高中生物一轮复习 第4章 细胞的物质输入和输出导学案 新人教版必修1.docx
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高中生物一轮复习第4章细胞的物质输入和输出导学案新人教版必修1
细胞的物质输入和输出
第1节物质跨膜运输的实例
【教学目标】
1.知识目标
（1）举例说出细胞膜是选择透过性膜；
（2）说出细胞在什么情况下吸水和失水。
2.能力目标
（1）熟练制作临时装片和操作显微镜观察；
（2）通过探究实验了解植物细胞的吸水和失水；
（3）根据资料分析了解其他物质跨膜运输的情况从而获得总体体会；
3.情感目标
尝试提出问题，作出假设，感受科学的严谨性。
【教学重点】举例说出细胞膜是选择透过性膜；
【教学难点】理解细胞吸水和失水的原理。
【新知预知】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。
1．渗透吸水的原理
（1）渗透作用：
渗透作用是指的扩散。
（2）发生渗透作用的条件：
一是，二是即一个完整的渗透系统，由两个溶液体系（A和B），以及在两者中间的组成。
（3）原理：
当溶液浓度时，水分就通过半透膜由B流向A；当溶液时，水分就通过半透膜由A流向B；当溶液时，则处于动态平衡状态。
一、动物细胞的吸水和失水（动物细胞吸水和失水的条件）
1外界溶液浓度____________细胞质浓度时，细胞吸水膨胀。
2外界溶液浓度____________细胞质浓度时，细胞失水皱缩。
3外界溶液浓度____________细胞质浓度时，水分进出细胞处于动态平衡。
二、植物细胞的吸水和失水
1.结构
（1）细胞壁：
_____________，即水分子和溶解在水里的物质都能自由通过。
（2）原生质层：
_________、________________以及_________________________。
相当于一层________________。
（3）细胞内的液体环境：
主要指液泡内的__________。
2.条件：
成熟植物细胞中具有液泡。
3.验证
（1）质壁分离：
当细胞液的浓度__________外界溶液的浓度时，细胞液的水分就透过_______进入外界溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。
由于原生质层比细胞壁的__，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开。
（2）质壁分离复原：
将已发生质壁分离的细胞放在外界溶液浓度比较低的环境中，外界溶液中的水分就透过_____________进入细胞液中，整个原生质层就慢慢恢复成___________。
4.在一定的外界溶液中成熟的植物细胞是相当于系统，请标注1细胞壁、2细胞膜、3液胞膜、4细胞膜和液胞膜之间的细胞质、5原生质层、6细胞液
三、物质跨膜运输的其他实例
1.对无机盐的吸收实例
（1）水稻和番茄对同一种离子的吸收量_______________。
（2）水稻和番茄对_____________的吸收量不同。
（3）人体甲状腺滤泡上皮细胞可以_____________从血液中吸收碘。
（4）不同微生物对不同矿物质的吸收表现出________________。
2.细胞膜和其他生物膜都是___________________膜，可以让___________自由通过，细胞选择吸收的一些________________也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。
3．区别几组易混淆的概念
（1）渗透与扩散：
扩散即自由扩散，是指物质从相对含量的地方到相对含量的地方的自由运动。
习惯上，多指非溶剂物质的运动。
渗透作用是的扩散。
可见，渗透是扩散的一种特殊方式。
（2）半透膜与选择透过性膜：
前者是指某些物质可以透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。
能否通过半透膜往往取决于。
后者是指细胞膜等生物膜，由于膜上有等结构，且不同膜上不同，因此对物质吸收与否和吸收多少具有选择性。
当细胞死亡时，细胞膜等生物膜的选择透过性变为。
4．细胞膜是一种选择透过性膜
（1）可以自由通过。
（2）被选择的也可以通过。
（3）其他不能通过。
（4）其他生物膜也具有该特性。
【重点问题探究】使用说明：
①将自学中遇到的问题同桌交流，用红笔做好标记。
②小组交流,总结本组内的看法和观点，组长做好记录，准备展示和点评。
1．在给病人输液时，使用质量分数为0.9%的NaCl溶液（生理盐水）溶解药剂，若输蒸馏水或用质量分数为9%NaCl溶液，会出现怎样的后果？
对农作物施肥过多，为何会造成“烧苗”现象？
在腌制糖醋萝卜时，为什么加入少量的醋酸会缩短腌制时间？
这些生活中实例都与细胞的吸水和失水，以及细胞膜的选择透过性密切相关。
一、观察课本60页问题探讨中的渗透现象示意图，回答问题。
讨论：
1．漏斗的液面为什么会上升？
2．如果用一层纱布来代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会上升吗？
