,实验结果将是( )
A.a、b 两液面高度一致,b侧为无色
B.a、b两液面高度一致,b侧为红色
C.a液面低于b液面,b侧为红色
D.a液面高于b液面,b侧为无色D质壁分离与质壁分离复原实验 在观察洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离和复原现象时发现,蔗糖溶液浓度不适宜会造成实验失败。请据此拟定一个相关研究的课题。要求写出课题名称及相关研究中的自变量和因变量。
课题名称:___________________________。
自变量:_____________________________。
因变量:_____________________________。解析:通过分析题中信息,洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离与复原实验中,唯一的变量是发生质壁分离和复原时蔗糖溶液的浓度不同,蔗糖溶液低浓度时,质壁分离不明显或不分离,浓度过高时洋葱细胞会因失水过多而死亡,使质壁分离复原不能进行,由此可以确定研究的课题:探究不同蔗糖浓度对洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离和复原的影响。
答案:探究蔗糖溶液浓度对洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离和复原的影响 自变量:蔗糖溶液浓度 因变量:细胞质壁分离和复原(其他合理答案也可)名师点睛:①用具大液泡且带有一定颜色的植物组织进行实验,便于观察实验现象。
②使用的溶液浓度不能过大(防止细胞失水过多而死亡。)。
③8%的食盐溶液、4%的硝酸钾溶液、一定浓度的尿素、甘油等也可使用。但后面三者在引起质壁分离后细胞可自动复原,因为K+、NO3-、尿素分子、甘油分子进入了细胞,增加了细胞液浓度。
④不要让溶液流到显微镜上(防止污染显微镜)。变式训练2.植物细胞发生质壁分离时,水分子依次通过的结构是( )
A.细胞壁、细胞膜、细胞质、液泡膜
B.细胞膜、细胞质、液泡膜
C.液泡膜、细胞质、细胞膜、细胞壁
D.细胞膜、液泡膜、细胞质C物质跨膜运输的特点 现有一种由人工膜制成的袋,为检测淀粉和碘能否透过该膜,现提供试剂和用品如下:铁架台、烧杯和人工膜袋各一个,1%的淀粉溶液、稀碘溶液和细棉线。(1)请用上述试剂和用品,设计一个实验装置,探究淀粉溶液中的淀粉和碘溶液中的碘能否通过该膜。请用示意图表示(加图注)。
(2)实验结果预测及分析:
① ____________________________ ;
② ____________________________ ;
③ ____________________________ ;
④____________________________。答案:(1)见上图
(2)①袋内外液体均不变蓝,表明淀粉和碘均不能通过 ②袋内外液体均变蓝,表明淀粉和碘均能通过 ③袋内液体变蓝,袋外液体不变蓝,表明碘能通过,淀粉不能通过 ④袋外液体变蓝,袋内液体不变蓝,表明碘不能通过,淀粉能通过(注:结果预测应与实验设计一致)
名师点睛:跨膜运输是顺相对含量梯度的是水分子,即水分子能够从水势高的一方,通过半透膜向水势低的一方移动(顺相对含量梯度)。其他物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的,而是细胞对于物质的输入和输出有选择性。变式训练3.海带细胞中碘的浓度比海水中碘的浓度高很多倍,但仍能吸收碘,原因是( )
A.海带细胞能够随吸水而吸收碘
B.海带细胞膜上运载碘的载体蛋白少
C.海带细胞膜上运载碘的载体蛋白多
D.海带细胞不断消耗碘,细胞内碘浓度不断降低C 用完全培养液在两个相同的容器内分别培养水稻和番茄苗,假设两植物的吸水速率相同,一段时间后,测定培养液中各种离子,与试验开始时各种离子浓度之比如图所示
该试验的结果不能说明( )A.植物根对水分子的吸收和对矿质元素的吸收是两个相对独立的过程
B.植物对离子的吸收有选择性
