高考生物大一轮复习ppt课件：第二单元专题三-细胞的物质输入和输出.ppt

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1、专题三细胞的物质输入和输出【生物】第二单元 细胞代谢考情精解读考情精解读A A考点帮考点帮 知识全通关知识全通关目录CONTENTS考点考点1 1 渗透作用的原理和应用渗透作用的原理和应用透作用的原理和应用透作用的原理和应用考点考点2 2 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察植物细胞的质壁和察植物细胞的质壁和考点考点3 3 物质出入细胞的方式物质出入细胞的方式质出入细胞的方式质出入细胞的方式知识体系构建知识体系构建考纲要求 命题规律 核心素养聚焦 命题分析预测B B方法帮方法帮 素养大提升素养大提升C C考法帮考法帮 考向全扫描考向全扫描 方法1 渗透作用的原理和应用分析

2、方法2 质壁分离和复原的判断及拓展应用方法3 物质出入细胞方式的判断方法4 借助图像,分析不同因素对物质跨膜运输的影响考向1 细胞吸水和失水情况的判断考向2 植物细胞质壁分离和复原实验的分析与判断考向3 物质出入细胞方式的判断考情精解读考纲要求考纲要求命题规律命题规律核心素养聚焦核心素养聚焦命题分析预测命题分析预测1.实验:通过模拟实验探究膜的透性；2.实验:观察植物细胞的质壁分离和复原；3.物质出入细胞的方式。考纲要求命题规律核心考点核心考点 考考题取取样考向必究考向必究渗透作用渗透作用的原理和的原理和应用用2014新课标全国卷,T4细胞吸水和失水情况的判断(考向1)观察植物察植物细胞的胞的

3、质壁分离和壁分离和复原复原2017全国卷,T4质壁分离和复原过程中原生质体的相对体积变化和物质出入情况(考向2)2014新课标全国卷,T4质壁分离和复原实验的实验材料的选择和结果分析（考向2）核心核心考点考点考考题取取样考向必究考向必究物物质出入出入细胞胞的方的方式式2018全国卷,T3通过植物对矿质元素的吸收考查物质出入细胞的方式(考向3)2018全国卷,T2结合具体实例考查物质出入细胞的方式(考向3)2016全国卷,T2以离子泵为核心,考查主动运输的有关知识(考向3)2016全国卷,T29(3)CO2进入细胞的方式和特点(考向3)2015新课标全国卷,T1影响矿质元素离子吸收的因素(考向3

4、)2015新课标全国卷,T3胞吐的实例分析(考向3)续表生物 第二单元 细胞代谢1.科学思维模型建构:通过构建渗透装置模型探索水分进出细胞的条件,既体现了结构与功能的统一,又提升了考生科学探究能力;归纳与概括:比较主动运输、自由扩散、协助扩散和胞吞胞吐等概念。2.社会责任将物质跨膜运输的相关知识运用到生产实践(如轮作)或生活中,可培养考生的社会责任这一核心素养。核心素养聚焦1.命题分析高考对本专题知识的考查多以选择题的形式呈现,通过一些实例分析物质出入细胞的方式、影响物质出入细胞方式的因素,以及比较不同运输方式之间的异同,但有时候也会以非选择题的一个小题的形式呈现,分值一般是26分。2.趋势预

5、测物质出入细胞方式的判断及实例分析是高考命题的趋势,对渗透作用的考查近几年较少,但也不能忽视,主要考查考生的分析能力、理解能力和信息提取能力。命题分析预测知识体系构建A考点帮知识全通关考点考点1 1 渗透作用的原理和应用渗透作用的原理和应用透作用的原理和透作用的原理和考点考点2 2 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察植物察植物考点考点3 3 物质出入细胞的方式物质出入细胞的方式考点1 渗透作用的原理和应用1.渗透作用:指水分子(或者其他溶剂分子)透过半透膜,从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。2.渗透系统(1)组成:一个完整的渗透系统由两种不同浓度的溶液体系(A和B)以及两