3．如果烧杯内是同浓度的蔗糖溶液，结果又会怎样呢？
总结：
通过以上问题，得出发生渗透现象的条件：
____________________________
水分的流动方向：
___________________。
二、动物细胞的吸水和失水
1．哺乳动物红细胞的吸水失水现象
当外界溶液的浓度比细胞质的浓度低时，细胞____________________。
当外界溶液的浓度比细胞质的浓度时，细胞____________________。
当外界溶液的浓度比细胞质的浓度低时，细胞____________________。
2．动物细胞相当于一个渗透装置。
动物细胞的吸水和失水取决于_________________________________，____________相当于半透膜。
3．医生给病人进行静脉注射时，常常使用0.9%的生理盐水和5%葡萄糖溶液，为什么？
4.连续嗑瓜子、喝浓度高的饮料会感觉口渴，为什么？
三、植物细胞的吸水和失水
1．植物细胞的吸水和失水现象
当________________________时，植物细胞失水，出现________________现象。
当______________________________时，植物细胞吸水。
2．植物细胞相当于一个渗透装置。
植物细胞的吸水和失水取决于_________________________________，
____________（包括__________、________、___________________）相当于半透膜。
3.把植物细胞和动物细胞放到清水里，结果是否相同？
说明理由。
4.根据所学的知识，谈谈你对“合理施肥”的理解.
四、物质跨膜运输的其他实例
1.资料一
根据左侧资料一中的图形可以得出哪些结论:
（1）____________________________
（2）____________________________
（3）___________________________
2.资料二:
人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力.血液中的碘的质量浓度为250mg/L,而甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液高20-25倍.
根据资料二得出的结论:
__________________________________
【小结】
细胞膜的功能：
与外界分隔、控制物质进出、细胞间信息交流
渗透作用条件：
1.半透膜2.膜两侧存在浓度差
细胞的吸水和失水
动物细胞当外界浓度低于细胞质浓度，吸水膨胀甚至破裂；
（细胞膜相
当于半透膜）当外界浓度高于细胞质浓度时，失水皱缩
植物细胞当外界浓度高于细胞液浓度，失水发生质壁分离；
（原生质层相
当于半透膜）当外界浓度低于细胞液浓度，吸水发生质壁分离复原
结合其他实例，细胞对物质的输入和输出有选择性。
结论：
细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。
细胞液：
液泡内的液体
原生质层：
细胞膜、液泡膜、两层之间的细胞质
【牛刀小试】
1.细胞的吸水和失水是水分子跨膜运输的过程。
关于这句话的理解中，错误的是
A．细胞吸水是水分子从单位体积中水分子多的一侧向水分子少的一侧运输
B．细胞失水是水分子顺相对含量梯度跨膜运输的过程
C．细胞吸水和失水都是水分子顺相对含量梯度跨膜运输的过程
D．细胞吸水和失水都是水分子从溶液浓度高的一侧向浓度低的一侧运输
2.决定红细胞吸水或失水多少的条件是
A．细胞内外溶液的浓度差B．细胞膜两边酶的浓度
C．细胞膜两边分子运动的速度D．细胞内外溶质分子的运动速度
3.当你连续嗑带盐的瓜子，你的口腔和唇的黏膜会有干涩的感觉。
其原因是
A．口腔和唇的黏膜细胞质浓度大于细胞外液浓度，细胞失水
B．口腔和唇的黏膜细胞质浓度小于细胞外液浓度，细胞失水
C．口腔和唇的黏膜细胞质浓度大于细胞外液浓度，细胞吸水
D．口腔和唇的黏膜细胞质浓度小于细胞外液浓度，细胞吸水
4.下图表示某植物相邻的3个细胞，其细胞液浓度依次是a>b>c。
下列各图中，能正确表示它们之间水分子渗透方向的是
5.人的红细胞浸在浓度为X的食盐水中，既不吸水也不失水；而浸在浓度为Y的食盐水中，红细胞破裂；浸在浓度为z的食盐水中，红细胞收缩。
则这3种食盐水的浓度大小依次为
A．x>y>zB．y>x>zC．z>y>xD．z>x>y
6.植物原生质层是指
A．细胞质B．细胞膜和液泡膜
C．细胞膜和液泡膜之间的物质D．细胞膜和液泡膜及两层膜之间的物质
7.右图所示，在u形管中部c处装有半透膜，在a侧加入细胞色素分子（一种蛋白质）的水溶液（红色），B侧加入清水，并使a、b两侧液面高度一致。
一段时间后，实验结果将是
A．a、b液面一致，b侧无色B．a、b液面一致，b侧红色
C．a液面低于b，b侧无色D．a液面高于b，b侧无色
8.下列关于生物膜选择透过性的叙述中，正确的是
A．水分子可以自由通过，大分子不可以通过，小分子、离子可以通过
B．水分子可通过，一些离子和小分子可通过，而其他离子、小分子、大分子则不能通过