C.植物对离子的吸收与溶液中离子的浓度有关
D.水稻吸收Si的载体多解析:题目中说两植物的吸水速率相等而吸收矿质元素的量有了变化,说明植物吸收水分和吸收矿质元素是两个相对独立的过程;从柱状图中可以看出不同离子的吸收速率有差异,说明植物对离子的吸收具有选择性,而离子的吸收多少与载体数量有关,所以硅离子明显降低,说明水稻吸收Si的载体多。因为离子的吸收是主动运输的过程,所以与溶液离子的浓度没有什么直接的关系。
答案:C名师点睛:影响细胞膜生理功能的主要因素
(1)温度。一方面组成细胞膜的蛋白质活性与温度密切相关,在一定温度范围内,温度高,蛋白质活性大;温度低;蛋白质活性低。另一方面细胞膜流动性的大小与温度存在一定联系,一般情况下,温度升高,流动性大,有利于生理功能的完成,但温度过高,膜流动性过大,会破坏膜结构(蛋白质变性),导致生命活动无法进行;若温度过低,膜流动性下降,黏度增加,则影响其生理功能的完成。
(2)pH。过酸、过碱都会使细胞膜成分中蛋白质变性失活,从而导致细胞膜丧失生理功能。
(3)蛋白酶、脂溶剂等。蛋白酶可以分解细胞膜上的蛋白质,脂溶剂可以溶解细胞膜上的磷脂、胆固醇等,从而破坏细胞膜的结构,使细胞膜丧失其生理功能。变式训练4.细胞膜既能保证细胞选择吸收所需的物质,又能排出细胞内的有害物质,这是因为细胞膜( )
A.是层半透膜 B.具有保护作用
C.具有选择透过性 D.具有透过性C祝您学业有成课件31张PPT。第2节 生物膜的流动镶嵌模型 细胞的物质输入和输出 1.简述生物膜的结构。
2.探讨在建立生物膜模型的过程中,实验技术的进步所起的作用。
3.探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点。知识清单对生物膜结构的探索历程 1.对生物膜结构的探索历程,见下表:两层 脂质2蛋白质 脂质 蛋白质 流动 流动镶嵌2.在建立生物膜模型的过程中,实验技术的进步起到了______的推动作用。如______的诞生使人们终于看到了膜的存在;冰冻蚀刻技术和扫描电子显微镜技术使人们认识到膜内外两侧并不对称;荧光染料标记后的小鼠细胞与人细胞融合实验又证明了膜的______等。没有这些技术的支持,人类的认识便不能发展。
3.在建立生物膜模型的过程中,____与____相适应的观点始终引导人们不断实践、认识,再实践、再认识,使人类一步步接近生物膜结构的真相。2.关键性 电子显微镜 流动性
3.结构 功能综合拓展 对生物膜结构的探索历程的认识尝试应用1.关于生物膜的研究发展的叙述,正确的是( )
A.生物膜的研究已深入到分子水平
B.生物膜的研究已深入到组织结构水平
C.医学上已经用人造膜完全代替生物膜
D.人造膜技术已经完全成熟A2.下列关于磷脂的叙述,正确的是( )
A.属于脂肪的一种
B.只由C、H、O、N四种元素组成
C.具有亲水的“头”和疏水的“尾”
D.只存在于细胞膜中C知识清单流动镶嵌模型的基本内容 1.生物膜是由________和________分子组成的。
2.脂溶性物质能够优先通过细胞膜,凡是可以溶于________的物质,比不能溶于________的物质更容易通过细胞膜进入细胞。1.磷脂 蛋白质 2.脂质 脂质3.生物膜的________模型认为,____________构成了膜的基本支架;磷脂双分子层是轻油般的流体 ,具有______性;大多数蛋白质也是可以________的。
4.在细胞膜的外表,有一层由细胞膜上的________与________结合成的糖蛋白,叫做糖被。其作用是________、作用、________作用、 细胞________ 作用等。3.流动镶嵌 磷脂双分子层 流动 运动
4.蛋白质 糖类 保护 润滑 识别综合拓展流动镶嵌模型
1.基本内容
(1)磷脂双分子层构成了膜的基本支架,磷脂双分子层具有流动性。
(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。
(3)大多数蛋白质分子也是可以运动的。
(4)在细胞膜的外表有一层糖蛋白,叫糖被。与细胞识别、信息交流有关。2.特点