6、者间的半透膜组成。(2)渗透作用发生的条件:具有半透膜;半透膜两侧的溶液存在浓度差。生物 第二单元 细胞代谢3.细胞的吸水和失水细胞胞类型型动物物细胞胞成熟植物成熟植物细胞胞原理原理渗透作用条条件件半透膜细胞膜原生质层半透膜两侧有浓度差(膜内外物质浓度分别为a、b)细胞质与外界溶液间有浓度差细胞液与外界溶液间有浓度差现象象ab吸水膨胀,甚至涨破吸水膨胀,体积略大a=b细胞形态不变细胞形态不变av2;从宏观角度看:高浓度一侧液面上升,低浓度一侧液面下降(溶质不能通过半透膜)。(3)渗透体系液面变化达到平衡后,从微观角度看:水分子移动速率v3=v4;从宏观角度看:原溶液浓度高的一侧液面高(溶质不能

7、通过半透膜),同一体系中浓度差越大,则液面高度差也越大。生物 第二单元 细胞代谢(4)水分子扩散的动力:浓度差水分子总是从浓度低的一侧向浓度高的一侧扩散;势能水分子总是从势能高的地方向势能低的地方扩散。(5)液面的变化情况可依据两侧溶液中的溶质是否能通过半透膜,分为两种情况。若不能通过半透膜,则原高浓度溶液侧液面升高;在达到渗透平衡时,一般两侧溶液的浓度并不相等,因为液面高 的 一 侧 形 成 的 静 水 压 会 阻 止 溶 剂 由 低浓度溶液向高浓度溶液扩散。若仅一种溶质(位于高浓度一侧)能通过半透膜,则刚开始高浓度溶液侧液面升高,然后另一侧液面升高。生物 第二单元 细胞代谢2.实验法验证渗

8、透作用发生的条件生物 第二单元 细胞代谢示例1 2019江西临川一中模拟如图为常见的两种渗透装置图(图中S1为0.3 mol/L的蔗糖溶液、S2为蒸馏水、S3为0.3 mol/L的葡萄糖溶液;已知葡萄糖能通过半透膜,但蔗糖不能通过半透膜),两装置半透膜面积相同,初始时半透膜两侧液面高度一致,装置甲一段时间后向S1中加入蔗糖酶。有关叙述错误的是生物 第二单元 细胞代谢A.实验刚刚开始时,装置甲和装置乙中水分子从S2侧进入另一侧的速度一样B.装置乙的现象是S3侧液面先上升后下降,最终S3和S2液面持平C.漏斗中液面先上升,加酶后继续上升,然后下降D.若不加入酶,装置甲、乙达到渗透平衡时,S1浓度小

9、于S3浓度思路分析生物 第二单元 细胞代谢解析根据渗透作用的原理,实验刚刚开始时,由于装置甲和装置乙中半透膜两侧的溶液浓度差相同,两装置半透膜面积相同,所以水分子从S2侧进入另一侧的速度一样,A正确;由于葡萄糖能通过半透膜,所以装置乙的现象是S3侧液面先上升后下降,最终S3和S2液面持平,B正确;装置甲因渗透作用,水分子进入漏斗使液面上升,加酶后,漏斗中溶液浓度继续增大,液面会继续上升,但是由于蔗糖被水解为葡萄糖和果糖,其中葡萄糖能通过半透膜,所以漏斗内溶液浓度减小,液面开始下降,C正确;装置乙中由于葡萄糖能透过半透膜,最后半透膜两侧的葡萄糖溶液浓度相等,两侧均为0.15 mol/L,由于装置

