第四章第一节 物质跨膜运输的实例
[大成目标] (目标解读及课堂组织2分钟)
1. 通过实例掌握细胞膜是选择透过性膜;（重点）
2．通过实验理解细胞吸水和失水的原理;
3．采用课本插图、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;（难点）
4．通过植物细胞吸水和失水的实验设计和操作, 培养学生的观察能力分析能力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。
[使用说明]
1.依据学习目标进行预习，完成以下内容。
2.用红笔做好疑难标记，以备讨论。
一、细胞的吸水和失水
1.原理：渗透作用。该作用必须具备两个条件：
(1)具有半透膜；
(2)膜两侧溶液具有浓度差。
2．动物细胞的吸水和失水
（1）动物细胞的细胞膜相当于半透膜。
（2）条件及现象
①外界溶液浓度小于细胞质浓度时，细胞吸水膨涨，甚至涨破。
②外界溶液浓度等于细胞质浓度时，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，细胞失水皱缩。
二、物质跨膜运输的其他实例
1.细胞对无机盐离子的吸收实例
(1) 水稻吸收 SiO44--多，吸收 Ca2+和 Mg2+少；番茄吸收 Ca2+和 Mg2+ 较多，吸收SiO44-较少。说明不同植物对不同的无机盐离子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高于血液中碘的含量。
（3）不同微生物对无机盐离子吸收表现出很大的差异。
2.物质跨膜运输的特点
(1) 物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的。
(2) 细胞对于物质的输入和输出有选择透过性。
(3) 说明问题: 细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜膜。
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全透性，即水分子和溶解在水里的物质都能自由通过。
②伸缩性小。
原生质层的特性：①具有选择透过性，相当于半透膜。
②伸缩性大。
细胞液：细胞内的液体环境主要指的是液泡的细胞液。
图1
2.植物细胞的吸水和失水原理和现象
①外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。
②外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原现象。
3. 植物细胞的吸水和失水实验探究过程:
1．【A级】植物细胞的质壁分离是指 （ B ）
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
2．【B级】观察植物细胞质壁分离与复原实验的正确顺序是 （ D ）
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．①②③④⑤⑥ B．⑥①②④③⑤ C．①②③④⑥⑤ D．②⑥④③①⑤
3.(C级).将洋葱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，不久这些细胞又逐渐发生质壁分离复原。其原因是 ( C )
细胞液的溶质透出细胞
质壁分离后的细胞只允许水分子进入
K＋和NO-3通过细胞膜进入细胞质
D．水分和溶质自由地进出细胞
4．【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 （ B ）
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
5.【B级】、利用高浓度盐水（NaCl溶液）杀菌防腐的原理是 （ D ）
A.盐水中的Cl－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
6 .(C级)下图是某同学画的几个植物细胞的示意图，请回答：
(1)注明图中各标号所指结构的名称：1细胞壁；2原生质层；3液泡(或细胞液)。
(2)表示质壁分离的正确图解是 b 。
(3)发生质壁分离的原因是外界溶液浓度大于细胞液浓度。
(4)发生质壁分离的结构基础是细胞壁.原生质层、液泡和原生质层内、外两个溶液体系的存在。
(5)将发生了质壁分离的细胞置于清水中，如果不能复原，则说明细胞由于失水过多而死亡。
(6)质壁分离和复原的实验说明：成熟的植物细胞的细胞液可以通过原生质层(由细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质构成，与外界环境的溶液发生渗透作用从而进行渗透吸水和失水。
[课堂小结]（3分钟）
本节课的完成情况
本节课的反馈
本节课的收获
细胞膜
基础案 课前5分钟，课堂5分钟展示点评疑点
温馨提示：
教材P60渗透实验的观察与分析
温馨提示：
教材P63资料分析
升华案（20分钟）5分钟小组合作探究，15分钟展示点评
探究思路
显微镜观察植物细胞
细胞壁
细胞质
液泡膜
细胞液
细胞核
原生质层
探究思路：
小组实验质壁分离与
质壁分离复原实验
巩固案（15分钟）5分钟小组合作探究，10分钟展示点评
知识拓展：
发生质壁分离复原的常见实例：
硝酸钾溶液，尿素溶液，乙二醇溶液第四章第三节 物质跨膜运输的方式
[大成目标] (目标解读及课堂组织2分钟)
1．通过举例掌握物质跨膜运输方式的类型及特点；(重点)
2．采用比较法掌握被动运输与主动运输方式的异同点；(重点)
3．正确解读坐标数据图表;（难点）
4．联系生活实际，认识物质跨膜运输的意义。
