山东省武城县第二中学高中生物《4.3物质跨膜运输的方式》学案 新人教版必修1.doc

第四章 第三节 物质跨膜运输的方式课型：新授课 编号：1223 使用范围：高一年级 日期：2012-11-15 【学习目标】1.说明物质进出细胞的方式及特点；2.正确解读坐标数据图表；3.阐述主动运输对细胞生活的意义。【重点难点】重点：1.物质进出细胞的方式； 2. 胞吞和胞吐。难点：主动运输。【知识链接】1.生物膜的成分及结构特点。2.扩散：是物质从相对含量多的地方到相对含量少的地方的自由运动，如溶解。3.载体蛋白位于细胞膜上，它能与特定的分子或离子，如糖类、氨基酸，或金属离子等结合，将这些分子或离子从膜的一侧转运到另一侧。载体蛋白具有高度的特异性，一种载体蛋白通常只能转运一类分子或离子。载体蛋白与分子或离子的结合是可逆的，即它转运到一侧后，就会与所运载的分子或离子分离。载体蛋白的转运速率与分子在膜两侧的浓度梯度的大小有关。【预习导学案】物质进出细胞，既有 的扩散，统称为 ；也有 的运输，称为 。一、被动运输包括 和 1.自由扩散：物质通过简单的 进出细胞。方向：物质分子从 一侧运动到 一侧。条件：该物质在细胞膜两侧的溶液中存在 。举例： 2.协助扩散：进出细胞的物质借助 的扩散。方向：物质分子从 一侧运动到 一侧。条件：该物质在细胞膜两侧溶液有 ，且有 的协助。 举例： 二、主动运输1.物质从 一侧运输到 一侧，需要 的协助，同时还需要消耗细胞内 。方向：物质分子从 一侧运动到 一侧。条件：需要 协助，还需要细胞化学反应所释放的 。2.意义：能够保证活细胞按照生命活动的需要， 吸收所需要的 ，排出代谢产生的 和对细胞 的物质。3.实例： 三、胞吞和胞吐1.胞吞：大分子附着在细胞膜表面，这部分细胞膜内陷形成 ，包围着大分子，然后小囊从细胞膜上分离下来，形成 ，进入细胞内部。2.胞吐：细胞需要 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除。3.对于蛋白质这样的大分子物质是以 和 方式进出细胞的，这种方式的进行依赖细胞膜的 。【教学导学案】一、物质出入细胞的方式比较1. 自由扩散、协助扩散和主动运输的比较自由扩散、协助扩散和主动运输的异同物质进出细胞的方式被动运输主动运输kk细胞膜内外物质浓度的高低是否需要载体是否需要能量图例举例表示曲线细胞外浓度细胞外浓度细胞内浓度时间思考1：影响自由扩散的因素是 ；影响协助扩散的因素是 和 ；影响主动运输的因素是 、 和 。2.根据曲线图的判断所属类型的运输方式。细胞内外浓度差运输速度细胞内外浓度差运输速度加入呼吸抑制剂后曲线会发生变化的是，原因是。【特别提醒】要确定某种物质的运输方式，必须抓三个关键：分析被运输的物质是否通过细胞膜；明确被运输物质微粒的性质(大分子、小分子、离子)；分析物质通过细胞膜的转运方向(高浓度低浓度，低浓度高浓度)，是否需要载体协助，是否需要消耗能量。变式训练1.红细胞吸收无机盐和葡萄糖的共同点是( ) a.都可以从低浓度一边向高浓度一边 b.都需要供给atp c.都需要载体协助 d.既需要载体协助又需要消耗能量拓展提高1.氧气透过肺泡进入毛细血管的过程是( )a.全部为主动运输 b.大部分为扩散作用，少部分为主动运输c.全部为扩散作用 d.少部分为扩散作用，大部分为主动运输二、影响跨膜运输的因素1.影响自由扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。