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1、必修一導(dǎo)學(xué)案NO.12 第四章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第2節(jié) 生物膜的流動鑲嵌模型 第3節(jié) 物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞健緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】1熟記流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容，熟練掌握物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式。2通過識圖讀圖，總結(jié)圖表題的解題方法。3極度熱情投入學(xué)習(xí)，體驗科學(xué)探究過程中的艱辛與快樂?！臼褂谜f明與學(xué)法指導(dǎo)】1依據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo),認(rèn)真預(yù)習(xí)課本至少20分鐘,用紅筆標(biāo)注疑難和重點2用準(zhǔn)確語言完成【知識結(jié)構(gòu)】、【問題導(dǎo)學(xué)】和【自主探究】3認(rèn)真獨立完成【預(yù)習(xí)自測】生物膜的流動鑲嵌模型【知識結(jié)構(gòu)】 對生物膜結(jié)構(gòu)的探索經(jīng)歷流動鑲嵌模型基本內(nèi)容 生物膜的基本支架是 ，具有 ； 鑲嵌、嵌入或橫跨磷脂雙分子層，大多數(shù)蛋白質(zhì)分子也可運動細(xì)

2、胞膜外表有一層 （糖被），具有 的作用被動運輸 運輸方向：從 到低濃度自由擴(kuò)散 條件：不需要 ，不需要能量小分子物質(zhì)或者離子跨膜運輸方式例如：水、CO2、O2、 、乙醇等運輸方向：從高濃度到低濃度物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式協(xié)助擴(kuò)散 條件：需要載體，不需要 例如：紅細(xì)胞吸收葡萄糖運輸方向： 主動運輸 條件：需要 ，需要能量大分子物質(zhì)或顆粒狀物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式例如： 、葡萄糖，氨基酸等 ：吞噬胞 吐：分泌【問題導(dǎo)學(xué)】1. 生物膜的組成成分有哪些？2糖蛋白的功能有哪些？是不是所有的生物膜都有糖蛋白？3. 物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞接心膸追N？【自主探究】1生物膜的結(jié)構(gòu)特點和功能特點各是什么？2說明自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散和

3、主動運輸在運輸方向、能量以及載體等方面的區(qū)別?！締栴}反饋】：請將你在預(yù)習(xí)本節(jié)中遇到的問題寫在下面【預(yù)習(xí)自測】1組成細(xì)胞膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子的排布有下述特點，其中描述細(xì)胞膜基本支架的是（ ） A膜兩側(cè)的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不盡相同 B.磷脂排布成雙分子層C蛋白質(zhì)分子附著和鑲嵌于磷脂雙分子層中 D.蛋白質(zhì)和磷脂分子具有一定的流動性2細(xì)胞從外界吸收甘油的量決定于 （ ）A載體數(shù)量 B能量多少 C細(xì)胞膜的流動性 D甘油的濃度3有機(jī)顆粒進(jìn)入變形蟲細(xì)胞內(nèi)所依賴的生理過程及其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是 （ ） A主動運輸、載體蛋白 B協(xié)助擴(kuò)散、載體蛋白 C自由擴(kuò)散、細(xì)胞膜的選擇透過性 D胞吞、細(xì)胞膜的流動性4下列跨膜運輸?shù)纳?/p>

4、理活動，屬于主動運輸?shù)氖?（ ）A酒精進(jìn)入胃黏膜細(xì)胞 B二氧化碳由靜脈血進(jìn)入肺泡內(nèi)C原尿中的葡萄糖進(jìn)入腎小管上皮細(xì)胞 D水分子出入細(xì)胞5人體紅細(xì)胞吸收葡萄糖和K+的共同特點是 （ ）A需要載體 B需要能量 C順濃度梯度 D逆濃度梯度6右圖是植物細(xì)胞吸收K+的過程圖，則m點以后的吸收速度不再變化的主要原因是 （ ）A能量供應(yīng) B載體數(shù)量 C氧氣濃度 DK+濃度7細(xì)胞膜的組分中一定有某種物質(zhì)，有利于脂質(zhì)物質(zhì)的通過。1925年E·Gorter和F·GrendeI用有機(jī)溶劑將人成熟紅細(xì)胞膜中的這種物質(zhì)提取出來，并將它在空氣水界面平鋪成單分子層時，這個分子層的面積相當(dāng)于原來細(xì)胞表面積