[使用说明]
1.依据学习目标进行预习，完成以下内容。
2.用红笔做好疑难标记，以备讨论。
一．物质跨膜运输的方式
1．物质跨膜运输的方式有：顺浓度梯度的扩散称 被动运输 ，
逆浓度梯度的扩散称 主动运输 。
2．被动运输包括 自由扩散 和 协助扩散。
自由扩散：物质通过简单的 扩散作用 进出细胞。
协助扩散：进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散。
3．主动运输：物质分子从 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 能量
二．大分子物质出入细胞的方式
1．大分子物质出入细胞的方式有 胞吞 和 胞吐
2. 胞吞和胞吐的进行要依赖于细胞膜的 流动 性。
3.胞吞和胞吐需要消耗能量。
三．物质跨膜运输的特点
(1) 物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的。
(2) 细胞对于物质的输入和输出有选择透过性。
(3) 说明问题: 细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜
一．被动运输和主动运输的比较
运输方向 是否需要载体蛋白 是否需要能量 图例 表示曲线 举例
被动运输 自由扩散 高浓度↓低浓度 不需 不需 O2、CO2水、甘油乙醇等
协助扩散 高浓度↓低浓度 需 不需 红细胞吸收葡萄糖
主动运输 低浓度↓高浓度 需 需 无机盐离子、氨基酸、肾小管吸收葡萄糖等
二．典例训练
1.(B级)物质进入细胞都要穿过细胞膜，不同物质穿过细胞膜的
方式不同。下图表示在一定范围内物质进入细胞膜的三种
不同情况。请据图分析回答下面的问题
⑴ A、B、C表示的物质运输方式分别是自由扩散、协助扩散和主动运输。
⑵ 乙醇、CO2、氨基酸进入细胞的方式分别是自由扩散、自由扩散和主动运输
2．(C级)如图是物质进出细胞的三种方式的模式图：
（黑点代表物质分子），据图回答：
⑴图甲、乙、丙分别表示自由扩散、主动运输、协助扩散。
⑵物质进出细胞需要消耗能量的是乙，O2从肺泡扩散到血液中的方式是甲，物质进出细胞需要载体而不消耗能量的是丙。
⑶与甲方式相比，丙方式的主要特点是需要借助载体蛋白，该物质是在细胞内
的核糖体上合成的。与丙相比，乙方式的不同之处是需要能量，主要来自
于线粒体（细胞器）。
⑷加入呼吸抑制剂后抑制线粒体的活动，乙方式将会受到影响。
[课堂小结]（3分钟）
本节课的完成情况
本节课的反馈
本节课的收获
基础案 课前5分钟，课堂5分钟展示点评疑点
学法指导：
阅读教材P70——72
升华案（20分钟）5分钟小组合作探究，15分钟展示点评
探究思路：
小组讨论对比
外 细胞膜 内
运输速率
物质浓度差
外 细胞膜 内
运输速率
物质浓度差
外 细胞膜 内
载体
蛋白
能量
细胞内物质浓度
时间
细胞外物质浓度
巩固案（15分钟）5分钟小组合作探究，10分钟展示点评
思路点拔：
读懂坐标自变量与因变量的关系
物质浓度差
运输速率
物质浓度差
运输速率
时间
细胞内物质浓度
细胞外物质浓度
A
B
C
思路点拔：
读图识图中特征
丙
乙
甲
载体
蛋白
外 细胞膜 内
载体
蛋白
外 细胞膜 内
外 细胞膜 内第四章第二节 生物膜的流动镶嵌模型
[大成目标] (目标解读及课堂组织2分钟)
1.通过对生物膜结构的探索历程，了解的生物膜结构；
2.通过建立生物膜模型的过程，掌握生物膜的流动镶嵌模型学说的基本内容；（重点）
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；（难点）
4.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。
[使用说明] 1.依据学习目标进行预习案，完成以下内容。
2.用红笔做好疑难标记，以备讨论。
1、对生物膜结构的探索历程
19世纪末，欧文顿的实验和推论：膜是由糖类 组成的；
20世纪初，科学家的化学分析结果，指出膜主要由脂质 和 蛋白质 组成；
1959年罗伯特森提出的“三明治”结构模型：所有生物膜都由 蛋白质---脂质---蛋白质
三层结构；
1970年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞膜具有流动性；
1972年，桑格和尼克桑 提出了流动镶嵌模型 。
2、流动镶嵌模型的基本内容
⑴ 基本支架：磷脂双分子层。其中磷脂分子的亲水性头部在外侧 ，疏水性的尾部在内侧
⑵ 磷脂双分子层具有流动性。
⑶ 蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的 部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的 贯穿于整个磷脂双分子。
⑷ 大多数的蛋白质分子也是可以运动的。体现了膜的流动性。
(5) 特殊结构——糖蛋白：位于细胞膜的 外 表面， 由 蛋白质 和 糖类 结合形成，与
细胞间识别 有关，在消化道和呼吸道上皮细胞表面的还有 保护 和 润滑作用。
(6) 除糖蛋白外,细胞膜表面还有 糖类 和 脂质 合成的 糖脂
1、对生物膜结构的探索历程
时间 科学家 科学实验 假说
19世纪末 欧文顿 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 膜是由脂质组成的
1925年 两位荷兰科学家 从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，面积是细胞膜的2倍 细胞膜中脂质为连续的两层
