4细胞的物质输入和输出

1、新课标人教版课件系列高中生物必修必修第四章细胞的物质输入和输出教学目标教学目标 1、举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点；2、列表比较三种跨膜运输方式的异同点； 3、简述主动运输对细胞生活的意义 ； 、简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容；、举例说明生物膜具有的流动性特点； 、 通过分析科学家建立生物膜模型的过程阐述科学发展的一般规律； 、会比较物质的主动运输与被动运输，两种被动运输的区别； 、练习解读图表数据的能力第四章细胞的物质输入和输出第一节物质跨膜运输的实例30%蔗蔗糖糖溶溶液液清清水水双凹型的椭球双凹型的椭球结构结构直径为直径为 7 m细胞膜是不是半透膜？细胞膜是不是半透膜？制备细胞膜

2、的实验原理制备细胞膜的实验原理扫描电镜下的红细胞扫描电镜下的红细胞清水清水0.9%生理盐水生理盐水盐水盐水 当外界溶液的浓度低于当外界溶液的浓度低于红细胞红细胞内内部的浓度部的浓度红细胞红细胞一般会因持续吸一般会因持续吸水而涨破水而涨破 当外界溶液浓度比细胞质的浓度当外界溶液浓度比细胞质的浓度高时，高时，红细胞红细胞失水皱缩失水皱缩 当外界溶液的浓度与细胞质的浓当外界溶液的浓度与细胞质的浓度相同时度相同时, ,水分进出水分进出红细胞红细胞就处就处于动态平衡于动态平衡细胞质（蔗糖溶液）细胞质（蔗糖溶液）清水清水细胞膜（半透膜）细胞膜（半透膜）盐水盐水清水清水外界溶液浓度外界溶液浓度高高低低失水失

3、水外界溶液浓度外界溶液浓度低低高高吸水吸水水分子是顺相对含量梯度跨膜运输水分子是顺相对含量梯度跨膜运输液泡液泡原生质层原生质层由纤维素和果胶组成，由纤维素和果胶组成，是全透性的是全透性的结论：结论：物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的。的。20 25倍倍250mg/L血液血液I初始浓度初始浓度 0 Mg2 Ca2+ Si4+ 离子离子培养液中的离子浓度培养液中的离子浓度水稻水稻番茄番茄物质跨膜运输的其他实例物质跨膜运输的其他实例1.在培养过程中，水稻吸收水分及在培养过程中，水稻吸收水分及Si4+离子较多，离子较多，吸收吸收CaCa2+2+、MgMg2+2+较少

4、，结果导致水稻培养液里的较少，结果导致水稻培养液里的CaCa2+2+、MgMg2+2+浓度增高。浓度增高。2.2.在番茄的培养液中，在番茄的培养液中， CaCa2+2+、MgMg2+2+的浓度下降，的浓度下降，而而Si4+的浓度升高，证明番茄吸收的的浓度升高，证明番茄吸收的CaCa2+2+、MgMg2+2+比比Si4+ 多。多。3.3.不同作物对无机盐的吸收是有差异的。不同作物对无机盐的吸收是有差异的。根据资料分析根据资料分析结论：细胞对于物质的输出和输入有选结论：细胞对于物质的输出和输入有选择性。择性。28.1648.55米曲菌米曲菌38.6651.00酵母菌酵母菌2.414.93圆褐固氮菌

5、圆褐固氮菌12.9533.99大肠杆菌大肠杆菌K2OP2O5微生物微生物1. 家庭养花，如果施肥过多，会引起花卉萎蔫，家庭养花，如果施肥过多，会引起花卉萎蔫，这时可以采取的措施有（这时可以采取的措施有（ ） 加强光照加强光照 改善空气流通改善空气流通 适当浇灌清水适当浇灌清水 更换盆中泥土更换盆中泥土A. B. C. D. 2. a、b、c表示某植物体的三个相邻的细胞表示某植物体的三个相邻的细胞,它们它们的细胞液浓度为的细胞液浓度为abc,它们之间的水分渗透方它们之间的水分渗透方向应该是向应该是( )acbacbacbacb3. 当把紫色的洋葱鳞片叶的表皮置于质量浓度为当把紫色的洋葱鳞片叶的表