C．水分子顺相对含量梯度运输，离子和小分子逆相对含量梯度运输
D．水分子、一些离子和小分子顺相对含量的梯度运输，其他离子逆相对含量的梯度运输，大分子则不能通过
9.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
10.将洋葱鳞片叶放在0．45g／mL的蔗糖溶液中，细胞发生质壁分离；放在O．35g／mL的蔗糖溶液中，细胞有胀大趋势；放在o．4g／mL的蔗糖溶液中，细胞似乎不发生变化。
这表明
A.洋葱鳞片叶表皮细胞已经死亡B.细胞膜不允许水分子自由通过
C.蔗糖分子进入细胞，导致渗透平衡D.细胞液浓度约为0．4g／mI。
11.观察在0.3g／mI．蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞，发现中央液泡逐渐变小，说明
A.细胞壁相当于一层半透膜B.洋葱表皮细胞是活的
C.此时蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度D.细胞壁收缩导致中央液泡失水
12.已知鱼鳔是一种半透膜。
若向鱼鳔内注入适量的20%蔗糖溶液、排出鱼鳔内的空气，扎紧开口，将其浸没在盛有10%蔗糖溶液中，下列能正确表示烧杯内蔗糖溶液浓度随时间变化趋势的图是
13.右图为渗透作用实验，开始如图
（一），A代表清水，B、C代表蔗糖溶液，过一段时间后结果如图
（二），漏斗管内液面不再发生变化，H1、H2表示漏斗管内液面与清水的高度差。
下列说法错误的是
A．图
（一）中B的浓度大于C的浓度
B．图
（二）中B的浓度等于C的浓度
C．图
（一）中A中水分子扩散到B的速率大于A中水分子
扩散到C的速率
D．图
（二）中A中水分子扩散到B的速率等于B中水分子
扩散到A的速率
14.右图表示以洋葱表皮为材料，0.3g·mL—l蔗糖溶液、0.5g·mL—l蔗糖
溶液、0.3g·mL—1尿素溶液及清水进行相关实验（时间m表示开始用
四种溶液分别处理洋葱表皮；时间n表示都用清水处理洋葱表皮），
测得该细胞原生质体体积变化，图中代表尿素溶液处理结果的是
A．aB．bC．cD．d
15．图示是洋葱鳞片叶表皮细胞的示意图。
请据图回答：
（1）图中①～⑥的名称分别是：
①，②，③，
④，⑤，⑥
（2）原生质层是由（填号码）组成的。
（3）图中①主要由纤维素和果胶组成，它的透性为的，而原生质层可看做是一层膜。
（4）将紫色洋葱鳞片叶表皮的临时装片置于显微镜下观察，可看到表皮细胞中紫色的，原生质层紧紧地细胞壁。
如从盖玻片的一侧滴入0．3g／mL的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引，使盖玻片下面的洋葱鳞片叶表皮细胞浸入到蔗糖溶液中，则可看到液泡因而逐渐变，使和分离，这种现象叫。
在两者的分离空间中充满了。
这时，如在盖玻片的一侧滴入清水，在另一侧用吸水纸吸引，使洋葱鳞片叶表皮浸在清水中，则可看到液泡因而逐渐变，和逐渐恢复原状，这种现象叫。
（5）上述实验可以证明，当外界溶液的浓度（“高于”、“低于”、“等于”）细胞液的浓度时，植物细胞就通过渗透作用水；反之，当外界溶液的浓度（“高于”、“低于”、“等于”）细胞液的浓度时，植物细胞就通过渗透作用水。
选择题答案表：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
我的困惑：
我的反思：
班级姓名
第2节生物膜的流动镶嵌模型
【教学目标】
1.知识目标
（1）简述生物膜的结构
（2）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
（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
2.能力目标
尝试提出问题，作出假设
3.情感目标
探讨在建立生物模型的过程中，实验技术的进步所起的作用
【教学重点】流动镶嵌模型的基本内容。
【教学难点】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。
【新知预知】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、对生物膜结构的探索历程
1．19世纪末，欧文发现细胞膜对不同的物质的通透性不一样：
凡是可以溶于脂质的物质，比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。
提出膜是由__________组成的。
2．科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来。
化学分析表明：
膜的主要成分是__________和______________。
3．1925年，两位荷兰科学家用_______从人的红细胞中提取脂质，在空气——水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面的2倍。
由此得出结论：
细胞膜的中的脂质分子的排列是__________________________.
