2019版高考生物一轮复习第三单元细胞的新陈代谢第5讲细胞的物质运输功能课件中图版.pdf
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1、 第第5讲 细胞的物质运输功能讲 细胞的物质运输功能 最新考纲最新考纲 1.细胞膜系统的结构和功能细胞膜系统的结构和功能()。2.物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式()。3.实验:实验: 观察植物细胞的质壁分离和复原。观察植物细胞的质壁分离和复原。 1.细胞膜的成分细胞膜的成分 考点一 细胞膜的结构与功能考点一 细胞膜的结构与功能(5年年6考考) 脂质脂质 磷脂磷脂 蛋白质蛋白质 糖类糖类 2.细胞膜的功能细胞膜的功能 (1)具有具有_,保护细胞不受外来物质的干扰和有害物质侵袭。,保护细胞不受外来物质的干扰和有害物质侵袭。 (2)控制控制_的功能。的功能。 (3)进行细胞间的进行细胞间的_。
2、 屏障作用屏障作用 细胞与外界物质交换细胞与外界物质交换 信息传递信息传递 “信息分子信息分子” 直接交流直接交流 通道通道 3.生物膜结构的探索历程生物膜结构的探索历程(连线连线) 4.流动镶嵌模型的基本内容流动镶嵌模型的基本内容 (1)结构模型结构模型 糖蛋白糖蛋白 蛋白质分子蛋白质分子 磷脂双分子层磷脂双分子层 (2)结构特点结构特点 一定的流动性一定的流动性 磷脂分子磷脂分子 蛋白质蛋白质 分子分子 加快加快 巧记细胞膜巧记细胞膜“一、二、三一、二、三” 1.如图为细胞膜成分、结构及功能间的相互关系,请写出如图为细胞膜成分、结构及功能间的相互关系,请写出内容内容 提示 提示 蛋白质分子
3、 蛋白质分子 糖蛋白 糖蛋白 流动性 流动性 选择透过性选择透过性 2.采用荧光标记法标记小鼠细胞与人细胞,做如图实验。采用荧光标记法标记小鼠细胞与人细胞,做如图实验。 (1)本研究所采用的方法是什么?本研究所采用的方法是什么? (2)由本实验结果可推测何种结论?由本实验结果可推测何种结论? (3)如图是相关实验结果的记录,据此哪项结论不能成立?如图是相关实验结果的记录,据此哪项结论不能成立? 温度增加到温度增加到15 以上,细胞膜流动性增强以上,细胞膜流动性增强 该实验证明膜蛋白能够运动该实验证明膜蛋白能够运动 温度对膜蛋白的运动有影响温度对膜蛋白的运动有影响 图中数据说明融合时间越长形成的
4、嵌合体越多图中数据说明融合时间越长形成的嵌合体越多 提示提示 (1)荧光标记法荧光标记法 (2)细胞膜具有一定的流动性细胞膜具有一定的流动性 (3) 1.真题重组 判断正误真题重组 判断正误 (1)细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测(2017全国卷全国卷,2A)( ) (2)细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能相同细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能相同(2016全国卷全国卷,1B)( ) (3)膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的(2016全国卷全国卷,1D)( ) (4)膜蛋白在细胞膜上的
5、分布是不对称的膜蛋白在细胞膜上的分布是不对称的(2016海南卷,海南卷,1A)( ) (5)CO2进出肺泡上皮细胞不依赖膜蛋白进出肺泡上皮细胞不依赖膜蛋白(2014海南卷,海南卷,3A)( ) 与细胞膜组成、功能相关的高考题多基于教材必修一与细胞膜组成、功能相关的高考题多基于教材必修一P4547细胞膜化细胞膜化 学组成、功能相关实验探究及细胞膜流动镶嵌模型,准确记忆、归纳相学组成、功能相关实验探究及细胞膜流动镶嵌模型,准确记忆、归纳相 关内容,并构建知识网络概念图是备考良策。关内容,并构建知识网络概念图是备考良策。 2.下列为鉴别细胞活性的染色排除法流程。下列为鉴别细胞活性的染色排除法流程。
6、(1)请依次填出请依次填出相关内容相关内容 _ _ _ (2)请解释染色排除法原理:请解释染色排除法原理:_。 (3)下列为鉴别细胞活性的色素透出方法流程,请推测下列为鉴别细胞活性的色素透出方法流程,请推测相应内容。相应内容。 提示提示 (1)不呈红色 呈红色 控制物质进出细胞不呈红色 呈红色 控制物质进出细胞 (2)“染色排除法染色排除法”利用了活细胞的细胞膜能够控制物质进出细胞的原理。染色剂利用了活细胞的细胞膜能够控制物质进出细胞的原理。染色剂 是细胞不需要的物质,不能通过细胞膜进入细胞,所以活细胞不被染色。而死细是细胞不需要的物质,不能通过细胞膜进入细胞,所以活细胞不被染色。而死细 胞的