2.影响协助扩散的因素（1）细胞膜内外物质的 （2）细胞膜上运载物质的 3.影响主动运输的因素（1） ：是细胞膜上的一类蛋白质。 载体具有 ，不同物质的载体不同，不同生物细胞膜上的载体的种类和数目也不同。 载体具有 ，当细胞膜上的载体全部参与物质的运输时，细胞吸收该载体运载的物质的速度不再随物质浓度的增大而增大。（2）能量：凡能影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温度等。主动运输的意义：变式训练2.用呼吸抑制剂处理红细胞，则下列物质吸收量显著减少的一组 ( )a.葡萄糖、氨基酸 b.k+、氨基酸 c.o2、h2o d.甘油、脂肪酸拓展提高2.线粒体dna上的基因所表达的酶与线粒体功能有关。若线粒体dna受损伤，则下列细胞的功能受影响最大的是（ ）a.红细胞吸收葡萄糖 b.小肠上皮细胞吸收水 c.神经细胞吸收k+ d.肺泡细胞吸收氧气三、胞吞和胞吐（一）胞吞1.过程：大分子附着在细胞膜表面，这部分 内陷形成 ，包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来，形成 ，进入细胞内部。2.举例： （二）胞吐1.过程：大分子先在细胞内形成 ，囊泡移到细胞膜处，与细胞膜 ，将大分子排出细胞。2.举例： 思考2：人体的白细胞能吞噬入侵的细菌、细胞碎片及衰老的红细胞，这是细胞的什么作用？对人体有什么意义？思考3：胞吞、胞吐穿过了几层生物膜？ 思考4：胞吞、胞吐需要消耗能量吗？ 思考5：胞吞、胞吐体现了细胞膜的什么特点？ 变式训练3. 神经细胞间可以通过一种特殊的介质来传递信息，含有传递分子的囊泡与神经细胞的质膜融合之后再打开，将传递分子释放到神经细胞之外，这属于 ( )a.主动运输 b.协助扩散 c.胞吐 d.胞吞拓展提高3.我国首次发现了一种“穿肠蛋白质”(可被肠道直接吸收)，为许多药物的利用提供了一条新途径。穿肠蛋白质被肠道吸收的方式是 ( ) 自由扩散 被动运输 主动运输 以上都不是a. b c. d【检测与反馈】一、选择题：1.下列物质中，不能横穿细胞膜进出细胞的是 ( ) a维生素d b水和尿素 c.氨基酸和葡萄糖 d酶和胰岛素2.浸入1 moll kno3溶液中的洋葱表皮细胞，会产生质壁分离和质壁分离复原的现象。在此过程中，物质进出细胞的方式先后有 ( ) a.主动运输和自由扩散 b.自由扩散和主动运输 c.自由扩散、协助扩散、主动运输 d.自由扩散、主动运输、自由扩散3.图中的哪一条曲线能说明红细胞运输葡萄糖的速度与血浆中葡萄糖的浓度之间的关系 4.如图表示人体内某物质透过细胞膜的速度与该物质在溶液中的浓度的关系。该物质( )a.是脂溶性的 b.过膜方式为主动运输 c.过膜时必须与膜上载体结合 d.过膜时必须消耗能量5.某一细胞能通过细胞膜从环境中吸收m物质，进行实验得到如下结果：当细胞中m物质浓度高于溶液中m物质浓度时，也会发生m物质的吸收；只有在氧气存在的条件下才会发生m物质的吸收；m物质的吸收存在最大值，且吸收结束时膜两侧存在m物质的浓度差；m物质的吸收随着温度而变化，且有一定的最适温度。m物质的吸收为主动运输的判断依据是 ( ) a. b c. d.6.生物膜的“蛋白质一脂质一蛋白质”静态结构模型不能解释下列哪种现象( )a.细胞膜是细胞的边界 b.溶于脂质的物质能够优先通过细胞膜c.变形虫的变形运动 d.细胞膜中的磷脂分子呈双层排列在膜中间7. 