高中生物必修1导学案-第4单元 细胞的物质输出和输入

第四章细胞的物质输入和输出第一节物质跨膜运输的实例

【学习目标】

知识目标：1.举例说出细胞膜是选择透过性膜。

2.明细胞吸水和失水的原理。

3.进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。

能力目标：利用课本插图、教学挂图和课件，培养和发展学生的读图能力，提高分析、

类比归纳的学习方法。

情感目标：充分调动学生学习生物知识的兴趣，激励他们对生命科学知识要有不断探索

的精神。

【重点、难点】L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。

【知识链接】用哺乳动物红细胞制备细胞膜的实验就是利用本节课的渗透作用原理。

并且该节内容也是后续章节学习跨膜运输方式的基础。

学习过程：

一、细胞的吸水和失水

•基础知识

L原理：o该作用必须具备两个条件：

(1)具有;

(2)膜两侧溶液具有=

2.动物细胞的吸水和失水

(1)动物细胞的细胞膜相当于。

(2)条件及现象

①外界溶液浓度细胞质浓度时，细胞吸水膨涨，甚至涨破。

②外界溶液浓度细胞质浓度时，水分子进出细胞出于动态平衡。

③外界溶液浓度大于细胞质浓度时，细胞o

3.植物细胞的吸水和失水

(1)观察成熟植物细胞的结构图(图1),回答下列问题

细胞壁的特性：①,即水分子和溶解在水里的物质都能自由通过。

②伸缩性O

原生质层的特性：①具有选择透过性，相当于。

②伸缩性。

细胞液：细胞内的___________主要指的是的细胞液。

细胞核

细胞壁

细胞质原生质层

液泡膜

细胞液

图1

(2)原理和现象

①外界溶液浓度细胞液浓度时，细胞失水，发生____________现象。

②外界溶液浓度细胞液浓度时，细胞吸水，发生____________现象。

(3)实验探究过程(将实验过程填写完整)

■作髓■片叶表皮叫时装片

1f僦生输瑞F

-----------口一I,吸水加艮引

---------II-临时装片

低借.靛建容中央液泡_______紫色一~i

常憎星7网累崎K生质层与例胞量__________

及水城/引匕=匚］t-------------

g临时装片

踹蚓3微鬻----

・典型例题

4.【A级】植物细胞的质壁分离是指)

A.细胞质和细胞壁分离B.原生质层和细胞壁分离

C.细胞质和液泡膜分离D.细胞质和细胞膜分离

5.【A级】植物细胞发生质壁分离的自身原因是（）

A.外界溶液浓度大于细胞液浓度B.外界溶液浓度小于细胞液浓度

C.原生质层的伸缩性较大，细胞壁的伸缩性较小

D.原生质层的伸缩性较小，细胞壁的伸缩性较大

6.【A级】洋葱根毛细胞的原生质层是指（）

A.细胞壁、细胞膜和液泡膜B.细胞膜、细胞质和液泡膜

C.细胞膜、细胞质和细胞核D.细胞膜、原生质和液泡膜

7.【B级】观察植物细胞质壁分离与复原实验的正确顺序是（）

①加清水②制作装片③观察质壁分离④加0.3g/mL蔗糖溶液

⑤观察细胞复原⑥观察正常细胞

A.①②③④⑤⑥B.⑥①②④③⑤C.①②③④⑥⑤D.②⑥④③①⑤

8.【B级】将人类的红细胞置于不同浓度蔗糖液中，浸泡半小时之后的结果如图2,依照

红细胞外形的变化判断蔗糖液的浓度，由高到低排列，正确的是（）

A.甲＞乙＞丙＞丁B.丁＞甲＞乙＞丙C.丙＞丁＞甲＞乙D.丙＞乙＞丁＞甲

二、物质跨膜运输的其他实例

・基础知识

9.细胞对无机盐离子的吸收实例（P63资料分析）

（1）水稻吸收——多，吸收——少；番茄吸收——较多，吸收

较少。说明不同植物对不同的吸收表现出较大差异。

（2）人体甲状腺滤泡上皮细胞中碘的含量明显_________血液中碘的含量。

（3）不同微生物对吸收表现出很大的差异。

10.物质跨膜运输的特点

（1）物质跨膜运输并不都是的。

（2）细胞对于物质的输入和输出有=

（3）说明问题：细胞膜和其他生物膜都是膜。

・典型例题

11.【A级】田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称“烧苗”。其原因是（）

A.根细胞从土壤中吸收的养分过多B.根细胞不能从土壤中吸水

C.根系不能将水向上运输D.根系被肥料分解释放的热能烧毁

12.【B级】、利用高浓度盐水（NaCl溶液）杀菌防腐的原理是（）

A.盐水中的C丁有杀菌防腐的作用B.盐水中的Na+不利于细菌的生活

C.盐水是中性的，不适于细菌的生活D.由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死

亡

问题收集：通过学习你还有那些问题没有解决，请写在这里吧!