5、的兩倍。上述“某種物質(zhì)”是指_，細(xì)胞膜中的化學(xué)成分還有_ _ 、 _。8下圖為物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞膜的示意圖，據(jù)圖回答：（1）A代表 分子 ，B代表 ，D代表 （2）細(xì)胞膜從功能上來說，是一層 膜。（3）在ae的五種過程中，代表被動轉(zhuǎn)運的是 e 。（4）可能代表氧氣轉(zhuǎn)運過程的是圖中編號 ，3 / 11葡萄糖從腸腔進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞的過程是圖中編號 。（5）如果該圖表示肝細(xì)胞的細(xì)胞膜，在ad四種物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式中，表示水進(jìn)出的是 ，表示鉀離子運輸?shù)氖?。知識總結(jié)（生物隨身讀）1生物膜的探索歷程年代科學(xué)家科學(xué)實驗結(jié)論19世紀(jì)末歐文頓用500多種物質(zhì)對植物細(xì)胞進(jìn)行的通透性實驗-發(fā)現(xiàn)可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通

6、過細(xì)胞膜膜是由脂質(zhì)組成的1925年兩位荷蘭科學(xué)家從細(xì)胞膜中提取的脂質(zhì)鋪成的單層分子面積是細(xì)胞膜的2倍細(xì)胞膜中脂質(zhì)為連續(xù)兩層1959年羅伯特森在電鏡下看到細(xì)胞膜由蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)生物膜為三層靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)1970年弗雷和埃迪登分別用綠色和紅色熒光染料標(biāo)記兩種細(xì)胞的蛋白質(zhì)，并將兩細(xì)胞胞融合發(fā)現(xiàn)熒光均勻細(xì)胞膜具有流動性1972年桑格和尼克森在新的觀察和實驗證據(jù)基礎(chǔ)上提出流動鑲嵌模型2流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容磷脂雙分子層構(gòu)成了膜的基本支架；蛋白質(zhì)分子有的鑲嵌在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的橫跨整個磷脂雙分子層；磷脂雙分子層和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子可以運動。3糖蛋白（糖被）組成

7、：由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成。作用：保護(hù)、潤滑、細(xì)胞識別、信息傳遞等。4生物膜的成分、結(jié)構(gòu)，功能及運動性、流動性、選擇透過性之間的關(guān)系可總結(jié)如右：5自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散和主動運輸?shù)谋容^：方向是否需載體是否需能量舉例自由擴(kuò)散從高濃度向低濃度不需要不需要能量水、氣體（氧氣 二氧化碳）甘油、苯、乙醇、膽固醇等脂溶性物質(zhì)協(xié)助擴(kuò)散從高濃度向低濃度需要不需要能量葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞主動運輸從低濃度向高濃度需要需要能量葡萄糖和氨基酸被腎小管重吸收、離子的跨膜運輸課本討論、練習(xí)答案第2節(jié) 生物膜的流動鑲嵌模型（一）問題探討1.提示：三種材料比較，彈力布更能體現(xiàn)細(xì)胞膜的柔變性和一定的通透性，相對好一些。2.提示

8、：有條件的話，使用微孔塑膠或利用激光給氣球打上微孔都可以作為模型的細(xì)胞膜。使用透析袋也可以。如果制作臨時使用的模型，利用豬或其他動物的膀胱做細(xì)胞膜是更加理想的材料。（二）思考與討論11.最初認(rèn)識到細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的，是通過對現(xiàn)象的推理分析得出的。2.有必要。僅靠推理得出的結(jié)論不一定準(zhǔn)確，還應(yīng)通過科學(xué)實驗進(jìn)行檢驗和修正。3.提示：磷脂分子的“頭部”親水，所以在水空氣界面上磷脂分子是“頭部”向下與水面接觸，尾部則朝向空氣一面?？茖W(xué)家測得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的2倍，才得出膜中的脂質(zhì)必然排列為連續(xù)的兩層這一結(jié)論。（三）思考與討論21.提示：在建立生物膜模型的過程中，實驗技術(shù)的進(jìn)步起到了關(guān)鍵

