细胞物质输入输出.ppt

第四章 细胞的物质输入输出问题探讨：渗透现象问题探讨：渗透现象第一节第一节物质跨膜运输的实例物质跨膜运输的实例一、渗透作用一、渗透作用（1）渗透作用：）渗透作用：（2）发生渗透作用的条件：）发生渗透作用的条件：AB指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。具有半透膜具有半透膜半透膜两侧具有浓度差半透膜两侧具有浓度差（如：（如：）细胞膜上具有细胞膜上具有，且不同生物的细胞膜上，且不同生物的细胞膜上载体载体不同，构成了对不同物质吸不同，构成了对不同物质吸收与否和吸收多少的选择性。收与否和吸收多少的选择性。（如：（如：）选择透过性膜选择透过性膜半透膜半透膜物物质质的的透透过过与与否否取取决决于于半半透透膜膜孔孔隙隙直径的大小直径的大小动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜细胞膜等各种生物膜细胞膜等各种生物膜种类和数量种类和数量载体载体二、细胞的吸水和失水二、细胞的吸水和失水（原理：渗透作用（原理：渗透作用）细胞吸水膨胀细胞吸水膨胀细胞失水皱缩细胞失水皱缩水分进出细胞处于动态平衡水分进出细胞处于动态平衡1、动物细胞的吸水和失水动物细胞的吸水和失水外界溶液浓度外界溶液浓度细胞质浓度时细胞质浓度时,外界溶液浓度外界溶液浓度=细胞质浓度时细胞质浓度时,2、植物细胞的吸水和失水、植物细胞的吸水和失水细胞内的液体环境主要指的是细胞内的液体环境主要指的是原生质层原生质层：外界溶液浓度外界溶液浓度细胞液浓度时细胞液浓度时,外界溶液浓度外界溶液浓度细胞液浓度细胞液浓度吸胀作用吸胀作用（未形成中央液泡）（未形成中央液泡）渗透作用渗透作用(有中央液泡的成熟植物细胞有中央液泡的成熟植物细胞)1、质壁分离产生的条件、质壁分离产生的条件：2、植物吸水方式有两种、植物吸水方式有两种干种子、根尖分生区干种子、根尖分生区必须是活细胞必须是活细胞三、物质跨膜运输的其他实例三、物质跨膜运输的其他实例1、对矿质元素的吸收、对矿质元素的吸收（1）逆相对含量梯度也可进行逆相对含量梯度也可进行（2）对物质是否吸收以及吸收多少，）对物质是否吸收以及吸收多少，都是由都是由决定。决定。2、细胞膜是一层、细胞膜是一层选择透过性膜选择透过性膜，可以自由可以自由通过，通过，也可以通过，而也可以通过，而 则则不能通过。不能通过。细胞膜上载体的种类和数量细胞膜上载体的种类和数量水分子水分子一些离子和小分子一些离子和小分子其他的离子、小分子和大分子其他的离子、小分子和大分子主动运输主动运输第二节第二节生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型一、探索历程（略，见一、探索历程（略，见P65-67）二、流动镶嵌模型的基本内容二、流动镶嵌模型的基本内容构成了膜的基本支架构成了膜的基本支架蛋白质分子有的蛋白质分子有的在磷脂双分子层表在磷脂双分子层表面，有的面，有的磷脂双分子层中，磷脂双分子层中，有的有的整个磷脂双分子层整个磷脂双分子层磷脂双分子层和大多数蛋白质分子可以磷脂双分子层和大多数蛋白质分子可以磷脂双分子层磷脂双分子层运动运动镶嵌镶嵌部分或全部嵌入部分或全部嵌入横跨横跨三、糖蛋白（糖被）三、糖蛋白（糖被）组成：组成：作用：作用：由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成。由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成。保护润滑等保护润滑等。细胞识别细胞识别、(1)：(2)一、被动运输：一、被动运输：第三节第三节(小分子小分子)物质跨膜运输的方式物质跨膜运输的方式物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散，称为被动运输物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散，称为被动运输。