1959年 罗伯特森 在电镜下看到细胞膜由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构构成 生物膜为三层静态统一结构
1970年 弗雷和埃迪登 分别用绿色和红色荧光染料标记两种细胞的蛋白质，并将两细胞融合，发现荧光均匀 细胞膜具有流动性
1972年 桑格和尼克森 在新的观察和实验证据基础上 提出流动镶嵌模型
2. 右图表示细胞某一部分的亚显微结构，
请根据图回答下面的问题：
（1）图示为 细胞膜 的亚显微结构；
（2）图中①、②、③、④表示的化学物质分别是
磷脂 、 蛋白质 、 糖蛋白和 糖类 ；
（3）这种结构的主要特点是 流动性
其生理特性是 选择透过性 ；
（4）②、③在①上的排布方式是:
有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部
嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双
分子。
3.根据细胞膜的化学成分和结构特点，
分析下列材料并回答有关问题：
(1)1895年Overton在研究各种未受精卵细胞的通透性时，发现脂溶性物质容易透过细胞膜，不溶于脂类的物质透过细胞膜十分困难。这表明组成细胞膜的主要成分中有脂类分子。
(2)1925年Gorter Grendel用丙酮提取红细胞膜的类脂，并将它在空气一水接面上展开时，这个单层分子的面积相当于原来红细胞表面积的两倍。由此可以认为细胞膜由磷脂双分子层(或两层磷脂分子)组成。
(3)科学工作者用绿色和红色荧光染料，分别标记人和鼠的细胞膜上的蛋白质，然后将两个细胞融合成一个细胞。起初，一半膜发绿色荧光，另一半膜发红色荧光。一段时间后，两种颜色的荧光点均匀分布，如下图所示：
① 该实验结果说明细胞膜具有一定的流动性，这是因为蛋白质分子的运动性引起的 。
② 若在两个细胞融合成一个细胞后，将融合细胞置于0℃条件下保持40分钟，则融合细胞仍是一半膜发绿色荧光，另一半膜发红色荧光，这说明蛋白质分子的活动受温度的影响。
1.(A级)生物膜的流动镶嵌模型认为生物膜是 ( C )
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．①③ B．②④ C．①④ D．②③
2. (A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 ( B )
A．选择透过性 B．一定的流动性
C．保护性 D．主动运输
3. (A级)关于细胞膜流动性的叙述，正确的是 ( D )
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
4. (A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 （ B ）
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
5. (B级)苋菜的细胞液中有一些红色的物质，无论用清水怎么洗，清水仍不见红色物质，但若把苋菜放入沸水中一烫，水立刻变成红色。这个现象是因为 （ A ）
A. 水使细胞膜失去选择透过性
B. 在清水中细胞膜没有选择透过性
C. 沸水中色素分解成小分子物质
D. 在清水中没有物质出入
6. (B级)科学家将哺乳动物或人的成熟红细胞放进蒸馏水中，造成红细胞破裂出现溶血现象，再将溶出细胞外的物质冲洗掉，剩下的结构在生物学上称为“血影”，那么，血影的主要成分有 （ D ）
A．无机盐、蛋白质 B．蛋白质、糖类 C．脂肪、蛋白质 D．脂质、蛋白质
7. (B级)一般在光学显微镜下看不到植物细胞的细胞膜，而在下列哪种情况下，可以看到细胞膜 （ B ）
A．细胞进行分裂时 B．发生质壁分离时
C．显微镜视野调亮时 D．细胞吸收水和离子时
8 (B级)下列生物中，没有细胞膜的生物是 （ D ）
A 颤藻 B 大肠杆菌 C 酵母菌 D 烟草花叶病毒
9. (B级)一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入一相邻细胞叶绿体基质内，共穿过的磷脂分子层数是 （ D ）
A、5 B、6
C、10 D、12
10. (C级)细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型决定有着密切关系的化学物质是 （ A ）
A、糖蛋白 B、磷脂 C、脂肪 D、核酸
11. (C级)下列结构中不含磷脂的细胞器是 （ C ）
A、核糖体和染色体 B、线粒体和中心体 C、核糖体和中心体 D、高尔基体和内质网
12. (C级)细胞膜具有选择透过性，与这一特性密切相关的成分是 （ C ）
A.磷脂 B.糖蛋白 C.蛋白质 D.磷脂、蛋白质
13. (C级)下列物质中，易通过细胞膜的是 （ B ）
A．淀粉 B．脂肪酸 C．蛋白质 D．糖类
14. (C级)一位科学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的厚度变小而面积增大，这是由于细胞膜的什么特性所决定的？ （ B ）
A.是选择透过性膜 B.具有一定的流动性
C.具有专一性 D.具有运输物质的功能
[课堂小结]（3分钟）
本节课的完成情况
本节课的反馈
本节课的收
基础案 课前5分钟，课堂5分钟展示点评疑点
学法指导:
阅读教材P65——67由实验现象推导结论
升华案（20分钟）5分钟小组合作探究，15分钟展示点评
探究思路：
此题探究细胞膜流动镶嵌模型
点拨：
细胞膜结构特点流动性
巩固案（15分钟）5分钟小组合作探究，10分钟展示点评
解题关键：
高温使载体蛋白失活
解题思路：
线粒体和叶绿体均为双层膜
