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(共31张PPT)
第2单元
细胞的代谢
第1课时　物质出入细胞的方式
内容索引
核心体系
学习目标
活动方案
检测反馈
学 习 目 标
1. 概述渗透作用的原理。2. 举例说明物质进出细胞的方式及特点。
核 心 体 系
活 动 方 案
下图所示的渗透装置中，S1、S2为两种不同浓度的蔗糖溶液，漏斗内外的起始液面高度一致，一段时间后出现了高度差Δh，请思考下列问题。
活动一 分析渗透装置，理解渗透作用的原理
(1) 渗透平衡时S1和S2浓度的大小关系是怎样的？
【答案】 S1＞S2。
(2) 漏斗中的液面为什么会升高？
【答案】 由于单位时间内透过半透膜进入漏斗的水分子数量多于从漏斗渗出的水分子数量，因此漏斗内的液面会升高。
(3) 图中的半透膜模拟的是植物细胞中的什么结构？两者在物质透过功能上有何差异？
【答案】 原生质层。原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能。
(4) 如果降低S1和S2的起始浓度差，则Δh会如何变化？
【答案】 变小(浓度差越大，Δh越大)。
(5) 该实验装置能否模拟植物细胞的质壁分离和复原现象？为什么？
【答案】 不能，因为植物细胞具有细胞壁。
(6) 归纳发生渗透作用的条件：________、____________________。
半透膜
膜两侧存在浓度差
下图1为小肠上皮细胞吸收葡萄糖的示意图，GLUT是一种葡萄糖载体蛋白。图2表示GLUT介导的肝细胞和原核生物细胞对葡萄糖的转运速率与葡萄糖浓度的关系。请回答下列问题。
活动二 例举物质进出细胞的方式及条件
图1
图2
(1) 小肠上皮细胞面向肠腔的一侧形成微绒毛，有什么好处？
【答案】 增加吸收营养物质的面积。
(2) 小肠上皮细胞膜上运载葡萄糖的载体有哪些？
【答案】 GLUT、Na＋驱动的葡萄糖同向转运载体。
(3) 图1中葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为___________，其动力来自________________________。Na＋－K＋ATP酶具有_____________的作用，从而能够维持Na＋在膜两侧的电化学梯度稳定。
主动运输
膜两侧Na＋的电化学梯度
催化和运输
(4) 图2中的曲线表明，GLUT介导的细胞对葡萄糖的摄取速率比自由扩散______，B点与A点相比，制约葡萄糖转运速率的因素主要是________________。GLUT介导的葡萄糖运输方式称为____________。
快
GLUT数量
协助扩散
回忆物质出入细胞的几种方式的特点，请完成下面的两项任务。
任务1：连一连
活动三 总结归纳物质跨膜运输方式的特点
【答案】 略
思考并回答下列问题。
(1) 转运蛋白包括载体蛋白和___________两种。前者在转运时会发生_________的改变既可介导________运输也可驱动________运输；后者转运时不需要与被转运物质结合，如Na＋通道、K＋通道等。
(2) 对生物体选择吸收所需物质、排出代谢废物和有害物质具有重要作用的运输方式是____________。
(3) 转运蛋白对运输的物质具有_________________性，因此细胞膜上转运蛋白的__________________，或其空间结构的变化，对物质跨膜运输起决定性作用。
通道蛋白
自身构象
被动
主动
主动运输
专一(或特异)
种类或数量
任务2：根据影响物质运输的曲线确定其进出细胞的方式
(1) 物质浓度
方式：__________　____________________　__________
自由扩散
协助扩散或主动运输
主动运输
(2) 氧气浓度(运输的物质不是O2)
方式：____________________　　　____________
自由扩散或协助扩散
主动运输
检 测 反 馈
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1 载体蛋白和通道蛋白对物质的转运机制不同。下列叙述错误的是(　　)
A. 突触前膜释放神经递质都需要载体蛋白参与
B. 载体蛋白需要与被转运物结合，实现对物质的跨膜运输
C. 通道蛋白一般只参与被动运输，载体蛋白既可参与被动运输，也可参与主动运输
D. 如果有与被转运物结构相似的物质存在，载体蛋白可能出现竞争性抑制现象
【答案】 A
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2 某科学家在研究物质运输时发现有下列四种曲线关系，在研究某种物质的运输时，发现与曲线②和④相符，最可能是下列哪一过程(　　)
A. 葡萄糖从血浆进入人的成熟红细胞
B. 组织细胞从组织液吸收氧气
C. 小肠上皮细胞从小肠内吸收氨基酸
D. 组织细胞排放二氧化碳到组织液
【答案】 C
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3 下图为神经细胞处于静息状态时膜转运蛋白状态。下列叙述正确的是(　　)
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注：大部分通道蛋白内部有可移动的起闸门作用的结构，受电压(跨膜电位)、信息小分子、机械伸张等因素影响导致通道开闭，即为门控通道。有少数始终开放的通道为非门控通道。
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A. 图示神经细胞膜上的四种转运蛋白都可以运输K＋