学习小结：通过本节课的学习，你掌握了哪些知识和方法？请赶快动手写下来吧!

当堂检测

13.【B级】根毛细胞的细胞液浓度最大的植物，分布在()

课后作业

15.【B级】据图回答“观察植物细胞的质壁分离”实验的有关问题。

(1)下面是几位同学绘制的植物细胞质壁分离的示意图，其中正确的是0通常选

用紫色洋葱的表皮细胞作为观察材料，是因为该细胞具有，便于清晰地观

察质壁分离现象。

(2)在发生了质壁分离的植物细胞中，其原生质层的外膜是，内膜是o

16.【C级】下表表示某一洋葱表皮细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中发生变化的实验记录，

该实验的主要目的是

()

蔗糖溶液(g/mL)细胞变化

0.30发生质壁分离

0.25无明显变化

0.20有胀大趋势

A.证明细胞膜具有一定的流动性B.测定细胞液浓度为0.25g/mL左右

C.验证原生质具有选择透过性D.证实细胞是有生命的

课后反思：

第四章第二节生物膜的流动镶嵌模型

【学习目标】

知识目标：简述生物膜的结构。

能力目标：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。

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。

情感目标：培养学生严谨的推理和大胆想象能力。

使学生树立生物结构与功能相适应的生物学辨证观点。

【重点、难点】

1.对生物膜结构的探索历程。2.生物膜的流动镶嵌模型学说的基本内容。

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。

【知识链接】新课程标准中与本节内容有关的是“简述生物膜系统的结构和功能”。“生物

膜系统的概念和功能”已安排在第3章第2节中，此外，在第3章第1节还讲述了细

胞膜的功能。

本节是介绍生物膜的结构。本节内容的学习也为后续学习跨膜运输方式打下了基础。

【学习过程】

一、对生物膜结构的探索历程

•基础知识

(-)从生理功能入手的科学探究

1.资料一：时间：19世纪末1895年

人物：欧文顿(E.Overton)

实验：用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验，发现脂质更容易通过细胞

膜。

欧文顿的结论是o

2.资料二：20世纪初科学家第一次将膜从中分离出来。化学分析表明：

膜的主要成分是和。

3.资料三：时间：1925年

人物：荷兰科学家Gorter和Grendel

实验：用丙酮从人的红细胞的细胞膜中提取脂质(磷脂)，在空气一水界面上铺成单层

分子，

发现单分子层面积是细胞膜表面积的2倍。

结论：o

(-)“三明治”结构模型的提出

4.资料四：时间：二十世纪50年代，电子显微镜的诞生，1959年，科学家用它观察细胞膜

人物：罗伯特森(J.D.Robertsen)