10、甲漏斗中的蔗糖不会进入烧杯内,所以漏斗中蔗糖溶液浓度大于原溶液浓度的一半,即S1浓度大于S3浓度,D错误。答案D生物 第二单元 细胞代谢突破攻略渗透装置中溶液中水分子渗透方向与溶液浓度的判断生物 第二单元 细胞代谢 1 科研小组将分离得到的某动物细胞膜放在特制槽的正中央,左侧加入5 mL浓度为5%的葡萄糖溶液,右侧加入5 mL蒸馏水。两侧液面高度不再发生变化后,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。下列有关分析最合理的是 （）A.细胞质基质为提取的细胞膜提供了运输葡萄糖的载体B.实验中,两次用斐林试剂检测均未水浴加热处理C.两侧

11、液面高度不再发生变化时,两侧液面高度相等D.细胞质基质为葡萄糖的跨膜运输提供了能量生物 第二单元 细胞代谢1.D 正常细胞膜上都有运输葡萄糖的载体,A错误。从第二次检测出现砖红色可以推断本实验在斐林试剂使用过程中经过水浴加热处理,B错误。特制槽左侧为葡萄糖溶液,右侧为蒸馏水,因左侧溶液浓度大,水分子相对由右侧进入左侧,故两侧液面高度不再发生变化时,左侧液面高度高于右侧的,C错误。第一次检测时右侧无葡萄糖,第二次 检 测 时 右 侧 有 葡 萄 糖,这 说 明 细 胞 质 基 质为葡萄糖的跨膜运输提供了某种条件,最可能是能量,D正确。方法2 质壁分离和复原的判断及拓展应用方法解读 1.细胞能否发

12、生质壁分离和复原的判断(1)从细胞角度分析判断依据:活的且有大液泡和细胞壁的细胞。死细胞、动物细胞不发生质壁分离现象。成熟且具有中央大液泡的植物细胞易发生质壁分离现象,而未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞等)不具有大液泡,则不易发生质壁分离现象。数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢(2)从溶液角度分析判断依据:能保持细胞活性且能与细胞液形成浓度差的溶液。在一定浓度的溶液(溶质不能穿膜)中只发生质壁分离现象。在一定浓度的溶液(溶质可穿膜)中发生质壁分离后可自动复原,如甘油、尿素、KNO3溶液等。在高浓度溶液中质壁分离现象明显,但溶液浓度过高时细胞会因过度失水而死亡,因此不能发生质壁分离

13、复原。盐酸、酒精、醋酸等能杀死细胞,使原生质层失去选择透过性,不能作为质壁分离实验的溶液。数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢2.质壁分离和复原实验的拓展应用(1)判断成熟植物细胞的死活(2)测定细胞液的浓度范围数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度(4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢示例22019山东安丘等四市联考成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中,会发生质壁分离现象,图a是发生质壁分离的植物细胞,图b是显微镜下观察到的某一时刻的图像。请据图回答下列问题:(1)图a中细胞的质壁

14、分离指的是细胞壁和 的分离,后者的结构包括 和 以及二者之间的细胞质(内填图中序号)。数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢(2)植物细胞发生质壁分离所需的外界条件是 ,植物细胞自身相应的结构或功能特点是 。(3)图b是某同学观察植物细胞质壁分离和复原实验时拍下的显微照片,此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是 。(4)取形状、大小相同的红心萝卜A和红心萝卜B幼根各5段,分别放在不同浓度的蔗糖溶液(甲戊)中,一段时间后,取出红心萝卜的幼根称重,结果如图c所示,据图分析:数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢红心萝卜A比红心萝卜B的细胞液浓度 (填“高”或“低”)。在甲中加入适量的

15、清水,一段时间后红心萝卜A的细胞液浓度会 (填“增大”“减小”或“不变”)。思路分析数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢解析(1)质壁分离是原生质层和细胞壁的分离,原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质。(2)发生质壁分离的外界条件是外界溶液浓度大于细胞液浓度,而植物细胞自身相应的特点是原生质层具有选择透过性、原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。(3)在观察植物细胞质壁分离和复原实验中,处于质壁分离状态的细胞可能正在发生质壁分离,也可能正在发生质壁分离复原,还可能处于相对平衡状态,因此,不能判断细胞液浓度和外界溶液浓度的大小关系,可以大于、小于或等于。(4)由图中两种红心萝