9、性的推動作用。如電子顯微鏡的誕生使人們終于看到了膜的存在；冰凍蝕刻技術(shù)和掃描電子顯微鏡技術(shù)使人們認(rèn)識到膜的內(nèi)外兩側(cè)并不對稱；熒光標(biāo)記小鼠細(xì)胞與人細(xì)胞的融合實驗又證明了膜的流動性等。沒有這些技術(shù)的支持，人類的認(rèn)識便不能發(fā)展。2.提示：在建立生物膜模型的過程中，結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點始終引導(dǎo)人們不斷實踐、認(rèn)識，再實踐、再認(rèn)識；使人類一步步接近生物膜結(jié)構(gòu)的真相。例如，不同生物膜的功能是有差異的。在生命系統(tǒng)中，一般來說，功能的不同常伴隨著結(jié)構(gòu)的差異，而早期的生物膜模型假定所有的生物膜都是相同的，這顯然與不同部位的生物膜功能不完全相同是矛盾的。還有，不同膜的厚度也不完全一樣。由此促進(jìn)學(xué)者們重新研究脂質(zhì)和

10、蛋白質(zhì)相互作用的問題。一些學(xué)者使用了更加先進(jìn)的技術(shù)，運用紅外光譜等技術(shù)證明，膜蛋白主要為球形結(jié)構(gòu)。（四）練習(xí)拓展題1.提示：生物膜結(jié)構(gòu)的研究歷史反映了科學(xué)研究的艱辛歷程，也告訴我們建立模型的一般方法?？茖W(xué)家根據(jù)觀察到的現(xiàn)象和已有的知識提出解釋某一生物學(xué)問題的假說或模型，用觀察和實驗對假說或模型進(jìn)行檢驗、修正和補充。一種模型最終能否被普遍接受，取決于它能否與以后的觀察和實驗結(jié)果相吻合，能否很好地解釋相關(guān)現(xiàn)象，科學(xué)就是這樣一步一步向前邁進(jìn)的。2.提示：生物膜的流動鑲嵌模型不可能完美無缺。人類對自然界的認(rèn)識永無止境，隨著實驗技術(shù)的不斷創(chuàng)新和改進(jìn)，對膜的研究將更加細(xì)致入微，對膜結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步認(rèn)識將能更完

11、善地解釋細(xì)胞膜的各種功能，不斷完善和發(fā)展流動鑲嵌模型。第3節(jié) 物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞剑ㄒ唬﹩栴}探討1.從圖上可以看出，氧氣、二氧化碳、氮氣、苯等小分子（苯還是脂溶性的）很容易通過合成的脂雙層；水、甘油、乙醇等較小的分子也可以通過；氨基酸、葡萄糖等較大的有機(jī)分子和帶電荷的離子則不能通過合成的脂雙層。2.提示：葡萄糖不能通過人工合成的無蛋白的脂雙層，但小腸上皮細(xì)胞能大量吸收葡萄糖，推測小腸上皮細(xì)胞的細(xì)胞膜上有能夠轉(zhuǎn)運葡萄糖的蛋白質(zhì)。3.提示：通過觀察此圖還可聯(lián)想并提出，細(xì)胞需要的離子是否也通過細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)來運輸?shù)葐栴}。（二）思考與討論1.自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散都不需要消耗能量。因為二者都是順物質(zhì)的濃度

12、梯度進(jìn)行的。2.自由擴(kuò)散與協(xié)助擴(kuò)散的共同之處是都不需要細(xì)胞消耗能量。不同之處是：前者不需要蛋白質(zhì)的協(xié)助，后者必須有蛋白質(zhì)的協(xié)助才能實現(xiàn)。3.因為自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散都是順物質(zhì)的濃度梯度進(jìn)行的，不需要細(xì)胞消耗能量，所以統(tǒng)稱為被動運輸。（三）旁欄思考題提示：這是細(xì)胞的胞吞作用。這對于人體有防御功能，并有利于細(xì)胞新陳代謝的正常進(jìn)行。（四）技能訓(xùn)練1.K+和Mg2+是通過主動運輸進(jìn)入細(xì)胞的。2.Na+和Cl是通過主動運輸排出細(xì)胞的。3.提示：因為以上四種離子細(xì)胞膜內(nèi)外的濃度差較大，細(xì)胞只有通過主動運輸才能維持這種狀況。（五）練習(xí)提示：低溫環(huán)境肯定會影響物質(zhì)的跨膜運輸。溫度會影響分子運動的速率，影響化學(xué)反