实验：在电镜下看到细胞膜暗一亮一暗的三层结构，大胆提出生物膜的模型：

所有的生物膜o

他把生物膜描述为结构。又称三明治结构。

这一模型的直接证据来自电子显微镜的观察,但这一模型解释不了膜的许多生理功能。

（三）新技术带来新模型

5.资料五：随着新的技术手段不断运用于生物膜的研究，科学家发现膜蛋白—

,有的蛋白质是__________在磷脂双分子层中的。

6.资料六：时间：1970年

人物：LarryFrye等

实验：将人和鼠的细胞膜用不同的荧光抗体标记后，让两种细胞融合，杂交细胞的

一半发红色荧光、另一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布。

提出假说：细胞膜具有O

7.资料七：时间：1972年

人物：桑格和尼克森

提出：细胞膜结构的模型。

•典型例题

8.[A级]维生素D能比水溶性维生素更优先通过细胞膜，这是因为

（）

A.细胞膜以磷脂双分子层作基本支架B.磷脂双分子层内不同程度地镶嵌着蛋白质

C.细胞膜的结构特点是具有一定的流动性D.细胞膜是选择透过性膜

9.[B级]细胞膜能被脂质溶剂和蛋白酶处理后溶解，由此推断细胞膜的化学成分主要是

（）

A.磷脂和多糖B.磷脂和蛋白质C.蛋白质和核酸D.蛋白质和多糖

二、流动镶嵌模型的基本内容

・基础知识

10.构成了膜的基本支架，（其中磷脂分子的朝向两侧,

朝向内侧）且其具有»（这体现了膜的流动性）

11.蛋白质有的、有的、

有的__________整个磷脂双分子层中。（体现了膜结构内外的不对称性）

大多数蛋白质分子。（也体现了膜的流动性）

12.在细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的与结含形成的,

叫做糖被。

例如：消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白有作用；糖被与

的识别

有密切关系。(糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系)

13.除了糖蛋白之外，细胞膜表面还有和结合成的

・典型例题

14.1A级】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蛋白质一脂质一蛋白质的三层结构

③静止的④流动的

A.①③B.②④C.①④D.②③

15.［B级］变形虫表面的任何部位都能伸为伪足，人体内的一些白细胞可以吞噬病菌和异

物。

上述生理过程的完成依赖于细胞膜具有

()

A.选择透过性B.一定的流动性

C.保护性D.主动运输

16.1C级］关于细胞膜流动性的叙述，正确的是()

A.因为磷脂分子有头和尾，磷脂分子利用尾部摆动在细胞膜上运动，使细胞膜具有流动

性

B.因为蛋白质分子无尾，不能运动，所以它与细胞膜的流动性无关

C.细胞膜的流动性是指蛋白质载体的翻转运动，与磷脂分子无关

D.细胞膜流动性与蛋白质分子和磷脂分子都有关

17.1B级］细胞膜与其完成各种生理功能极为重要的结构特点是

()

A.磷脂分子排列成双层B.两侧膜物质分子排列不对称

C.膜物质分子的运动使其具有流动性D.球蛋白分子覆盖或镶嵌于磷脂双分子层

中

18.［B级］异体器官移植手术往往很难成功，最大的障碍就是异体细胞间的排斥，这主要

是由于

细胞膜具有识别作用，这种生理功能的结构基础是

（）

A.细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成B.细胞膜的外表面有糖被

C.细胞膜具有一定的流动性D.细胞膜具有一定的选择透过性

问题收集：通过学习你还有那些问题没有解决，请写在这里吧！

学习小结：通过本节课的学习，你掌握了哪些知识和方法？请赶快动手写下来吧!

课后反思

课外学习资料：

几种主要的生物膜结构模型

迄今为止，已提出的生物膜结构模型达几十种之多，现仅介绍几种较为重要的模型。随

着研究的

深入，人们对膜结构的认识将会不断趋向全面与合理。

1.双分子片层模型：细胞膜是由双层脂分子及内外表面附着的蛋白质所构成的。脂质分子

平行排列并垂直于膜平面。双层脂质分子的非极性端相对，极性端向着膜的内外表面，

在内外表面各有一层蛋白质。这一模型是对膜结构的一个较粗浅的认识。

2.单位膜模型：连续的脂质双分子层组成膜的主体，磷脂的非极性端朝向膜内侧，极性端

朝向膜外两侧，蛋白质通过静电作用与磷脂极性端相结合，从而形成蛋白质一磷脂一蛋

白质的三层结构，称之为单位膜。单位膜模型的主要不足在于：把膜结构描述成静止的、

不变的，这显然与膜功能的多样性相矛盾。其次，不同膜的厚度差异明显，变化范围为

5一10nmo

3.流动镶嵌模型：主要特点是：（1）强调了膜结构的不对称性和不均匀性。将膜蛋白分

为外在蛋白和内在蛋白，并且指出蛋白质在脂双层中的分布是不对称和不均匀的。（2）

强调了膜结构的流动性。认为膜的结构成分不是静止的，而是动态的，生物膜是流动的

脂质双分子层与镶嵌着的球蛋白按二维排列组成。（3）膜的功能是由蛋白与蛋白、蛋

白与脂质、脂质与脂质之间的复杂的相互作用实现的。

第四章细胞的物质输入和输出第3节物质跨膜运输的方式

【学习目标】

知识目标：举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点；

说出被动运输与主动运输方式的异同点；

阐述主动运输对细胞生活的意义；

能力目标：正确解读坐标数据图表。

情感目标：联系生活实际，认识物质跨膜运输的意义。

【重点、难点】

1.物质跨膜运输方式。2.主动运输的特点、过程和意义。

【知识链接】本节内容“物质跨膜运输的方式”是在本章第一节“物质跨膜运输的实例”