物质通过简单的扩散作用进出细胞物质通过简单的扩散作用进出细胞进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散：二、主动运输：二、主动运输：从从浓度一侧运输到浓度一侧运输到浓度一侧，需要浓度一侧，需要的的协协助助，同同时时还还需需要要消消耗耗细细胞胞内内化化学学反反应应所所释释放放的的 ，这种方式叫做主动运输。这种方式叫做主动运输。低低高高载体蛋白载体蛋白能量能量 方向方向载体载体能量能量举例举例高高低低不需要不需要 不需要不需要高高低低低低高高需要需要需要需要不需要不需要需要需要自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散主动运输主动运输水、水、CO2、O2、N2、乙、乙醇、甘油、苯、脂肪酸、醇、甘油、苯、脂肪酸、维生素等维生素等葡萄糖进入红细胞葡萄糖进入红细胞氨基酸、氨基酸、K+、Na+、Ca+等离子、葡萄糖进入小等离子、葡萄糖进入小肠上皮细胞肠上皮细胞三、大分子如蛋白质等物质进出细胞的方式三、大分子如蛋白质等物质进出细胞的方式胞吞、胞吐胞吞、胞吐需要耗能需要耗能对生物膜生物膜结构的探索构的探索历程程时间科学家科学家科学科学实验假假说19世世纪末末欧文欧文顿用用500多种物多种物质对植物植物细胞胞进行行上万次的通透性上万次的通透性实验，发现脂脂质更容易通更容易通过细胞膜胞膜1925年年两位荷两位荷兰科科学家学家从从细胞膜中提取脂胞膜中提取脂质，铺成成单层分子，面分子，面积是是细胞膜的胞膜的2倍倍1959年年罗伯特森伯特森在在电镜下看到下看到细胞膜由胞膜由“蛋白蛋白质脂脂质蛋白蛋白质”的三的三层结构构构构成成1970年年弗雷和埃迪弗雷和埃迪登登分分别用用绿色和色和红色色荧光染料光染料标记两种两种细胞的蛋白胞的蛋白质，并将两，并将两细胞融合，胞融合，发现荧光均匀光均匀1972年年桑格和尼克桑格和尼克森森在新的在新的观察和察和实验证据基据基础上上膜是由脂质膜是由脂质组成的组成的细胞膜中脂质为细胞膜中脂质为连续的两层连续的两层生物膜为三层生物膜为三层静态统一结构静态统一结构细胞膜具细胞膜具有流动性有流动性提出流动镶嵌提出流动镶嵌模型模型（20132013新课标新课标卷）卷）3.3.关于植物细胞通过主动运输关于植物细胞通过主动运输方式吸收所需矿质元素离子的叙述，正确的是方式吸收所需矿质元素离子的叙述，正确的是A.A.吸收不同矿质元素离子的速率都相同吸收不同矿质元素离子的速率都相同B.B.低温不影响矿质元素离子的吸收速率低温不影响矿质元素离子的吸收速率C.C.主动运输矿质元素离子的过程只发生在活细胞中主动运输矿质元素离子的过程只发生在活细胞中 D.D.叶肉细胞不能以主动运输方式吸收矿质元素离子叶肉细胞不能以主动运输方式吸收矿质元素离子C典题讲解（2013福建卷）福建卷）2.为探究茉莉酸（植物生长调节剂）对离体为探究茉莉酸（植物生长调节剂）对离体培养的成熟胡杨细胞质壁分离的影响，将细胞分别移至不培养的成熟胡杨细胞质壁分离的影响，将细胞分别移至不同的培养液中继续培养同的培养液中继续培养3天，结果如表。下列叙述错误的是天，结果如表。下列叙述错误的是A.胡杨细胞通过渗透作用吸水和失水胡杨细胞通过渗透作用吸水和失水B.质壁分离的胡杨细胞液泡体积变小质壁分离的胡杨细胞液泡体积变小C.NaCl为自变量，茉莉酸为因变量为自变量，茉莉酸为因变量D.茉莉酸对茉莉酸对NaCl引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用c c组别组别培养液中另添加的成分培养液中另添加的成分结结果果NaCl茉莉酸茉莉酸+-部分部分细细胞胞质质壁分离壁分离+细细胞正常，无胞正常，无质质壁分离壁分离-细细胞正常，无胞正常，无质质壁分离壁分离注：注：“+”表示有添加，添加后表示有添加，添加后NaCl浓度为浓度为100mmolL-1，茉莉酸浓度为茉莉酸浓度为10-3mgL-1；“-”表示无添加表示无添加（2013福建卷）福建卷）1.人肝细胞合成的糖原储存在细胞人肝细胞合成的糖原储存在细胞内，合成的脂肪不储存在细胞内，而是以内，合成的脂肪不储存在细胞内，而是以VLDL（脂肪与蛋白质复合物）形式分泌出细胞外。下列（脂肪与蛋白质复合物）形式分泌出细胞外。