4.3 《物质跨膜运输的方式》
(新人教版必修1)
第四章 细胞的物质输出和输入
第3节 物质跨膜运输的方式
一、教学目标
知识方面:说明物质进出细胞的方式;简述主动运输对细胞生命活动的意义。
能力方面:进行图表数据的解读。
情感态度价值观:强调积极参与讨论,主动思考。
二、教学重点、难点及解决方法
1、教学重点:物质进出细胞的方式。
解决方法:
(1)介绍扩散现象,列举氧和二氧化碳进出细胞的现象,
出自由扩散的概念。 (2)葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层,却能通过细胞膜,总结协助扩散的概念。 (3)列举逆浓度梯度跨膜运输现象,总结出主动运输的概念。
2、教学难点:主动运输
解决方法:通过列举逆浓度梯度跨膜运输的现象,播放相关的多媒体动画,讲清主动运
输的概念及特点。
三、课时安排:1课时
四、教学方法:直观教学法、讲授法、讨论法。
五、教具准备:课件
六、学生活动
1、指导学生,阅读教材,回答相关问
。
2、启发学生提出问题。
七、教学程序
[问题探讨]给学生呈现P70图,提出下列讨论题:
1、什么样的分子能够通过脂双层,什么样的分子不能通过,
2、葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层,但是小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖,对此该如何解释,
3、观察此图,你还能提出其他问题吗,
学生讨论后回答。
教师播放自由扩散,协助扩散和主动运输三种跨膜运输的多媒体动画。设计下表让学生填写:
项 目 自由扩散 协助扩散 主动运输 膜外、膜内浓度高低 是否需载体蛋白 是否消耗ATP
实例
讲述
(一)小分子或离子的跨膜运输
1、自由扩散
往清水中滴一滴蓝墨水,清水很快变为蓝色,这就是扩散。物质通过简单的扩散作用进出细胞,叫做自由扩散。不需要载体蛋白,也不需要消耗ATP,只能顺浓度梯度运输,如O、2CO、甘油、乙醇等。 2
2、协助扩散
葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层,却能通过细胞膜,是因为镶嵌在膜上的一些特有的蛋白质,能协助葡萄糖等物质顺梯度跨膜运输,进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散,叫做协助扩散。不需要消耗ATP。自由扩散和协助扩散统称为被动运输。
3、主动运输
从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反
,,2,应所释放的能量,这种方式叫做主动运输。如Na、K、Ca的吸收。 (二)胞吞和胞吐
结合P72图讲解。
1、胞吞:当细胞摄取大分子时,首先是大分子附着在细胞膜表面,这部分细胞膜内陷形成小囊泡进入细胞内部,这种现象叫胞吞。
2、胞吐:细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞,这种现象叫胞吐。
(三)总结
重点总结物质跨膜运输的方式,两种被动运输的方式有什么异同,主动运输与被动运输的区别及对细胞生活的意义。
(四)布置练习作业,73
(五)板书设计
第,节 物质跨膜运输的方式
一、小分子和离子的跨膜运输
项 目 自由扩散 协助扩散 主动运输 膜外、膜内浓度高低 膜外高,膜内低 膜外高,膜内低 膜外低、膜内高 是否需要载体蛋白 不需要 需要 需要 是否消耗,,, 不需要 不需要 需要
,、,,、甘油、,,,,2,实例 红细胞吸收,,, ,a、K、Ca、氨基酸 ,,,,乙醇、苯、水
二、大分子的跨膜运输方式
1、胞吞
2、胞吐
习题:
1(物质进出细胞,有顺浓度梯度的扩散,称为 ,也有逆浓度梯度的运输,称为 。
2(有些物质的分子很小,容易自由地通过细胞膜的磷脂双分子层,象这样,物质通过