16、卜的质量变化结果可知,甲为红心萝卜A的等渗溶液,红心萝卜B在甲中失水,因此红心萝卜A比红心萝卜B的细胞液浓度高。在甲蔗糖溶液中加入适量的清水,蔗糖溶液浓度降低,红心萝卜A吸水一段时间后,细胞液浓度减小。数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢答案(1)原生质层 2 4(2)外界溶液浓度高于细胞液浓度 原生质层具有选择透过性、原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性(3)细胞液的浓度大于、等于或小于外界溶液的浓度(4)高 减小数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢 2 2019河北衡水一调将某植物细胞分为两组,分别浸于浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液()与尿素溶液()中,然后每5分钟用显

17、微镜观察一次,并测量原生质体的相对表面积,其结果如图所示。下列叙述错误的是（）A.实验开始后20 min,和两组的细胞均发生质壁分离B.实验开始后30 min,组的细胞中必含蔗糖C.实验开始后40 min,组细胞的吸水力强于初始时D.此图说明了细胞膜具有选择透过性数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢2.B 植物细胞在0.3 g/mL的蔗糖溶液中通常会发生质壁分离,其原生质体因细胞失水而缩小,由于蔗糖分子不能进入细胞,因此细胞不会发生质壁分离复原,对应图中曲线;植物细胞在较高浓度的尿素溶液中通常会先发生质壁分离后逐渐复原,所以其原生质体体积先缩小后逐渐恢复原状,对应图中曲线。一定浓度的

18、蔗糖溶液和尿素溶液都能使植物细胞发生质壁分离现象,细胞因失水收缩而体积变小,A正确;实验开始后30 min,由于细胞能吸收尿素,放入尿素溶液中的细胞开始吸水,发生质壁分离自动复原,而放入蔗糖溶液中的细胞未发生质壁分离自动复原,可推测蔗糖不 能 进 入 细 胞,B错 误;实 验 开 始 后4 0 m i n,组数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢中由于细胞吸收了尿素,细胞液浓度比初始时大,吸水力增强,C正确;由图可知尿素可通过细胞膜,而蔗糖却不能通过 细 胞 膜,说 明 了 细 胞 膜 具 有 选 择 透 过性,D正确。方法3 物质出入细胞方式的判断方法解读 1.1.三看法快速判断物三

19、看法快速判断物质质出入出入细细胞的方式胞的方式 数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢2.不同情境中运输方式的判断(1)运输模型图中运输方式的判断甲为主动运输,乙为自由扩散,丙、丁为协助扩散。数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢(2)运输曲线图中运输方式的判断具体曲线见方法4有饱和点的曲线表示协助扩散或主动运输;运输速率与浓度差成正比关系的曲线表示自由扩散;运输速率与呼吸强度或氧浓度有关系的曲线表示主动运输。数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢3.实验法探究物质跨膜运输的方式(1)探究是主动运输还是被动运输(2)探究是自由扩散还是协助扩散数学 第四章：三角函数生物

20、第二单元 细胞代谢4.归纳法记忆同一物质的不同运输方式数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢示例3如图所示,图1为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图,图2表示甲、乙两种小分子物质在细胞内外的 浓 度 情 况。下 列 相 关 叙 述 中,错 误 的是 图1 图2数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢A.图2中的甲从胞内运输至胞外的方式与图1中氨基酸运入肾小管上皮细胞的方式相同B.图2中的乙从胞内运输至胞外的方式与Na+运入肾小管上皮细胞的方式相同C.氨基酸运出肾小管上皮细胞和图2中的乙从胞外运入都受载体蛋白的限制D.如果图2中的两种物质表示CO2和O2在浆细胞内外的分布,则

