高三生物總復(fù)習(xí) 物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞教案

物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞

適用學(xué)科生物適用年級高三

適用區(qū)域人教版課時時長（分鐘）120

生物膜的通透性

細(xì)胞吸水和失水的原理及應(yīng)用

知識點(diǎn)

生物膜的結(jié)構(gòu)與功能

物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式

1.使同學(xué)通過了解生物膜的通透性來解釋細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的原因

教學(xué)目標(biāo)2.掌握生物膜的結(jié)構(gòu)和功能

3.掌握運(yùn)用物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式

1.理解生物膜具有選擇透過性（半透膜）

2.知道細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的原理

教學(xué)重點(diǎn)

3.說出生物膜的結(jié)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)中理解其功能

4.學(xué)會分辨物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式及沒中方式的特點(diǎn)

1.生物膜的結(jié)構(gòu)，對流動鑲嵌模型的分析，該模型中各部分的功能

教學(xué)難點(diǎn)

2.選擇透過性的原理

3.物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的每種方式的特點(diǎn)以及圖形的分辨，掌握每種方式典型的代表物質(zhì)。

教學(xué)過程

一、課堂導(dǎo)入

細(xì)胞之間進(jìn)行物質(zhì)交換以及細(xì)胞個體的代謝是透過什么方式進(jìn)行的呢？這些方式每一種都有著自己的特點(diǎn)和代表物質(zhì)，都是遵循規(guī)律

的。而這些方式也都是依托于細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu)，想要知道這些方式首先就要先了解細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能，本節(jié)課就來復(fù)習(xí)物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的

方式。

二、復(fù)習(xí)預(yù)習(xí)

某同學(xué)進(jìn)行實驗，甲圖為實驗開始狀態(tài)，乙圖為實驗結(jié)束狀態(tài)。請在乙圖所示實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上繼續(xù)實驗，探究蔗糖的水解產(chǎn)物能