下列叙述正确的是叙述正确的是A.VLDL的合成与核糖体无关的合成与核糖体无关B.VLDL以自由扩散方式分泌出细胞外以自由扩散方式分泌出细胞外C.肝细胞内糖原的合成与分解可影响血糖含量肝细胞内糖原的合成与分解可影响血糖含量D.胰高血糖素可促进肝细胞内糖原的合成胰高血糖素可促进肝细胞内糖原的合成C（20132013北京卷）北京卷）2.2.在细胞生命活动中，不可能发生的在细胞生命活动中，不可能发生的过程是过程是A A神经递质由突触小泡分泌到胞外神经递质由突触小泡分泌到胞外 B.mRNAB.mRNA从细胞核进入细胞质从细胞核进入细胞质C C老化受损的细胞器融入溶酶体中老化受损的细胞器融入溶酶体中 D.O2D.O2通过主动运输进入线粒体通过主动运输进入线粒体D（2013浙江卷）浙江卷）2某哺乳动物神经细胞内外的某哺乳动物神经细胞内外的K+和和Na+浓度见下表。下列属于主动转运的是浓度见下表。下列属于主动转运的是AK+经钾离子通道排出细胞经钾离子通道排出细胞BK+与有关载体蛋白结合排出细胞与有关载体蛋白结合排出细胞CNa+经钠离子通道经钠离子通道进入进入细胞细胞DNa+与有关载体蛋白结合排出细胞与有关载体蛋白结合排出细胞D【解析】根据表格，神经细胞外【解析】根据表格，神经细胞外Na+浓度较高，细胞内浓度较高，细胞内K+浓度较高，浓度较高，K+和和Na+经过离子通道排出细胞属于被动运输，经过离子通道排出细胞属于被动运输，A项、项、C项错误；项错误；K+与有关与有关载体蛋白结合排出细胞，运输方向由高浓度向低浓度，运输方式为协助扩载体蛋白结合排出细胞，运输方向由高浓度向低浓度，运输方式为协助扩散，散，B项错误；项错误；Na+与有关载体蛋白结合排出细胞，运输方向由低浓度向与有关载体蛋白结合排出细胞，运输方向由低浓度向高浓度，运输方式为主动运输，高浓度，运输方式为主动运输，D项正确。项正确。【答案】B（2014课标课标卷）卷）4.下列关于植物细胞质壁分离实验下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是（的叙述，错误的是（）A.与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观察的观察B.用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察验现象的观察C.用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同分离程度可能不同D.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实验现象的观察利于实验现象的观察【答案】D（2014课标课标卷）卷）4将某植物花冠切将某植物花冠切成大小成大小形状形状相同的相同的细条，分为细条，分为a、b、c、d、e和和f组（每组的细条数相等），组（每组的细条数相等），取上述取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度，结果如图所示。相同时间后测量各组花冠细条的长度，结果如图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，则假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，则A实验后，实验后，a组液泡中的溶质浓度比组液泡中的溶质浓度比b组的高组的高B浸泡导致浸泡导致f组细胞中液泡的组细胞中液泡的失水量小于失水量小于b组的组的Ca组细胞放在蔗糖溶液中失水组细胞放在蔗糖溶液中失水或吸水所耗或吸水所耗ATP大于大于b组组D使细条在浸泡前后长度不变的使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于蔗糖浓度介于0.40.5molL-1之间之间【答案】A（2014海南卷）海南卷）3下列过程中，不依赖膜蛋白的下列过程中，不依赖膜蛋白的是是ACO2进出肺泡上皮细胞进出肺泡上皮细胞B静息电位行程中静息电位行程中K+从细胞内到细胞外从细胞内到