(1)镶嵌性:膜的基本结构是由磷脂双分子层和镶嵌蛋白构成的。
(2)流动性:膜结构中的蛋白质和脂质分子在膜中可做多种形式的移动。膜整体结构也具有流动性。流动性具有重要生理意义,物质运输、细胞融合等均与之相关。
(3)不对称性:膜两侧的分子性质和结构不相同。
(4)蛋白质的极性:多肽链的极性部分突向膜表面,非极性部分埋在磷脂双分子层内部。 3.细胞膜流动性和选择透过性的结构基础和代谢实例4.流动性和选择透过性的关系
(1)区别:流动性是细胞膜的结构特性,选择透过性是细胞膜的功能特性。
(2)联系:流动性是选择透过性的基础,因为只有细胞膜具有流动性,细胞才能完成其各项生理功能,才能表现出选择透过性。相反,细胞膜失去了选择透过性,也就意味着细胞已经死亡。尝试应用3.根据细胞膜的流动镶嵌模型,下列叙述正确的是( )
A.蛋白质与磷脂形成有一定规则的重复结构
B.膜是一刚性结构
C.脂质形成一双分子层,其极性头部对顶着
D.蛋白质可在磷脂双分子层中进行侧向移动D4.一般在光学显微镜下看不到植物细胞的细胞膜,而在下列的哪种情况下,可以看到细胞膜( )
A.组织进行分裂时 B.发生质壁分离时
C.显微镜视野调亮 D.细胞吸收水和离子时B生物膜模型的建立过程 提出生物膜流动镶嵌模型的时间和科学家分别是( )
A.1959年,罗伯特森
B.1972年,桑格和尼克森
C.19世纪,施旺和施莱登
D.19世纪,欧文顿解析:欧文顿提出膜是由脂质组成的,罗伯特森提出单位膜模型,施莱登和施旺提出细胞学说,桑格和尼克森提出生物膜的流动镶嵌模型。
答案:B
名师点睛:注意牢记生物膜探索过程的时间、人物、结论。变式训练1.下面是一组关于细胞膜的实验,请分析回答:
实验一:取两种不同的动物细胞,使细胞分散成单个,然后掺在一起混合培养,发现只有同种的细胞才能结合。
实验二:科学家将一个细胞的细胞膜中的磷脂成分抽提出来,并将它在空气/水界面上铺成单分子层,发现这个单分子层的表面积相当于原来细胞表面积的两倍。实验三:科学家们在实验中发现,脂溶性物质能够优先通过细胞膜,并且细胞膜会被能溶解脂质的溶剂溶解,也会被蛋白酶分解。
(1)实验一可作为证明________的典型例子。
(2)实验二说明________________________________________________________________________。
(3)实验三说明________________________________________________________________________。答案:(1)细胞间相互识别
(2)磷脂分子在细胞膜上的分布状况为双层排列
(3)组成细胞膜的物质中有脂质和蛋白质分子流动镶嵌模型的基本内容 生物膜的流动镶嵌模型认为生物膜是( )
①以磷脂双分子层为基本骨架
②蛋白质—脂质—蛋白质的三层结构
③静止的 ④流动的
A.①③ B.②④
C.①④ D.②③解析:生物膜的流动镶嵌模型认为:磷脂双分子层构成了膜的基本支架;磷脂双分子层是轻油般的流体,具有流动性;大多数蛋白质也是可以运动的。
答案:C
名师点睛:解题时注意细胞膜的结构特点:
①镶嵌性;②流动性;
③不对称性;④蛋白质极性。变式训练2.将红色荧光染料标记的小鼠细胞与绿色荧光染料标记的人细胞融合后,放到0°C的恒温箱中培育40 min。其结果和说明的问题是( )
A.两种荧光点均匀分布,细胞膜具有一定的流动性
B.两种荧光点均匀分布,细胞膜流动性不受环境影响
C.两种荧光点不均匀分布,细胞膜具有选择透过性
D.两种荧光点不均匀分布,细胞膜流动性受温度影响D生物膜结构与功能相适应 食物中的大分子物质,只有经消化后才能被小肠上皮细胞吸收的原因是( )
A.小肠中有各种消化酶
B.消化后的物质才溶于水
C.细胞膜主要由磷脂和蛋白质组成
D.细胞膜是选择透过性膜解析:大分子物质是不能进入细胞的,因为细胞的细胞膜具有选择透过性,小分子、离子等细胞所需要的物质可进入细胞,大分子的物质、有害物质、细菌、病毒等不能进入细胞。
答案:D