4．蛋白质在脂双层的位置
（1）20世纪40年代曾有科学家推测_________________________________。
直到50世纪，_____________,罗伯特森在电镜下看到了细胞膜的清晰的___________________-的三层结构，他提出的生物模型是________________________________________________。
他把生物膜描述为________的统一结构。
（2）20世纪60年代以后，科学家对________________的观点提出了质疑。
随着新技术的运用，科学家发现膜蛋白在细胞膜的位置_____________________________________.
5．证明细胞的物质是不断运动的
1970年，科学家用发绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的___________,用红色荧光的染料标记人细胞表面的____________,将小鼠细胞和人的细胞___________。
刚融合时，融合细胞______________________________________,在37下经过40分钟，两种颜色的荧光_______。
这一实验及相关的其他实验证据表明_______________________________。
6．在新的观察和实验的基础上提出了新的生物模型，现在为大多数人所接受的模型是1972年__________和__________提出的_______________________。
二、流动镶嵌模型的基本内容
1．内容：
流动镶嵌模型认为：
____________________构成了膜的基本支架，这个支架__________。
磷脂双分子层是______________________,具有__________。
蛋白质分子有的____________、有的__________________,有的____________________。
大多数蛋白质也是可以_____________。
2．结构特点：
功能特性：
3．在细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的_________，叫做_______。
它在细胞生命活动中具有重要的功能，尤其是与___________有密切的关系。
除此之外，细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合成的_______。
【重点问题探究】使用说明：
①将自学中遇到的问题同桌交流，用红笔做好标记。
②小组交流,总结本组内的看法和观点，组长做好记录，准备展示和点评。
对生物膜结构的探索历程
（1）从生理功能入手的科学探究
实验一：
1895年E.Overton用植物细胞研究细胞膜的通透性。
他选取用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次的研究，发现：
脂溶性分子易透过细胞膜；而非脂溶性分子则难以通过。
问题①：
你能推测出什么结论？
问题②：
最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？
问题③：
在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？
实验二：
20世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，发现细胞不但会被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶（能专一地分解蛋白质的物质）分解。
问题①：
你能推测出什么结论？
问题②：
在此实验中为什么要选用红细胞膜来进行分析？
实验三：
1925年，两位荷兰科学家E.Gorter和F.Grendel作了丙酮抽提红细胞膜脂质实验：
将抽提出的脂质在空气—水界面上铺成单分子层，测得其分子所占的面积相当于所用的红细胞表面积的2倍。
问题①：
你能推测出什么结论？
问题②：
细胞膜中的脂质为什么会排列为连续两层呢？
细胞膜中的磷脂分子会排列成怎样两层呢？
讨论①：
为什么用丙酮提取脂质?
讨论②：
磷脂为什么在空气-水界面上铺展成单分子层?