7、细胞膜不再具有控制物质进出细胞的功能,所以染色剂能够进入死细胞内,胞的细胞膜不再具有控制物质进出细胞的功能,所以染色剂能够进入死细胞内, 使其被染色。使其被染色。 (3)不变 无色 褪色 变红 选择透过性不变 无色 褪色 变红 选择透过性 1.(2015海南卷,海南卷,1)细胞膜是细胞的重要结构。关于细胞膜的叙述,错误的是细胞膜是细胞的重要结构。关于细胞膜的叙述,错误的是( ) A.细胞膜是一种选择透过性膜细胞膜是一种选择透过性膜 B.乙醇通过细胞膜需要消耗乙醇通过细胞膜需要消耗ATP C.氨基酸借助膜蛋白可通过细胞膜氨基酸借助膜蛋白可通过细胞膜 D.蛋白质分子可以嵌入磷脂双分子层中蛋白质分子
8、可以嵌入磷脂双分子层中 解析解析 细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜, 细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜,A正确;水、氧、二氧化碳及甘油、正确;水、氧、二氧化碳及甘油、 乙醇、苯等物质可以通过单纯扩散进出细胞,单纯扩散不需要消耗能量,乙醇、苯等物质可以通过单纯扩散进出细胞,单纯扩散不需要消耗能量,B错误。错误。 答案答案 B 细胞膜的结构细胞膜的结构 2.(2018河南商丘名校一检河南商丘名校一检)根据如图分析动物细胞,叙述错误的是根据如图分析动物细胞,叙述错误的是( ) A.此图可表示动物细胞膜的结构模式图此图可表示动物细胞膜的结构模式图 B.无机盐离子、尿素和酒精的运输可能与膜上的无机盐
9、离子、尿素和酒精的运输可能与膜上的等载体有关等载体有关 C.此图所示此图所示A面为膜外,面为膜外,B面为膜内面为膜内 D.若将该细胞膜的磷脂层平展在空气若将该细胞膜的磷脂层平展在空气水界面上,则水界面上,则与水面接触与水面接触 解析 解析 根据细胞膜系统的特点,细胞膜的外表面结构的主要特征就是有糖被。尿根据细胞膜系统的特点,细胞膜的外表面结构的主要特征就是有糖被。尿 素和酒精属于单纯扩散,不需要载体蛋白的协助。磷脂分子的头部是亲水的,所素和酒精属于单纯扩散,不需要载体蛋白的协助。磷脂分子的头部是亲水的,所 以以能与水面接触。能与水面接触。 答案 答案 B 【典例【典例1】 (2017全国卷全国
10、卷,1) 细胞间信息交流的方式有多种。在哺乳动物卵巢细胞细胞间信息交流的方式有多种。在哺乳动物卵巢细胞 分泌的雌激素作用于乳腺细胞的过程中,以及精子进入卵细胞的过程中,细胞间信分泌的雌激素作用于乳腺细胞的过程中,以及精子进入卵细胞的过程中,细胞间信 息交流的实现分别依赖于息交流的实现分别依赖于( ) A.血液运输,突触传递血液运输,突触传递 B.淋巴运输,突触传递淋巴运输,突触传递 C.淋巴运输,胞间连丝传递淋巴运输,胞间连丝传递 D.血液运输,细胞间直接接触血液运输,细胞间直接接触 细胞膜的功能细胞膜的功能 解析解析 细胞间信息交流的方式共有三种,分别为通过体液运输、细胞间的直接接触 细胞间
11、信息交流的方式共有三种,分别为通过体液运输、细胞间的直接接触 及植物细胞之间通过及植物细胞之间通过“通道通道”交流信息。内分泌腺细胞分泌激素作用于靶细胞,如交流信息。内分泌腺细胞分泌激素作用于靶细胞,如 哺乳动物卵巢细胞分泌的雌激素,是通过血液循环运输到靶细胞,进行细胞间的信哺乳动物卵巢细胞分泌的雌激素,是通过血液循环运输到靶细胞,进行细胞间的信 息交流;精子与卵细胞结合时,两者细胞膜表面直接相互接触,信息从一个细胞传息交流;精子与卵细胞结合时,两者细胞膜表面直接相互接触,信息从一个细胞传 递给另一个细胞,进行细胞间信息交流。递给另一个细胞,进行细胞间信息交流。 答案答案 D 【典例【典例2】
12、 (2017广州二模广州二模)下列关于选择透过性膜的叙述正确的是下列关于选择透过性膜的叙述正确的是( ) A.细胞膜是选择透过性膜,主要由磷脂和糖类组成细胞膜是选择透过性膜,主要由磷脂和糖类组成 B.植物细胞的质壁分离现象体现了细胞壁和原生质层的选择透过性植物细胞的质壁分离现象体现了细胞壁和原生质层的选择透过性 C.人工脂双层膜能让人工脂双层膜能让O2通过不能让通过不能让Ca2 通过,属于选择透过性膜 通过,属于选择透过性膜 D.生物膜的选择透过性是活细胞的重要特征生物膜的选择透过性是活细胞的重要特征 解析 解析 细胞膜具有选择透过性,主要由蛋白质和磷脂组成,细胞膜具有选择透过性,主要由蛋白质