细胞外C神经细胞受到刺激时神经细胞受到刺激时Na+从细胞外到细胞内从细胞外到细胞内D水盐调节过程中，肾小管上皮细胞对水的重水盐调节过程中，肾小管上皮细胞对水的重吸收吸收【答案】D（海南卷）（海南卷）4关于植物根系吸收矿质离子的叙述，关于植物根系吸收矿质离子的叙述，正确的是正确的是（）A植物根系吸收各种矿质离子的速率相同植物根系吸收各种矿质离子的速率相同B土壤温度不影响植物根系对矿质离子的吸收土壤温度不影响植物根系对矿质离子的吸收C植物根细胞吸收矿质元素离子主要依靠渗透作植物根细胞吸收矿质元素离子主要依靠渗透作用用D植物根细胞能逆浓度梯度吸收土壤中的矿质元植物根细胞能逆浓度梯度吸收土壤中的矿质元素离子素离子【答案】D（2014浙江卷）浙江卷）1.下列关于物质出入细胞方式的下列关于物质出入细胞方式的叙述，正确的是叙述，正确的是A.被细胞胞吞的一定是固体物质被细胞胞吞的一定是固体物质B.突触前膜释放乙酰胆碱属于突触前膜释放乙酰胆碱属于协助协助扩散扩散C.通过载体蛋白的物质转运属于主动转运通过载体蛋白的物质转运属于主动转运D.胞吐过程一定会产生分泌泡与质膜的融合胞吐过程一定会产生分泌泡与质膜的融合A（2015新课标卷新课标卷，1，6分）分）1.将三组生理状态相同的某将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中，植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中，一段时间一段时间后，测定根吸收某一矿质元素离子的量。培后，测定根吸收某一矿质元素离子的量。培养条件及实验结果见下表养条件及实验结果见下表下列分析正确的是下列分析正确的是A.有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收B.该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关C.氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗ATPD.与空气相比，氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸与空气相比，氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收收培养瓶中气体培养瓶中气体温度（温度（C）离子相离子相对对吸收量吸收量（%）空气空气17100氮气氮气1710空气空气328【答案】B（2015新课标卷新课标卷，3，6分）分）3.下列过程中，不属下列过程中，不属于胞吐作用的是于胞吐作用的是A.浆细胞分泌抗体到细胞外的过程浆细胞分泌抗体到细胞外的过程B.mRNA从细胞核到细胞质的过程从细胞核到细胞质的过程C.分泌蛋白从胰腺的腺泡细胞到胞外的过程分泌蛋白从胰腺的腺泡细胞到胞外的过程D.突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程图图3-4(1)根据其结构特点，该细胞主要分布于植物体的根据其结构特点，该细胞主要分布于植物体的_。(2)如果该植物细胞是从一朵红色花瓣上取下的，如果该植物细胞是从一朵红色花瓣上取下的，则决定其红色的花色甙存在于哪个标号所示的结构上？则决定其红色的花色甙存在于哪个标号所示的结构上？_(3)若将该细胞放在含有价标记的培养液中保温一段时间后，若将该细胞放在含有价标记的培养液中保温一段时间后，则可测到则可测到3H的结构有的结构有_（填标号）。（填标号）。(4)经测定该细胞的细胞液中所有溶解于细胞液中的物质的量为经测定该细胞的细胞液中所有溶解于细胞液中的物质的量为0.2moll-1若将若将该细胞置于该细胞置于03gml-1蔗糖液中，片刻后将发现有蔗糖液中，片刻后将发现有_现象。现象。(5)2号结构的特点是具有一定的流动性，如果降低温度，流动性将号结构的特点是具有一定的流动性，如果降低温度，流动性将_。(6)该细胞与叶肉细胞相比较，在颜色上的区别是该细胞与叶肉细胞相比较，在颜色上的区别是_。