6、皮置于质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液中后，原生质层和细胞壁之间的蔗糖溶液中后，原生质层和细胞壁之间将（将（ ）A. 紧紧靠在一起紧紧靠在一起 B.充满细胞液充满细胞液 C. 充满蔗糖溶液充满蔗糖溶液 D.充满清水充满清水4.浓盐水有杀菌防腐的作用，其原因是（浓盐水有杀菌防腐的作用，其原因是（ ）A.浓盐水中含有较多的氯离子，使细菌毒素失效浓盐水中含有较多的氯离子，使细菌毒素失效B.浓盐水中没有细菌所需要的酶，细菌不能产生毒素浓盐水中没有细菌所需要的酶，细菌不能产生毒素C.浓盐水中含养料少，细菌迅速死亡浓盐水中含养料少，细菌迅速死亡D.由于渗透作用，使细菌失水死亡由于渗透作用，使细菌失水死亡

7、5. 以下哪种情况会发生渗透作用（以下哪种情况会发生渗透作用（ ）干种子萌发时的吸水干种子萌发时的吸水萎蔫的青菜放进清水中变得硬挺萎蔫的青菜放进清水中变得硬挺根毛细胞吸水根毛细胞吸水水由气孔进入外界环境水由气孔进入外界环境插在花瓶中的花枝由瓶中吸水插在花瓶中的花枝由瓶中吸水洋葱表皮细胞放在盐水中发生质壁分离洋葱表皮细胞放在盐水中发生质壁分离兔的血液红细胞放在盐水中发生皱缩兔的血液红细胞放在盐水中发生皱缩A. B. C. D. 6. 某同学设计的渗透实验：用鸡蛋膜将漏斗口封住，某同学设计的渗透实验：用鸡蛋膜将漏斗口封住，再装上清水，把漏斗浸入盛有再装上清水，把漏斗浸入盛有10的的NaCl溶液的烧

8、溶液的烧杯中，使漏斗管内的液面与烧杯中的液面一样高，但杯中，使漏斗管内的液面与烧杯中的液面一样高，但他始终没有观察到渗透现象。他应该怎样改进的此装他始终没有观察到渗透现象。他应该怎样改进的此装置才达到实验目的（置才达到实验目的（ ）A.把把10的的NaCl溶液换成溶液换成30的的NaCl溶液溶液B.把把10的的NaCl溶液装在漏斗里，清水装在烧杯中溶液装在漏斗里，清水装在烧杯中C.把鸡蛋膜换成其它半透膜把鸡蛋膜换成其它半透膜D.把把10的的NaCl溶液换成溶液换成30的蔗糖溶液的蔗糖溶液7. 将洋葱表皮浸泡在将洋葱表皮浸泡在7%的尿素溶液中，表的尿素溶液中，表皮细胞发生质壁分离，随后又自动发生

9、质壁皮细胞发生质壁分离，随后又自动发生质壁分离复原。出现这种现象的原因可能是分离复原。出现这种现象的原因可能是（ ）A.细胞液浓度下降细胞液浓度下降 B.尿素分子进入细胞尿素分子进入细胞C.细胞壁受到破坏细胞壁受到破坏 D.细胞膜受到破坏细胞膜受到破坏第四章细胞的物质输入和输出第二节生物膜的流动镶嵌模型 根据细胞膜的特性，分析以下三种材料，哪种更适合做细胞膜：塑料袋、普通布、弹力布一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程 19世纪末，欧文顿用世纪末，欧文顿用500多种化学物质对植物多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验，细胞的通透性进行上万次实验，发现问题：发现问题：细胞膜细