21、甲为O2,乙为CO2数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢思路分析解析图2中的甲在胞外的浓度大于胞内的浓度,且甲是小分子物质,所以甲运出细胞的方式为主动运输;图1中的氨基酸运入肾小管上皮细胞属于逆浓度梯度运输,所以也属于主动运输,A正确。图2中的乙在胞内的浓度大于胞外的浓度,所以乙从胞内运输至胞外的方式是自由扩散或协助扩散，但Na+数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢运入肾小管上皮细胞的方式是协助扩散,所以两种物质的运输方式不一定相同,B错误。氨基酸运出肾小管上皮细胞的方式为协助扩散,图2中的乙从胞外运入属于逆浓度梯度运输,是主动运输,协助扩散和主动运输均受载体蛋白数量的限制

22、,C正确。由于浆细胞要吸收O2并产生和释放CO2,且两种物质的运输方式都是自由扩散,所以甲、乙分别表示O2、CO2,D正确。答案B数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢 3 如图表示人的成熟红细胞中葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况,下列相关叙述正确的是 （）A.蛋白质也可以运输半乳糖B.两者的运输都受氧浓度的影响C.两者的运输速率都受载体的限制D.神经递质的释放方式与乳酸运出红细胞的方式相同数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢3.C 载体具有专一性,因此蛋白质不可以运输半乳糖,A错误;人体成熟红细胞中无线粒体,乳酸运输过程消耗的能量由无氧呼吸提供,葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散,

23、不消耗能量,故氧浓度对两者的运输都无影响,B错误;由题图可知,葡萄糖和乳酸的运输都需要载体蛋白协助,因此,两者的运输速率都受载体蛋白数量的限制,C正确;神经递质 的 释 放 方 式 是 胞 吐,乳 酸 运 出 红 细 胞的方式是主动运输,D错误。方法4 借助图像,分析不同因素对物质跨膜运输的影响方法解读 1.物质浓度差对物质跨膜运输的影响 浓度差影响自由扩散和协助扩散。自由扩散中,浓度差越大,运输速率越大;协助扩散中,浓度差达到一定程度 后 运 输 速 率 不 再 继 续 增 加 的 原 因 是受载体数量的限制。数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢2.氧气浓度及呼吸作用强度对物质跨膜

24、运输的影响(1)由于自由扩散和协助扩散不需要消耗能量,因此其运输速率与氧气浓度和呼吸作用强度无关。(2)有氧呼吸和无氧呼吸都可以为主动运输提供能量,因此,氧气浓度为0时,可由无氧呼吸为其提供能量,故图B中曲 线 的 起 点 不 在 原 点。一 定 要 注 意 图B、C的区别。数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢(3)如果是哺乳动物成熟红细胞,A图也可以表示某物质的主动运输的运输速率与氧气浓度的关系。3.温度对物质跨膜运输的影响 温度影响物质运输速率时,既与分子的运动有关,也与细胞呼吸有关。数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢A.

25、a点时影响离子吸收速率的主要因素是能量B.b点时离子吸收速率不再增大是因为载体的数量有限C.c点时影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度D.d点时离子吸收速率不再增大是因为底物浓度太高,细胞发生质壁分离思路分析数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢 4 2018黑龙江大庆四校联考(一)将洋葱表皮细胞放置在不同浓度的物质M溶液中,并测定洋葱表皮细胞吸收物质M的速率结果如图。对结果的解释最合理的是 ()数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢A.细胞吸收物质M的方式为自由扩散B.细胞吸收物质M的方式为主动运输C.细胞吸收物质M需载体蛋白的参

26、与D.细胞吸收物质M所需能量供应不足4.C 自由扩散的影响因素是浓度差,而物质M溶液浓度增加,细胞吸收速率没有增加,则不属于自由扩散,A错误;主动运输的影响因素是载体和能量,而通入空气后吸收速率没有增加,则不属于主动运输,B错误;物质M的浓度增大的时候,物质吸收的速率并没有改变,可能是受细胞膜上载体蛋白的限制,C正确;通入空气后吸收速率没有改变,说明与能量供应无关,D错误。C考法帮考向全扫描考向1 细胞吸水和失水情况的判断考向2 植物细胞质壁分离和复原实验的分析与判断考向3 物质出入细胞方式的判断考向1 细胞吸水和失水情况的判断命题透视:该考向相关试题主要考查细胞吸水和失水的原理和判断方法,以