13、應(yīng)的速率，因此，組成細(xì)胞膜的分子的流動性也會相應(yīng)降低，呼吸作用釋放能量的過程也會因有關(guān)酶的活性降低而受到抑制。這些都會影響物質(zhì)跨膜運輸?shù)乃俾?。高一生物必修一?xùn)練學(xué)案（針對導(dǎo)學(xué)案12）【A、B、C層必做】1變形蟲的任何部位都能伸出偽足，人體某些白細(xì)胞可以吞噬病菌，上述生理過程的完成都依賴于細(xì)胞膜的 （ ）A選擇透過性 B一定的流動性 C蛋白質(zhì)載體 D主動運輸 2細(xì)胞膜上與細(xì)胞識別、信息傳遞有著密切關(guān)系的化學(xué)物質(zhì)是 ( ) A糖蛋白 B磷脂 C脂肪 D.核酸3被動運輸?shù)奶攸c是 （ ）A都不需要耗能 B都需要載體協(xié)助 C都不需要載體協(xié)助 D都遵循滲透作用原理4需要載體協(xié)助通過膜的一組物質(zhì)是 （ ）A

14、.O2、H2O B. H2O、K+C.葡萄糖、氨基酸 D.膽固醇、脂肪酸5寫出下面兩個圖中代號表示的含義（左圖表示結(jié)構(gòu)，右圖表示過程）：（1）a： b： c： d： （2）甲： 乙： 丙： ?。?6右圖表示某種特質(zhì)分子由細(xì)胞外向細(xì)胞內(nèi)運輸?shù)倪^程圖解，請分析回答：（1）圖中物質(zhì)分別是：；（2）圖中物質(zhì)運輸?shù)姆绞绞?，判斷的依據(jù)是：（3）如果該細(xì)胞是人紅細(xì)胞，則甘油、K+、苯三者中，不可能是物質(zhì)的是?！続、B層選做】7新生兒小腸上皮細(xì)胞通過消耗ATP，可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖。這兩種物質(zhì)被吸收到血液中的方式分別是 （ ） A. 主動運輸、主動運輸 B. 被動運輸、主動運輸C. 主動運

15、輸、胞吞 D. 胞吞、主動運輸8下圖是細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖及海水和某海洋植物細(xì)胞液的離子對照表。據(jù)圖和表的內(nèi)容說明下列問題：海水和某海洋植物細(xì)胞液的濃度（molL）被測物質(zhì)K+Cl-海水001050細(xì)胞液059004（1）2的化學(xué)本質(zhì)是_，它在K+、CL-通過細(xì)胞膜時起_作用。（2）從表數(shù)據(jù)可知，植物細(xì)胞膜對離子的通過具有_ _性；（3）鉀離子和氯離子通過細(xì)胞膜的方式是_，作出此判斷的依據(jù)是 。8（1）蛋白質(zhì) 載體 （2）選擇性 （3）主動運輸 低濃度流向高濃度【A層選做】9甲（）和乙（）兩種物質(zhì)在細(xì)胞膜兩側(cè)的分布情況如下圖所示，（顆粒多少表示該物質(zhì)濃度的高低），在進(jìn)行跨膜運輸時，下列說法

16、正確的是 （ ） A甲運出細(xì)胞一定不需要能量 B乙運出細(xì)胞一定有載體蛋白的參與C甲進(jìn)入細(xì)胞一定需要能量 D乙進(jìn)入細(xì)胞一定有載體蛋白的參與 解析:從圖中可以看出，物質(zhì)甲的濃度細(xì)胞外高于細(xì)胞內(nèi)；物質(zhì)乙的濃度正好相反；物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式主要有兩種，即自由擴(kuò)散和主動運輸，前者是指小分子物質(zhì)從高濃度環(huán)境進(jìn)入低濃度環(huán)境，不需要載體，不消耗能量；后者主要是被細(xì)胞吸收的物質(zhì)從低濃度到高濃度，且需要載體和消耗能量。本題以示意圖的形式提供解題信息，這是解題作答的依據(jù)。答題時要善于利用題干的文字、圖、表或數(shù)據(jù)，用于進(jìn)行分析判斷。10物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞都要穿過細(xì)胞膜，不同物質(zhì)穿過細(xì)胞膜的方式不同，如圖表示在一定范圍內(nèi)細(xì)胞膜