名师点睛:细胞膜的结构特点是流动性,细胞膜的功能特性是选择透过性。变式训练3.人、鼠细胞融合实验是用带有不同荧光染料的抗体标记两种细胞的膜蛋白,一段时间后两种膜蛋白能在杂种细胞膜上均匀分布形成嵌合体。下图是相关实验记录,据此不能得到的结论是( )A.温度增加到l5°C以上,细胞膜流动性增强
B.该实验证明膜蛋白能够运动
C.温度对膜蛋白的运动有影响
D.图中数据说明融合时间越长形成的嵌合体越多D祝您学业有成课件34张PPT。第3节 物质跨膜运输的方式细胞的物质输入和输出 1.说明物质进出细胞的方式。
2.进行图表数据的解读。知识清单物质跨膜运输的方式 1.物质进出细胞的方式:被动运输是物质__________ 进出细胞的运输方式;主动运输是物质__________ 进出细胞的运输方式。顺浓度梯度 逆浓度梯度2.被动运输分为__________和__________;自由扩散是物质通过简单的__________进出细胞,例如:水分子进出细胞取决于____________浓度差。像水分子这样进出细胞的物质还有CO2、O2等,这些物质的分子________,所以很容易自由地通过细胞膜的____________。协助扩散是物质借助__________的协助,__________进出细胞。例如:葡萄糖由血浆进入红细胞。自由扩散 协助扩散 扩散作用 细胞内外溶液 很小 磷脂双分子层 载体蛋白 顺浓度梯度3.主动运输普遍存在于动植物细胞和微生物细胞中,其特点是:从______一侧运输到______一侧,条件是需要__________协助,同时需要__________,因此,主动运输能保证活细胞按照生命活动的需要,__________吸收所需要的营养物质,排出______和对细胞有害的物质。
4.胞吞和胞吐需要消耗能量,其进行依赖于细胞膜的______,胞吞和胞吐是______物质进出细胞的运输方式。例如:蛋白质。3.低浓度 高浓度 载体蛋白 消耗能量
主动选择 代谢废物
4.流动性 大分子综合拓展1.被动运输的概念及类型
(1)被动运输的概念:顺物质的浓度梯度出入细胞,不需要消耗细胞能量的扩散。
(2)被动运输两种类型的比较,见下表:2.主动运输及影响因素
(1)概念:从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫做主动运输。
(2)特点:从低浓度一侧向高浓度一侧运输,需要载体,需要能量。
(3)物质:K+、Na+等无机盐离子,葡萄糖、氨基酸、核苷酸等小分子物质。(4)图例和曲线图
(5)主动运输的意义:保证了活细胞能够按照生命活动的需要,主动选择吸收所需要的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质。这对细胞的生命活动来说是非常重要的。(6)影响主动运输的因素
①载体的种类和数量
b.载体具有饱和性:当细胞膜上的载体已达饱和时,细胞吸收该载体运载的物质的速度不再随物质浓度增大而增大。
②能量
凡是影响细胞产生能量的因素,都能影响主动运输,如氧气浓度、温度等。③物质浓度。
图中ab段表示物质运输的速度随着物质浓度的升高而增大,说明该过程能量、载体都充足,物质的运输速度主要受物质浓度的影响;bc段曲线趋于平缓,即随着物质浓度的升高,物质运输的速度几乎不再增大,说明运输该物质的载体数量是有限的。3.大分子物质运输的方式——胞吞和胞吐
(1)概念:胞吞——大分子物质附着在细胞表面,细胞膜内陷形成小囊,小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡,进入细胞内部,这种现象叫胞吞。
胞吐——大分子物质在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞,这种现象叫胞吐。
(2)原理:细胞膜的流动性。
(3)条件:需要消耗能量。
(4)细胞膜面积的变化:胞吞会引起细胞膜面积减小,胞吐会引起细胞膜面积增大。尝试应用1 .(2012年安徽卷)蛙的神经元内、外Na+浓度分别是15 mmol/L和120 mmol/L。在膜电位由内负外正转变为内正外负过程中有Na+流入细胞,膜电位恢复过程中有Na+排出细胞。下列判断正确的是( )?