27、选择题形式呈现,需要考生有较强的获 取 信 息 的 能 力 和 分 析 判 断 能 力。相 关试题往往以实验形式呈现,信息量大,难度较大。数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢示例52014新课标全国卷,4,6分将某植物花冠切成大小和形状相同的细条,分为a、b、c、d、e和f组(每组的细条数相等),取上述6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。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换,则数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢A.实验后,a组液泡中的溶质浓度比b组的高B.浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组的C.a组细胞在蔗糖溶液

28、中失水或吸水所耗ATP大于b组D.使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.40.5 molL-1之间思路分析首先,分析图像(如图所示);其次,抓住题干关键词“花冠切成大小和形状相同的细条”“置于不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡相同时间”“只有水分交换”;最后,挖掘题干有效信息:蔗糖溶液浓度不同,浸泡在其中的植物的花冠细条在实验后长度不同,这是细胞发生渗透作用吸水膨胀或失水皱缩造成的。数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢解析通过图示可以看出,a组和b组实验前长度/实验后长度的比值都小于1,表明细胞吸水导致细条变长。a组实验前长度/实验后长度的比

29、值小于b组实验前长度/实验后长度的比值,说明b组吸水较少,因此b组液泡中的溶质浓度比a组的高,A错误;根据柱形图分析可知,f组细胞失水,而b组细胞吸水,因此浸泡导致f组细胞中液泡的失水量大于b组细胞的,B错误;水分进出细胞的方式是自由扩散,不消耗能量,C错误;根据柱形图可知,蔗糖浓度为0.4 molL-1的c组细胞吸水,而蔗糖浓度为0.5 molL-1的d组细胞失水,所以使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.40.5 molL-1之间,D正确。答案D数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢母题变式变式1 分析水分子的移动的方向(1)图中a组花冠细条在蔗糖溶液中水分子的总体移动方向是蔗

30、糖溶液细胞液。(2)当细条长度不再发生变化时水分子的移动特点是水分子进出细胞达到了平衡。变式2 分析细胞液与外界溶液的浓度大小(1)图中a、b、c(填字母)组的蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度,细胞吸水。(2)图中d、e、f(填字母)组的蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度,细胞失水。数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢核心素养提升科学思维之“模型与建模”数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢 蔗糖溶液浓度与花冠细条长度比值之间关系的柱形图(图1)属于数学模型,因此,我们应该用“数学手段”解决“数学模型”的相关问题。首先,作两条辅助线(图2):过纵轴1.0处作平行于横轴的平行线,浸泡前后细条

31、长度不变的处理组中相应的比值应位于这条平行线上;将各柱形图的顶点连线,得到一条蔗糖溶液浓度与花冠细条长度比值的关系曲线,该曲线预测了非实验数据下,浸泡前后细条长度比值(如可预测0.25 molL-1蔗糖溶液中细条长度比值约为0.76)。其次,分析两条线的交点(图3),此交点对应的蔗糖溶液浓度(约为0.4 4 m o l L-1)即为使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖溶液浓。考向2 植物细胞质壁分离和复原实验的分析与判断命题透视:近几年高考对植物细胞质壁分离和复原实验的考查,大多以选择题的形式呈现,试题难度较大,且试题往往以实验分析的形式考查实验材料的选择、实验原理的运用、实验结果的分析及实验的拓展

32、应用,以借此体现对考生识图能力、获取信息的能力、实验与探究能力以及综合运用能力的考查。偶尔也会以文字叙述形式呈现,试题难度相对较小。数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢示例62017全国卷,4,6分将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中,发现其原生质体(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。下列叙述正确的是数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢A.04 h内物质A没有通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 C.23 h内物质A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思路分析解答本