学习的基础上展开的。整节内容除了介绍相关的理论知识外，重点还在于使大家认识

生物科学的价值，理解任何一个生命系统都是开放的系统，都与外界有物质的交换。

通过本节学习，我们要学会运用生物学知识来解决社会生活中的一些实际问题。

学习过程

一、被动运输

・基础知识

1.概念：物质进出细胞时梯度的扩散，称为被动运输。

2.类型：扩散和扩散。

(1)自由扩散：物质通过简单的进出细胞，叫做自由扩散。

①条件：细胞膜两侧的溶液存在o

②方向：物质分子从一侧运到一侧。

③实例：水、C02,、、o

(2)协助扩散：进出细胞的物质借助的扩散，叫做协助扩散。

①条件：①细胞膜两侧的溶液存在物质分子的。

②细胞膜上的协助。

②方向：物质分子从一侧运到一侧。

③实例：血液中的进入红细胞。

•分析、讨论

3.自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？为什么？

4.自由扩散与协助扩散有什么异同？

相同之处：________________________________________________________________________

不同之处：________________________________________________________________________

5.为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输？

因为两者都是进行的，不需要，所以称为被动运输。

・典型例题

6.【A级】葡萄糖进入红细胞的方式是()

A.自由扩散B.协助扩散C.主动运输D.渗透作用

7.【A级】物质出入细胞的方式中，自由扩散区别于协助扩散的是()

A.由高浓度向低浓度扩散B.需要载体

C.由低浓度向高浓度扩散D.不需要载体

8.【B级】下列物质中，以相同方式通过细胞膜的是（）

A.甘油和二氧化碳B.钠离子和水

C.氨基酸和水D.葡萄糖和氧气

二、主动运输

・基础知识

9.方向：物质分子从一侧运输到一侧。

10.条件：需要的协助，同时还需要消耗O

11.实例：、、等。

12.意义：保证活细胞按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的,排除—

和对细胞的物质。

・典型例题

13.【A级】下列跨膜运输的生理活动中，属于主动运输的是（）

A.0?进入组织细胞B.C02由静脉血进入肺泡内

C.水分子进出细胞D.原尿中葡萄糖进入肾小管上皮细胞

14.【A级】下列物质进出细胞的过程与线粒体功能密切相关的是（）

①酒精被胃黏膜吸收②细胞与内环境进行气体交换

③肾小管壁上皮细胞吸收原尿中的Na,④小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸

A.①②B.③④C.②③④D.①②③④

15.【B级】若对离体的心肌细胞施用某种毒素，可使心肌细胞对Ca"吸收量明显减少，而对

K.吸收则不受影响。这种毒素的作用是（）

A.抑制呼吸酶的活性B.抑制Ca"载体的活动

C.改变了细胞膜的结构D.改变了细胞膜两侧C/的浓度

三、大分子物质的运输

・基础知识

16.方式：大分子物质是通过或进出细胞的。

（1）胞吞：大分子物质附着在细胞膜表面，细胞膜内陷形成，小囊从细胞膜上

分离下来，

形成，进入细胞内部，这种现象叫胞吞。例如实例：白细胞吞噬病菌、变形虫

摄食。

（2）胞吐：大分子物质在细胞内形成，囊泡移动到细胞膜处，与细胞

膜，

将大分子细胞，这种现象叫胞吐。例如：分泌蛋白的产生。

17.原理：细胞膜的»

18.条件：需要消耗。

・典型例题

19.[A级]人体中某些白细胞能进行变形运动，穿出小血管壁,吞噬侵入人体内的病菌.这个

过程的

完成依靠细胞膜的

（）

A.选择透过性B.保护作用C.流动性D.自由扩散

20.【B级】新生儿小肠上皮细胞通过消耗ATP,可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白质和半乳

糖。这两种物质分别被吸收到血液中的方式是

（）

A.主动运输、主动运输B.内吞、主动运输

C.主动运输、内吞D.被动运输、主动运输

问题收集：通过学习你还有那些问题没有解决，请写在这里吧！

学习小结：通过本节课的学习，你掌握了哪些知识和方法？请赶快动手写下来吧!

当堂检测•

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21.【B级】甲（。）乙（•）两种物质在细胞膜两侧的分布情况,