17、外物質(zhì)進(jìn)人細(xì)胞膜內(nèi)的三種不同情況。請據(jù)圖回答問題：（1）據(jù)圖指出A、B、C所表示的物質(zhì)運輸方式： A是_，B是_，C是_。（2）在上述三種運輸方式中，哪一種加入呼吸抑制劑后曲線會發(fā)生變化?為什么? （3）乙醇、CO2、氨基酸進(jìn)入細(xì)胞的方式分別是_、_、_。10.（1）A自由擴(kuò)散 B協(xié)助擴(kuò)散 C主動運輸（2）C主動運輸 主動運輸需要呼吸作用提供能量（3）自由擴(kuò)散 自由擴(kuò)散 主動運輸必修一導(dǎo)學(xué)案NO.12參考答案知識結(jié)構(gòu)：流動鑲嵌模型 一定的流動性 蛋白質(zhì) 糖蛋白 保護(hù)、潤滑、識別、信息傳遞等高濃度 載體 甘油 能量 低濃度到高濃度 載體 無機(jī)鹽離子 問題導(dǎo)學(xué)：1磷脂 蛋白質(zhì) 糖類 2具用識別、保

18、護(hù)、潤滑、免疫、信息傳遞等作用 不是3被動運輸（自由擴(kuò)散 協(xié)助擴(kuò)散）和主動運輸 自主探究：1結(jié)構(gòu)特點：具有一定的流動性 功能特點：選擇透過性 2說明自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散和主動運輸在運輸方向、能量以及載體等方面的區(qū)別。（1）運輸方向：自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散從高濃度向低濃度（順濃度梯度），主動運輸可逆濃度梯度；（2）能量：自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散不需要能量，主動運輸需要能量；（3）載體：自由擴(kuò)散不需要載體，協(xié)助擴(kuò)散和主動運輸需要載體。預(yù)習(xí)自測：1-6B D D C A B 7磷脂 蛋白質(zhì) 糖類 8.（1）蛋白質(zhì) 磷脂雙分子層 多糖（2）選擇透過性（3）bcd（4）ba（5）ba必修一導(dǎo)學(xué)案NO.12參考答案知

19、識結(jié)構(gòu)：流動鑲嵌模型 一定的流動性 蛋白質(zhì) 糖蛋白 保護(hù)、潤滑、識別、信息傳遞等高濃度 載體 甘油 能量 低濃度到高濃度 載體 無機(jī)鹽離子 問題導(dǎo)學(xué)：1磷脂 蛋白質(zhì) 糖類 2具用識別、保護(hù)、潤滑、免疫、信息傳遞等作用 不是3被動運輸（自由擴(kuò)散 協(xié)助擴(kuò)散）和主動運輸 自主探究：1結(jié)構(gòu)特點：具有一定的流動性 功能特點：選擇透過性 2說明自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散和主動運輸在運輸方向、能量以及載體等方面的區(qū)別。（1）運輸方向：自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散從高濃度向低濃度（順濃度梯度），主動運輸可逆濃度梯度；（2）能量：自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散不需要能量，主動運輸需要能量；（3）載體：自由擴(kuò)散不需要載體，協(xié)助擴(kuò)散和主動運輸需要載體。預(yù)習(xí)自測：1-6B D D C A B 7磷脂 蛋白質(zhì) 糖類 8.（1）蛋白質(zhì) 磷脂雙分子層 多糖（2）選擇透過性（3）bcd（4）ba（5）ba必修一導(dǎo)學(xué)案NO.12參考答案知識結(jié)構(gòu)：流動鑲嵌模型 一定的流動性 蛋白質(zhì) 糖蛋白 保護(hù)、潤滑、識別、信息傳遞等高濃度 載體 甘油 能量 低濃度到高濃度 載體 無機(jī)鹽離子 問題導(dǎo)學(xué)：1磷脂 蛋白質(zhì) 糖類 2具用識別、保護(hù)、潤滑、免疫、信息傳遞等作用 不是3被動運輸（自由擴(kuò)散 協(xié)助擴(kuò)散）和主動運輸 自主探究：1結(jié)構(gòu)特點：具有