(7)在该细胞中不具膜结构的细胞器是在该细胞中不具膜结构的细胞器是_（填标号），如果在该细胞（填标号），如果在该细胞器上合成的物质中含有器上合成的物质中含有50个氨基酸，则在该细胞器上将会有个氨基酸，则在该细胞器上将会有_个水分个水分子生成子生成例题例题8图图3-4是一个细胞的亚显微结构模式图，请据图回答下列问题：是一个细胞的亚显微结构模式图，请据图回答下列问题：1 1、假定将甲、乙两个植物细胞分别放入蔗糖溶液和甘油中，、假定将甲、乙两个植物细胞分别放入蔗糖溶液和甘油中，两种溶液均比细胞液的浓度高，蔗糖分子不能透过细胞膜，两种溶液均比细胞液的浓度高，蔗糖分子不能透过细胞膜，甘油分子可以较快地透过细胞膜，在显微镜下连续观察甲、甘油分子可以较快地透过细胞膜，在显微镜下连续观察甲、乙两细胞的变化是（乙两细胞的变化是（）A甲、乙两细胞发生质壁分离后，不发生质壁分离复原甲、乙两细胞发生质壁分离后，不发生质壁分离复原B甲、乙两细胞发生质壁分离后，乙细胞随后又发生质壁甲、乙两细胞发生质壁分离后，乙细胞随后又发生质壁分离复原分离复原C甲、乙两细胞发生质壁分离，随后甲发生质壁分离复原甲、乙两细胞发生质壁分离，随后甲发生质壁分离复原D甲、乙两细胞发生质壁分离，后均又发生质壁分离复原甲、乙两细胞发生质壁分离，后均又发生质壁分离复原B变式训练变式训练2 2、在相同的培养液中培养的水稻吸收硅离子多，而蕃茄几乎不吸、在相同的培养液中培养的水稻吸收硅离子多，而蕃茄几乎不吸收，这个例子说明（收，这个例子说明（）A物质的跨膜运输不都是顺相对含量梯度的，而是有选择的物质的跨膜运输不都是顺相对含量梯度的，而是有选择的B物质的跨膜运输总是顺相对含量梯度的物质的跨膜运输总是顺相对含量梯度的C物质的跨膜运输总是逆相对含量梯度的物质的跨膜运输总是逆相对含量梯度的D物质的跨膜运输与相对含量无关物质的跨膜运输与相对含量无关A3、下面关于细胞膜上磷脂分子的叙述，不正确的是（、下面关于细胞膜上磷脂分子的叙述，不正确的是（）A磷脂由甘油、脂肪酸和磷酸组成磷脂由甘油、脂肪酸和磷酸组成B磷脂的磷脂的“头部头部”是亲水的，是亲水的，“尾部尾部”是梳水的是梳水的C双层磷脂分子是双层磷脂分子是“头部头部”在外侧，在外侧，“尾部尾部”在内侧在内侧D双层磷脂分子是双层磷脂分子是“头部头部”在内侧，在内侧，“尾部尾部”在外侧在外侧4、维生素、维生素D进入细胞不需载体，也不需消耗能量，主要原因进入细胞不需载体，也不需消耗能量，主要原因是（是（）A维生素维生素D本身就是载体本身就是载体B细胞膜的基本支架是磷脂双分子层细胞膜的基本支架是磷脂双分子层C细胞膜具有一定的流动性细胞膜具有一定的流动性D维生素维生素D是小分子是小分子BD5 5、下列生理功能不是通过主动运输来实现的是（、下列生理功能不是通过主动运输来实现的是（）A A 大部分维生素进入小肠绒毛上皮细胞大部分维生素进入小肠绒毛上皮细胞B B 红细胞从血浆中摄取红细胞从血浆中摄取K K+C C 鲨鱼将血液中的多余盐分通过鳃排除体外鲨鱼将血液中的多余盐分通过鳃排除体外D D 人的小肠上皮细胞吸收无机盐离子人的小肠上皮细胞吸收无机盐离子6 6、下列物质中不能以跨膜运输方式进入细胞的是（、下列物质中不能以跨膜运输方式进入细胞的是（）A A 水分子和脂质小分子水分子和脂质小分子 B B 胃蛋白酶胃蛋白酶C C 葡萄糖分子和葡萄糖分子和K K+D D 氨基酸和氨基酸和C C2 2H H5 5OHOHBA7 7、在物质跨膜运输中，主动运输与被动运输的主要区、在物质跨膜运输中，主动运输与被动运输的主要区别是（别是（）A A 是否需要消耗能量是否需要消耗能量 B B 是否需要载体协助是否需要载体协助C C 是否顺浓度梯度运输是否顺浓度梯度运输 D D 是否逆浓度梯度运输是否逆浓度梯度运输8 8、侧芽生长素的浓度总是高于顶芽，但顶芽产生的生、侧芽生长素的浓度总是高于顶芽，但顶芽产生的生长素仍大量往侧芽部位积累。生长素的这种运输方式必长素仍大量往侧芽部位积累。生长素的这种运输方式必须具备哪些基本条件（须具备哪些基本条件（）载体蛋白载体蛋白 ATPATP供能供能 从高浓度到低浓度从高浓度到低浓度 从低浓度到高浓度从低浓度到高浓度A B C D A B C D BA