否通過半透膜。探究半透膜的滲透作用。

甲

增添的實驗材料：蔗糖酶溶液、斐林試劑、試管、滴管、水浴鍋等。

(1)設(shè)計出繼續(xù)實驗的簡要步驟：

①向a、b兩管分別加入等量蔗糖酶溶液，水浴加熱(或隔水加熱)U型管至適宜溫度，觀察a、b兩管內(nèi)液面的變化；

②吸取a、b兩管內(nèi)適量液體，分別加入A、B兩試管中，并加入斐林試劑，水浴加熱(50℃?65℃),觀察A、B試管內(nèi)有無磚紅色沉淀。

(2)預(yù)測實驗結(jié)果并作出結(jié)論

如果a、b兩管液面高度差縮小且A、B試管內(nèi)均有磚紅色沉淀，則蔗糖的水解產(chǎn)物能通過半透膜；如果a、b兩管液面高度差增大

且A試管內(nèi)無磚紅色沉淀、B試管內(nèi)有磚紅色沉淀，則蔗糖的水解產(chǎn)物不能通過半透膜

三、知識講解

考點(diǎn)1生物膜的通透性

生物膜的選擇透過性的分析

1.實例

不同植物對同一種無機(jī)鹽離子的吸收有差異，同一種植物對不同種無機(jī)鹽離子的吸收也有差異植物細(xì)胞膜對無機(jī)鹽離子的吸收具

有“選擇性”。

2.生物體內(nèi)化學(xué)元素的功能

細(xì)胞膜上載體蛋白的數(shù)量和種類不同

3.選擇性吸收的原因分析

(1)內(nèi)因——遺傳因素

①不同生物DNA不同導(dǎo)致載體中種類差異性和數(shù)量的飽和性從而進(jìn)行選擇性吸收。

②植物吸收的離子種類和數(shù)量與溶液中離子的種類和數(shù)量不成比例。

③植物對同一種鹽的陰陽離子的吸收存在差異

(2)外因——影響呼吸的生態(tài)因素

①土壤中的氧氣含量導(dǎo)致呼吸作用從而導(dǎo)致ATP的生成，影響主動運(yùn)輸

②溫度影響呼吸酶的活性導(dǎo)致呼吸作用從而導(dǎo)致ATP的生成，影響主動運(yùn)輸

4.根對離子吸收的曲線模型

(1)氧分壓與根吸收的關(guān)系

①AB段表示在一定范圍內(nèi)，根吸收離子的速率隨氧分壓的升高而加快。

②BC段表示當(dāng)氧分壓增大到一定值時，根吸收離子的速率不再隨氧分壓升高而加快，這是由于根吸收離子還與根細(xì)胞膜上載體的數(shù)量有

關(guān)。

(2)根吸收離子與溶液中離子濃度的關(guān)系

虬

收BC

速

廠

率

/、D

I/A.

°離子濃度

①曲線AB段表示在一定離子濃度范圍內(nèi)，根吸收離子的速率隨離子濃度的增大而加快。

②曲線BC段表示當(dāng)離子濃度增大到一定數(shù)值時，根的吸收速率不再增加，這是由根細(xì)胞膜上載體的數(shù)量決定的。

③曲線CD段表示當(dāng)離子濃度過高時，將會使根細(xì)胞失水，從而影響根細(xì)胞正常的代謝活動，使離子吸收速率下降。

易錯點(diǎn)分析:

①物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸并不都是順相對含量濃度梯度的，而細(xì)胞對于物質(zhì)的輸入和輸出有選擇性。

②細(xì)胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜，其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)為膜上載體蛋白的種類和數(shù)量，有飽和性和競爭抑制現(xiàn)象。

③高濃度的鹽、醋、糖等溶液能使細(xì)胞脫水而死亡。殺菌也是這個道理。

考點(diǎn)2細(xì)胞吸水和失水的原理及應(yīng)用

(-)細(xì)胞的吸水和失水

1.滲透作用

(1)概念：水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜，從低濃度溶液向高濃度溶液的擴(kuò)散現(xiàn)象。

(2)發(fā)生條件：①有一層半透膜；②半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差

2.動物細(xì)胞的吸水和失水

(1)動物細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜，兩側(cè)具有濃度差，構(gòu)成滲透系統(tǒng)，故可發(fā)生滲透作用，但不能發(fā)生質(zhì)壁分離。

(2)當(dāng)外界溶液濃度〈細(xì)胞質(zhì)濃度時，細(xì)胞吸水膨脹。

(3)當(dāng)外界溶液濃度＞細(xì)胞質(zhì)濃度時，細(xì)胞失水皺縮。

(4)當(dāng)外界溶液濃度=細(xì)胞質(zhì)濃度時，水分進(jìn)出平衡

3.植物細(xì)胞的吸水和失水

(1)細(xì)胞壁為全透性

(2)細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、液泡膜形成的原生質(zhì)層具有選擇透過性，相當(dāng)于半透膜。

(3)外界溶液的濃度大于細(xì)胞液濃度時，植物細(xì)胞通過滲透作用失水，表現(xiàn)出質(zhì)壁分離；外界溶液的濃度小于細(xì)胞液的濃度時，植物細(xì)

胞就通過滲透作用吸水，逐漸表現(xiàn)出質(zhì)壁分離后復(fù)原的現(xiàn)象。

(-)滲透作用的原理分析及其應(yīng)用

1.滲透系統(tǒng)的組成(如圖)及條件

AIf

Si溶液

S2溶液

半透膜

(1)半透膜，可以是生物性的選擇透過性膜，如細(xì)胞膜；也可以是物理性的過濾膜，如玻璃紙。

(2)半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。

濃度差的實質(zhì)是單位體積溶液中溶質(zhì)分子數(shù)的差，即物質(zhì)的量濃度之差。

2.滲透作用的發(fā)生(溶質(zhì)分子不能通過半透膜)