33、题的关键是学会分析曲线图。由图可知,01 h内原生质体的相对体积减小,细胞失水,植物细胞发生质壁分离;24 h内原生质体的相对体积增大,细胞吸水,植物细胞发生质壁分离复原,据此分析选项作出正确判断。数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢解析该植物细胞质壁分离后的复原是因为物质A进入了细胞,使细胞液渗透压升高导致细胞吸水,A项错误;植物细胞发生质壁分离的内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性,所以01 h内,细胞体积变化量小于原生质体体积的变化量,B项错误;23 h内原生质体的相对体积增大,此时细胞液的渗透压大于细胞外溶液的渗透压,C项正确;01 h内原生质体的相对体积减小,液泡中的水

34、分进入细胞质基质,此时细胞质基质的渗透压大于液泡中液体的渗透压,D项错误。答案C数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢母题变式变式1 实验原理分析 该题实验中用到的物质A溶液可能是适宜浓度的KNO3溶液(填“KNO3溶液”或“蔗糖溶液”),原因是K+和NO-3 可被细胞吸收,使细胞液浓度增大,所以细胞先发生质壁分离后又自动复原,蔗糖分子不能透过原生质层,不会使细胞发生质壁分离的自动复原。变式2 实验拓展应用思考:若该细胞放在不同浓度的物质A溶液中,最后没有发生质壁分离的自动复原,原因可能是什么?提示:物质A溶液的初始浓度太高,细胞在高浓度溶液中失水死亡。数学 第四章：三角函数生物 第二

35、单元 细胞代谢核心素养提升 本题主要考查的核心素养是科学思维和科学探究,具体表现在两个角度:核心素核心素养养核心素养核心素养角度角度具体表具体表现科学思科学思维归纳与演绎分析不同时间原生质体的相对体积,归纳演绎原生质体的吸水、失水状态科学探科学探究究获取证据或数据的能力本题考查了质壁分离及质壁分离复原过程中,不同溶液渗透压的变化数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢示例72014新课标全国卷,4,6分下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述,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的观察B.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C.用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位

36、观察到的质壁分离程度可能不同D.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素,有利于实验现象的观察思路分析理解植物细胞质壁分离的原理、熟悉实验选材的原则是解答本题的关键,同时要注意挖掘隐含信息:液泡内细胞液的颜色和细胞质中叶绿体的颜色有利于观察质壁分离现象。数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢解析红色花瓣的色素存在于液泡中,便于观察细胞的质壁分离现象,A项正确。用黑藻叶片进行质壁分离实验时,能够以叶绿体为标志观察到原生质体的变化,有利于实验现象的观察,B项错误。由于不同部位的细胞细胞液浓度不同,故用同一浓度的蔗糖溶液做实验,观察到的质壁分离程度可能不同,C项正确。紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的

37、液泡中含有色素,有利于观察液泡大小的变化,D项正确。答案B数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢拓展延伸1.对于质壁分离过程的图像,需要注意细胞核一直在原生质层内,细胞液的颜色深浅变化能够反映质壁分离的程度。2.做质壁分离和复原实验时,可根据实际情况对实验材料进行选择,但是实验材料应该满足以下三个条件之一:液泡有颜色;液泡没颜色时,原生质层有颜色(叶绿体);液泡和原生质层都没有颜色,外界溶液有颜色(加有颜色的溶液)。因此,可以选用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞,也可以选用黑藻细胞(液泡没有颜色,但含有叶绿体)。一般不用无颜色的洋葱鳞片叶内表皮细胞。考向3 物质出入细胞方式的判断命题透视:物质