进出细胞,叫做 。
3(离子和一些较大的分子如 等,不能自由的通过细胞膜。镶嵌在膜上的一些特殊的 (称为 ) ,能够协助 等一些物质顺浓度梯度跨膜运输。这种方式称为 。
4(自由扩散和协助扩散统称为 。
5(从 一侧运输到 一侧。需要 的协助,同时还需要消耗
,这种方式叫做 。
6(主动运输的意义:主动运输保证了活细胞能够按照 的需要,主动的 所需要的 ,排出 。
7(填表比较:
项 目 自由扩散 协助扩散 主动运输
浓度 是否需要载体蛋白 是否消耗细胞内的能
量
举例 8(当细胞摄取大分子时,首先是大分子 在 ,这部分内陷包围大分子,然后从该部位分离下来,形成 ,进入细胞内部,这种现象叫做 。细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成 ,然后移动到
并与之融合,将大分子排出细胞,这种现象叫做 。
章小结
【例题讲解】
例1:任何一种细胞均有细胞膜,它是由什么组成的( )
A(只是脂质 B(只是蛋白质
C(脂质和糖类 D(脂质、蛋白质和少量糖类
变式训练:最可能构成细胞膜的一组元素是( )
A(C、H、O、N B(C、H、O C(C、H、O、P D(C、H、O、N、
P
例2:细胞膜在完成细胞识别、免疫反应、信息传递等功能时,起重要作用的是( )
A(蛋白质 B(脂肪 C(核酸 D(磷脂
变式训练:一位细胞学家发现,当温度升高到一定程度时,细胞膜的密度减小,而面积扩大。则在一定温度范围内,随温度的升高,细胞的代谢速率将( )
A(加快 B(不变 C(减慢 D(停止 例3:用哺乳动物的红细胞制备细胞膜的方法正确的是( )
A(把细胞放在清水里,涨破细胞 B(用针扎破细胞
C(用镊子把细胞膜剥下来 D(用石英沙研磨细胞 变式训练:将红细胞放在质量分数为9%的食盐溶液中制成装片后,用显微镜观察,可以发现红细胞的状态变化是( )
A(不能确定 B(正常状态 C(细胞膜破裂 D(细胞皱缩 例4:植物细胞的质壁分离实验,不能说明的是( )
A(细胞膜的选择透过性 B(细胞处于生活或死亡状态
C(细胞液浓度的相对大小 D(溶质分子进出细胞的方式 变式训练:将洋葱鳞片叶表皮放入一定浓度的硝酸钾溶液中,其细胞便发生质壁分离,不久,这些细胞自动发生质壁分离复原。其原因是( )
A(细胞液的溶质透出细胞 B(质壁分离后的细胞只允许水分子进入
+-C(K和NO进入液泡 D(水分和溶质自由的进出细胞 3
例5:细胞膜与其完成各种生理功能极为重要的结构特点是( )
A(磷脂分子排列为双层 B(两侧膜物质分子排列不对称
C(球蛋白分子覆盖或镶嵌于磷脂双分子层中 D(膜物质分子的运动使其具有流动性 变式训练,细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。能够反映该特点的实例有( ) ?白细胞吞噬病菌 ?蛋白质不能通过细胞膜 ?变形虫的变形运动 ?水分子能够自由进出细胞?细胞融合
A(??? B(??? C(??? D(??? 例6:放在浓度0(3g/mL的蔗糖溶液中,会发生质壁分离的细胞是( )
A(人的口腔上皮细胞 B(洋葱根尖生长点细胞
C(洋葱表皮细胞 D(干种子细胞
变式训练,下列对质壁分离现象的解释中,正确的是( )
A、原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大
B、原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性小
C、细胞壁无伸缩性,而原生质层有伸缩性
D、细胞壁的伸缩性与原生质层的伸缩性大小相同
例7:实验证明,餐后肠腔中葡萄糖浓度高于血糖浓度时,葡萄糖可以顺浓度梯度被吸收;当肠腔中葡萄糖浓度下降至显著低于血糖浓度时,葡萄糖仍能被迅速地吸收。绒毛上皮细胞主要以下列哪种方式吸收葡萄糖( )