(1)當(dāng)S,濃度〉&濃度時，由&-S,的水分子數(shù)多于由$一8的水分子數(shù)，漏斗(SJ液面上升。

(2)當(dāng)&濃度濃度時，由Si-Sz水分子數(shù)多于由Sz-Si的水分子數(shù)，漏斗(SJ液面下降。

3.滲透系統(tǒng)必備條件的實驗驗證

4.滲透系統(tǒng)的應(yīng)用

(1)比較不同溶液濃度大小

漏斗內(nèi)燒杯內(nèi)

溶液濃度MN

①若漏斗內(nèi)液面上升，則粉川

現(xiàn)象及結(jié)論②若漏斗內(nèi)液面不變，貝卜44

③若漏斗內(nèi)液面下降，則林:N

(2)探究物質(zhì)能否通過半透膜(以碘和淀粉為例)

燒杯內(nèi)盛淀粉溶液漏斗內(nèi)盛碘液結(jié)論

變藍(lán)不變藍(lán)碘能通過半透膜，而淀粉不能

不變藍(lán)變藍(lán)淀粉能通過半透膜，而碘不能

變藍(lán)變藍(lán)淀粉和碘都能通過半透膜

不變藍(lán)不變藍(lán)淀粉和碘都不能通過半透膜

易錯點(diǎn)分析：

①若溶質(zhì)分子能通過半透膜，則先是濃度高的一側(cè)液面升高，隨后另一側(cè)液面上升，最后達(dá)到滲透平衡。

②上圖中，在達(dá)到滲透平衡后，只要存在液面差則,溶液的濃度仍大于S2溶液的濃度。

考點(diǎn)3生物膜的結(jié)構(gòu)與功能

(一)生物膜的流動鑲嵌模型

磷脂雙

分子層

(基本支架)

(1)細(xì)胞膜是由蛋白質(zhì)和磷脂組成的。

(2)磷脂雙分子層構(gòu)成基本支架，具有流動性。

(3)蛋白質(zhì)分子：有的鑲嵌在磷脂雙分子層的，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；大多數(shù)蛋白質(zhì)分

子可以運(yùn)動。

(4)在結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)為流動性；功能上表現(xiàn)為選擇透過性。

(5)細(xì)胞膜上的外表面有

①糖類與蛋白質(zhì)結(jié)合形成的糖被，有保護(hù)、潤滑、識別作用。

②糖類與脂質(zhì)結(jié)合成的糖脂。

(-)生物膜的組成、結(jié)構(gòu)及功能間的關(guān)系

(1)組成、結(jié)構(gòu)、功能關(guān)系圖解

組一成如成4分八—組二成一一*結(jié)任班構(gòu)----決---定---一功向能臺匕

II」

磷脂(雙分子層)一基本支架垃幻闞擊如

++1控制物質(zhì)進(jìn)山h

蛋白質(zhì))——?鑲在表面率嵌入其中J

糖工糠缶白一流虹黑L進(jìn)行細(xì)胞間信息交流

硝矢J糖寶tl胞膜外表面

(2)生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)——具有?定的流動性

①結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：構(gòu)成膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是運(yùn)動的。

②實驗驗證——人鼠細(xì)胞融合實驗

③實例證明：質(zhì)壁分離與復(fù)原、變形蟲運(yùn)動、胞吞和胞吐、白細(xì)胞吞噬細(xì)菌等。

(3)生物膜的流動性與選擇透過性的關(guān)系

①區(qū)別：流動性是生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選擇透過性是生物膜的功能特性。

②聯(lián)系：流動性是選擇透過性的基礎(chǔ)，膜只有具有流動性，才能實現(xiàn)選擇透過性。

易錯點(diǎn)分析：

①只有活細(xì)胞才具有膜的流動性和選擇透過性。

②膜的流動性受溫度影響，在一定溫度范圍內(nèi)，隨溫度升高，膜的流動性增強(qiáng)。

考點(diǎn)4物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式

(一)物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸方式——膜的選擇透過性

被動運(yùn)輸

物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞街鲃舆\(yùn)輸

自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散

物質(zhì)運(yùn)輸方向高濃度f低濃度高濃度f低濃度低濃度f高濃度

是否需要載體不需要需要需要

是否消耗能量不消耗不消耗消耗ATP

被動運(yùn)輸

物質(zhì)跨膜運(yùn)輸

主動運(yùn)輸

的方式

自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散

細(xì)胞膜1內(nèi)外細(xì)胞膜內(nèi)外細(xì)胞膜內(nèi)

*。金體?>

體?