讨论③：
对膜的研究为什么是从生理功能入手？
（2）单位膜模型的提出
实验四：
1959年，J.D.Robertsen根据电镜下观察到的细胞膜暗—亮—暗的三层结构，提出单位膜结构模型。
问题①：
单位膜结构的主要内容是什么？
问题②：
单位膜结构有什么缺陷？
问题③：
有哪些证据证明细胞膜中的物质是不断运动的呢？
（3）新技术带来新模型
实验五：
展示1970年L.D.Frye和H.Edidin的人——鼠细胞融合实验。
问题①：
该实验表明什么？
问题②：
根据已有的生物知识或生活经验，你能列举哪些证明细胞膜具有流动性的证据。
实验六：
动物细胞吸水膨胀时，磷脂双分子层的厚度变小。
问题：
说明什么？
实验七：
展示1972年桑格和尼克森提出的流动镶嵌模型示意图
问题①：
细胞膜的组成成分？
问题②：
细胞膜的基本支架？
问题③：
蛋白质分子在磷脂双分子层上如何排布的？
问题④：
细胞膜的结构特点和功能特性？
【小结】
一、对生物膜结构的探索历程
1895年：
欧文顿，膜是由脂质组成的
20世纪初：
膜的主要成分是脂质和蛋白质1972年，桑格和
1925年：
脂质为连续的两层尼克森提出：
流动
1959年：
三层结构，静态的统一结构镶嵌模型
1970年：
细胞膜具有流动性
二、流动镶嵌模型的基本内容
1.组成成分：
2.基本支架：
3.蛋白质分布：
4.结构特点：
（磷脂分子、蛋白质都可以运动）
5.功能特点：
膜上的糖与蛋白质的结合称糖蛋白，用于细胞间识别
【牛刀小试】
1．对细胞膜的选择透过性起主要作用的物质是
A．水B.糖类C.蛋白质D.磷脂
2.细胞膜具有流动性，这种结构特点是指
A.整个细胞膜具有流动性B.细胞膜上磷脂是静止的，蛋白质具有流动性
C.细胞膜中磷脂和蛋白质都具有流动性D.细胞膜上蛋白质是静止的，磷脂具有流动性
3.脂质能够优先通过细胞膜，这是因为
A.细胞膜以磷脂双分子层为支架B.细胞膜上有搬运脂质物质的载体蛋白
C.细胞膜外有一层糖蛋白D.磷脂分子和蛋白质分子大都可以运动
4.下列关于细胞膜的叙述中，不正确的是
A.细胞膜的结构特点对它完成各种生理功能非常重要B.细胞膜表面的糖蛋白具有特异性
C.细胞膜与细胞内其他膜结构有结构和功能上的联系D.细胞膜的功能特性是具有流动性
5.为了检测麦种的质量，将100粒浸入红墨水中，2h后用刀片纵剖开，发现胚乳被染红95%，胚被染红32%，因而断定麦种的发芽率太低。
下列对次检测原理的最正确的解释是
A.胚和胚乳都具有选择透过性，细胞不需要的色素即不会被吸收和吸附
B.胚如果是活细胞，红色素就不会被选择吸收
C.胚乳的活细胞少，对色素不具有选择吸收作用
D.胚乳没有细胞结构，主要成分是淀粉，可吸附色素
6.下面有选择透过性作用的是哪一组细胞
①食用的糖醋蒜的细胞②蚕豆叶的表皮细胞③植物的根毛细胞④人口腔上皮细胞⑤用盐酸解离的洋葱根尖细胞
A.①②③B.②③⑤C.①④⑤D.②③④
7.下列物质中，易通过细胞膜的是
A.淀粉B.脂肪酸C.蛋白质D.糖类
8.细胞内的下列结构中含有脂质成分最多的是
A.细胞膜B.核糖体C.细胞液D.核液
9.下列有关膜的叙述，错误的是
A.细胞膜主要由蛋白质分子和磷脂分子组成
B.核膜和内质网膜在结构上有密切联系
C.线粒体膜和叶绿体膜中的蛋白质分子是相同的
D.细胞膜中的大多数蛋白质分子和磷脂分子不是静止的
10.根毛细胞的细胞液浓度最大的植物，分布在
A.热带雨林B.荒漠C.草原D.森林
11.线粒体、叶绿体和内质网都具有的结构是
A.基粒B.基质C.膜结构D.少量DNA
12.下列结构中，不含磷脂的是
A.线粒体B.高尔基体C.核糖体 D.内质网
13.变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些白细胞能吞噬病菌，这些生理过程的完成都依赖于细胞膜的
A.保护作用B.一定的流动性C.主动运输D.选择透过性
14.下列关于细胞膜的叙述中，不正确的是
A.细胞膜的结构特点对它完成各种生理功能非常重要
B.细胞膜表面的糖蛋白具有特异性
C.细胞膜与细胞内其他膜结构有结构和功能上的联系
D.细胞膜的功能特性是具有流动性
15.下列有关生物膜的叙述中，不正确的是
A.各种生物膜的化学组成和结构完全相同
B.不同细胞器或细胞结构的生物膜之间是可以相互转变的
C.对生物膜的研究已进入分子水平
D.细胞内的生物膜既各司其职，又相互协作，共同完成细胞的生理功能
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