甲()乙()两种物质在细胞膜两侧的分布情况如图(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 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8.人体内的吞噬细胞能吞噬病菌，这一现象与细胞膜功能有关的是 ( )a.免疫与主动运输 b免疫与胞吞c识别与主动运输 d.分泌与胞吞9.在培养玉米的溶液中加入某种负离子，结果发现玉米根细胞在吸收该种负离子的同时，对cl-的主动吸收减少，而对k+的主动吸收并没有影响，原因是( ) a.该种负离子妨碍了能量的生成 b.该种负离子抑制了主动运输 c.该种负离子抑制了呼吸作用 d.该种负离子的载体和cl-的相同10.某物质能逆浓度梯度转运穿过膜是因为 ( ) a.细胞膜上存在载体蛋白，并且细胞可产生atp b.某些膜蛋白起通道作用，经过通道特异分子能进入细胞 c.磷脂双分子层可透入许多小分子 d.磷脂双分子层是疏水的11.胰岛b细胞分泌胰岛素的过程中，不能说明的是 ( ) a.生物膜结构有一定的连续性 b.各种生物膜在功能上既分工明确，又紧密联系c.各种生物膜在结构上有一定的联系 d.分泌物的排出是主动运输二、非选择题122003年诺贝尔化学奖授予美国科学家彼得阿格雷和罗德里克麦金农，以表彰他们在细胞膜通道方面做出的开创性贡献。阿格雷得奖是由于发现了细胞膜水通道，而麦金农的贡献主要是在细胞膜离子通道的结构和机理研究方面。他们的发现阐明了离子和水如何进出活细胞。比如，肾脏怎么从原尿中重新吸收水分，以及电信号怎么在细胞中产生并传递等，这对人类探索肾脏、心脏、肌肉和神经系统等方面的诸多疾病具有极其重要的意义。请分析回答： (1)水分子通过细胞膜的方式是_，无机盐离子通过细胞膜的方式是_。 (2)如果用胰蛋白酶处理细胞表面，发现水分子和离子均不能通过细胞膜了，说明细胞膜上的水通道和离子通道的化学本质可能都是_。 (3)如果在细胞内注入细胞呼吸抑制剂，将会强烈抑制细胞膜上_通道的作用。 (4)神经元在受到刺激后，细胞膜上的电位变化是_ ，这种电位变化可能与水通道和离子通道中的_通道有密切关系。 (5)有人在研究物质出入细胞的速率和各种条件的关系时，绘出了下图曲线：如果表示的是k+出入细胞，正确的曲线是_。第四章第三节 物质跨膜运输的方式 答案变式训练1. c 拓展提高1.c 能进行自由扩散的物质主要是一些小分子物质(如o2、co2、h2o、尿酸、尿素等)，此过程不需要能量，只与溶液浓度有关，属于被动运输。变式训练2. b 红细胞吸收o2、h2o和甘油是自由扩散，吸收葡萄糖为协助扩散，两者都不需要消耗能量；吸收离子和其它物质都是主动运输，需要消耗能量。拓展提高2. c线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，功能是产生atp，为各项生命活动提供能量。当线粒体dna受到损伤，根据题意可知会影响到线粒体的功能，也就是atp的合成量减少。在物质进出细胞膜的运输方式中，红细胞吸收葡萄糖是协助扩散，水和氧气均通过自由扩散方式进出细胞，只有c选项为主动运输，需要atp提供能量。变式训练3. c 拓展提高3.c “穿肠蛋白质”是大分子物质，不能通过跨膜运输方式被吸收，而是通过胞吞的方式被吸收。【检测与反馈】1.d 酶和胰岛素为大分子物质，不能直接横穿细胞膜进出细胞，只能通过胞吞或胞吐的方式进出细胞。