13、和磷脂组成,A错误;原生质层具有错误;原生质层具有 选择透过性,而细胞壁是全透性的,选择透过性,而细胞壁是全透性的,B错误;膜的选择透过性主要与膜上的载体有错误;膜的选择透过性主要与膜上的载体有 关,其选择透过性具体表现在特定的载体只能转运特定的物质,人工脂双层膜上关,其选择透过性具体表现在特定的载体只能转运特定的物质,人工脂双层膜上 不具有载体蛋白,因此不具有选择透过性,不具有载体蛋白,因此不具有选择透过性,C错误;活细胞的生物膜具有选择透过错误;活细胞的生物膜具有选择透过 性,死细胞的生物膜丧失选择透过性,性,死细胞的生物膜丧失选择透过性,D正确。正确。 答案 答案 D 4种常考的种常考的
14、“膜蛋白膜蛋白”及其功能及其功能 (1)信号分子信号分子(如激素、细胞因子、神经递质如激素、细胞因子、神经递质)的受体蛋白的受体蛋白糖蛋白。糖蛋白。 (2)膜载体蛋白:膜用于协助扩散和主动运输的载体蛋白。膜载体蛋白:膜用于协助扩散和主动运输的载体蛋白。 (3)具催化作用的酶:如好氧型细菌其细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶,此外,具催化作用的酶:如好氧型细菌其细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶,此外, 细胞膜上还可存在细胞膜上还可存在ATP水解酶水解酶(催化催化ATP水解,用于主动运输等水解,用于主动运输等)。 (4)识别蛋白:用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白识别蛋白:用于细胞与细胞间相互识别的糖
15、蛋白(如精卵间的识别、免疫细胞对如精卵间的识别、免疫细胞对 抗原的特异性识别等抗原的特异性识别等)。 。 1.渗透作用渗透作用 (1)发生渗透作用的条件:一是具有发生渗透作用的条件:一是具有_,二是半透膜两侧的溶液具有,二是半透膜两侧的溶液具有_。 (2)常见渗透装置图分析常见渗透装置图分析 考点二 渗透作用原理及质壁分离与复原实验考点二 渗透作用原理及质壁分离与复原实验(5年年11考考) 半透膜半透膜浓度差浓度差 水分的流动判断:当溶液浓度水分的流动判断:当溶液浓度_时,水分就通过半透膜由时,水分就通过半透膜由S2流向流向S1;当溶;当溶 液浓度液浓度_时,水分就通过半透膜由时,水分就通过半
16、透膜由S1流向流向S2。 在达到渗透平衡后,若存在如图所示的液面差在达到渗透平衡后,若存在如图所示的液面差h,则,则S1溶液浓度溶液浓度_S2。因为液。因为液 面高的一侧形成的净水压,会面高的一侧形成的净水压,会_溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。 2.质壁分离与复原实验质壁分离与复原实验 (1)实验原理实验原理 成熟的植物细胞的原生质层相当于一层成熟的植物细胞的原生质层相当于一层_。 _具有一定的浓度,能渗透吸水和失水。具有一定的浓度,能渗透吸水和失水。 S1S2 S1S2 阻止阻止 半透膜半透膜 细胞液细胞液 原生质层比细胞壁的伸缩性大得多。原生质层比细胞
17、壁的伸缩性大得多。 (2)实验步骤实验步骤 0.3 g/mL 的蔗糖溶液的蔗糖溶液 紧贴细胞壁紧贴细胞壁 逐渐变小逐渐变小变深变深 清水清水 逐渐变大逐渐变大变浅变浅 (3)实验结论实验结论 【特别提醒】【特别提醒】 (1)(1)本实验存在两组对照实验本实验存在两组对照实验 (2)质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间的是浓度降低的外界溶液。这是由于细胞壁是全质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间的是浓度降低的外界溶液。这是由于细胞壁是全 透性的且有水分子通过原生质层渗出来。透性的且有水分子通过原生质层渗出来。 (3)引发质壁分离的两种原因引发质壁分离的两种原因 1.渗透作用与扩散作用有何区别?渗透作用与扩散