圖例

,?c.?ErM：

14;也4?

運(yùn)

輸

速

度

O2、CO?、HvO、

小腸吸收葡萄糖、氨基酸、

舉例甘油、乙醇、苯等紅細(xì)胞吸收葡萄糖

無機(jī)鹽等

（-）物質(zhì)非跨膜運(yùn)輸方式——膜的流動性

胞吞（內(nèi)吞）胞吐（外排）

條件細(xì)胞攝取或排出大分子和顆粒物質(zhì)的方式

原理生物膜的流動性

特點(diǎn)物質(zhì)通過小泡轉(zhuǎn)移，需要消耗能量不需要載體

方向細(xì)胞外f內(nèi)細(xì)胞內(nèi)f外

實例變形蟲吞食食物顆粒，白細(xì)胞吞噬病菌等胰島B細(xì)胞分泌胰島素

（三）影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)囊蛩?/p>

（1）物質(zhì)濃度（在一定的濃度范圍內(nèi)）

（P點(diǎn)之后運(yùn)輸速率

不變的原因是膜上

運(yùn)

運(yùn)

輸

輸載體蛋白數(shù)量有限）

速

速--------

率

率

物質(zhì)濃度物質(zhì)濃度

自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散或主動運(yùn)輸

（2）氧氣濃度

運(yùn)

運(yùn)（P點(diǎn)之后運(yùn)輸速率不變的原因

輸

輸是膜上載體蛋白數(shù)量有限）

速

速

率

率

Q

（Q點(diǎn)由無氧呼吸提供能量）

濃度

02濃度02

自山擴(kuò)散或協(xié)助擴(kuò)散主動運(yùn)輸

（3）溫度

生物膜的流動性

\^物質(zhì)運(yùn)輸

速率

酶活性一呼吸速率

易錯點(diǎn)分析:

對物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的圖解曲線辨析不清

①需要載體協(xié)助的運(yùn)輸方式除主動運(yùn)輸外不要漏掉協(xié)助擴(kuò)散。

②消耗能量的運(yùn)輸方式除主動運(yùn)輸外不要漏掉胞吞和胞吐。

③從高濃度到低濃度運(yùn)輸方式除自由擴(kuò)散外不要漏掉協(xié)助擴(kuò)散。

④影響協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸速度的因素除載體數(shù)量外不要漏掉濃度差。

⑤與主動運(yùn)輸有關(guān)的細(xì)胞器除供能的線粒體外不要漏掉載體蛋白的合成場所核糖體。

⑥運(yùn)輸速度與濃度無關(guān)的運(yùn)輸方式除自由擴(kuò)散外不要漏掉協(xié)助擴(kuò)散。

四、例題精析

【例題1】

【題干】將番茄和水稻分別培養(yǎng)在含Ca?+、Mg?f、Si”的培養(yǎng)液中。?段時間后，測定培養(yǎng)液中3種離子的濃度，結(jié)果如圖所示。該實驗

A.不同植物對同種離子的吸收量是不同的

B.同一種植物對不同離子的吸收量是不同的

C.與番茄相比，水稻對Si"需要量大，對Ca?+需要量小

I).植物對各種離子的吸收速率與溶液中離子的濃度呈正相關(guān)