2.d 洋葱表皮细胞刚放入kn03溶液时，会因细胞液浓度小于kno3溶液浓度，经自由扩散失水发生质壁分离，同时，细胞经主动运输吸收k+、no3-，使细胞液浓度增大。随细胞液浓度增大至一定程度时，细胞又会从外界吸水，使质壁分离复原。3.c 葡萄糖进入红细胞的运输方式为协助扩散，在一定浓度范围内，血糖浓度越大，运输速度越快，但因膜上运输葡萄糖的载体数量是有限的，所以当葡萄糖浓度达到一定值时，吸收速率不再改变。4.c 由图像可以看出，过膜速度随溶质浓度的增大，先加快后又保持不变，可确定其运输时需载体协助，但不能确定是否需要能量。5.d 主动运输既需要载体又需要能量，一般逆浓度梯度运输。表明为逆浓度梯度吸收，表明有蛋白质载体参与，表明需要一定的能量，因为酶活性的发挥需要适宜温度，故可由此判断为主动运输。中氧气的存在不是主动运输的必要条件，因为02主要影响细胞呼吸，从而影响atp产生，但无氧呼吸也可提供一定量的atp。6.c 变形虫的变形运动说明蛋白质和脂质是运动的。7.a 甲运出和乙进入细胞是从低浓度到高浓度，属主动运输，需载体和能量参与；乙运出和甲进入是被动运输，无需能量。8.b 吞噬细胞吞噬细菌属于人体的免疫过程，与细胞膜的识别功能有关。在吞噬过程中吞噬细胞通过细胞膜的凹陷包裹病菌，依靠细胞内消化处理抗原，属于胞吞作用，与主动运输无关。 9.d 10.a 11.d 12.答案：(1)自由扩散(或渗透作用) 主动运输 (2)蛋白质 (3)离子 (4)由外正内负变为外负内正 离子 (5)a、b第四章第三节 物质跨膜运输的方式 答案变式训练1. c 拓展提高1.c 能进行自由扩散的物质主要是一些小分子物质(如o2、co2、h2o、尿酸、尿素等)，此过程不需要能量，只与溶液浓度有关，属于被动运输。变式训练2. b 红细胞吸收o2、h2o和甘油是自由扩散，吸收葡萄糖为协助扩散，两者都不需要消耗能量；吸收离子和其它物质都是主动运输，需要消耗能量。拓展提高2. c线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，功能是产生atp，为各项生命活动提供能量。当线粒体dna受到损伤，根据题意可知会影响到线粒体的功能，也就是atp的合成量减少。在物质进出细胞膜的运输方式中，红细胞吸收葡萄糖是协助扩散，水和氧气均通过自由扩散方式进出细胞，只有c选项为主动运输，需要atp提供能量。变式训练3. c 拓展提高3.c “穿肠蛋白质”是大分子物质，不能通过跨膜运输方式被吸收，而是通过胞吞的方式被吸收。【检测与反馈】1.d 酶和胰岛素为大分子物质，不能直接横穿细胞膜进出细胞，只能通过胞吞或胞吐的方式进出细胞。2.d 洋葱表皮细胞刚放入kn03溶液时，会因细胞液浓度小于kno3溶液浓度，经自由扩散失水发生质壁分离，同时，细胞经主动运输吸收k+、no3-，使细胞液浓度增大。随细胞液浓度增大至一定程度时，细胞又会从外界吸水，使质壁分离复原。3.c 葡萄糖进入红细胞的运输方式为协助扩散，在一定浓度范围内，血糖浓度越大，运输速度越快，但因膜上运输葡萄糖的载体数量是有限的，所以当葡萄糖浓度达到一定值时，吸收速率不再改变。4.c 由图像可以看出，过膜速度随溶质浓度的增大，先加快后又保持不变，可确定其运输时需载体协助，但不能确定是否需要能量。5.d 主动运输既需要载体又需要能量，一般逆浓度梯度运输。表明为逆浓度梯度吸收，表明有蛋白质载体参与，表明需要一定的能量，因为酶活性的发挥需要适宜温度，故可由此判断为主动运输。中氧气的存在不