A. Na+流入是被动运输,排出是主动运输?
B. Na+流入是主动运输,排出是被运输?
C. Na+流入和排出都是被动运输?
D. Na+流入和排出都是主动运输?A 2.如图所示细胞膜的亚显微结构,其中a和b为物质的两种运输方式。下列对细胞膜结构和功能的叙述错误的是( )
A.如图示为肝细胞膜,则尿素的运输方向是Ⅰ→Ⅱ
B.细胞间的识别、免疫、细胞的癌变与①有密切的关系
C.适当提高温度将加快②和③的流动速度
D.细胞膜内外两侧结合的蛋白质种类有差异A知识清单主动运输和被动运输的比较自由 否 协助 顺 是 逆 是 是 综合拓展自由扩散、协助扩散和主动运输的比较尝试应用3.下图有关概念的分析,正确的是( )
A.与水进出细胞相符的图有①、③、⑤?
B.与葡萄糖进入红细胞相符的图有②、④、⑥
C.与K+进入蓝藻细胞相符的图有②、④、⑤?
D.与蛋白质进出细胞相符的图有②、③、⑥答案:A4.对法囊藻的细胞液中各种离子浓度的分析表明,细胞液中的成分与海水的成分很不相同,下图中阴影部分代表法囊藻的离子浓度。请分析回答下列问题:(1)K+和Cl-在细胞内积累,而Na+等在细胞液中的含量低于海水的含量。这表明______________________。
(2)K+和Cl-进入细胞的转运方向是___________________________。
这种吸收方式叫____________,这种吸收方式需要的两个基本条件是________、__________。
(3)Na+和Ca2+排出细胞的转运方向是________________________________,
它们的运输方式属于__________。
(4)法囊藻细胞液中各种离子浓度与海水中各种离子浓度不成比例,其结构基础是___________________。
答案:(1)细胞对海水中离子的吸收具有选择性
(2)从低浓度到高浓度 主动运输 载体 能量(ATP)
(3)从低浓度到高浓度 主动运输
(4)细胞膜的载体种类和数量跨膜运输的方式 图1是植物从土壤中吸收某矿物质离子示意图。据图判断,该离子跨膜进入根毛细胞的方式为( )
A.自由扩散
B. 协助扩散
C. 主动运输
D. 被动运输解析:考查学生获取信息的能力和理解能力。结合图示可以看出,该矿质离子的跨膜运输有两个特点:一是逆浓度梯度,二是消耗ATP,故应为主动运输。
答案:C变式训练1.下图为物质出入细胞的3种方式示意图,请据图回答([ ]内填序号):(1)物质利用载体出入细胞的运输方式是图[ ]________和[ ]__________。
(2)物质出入细胞需消耗能量的运输方式是图[ ]____________。
(3)物质从细胞膜低浓度一侧运到高浓度一侧的运输方式是图[ ]__________。
(4)物质从细胞膜高浓度一侧运到低浓度一侧的运输方式是图[ ]和[ ]。
(5)①、②两种运输方式合称为________。答案:(1)① 协助扩散 ③ 主动运输
(2)③ 主动运输
(3)③ 主动运输
(4)① ② (5)被动运输主动运输与被动运输的区别 由图中曲线a、b表示物质跨(穿)膜运输的两种方式,下列表述正确的是( )
A.脂溶性小分子物质不能通过方式a运输
B.与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面
C.方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关
D.抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响解析:分析坐标曲线可以看出,a为自由扩散,b为协助扩散(或主动运输)。脂溶性小分子物质通过自由扩散(即方式a)运输;方式a与载体无关,只与浓度有关;方式b的最大的转运速率与载体的种类和数量有关,因此C正确。抑制细胞呼吸,能量供应不足,导致主动运输受阻,而与自由扩散(协助扩散)无关。
答案:C
名师点睛:要确定某种物质的运输方式,必须抓三个关键
①分析被运输的物质是否通达细胞膜;
②明确被运输物质微粒的性质(大分子、小分子、离子);
③分析物质通过细胞膜的转动方向(高浓度→低浓度,低浓度→高浓度),是否需要载体协助,是否需要消耗能量。变式训练2.保证活细胞能够按照生命活动的需要,吸收营养物质、排出代谢废物和对细胞有害物质的跨膜运输方式是( )
A.自由扩散 B.协助扩散
C.主动运输 D.胞吞、胞吐C祝您学业有成