【答案】D

【解析】圖中的關(guān)鍵信息是初始濃度，一定要看清楚，縱坐標(biāo)的濃度是與初始濃度比較獲得的，各種離子的吸收靠的都是主動運(yùn)輸，其

吸收速率與溶液中離子的濃度不成正相關(guān)。

[例題2]

【題干】下列現(xiàn)象屬于滲透作用的是（）

A.蔗糖在水中溶解后使水變甜

B.春天放在空氣中的食鹽潮解

C.小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖

D.新鮮菜葉放在水中變硬

【答案】D

【解析】解題的關(guān)鍵是理解滲透作用的兩個條件：半透膜及半透膜兩側(cè)的溶液濃度差。蔗糖在水中的溶解無半透膜控制，只是擴(kuò)散現(xiàn)象;

食鹽潮解是一個簡單吸收環(huán)境水分子的化學(xué)過程；滲透作用是水等溶劑分子透過半透膜的擴(kuò)散，小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖為主動運(yùn)輸。

新鮮菜葉是成熟的植物細(xì)胞構(gòu)成的，原生質(zhì)層是選擇透過性膜，細(xì)胞液與清水有濃度差，因而滲透吸水變硬。

【例題3】

【題干】關(guān)于選擇透過性膜與半透膜的關(guān)系，正確的說法是（）

①具有半透性必然具有選擇透過性

②具有選擇透過性必然具有半透性

③活的生物膜才具有選擇透過性

④只有活的生物膜才具有半透性

A.①③B.①④C.②③D.②④

【答案】C

【解析】半透膜是指小分子物質(zhì)能通過，而大分子物質(zhì)不能通過的膜。半透膜不一定是活的生物膜。如玻璃紙即為沒有活性的半透膜。

活的生物膜不僅具有半透性，還具有選擇性，只有被細(xì)胞選擇吸收的小分子物質(zhì)才能通過。因此，具有選擇透過性就必然具有半透性,

而且只有活的生物膜才具有選擇透過性。

【例題4】

【題干】如圖是細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，①?③表示構(gòu)成細(xì)胞膜的物質(zhì)。下列有關(guān)說法錯誤的是（）

nnHO

曬麗Klnnnnn。前n①UUU

JU加u皿uu皿uuuuu

A.③構(gòu)成細(xì)胞膜的基本骨架

B.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有選擇透過性

C.細(xì)胞識別與物質(zhì)①有關(guān)

D.由②參加的物質(zhì)運(yùn)輸不?定為主動運(yùn)輸

【答案】B

【解析】磷脂雙分子層是構(gòu)成細(xì)胞膜的基本骨架。細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是有一定的流動性。細(xì)胞識別與糖蛋白①有關(guān)。協(xié)助擴(kuò)散也需要載

體蛋白的參與。

【例題5】

【題干】物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞都要穿過細(xì)胞膜，如圖表示在一定范，圍內(nèi)細(xì)胞膜外物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞膜內(nèi)的三種不同情況，消耗代謝能量的方式通常

需要細(xì)胞呼吸提供能量。請據(jù)圖回答下列問題。

運(yùn)運(yùn)運(yùn)

輸輸輸

速速速

度度度

細(xì)胞外濃度

°細(xì)胞外濃度°細(xì)胞外濃度°

時間

ABC

(1)圖中能表示出自由擴(kuò)散的是,能表示出主動運(yùn)輸?shù)氖?/p>

(2)哪一種加入呼吸抑制劑后曲線會發(fā)生變化？

o為什么？

(3)0)2、乙醇、氨基酸進(jìn)入細(xì)胞的方式分別是一

【答案】(DAC

(2)C因為主動運(yùn)輸需消耗能量

(3)自由擴(kuò)散自由擴(kuò)散主動運(yùn)輸

【解析】A圖表示物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞速率與細(xì)胞外液濃度成正比。B圖表示當(dāng)濃度差達(dá)到一定范圍后，運(yùn)輸速度不再加快，應(yīng)聯(lián)想到這是受膜

上載體數(shù)量限定的緣故，但沒有表示可以逆