38、出入细胞方式的判断是高考的命题重点,命题常结合一定的情境,大多以选择题的形式呈现,通过对物质出入细胞的方式和特点、影响物质出入细胞速率的因素及实例等知识的考查,考查考生的理解能力、获取信息能力以及综合运用能力等。试题难度不大,对考生综合分析能力的要求较高。数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢示例82018全国卷,3,6分下列有关植物根系吸收利用营养元素的叙述,错误的是A.在酸性土壤中,小麦可吸收利用土壤中的N2和NO3-B.农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收C.土壤微生物降解植物秸秆产生的无机离子可被根系吸收D.给玉米施肥过多时,会因根系水分外流引起“烧苗”现象数学 第四

39、章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢解析植物根细胞能从土壤中吸收无机盐,但无机盐需以离子形式存在,所以N2不能被直接吸收利用,A错误;农田适时松土可以增加土壤中的氧气,增强农作物根系的有氧呼吸,有利于农作物根细胞通过主动运输的方式对矿质元素进行吸收,B正确;土壤微生物可以将秸秆中的有机物分解成无机离子等,植物的根系能吸收这些无机离子用于生命活 动,C正 确;给 玉 米 施 肥 过 多 时,土 壤 溶 液 浓 度过高,会使根系细胞失水,导致植物因失水而萎蔫,引起“烧苗”现象,D正确。答案 A数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢教材深挖N2能不能进入细胞?以什么方式进入?一般情况下,矿质

40、元素离子以什么方式进入细胞?1.教材必修1 P70左上角图片中明确标出,N2跨过脂双层膜不需要载体,可推知其进入细胞的方式为自由扩散;2.教材必修1 P71“主动运输”的第一自然段明确指出:一般情况下,植物根系所处的土壤溶液中,植物需要的很多矿质元素离子的浓度总是低于细胞液的浓度。植物根系吸收矿质元素离子的方式一般为主动运输。数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢示例9 2016全国卷,2,6分离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。下列叙述正确的是A.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度梯度进行的C.动

41、物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢思路分析数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢解析由题干离子泵“能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子”可知,离子通过离子泵的跨膜运输属于主动运输,A项错误;由题干信息可知,离子通过离子泵的跨膜运输属于主动运输,主动运输逆浓度梯度进行,B项错误;动物一氧化碳中毒会降低其体内红细胞运输氧气的能力,导致动物体内细胞有氧呼吸强度降低,供能减少,离子泵跨膜运输离子的速率下降,C项正确;由题干信息可知,离子泵是一种载体蛋白,加入蛋白质变性剂会使载体蛋白变性,

42、降低离子泵跨膜运输离子的速率,D项错误。答案C数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢核心素养提升 本题主要考查核心素养中的科学思维,具体表现在三个角度:核心素养核心素养角度角度具体表具体表现归纳与概与概括括由题干可知,离子泵是载体蛋白且具有ATP水解酶活性比比较与分与分类A、B、C项考查了物质跨膜运输类型和特点的判断分析与分析与归纳D项考查影响物质跨膜运输的因素数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢示例102015新课标全国卷,3,6分下列过程中,不属于胞吐作用的是A.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C.分泌蛋白从胰腺的腺泡细胞到胞外的过程D.突触

43、小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程解析抗体是分泌蛋白,浆细胞分泌抗体到细胞外的过程,属于胞吐作用,A正确;mRNA通过核孔从细胞核进入细胞质,不属于胞吐作用,B错误;分泌蛋白从胰腺的腺泡细胞到胞外的过程,属于胞吐作用,C正确;突触小泡与突触前膜融合将神经递质释放到突触间隙,属于胞吐作用,D正确。答案B数学 第四章：三角函数生物 第二单元 细胞代谢拓展延伸 物质出入细胞方式的判断类试题除了以文字叙述或表格形式呈现信息,还会以示意图形式呈现信息,对于以示意图形式呈现的试题,要判断物质的运输方式,首先要从图上识别是否为逆浓度梯度运输,然后看是否需要载体和能量。理解各种运输方式的特点是解答相关试题的基础,逆浓度梯度、消耗能量的一定是主动运输。