A(自由扩散 B(协助扩散 C(主动运输 D(胞吞 变式训练,下列跨膜运输的生理活动中,需要消耗ATP的是( )
A(酒精进入胃黏膜细胞 B(CO由静脉血进入肺泡内 2
C(原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞 D(水分子进入细胞 【巩固练习】
1( 将人体口腔上皮细胞转移至不同浓度(I,II,III)的三种盐溶液中,结果如右图所示。这三种溶液的浓度是( )
A(I>II>III B(II>I>III
C(I
材料是因
为( )
A(哺乳动物红细胞在水中容易胀破
B(哺乳动物红细胞容易收集
C(哺乳动物红细胞内没有核膜(线粒体膜等细胞器膜
D(哺乳动物红细胞的细胞膜在分离时容易沉淀在下面
3(在下列哪种环境中正常生长的植物,其根毛细胞的细胞液浓度最大( )
A(在农田中的农作物 B(在森林中生长的植物
C(大型湖泊的岸边植物 D(在盐碱地中生长的植物 4(下列图中能正确表示细胞膜的亚显微结构的是( )
5(能够反映细胞膜具有选择透过性功能特点的实例是( )
A(水稻吸收大量的Si,而番茄几乎不吸收Si B(精子和卵细胞之间的识别和结合
C(变形虫吞噬各种食物颗粒 D(人和鼠的细胞进行融合 6(一个典型的渗透装置必须( )
?具半透膜 ?具有液泡 ?两测溶液具浓度差 ?具细胞结构
A(?? B(?? C(?? D(?? 7(用呼吸抑制酶处理小肠上皮细胞,细胞对下列物质吸收量不变的一组是( )
+A(Na、氨基酸和葡萄糖 B(O、HO和甘油 22+++C(K、氨基酸和葡萄糖 D(K、Ca和氨基酸 8(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(K和水 C(氨基酸和水 D(葡萄糖和氧气 9(紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离后,在显微镜下观察到的正确图示是( )
紫色变深 紫色变浅
无色 无色
A B
无色 无色
紫色变浅 紫色变深
C D
10(通过质壁分离和复原实验,可以对植物细胞进行多种鉴定。下列各项中此实验 不能鉴定的是( )
A(细胞液的浓度 B(成熟的植物细胞的死活
C(蛋白质吸水力比纤维素大 D(原生质层的伸缩性大小
11(下列关于生物膜系统在细胞中作用的叙述中,不正确的是:( )
A(细胞膜在细胞与外部环境进行物质运输(能量转换和信息传递的过程中起着决定性
作用
B(许多重要的化学反应都在生物膜上进行
C(生物膜将各种细胞器分隔开,使细胞内能够同时进行多种化学反应
D(各种生物膜在功能上互相独立,互不影响
12(植物细胞的细胞膜与细胞壁紧密地贴在一起,在显微镜下难以观察,有一同学想把两者分离如右图所示,请问该同学在实验中应把此植物细胞放在:( )
A(清水 B(空气
C(质量浓度为30%的蔗糖溶液 D(冰块中
13(变形虫可以吞噬整个细菌,这一事实说明了:( )
A(细胞膜具有选择透过性 B(细胞膜具有一定的流动性
C(细胞膜具有全透性 D(细胞膜具有保护性
14(甲(〇)乙(?)两种物质在细胞膜两侧的分布情况如右图(颗粒的多少
表示浓度的高低),在进行跨膜运输时,下列说法正确的是:( )
A(乙进入细胞一定有载体蛋白的参与
B(乙运出细胞一定有载体蛋白的参与 甲 乙 C(甲进入细胞一定需要能量
D(甲运出细胞一定不需要能量
15(细胞膜既能保证细胞吸收所需的物质,又能阻止有害物质进入,这种特性叫( )
A(流动性 B(选择透过性
C(保护性 D(免疫性
16(构成细胞膜的基本骨架是( )
A(蛋白质分子 B(一层磷脂分子 C(两层磷脂分子 D(核酸分子 17(将一张洋葱鳞片叶放在某一浓度的蔗糖溶液中,制成装片,放在显微镜下观察,有3种状态的细胞,如图,你认为这3个细胞(均为正常的活细胞)在未发生上述情况之前,其细胞液的浓度依次是:( )
A(A,B>C
B(A
A>C
D(B