18、作用有何区别? 提示提示 渗透作用必须有选择透过性膜 渗透作用必须有选择透过性膜(半透膜半透膜),扩散作用则不一定需要;扩散作用适,扩散作用则不一定需要;扩散作用适 用于各种物质,渗透作用仅指溶剂分子。用于各种物质,渗透作用仅指溶剂分子。 2.将紫色洋葱鳞叶外表皮细胞置于质量分数为将紫色洋葱鳞叶外表皮细胞置于质量分数为30%蔗糖溶液中数分钟后,用清水引流,蔗糖溶液中数分钟后,用清水引流, 重复多次,则在此过程中:区域重复多次,则在此过程中:区域将扩大还是缩小,区域将扩大还是缩小,区域颜色深浅有何变化?颜色深浅有何变化? 提示提示 发生质壁分离的细胞用清水引流,使其处于清水中,由于外界溶液浓度小
19、 发生质壁分离的细胞用清水引流,使其处于清水中,由于外界溶液浓度小 于细胞液浓度,细胞吸水,发生质壁分离后的复原,所以图示中区域于细胞液浓度,细胞吸水,发生质壁分离后的复原,所以图示中区域缩小,区缩小,区 域域紫色变浅。紫色变浅。 3.将若干生理状况基本相同,长度为将若干生理状况基本相同,长度为3 cm的鲜萝卜条分为四组,分别置于三种浓度的的鲜萝卜条分为四组,分别置于三种浓度的 溶液溶液(即即0.3 g/mL蔗糖溶液,蔗糖溶液,0.3 g/mLKNO3溶液及溶液及0.5 g/mL蔗糖溶液蔗糖溶液)(实验组实验组)和清水和清水 (对照组对照组)中,测量每组萝卜条的平均长度,结果如图。中,测量每组
20、萝卜条的平均长度,结果如图。 请思考:请思考: (1)依据图示四条曲线变动趋势,推测依据图示四条曲线变动趋势,推测ad依次为哪种溶液?依次为哪种溶液? (2)对照组中萝卜条长度增加较少的原因是什么?对照组中萝卜条长度增加较少的原因是什么? (3)b曲线在用清水处理前即由下降趋势转为上升趋势,原因是什么?与之相关的细曲线在用清水处理前即由下降趋势转为上升趋势,原因是什么?与之相关的细 胞器有哪些?胞器有哪些? 提示提示 (1)a.清水 清水 b.0.3 g/mLKNO3溶液 溶液 c.0.3 g/mL蔗糖溶液 蔗糖溶液 d.0.5 g/mL蔗糖溶液。蔗糖溶液。 (2)细胞壁伸缩性较小,限制细胞胀
21、大。细胞壁伸缩性较小,限制细胞胀大。 (3)K 、 、 离子透过原生质层进入细胞液;与之相关的细胞器有核糖体、线粒体、离子透过原生质层进入细胞液;与之相关的细胞器有核糖体、线粒体、 液泡。液泡。 (2017全国卷全国卷,4)将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中,发现其原溶液中,发现其原 生质体生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分即植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积变化趋势如图所示,下列叙述正确的的体积变化趋势如图所示,下列叙述正确的 是是( ) 细胞吸水和失水状况分析细胞吸水和失水状况分析 A.04 h内物质内物质A没有通过细胞膜进入细胞内没有通
22、过细胞膜进入细胞内 B.01 h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等内细胞体积与原生质体体积的变化量相等 C.23 h内物质内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压溶液的渗透压小于细胞液的渗透压 D.01 h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压 慧眼识图 获取信息慧眼识图 获取信息 答案答案 C 【对点小练】【对点小练】 (2018山西六校入学质检,山西六校入学质检,26)如图甲、乙、丙分别是细胞在不同浓度溶液中水分如图甲、乙、丙分别是细胞在不同浓度溶液中水分 子的跨膜运输示意图子的跨膜运输示意图(箭头大小代表水分子数的多少箭头大小代表水分子数的多
23、少)。请回答下列问题:。请回答下列问题: (1)若将人的成熟红细胞放入清水中,会出现如图若将人的成熟红细胞放入清水中,会出现如图_(填题图编号填题图编号)所示现象,最所示现象,最 终红细胞会终红细胞会_。 (2)若将洋葱表皮细胞放在质量浓度为若将洋葱表皮细胞放在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中,会出现如图的蔗糖溶液中,会出现如图_(填填 题图编号题图编号)所示现象,达到平衡时,水分子进出细胞的状况如图所示现象,达到平衡时,水分子进出细胞的状况如图_(填题图编号填题图编号) 所示。然后将其放在清水中,则达到平衡时细胞内液渗透压所示。然后将其放在清水中,则达到平衡时细胞内液渗透压_(填填“大
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