B. 处于静息状态时，只有非门控K＋通道在发挥作用
C. 因为Na＋-K＋泵能持续地逆浓度将Na＋泵至胞外，所以胞外Na＋浓度远高于膜内
D. 神经细胞膜上非门控K＋通道的打开和关闭是由膜内外K＋浓度差影响的
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【答案】 C
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【解析】 转运蛋白具有特异性，所以图示神经细胞膜上的四种转运蛋白不能都运输K＋，A错误；处于静息状态时，非门控K＋通道在发挥作用，Na＋-K＋泵也发挥作用，B错误；因为Na＋-K＋泵能通过主动运输持续地逆浓度将Na＋泵至胞外，所以胞外Na＋浓度远高于膜内，C正确；神经细胞膜上门控K＋通道的打开和关闭受电压(跨膜电位)、信息小分子、机械伸张等因素的影响，而非门控通道是始终开放的，D错误。
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4 下图为受体介导的胞吞作用。根据图示，下列叙述错误的是(　　)
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A. 该过程以膜的选择透过性为基础才能发生
B. 该过程要有细胞表面识别和内部供能才可能完成
C. 构成囊泡的基本支架是磷脂双分子层
D. 神经细胞释放神经递质的过程有膜成分的更新
【答案】 A
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5 下图为一种溶质分子跨膜运输的示意图。下列相关叙述错误的是(　　)
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A. 载体①逆浓度运输溶质分子
B. 载体②具有ATP酶活性
C. 载体①和②转运方式不同
D. 载体②转运溶质分子的速率比自由扩散快
【答案】 B
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6 下图是植物根毛细胞从土壤中吸收铁的过程图。下列相关叙述正确的是(　　)
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A. 蛋白质1运输H＋消耗的ATP均来自有氧呼吸第三阶段
B. 蛋白质2将柠檬酸转运到细胞外属于主动运输
C. 蛋白质3催化Fe3＋还原为Fe2＋需该细胞光反应提供NADPH
D. 根毛细胞吸收铁与膜上的多种蛋白质、土壤的pH有关
1
【解析】 蛋白质1运输H＋需要消耗ATP，有氧呼吸的三个阶段都可以合成ATP，A错误；由图可知，蛋白质2将柠檬酸转运到细胞外没有消耗能量，应属于协助扩散，B错误；该细胞是根毛细胞，无叶绿体，不能进行光合作用产生NADPH，故蛋白质3催化Fe3＋还原为Fe2＋所需的NADPH不是由该细胞提供的，C错误；由图可知，根毛细胞吸收铁与蛋白质1、蛋白质2、蛋白质3和土壤中的H＋等均有关，D正确。
【答案】 D
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7 (多选)如下图所示，U型管中的半透膜可允许水分子和单糖通过，而不允许二糖通过，m侧是蒸馏水，n侧是0.3 g/mL的蔗糖溶液，实验开始时m、n两侧液面等高。一段时间后，当m、n两侧液面不再变化时，向n侧加入蔗糖酶(已知蔗糖酶不影响溶液渗透压)。下列相关叙述错误的有(　　)
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A. 实验开始时，m、n两侧不会发生渗透作用
B. 实验开始后，n侧液面逐渐升高，当m、n两侧液面不再变化时两侧溶液浓度相等
C. 加入蔗糖酶之后，n侧液面先升高后降低
D. 加入蔗糖酶一段时间后，当m、n两侧液面不再变化时，n侧液面仍然明显高于m侧
【答案】 ABD
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8 (多选)ATP驱动泵能利用ATP水解释放的能量将小分子或离子进行跨膜转运。有下图所示的 3种类型。下列相关叙述正确的有(　　)
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A. Ca2＋泵可发生磷酸化改变泵的蛋白质构象进行Ca2＋的转运过程
B. Na＋-K＋泵依赖ATP水解释放能量维持神经细胞内高Na＋低K＋的环境
C. 溶酶体膜上存在F型质子泵将H＋运入溶酶体以维持溶酶体内的酸性环境
D. F型质子泵广泛分布于线粒体内膜、叶绿体的类囊体薄膜上
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【答案】 AD
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【解析】 图示表明，Ca2＋泵发挥作用时，Pi与之结合发生磷酸化改变泵的蛋白质构象进行Ca2＋的转运过程，A正确；Na＋－K＋泵依赖ATP水解释放能量维持神经细胞内高K＋低Na＋的环境，B错误；溶酶体将H＋运入溶酶体以维持溶酶体内的酸性环境，说明该过程是H＋逆浓度运输，需要ATP水解供能，因此膜上存在的是V型质子泵，C错误；F型质子泵通过H＋顺浓度运输产生的电化学势能合成ATP，线粒体内膜、叶绿体的类囊体薄膜上均通过此过程合成ATP，D正确。
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