10、胞膜对不同物质的通透性不同。对不同物质的通透性不同。非脂溶性物质非脂溶性物质脂溶性物质脂溶性物质1）对膜的化学成分提出假说对膜的化学成分提出假说 膜是由脂质组成的膜是由脂质组成的探索过程时间：20世纪初实验：科学家对哺乳动物红细胞的细胞膜进行了化学分析成果：确定细胞膜的主要成分的确是脂质和蛋白质。2）、实验：实验：鉴定出膜的化学成分鉴定出膜的化学成分 膜是由脂质（磷脂）和蛋白质组成的膜是由脂质（磷脂）和蛋白质组成的磷脂和蛋白质是通过什么样的排列磷脂和蛋白质是通过什么样的排列组合方式参与膜的构建的？组合方式参与膜的构建的？磷脂分子磷脂分子可以在空气和水的界面上磷脂分子可以在空气和水的界面上展开为

11、一层展开为一层时间：时间：1925年 人物：人物：l两位荷兰科学家Gorter和Grendel实验：实验：用丙酮从红细胞中抽提出脂质，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积的两倍。连连续续两两层层排排列列3）、探测脂质分子的排列方式探测脂质分子的排列方式膜中脂质分子排列为连续两膜中脂质分子排列为连续两层层 1959年，罗伯特森利用电镜，获年，罗伯特森利用电镜，获得了清晰的细胞膜照片，显示暗得了清晰的细胞膜照片，显示暗明明暗暗的三层结构。的三层结构。4）、提出静止模型的观点）、提出静止模型的观点 蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质（单位膜）蛋白质（单位膜）三明治模型三明治模型“

12、蛋白质脂质蛋白质”三明治模型变形虫的变形运动变形虫的变形运动变形虫在吞噬草履虫变形虫在吞噬草履虫小鼠细胞和人细胞融合实验时间：时间：1970年 人物：人物：费雷和埃迪登等实验：实验：将人和鼠的细胞膜蛋白质用不同荧光染料标记后融合5）、推翻静止模型的观点）、推翻静止模型的观点细胞膜具有流动性细胞膜具有流动性6）、提出新的细胞膜模型）、提出新的细胞膜模型流动镶嵌模型流动镶嵌模型 1972年，桑格和尼克森在新的观察和实验桑格和尼克森在新的观察和实验证据的基础上，提出了流动镶嵌模型证据的基础上，提出了流动镶嵌模型。二、生物膜的流动镶嵌模型1、细胞膜主要由流动的磷脂双分子层和嵌在其中、细胞膜主要由流动的

13、磷脂双分子层和嵌在其中的蛋白质组成。还有少量的多糖。的蛋白质组成。还有少量的多糖。 2、磷脂分子以疏水性尾部相对朝向膜的内、磷脂分子以疏水性尾部相对朝向膜的内侧，亲水性头部朝向膜的外侧，组成生物侧，亲水性头部朝向膜的外侧，组成生物膜的基本骨架；膜的基本骨架；3、蛋白质或镶嵌在脂双层的表面，或嵌插蛋白质或镶嵌在脂双层的表面，或嵌插在其内部，或横跨整个磷脂双分子层，表现在其内部，或横跨整个磷脂双分子层，表现出分布的不对称性。出分布的不对称性。4、在细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与多糖结合形成的糖蛋白，叫做糖被。有些多糖与磷脂分子结合形成糖脂 糖蛋白的作用：1有保护和润滑作用，2还与细胞膜表

14、面的识别有密切关系（2）膜蛋白的运动性）膜蛋白的运动性5、磷脂分子和大多数蛋白质是可以、磷脂分子和大多数蛋白质是可以运动的，体现了膜的流动性运动的，体现了膜的流动性（1）磷脂分子的运动性）磷脂分子的运动性 磷脂分子的运动磷脂分子的运动蛋白质分子的运动蛋白质分子的运动小结：小结：1.生物膜的组成：生物膜的组成：生物膜是由生物膜是由_和和_组成的。组成的。脂质脂质蛋白质蛋白质2.生物膜的流动镶嵌模型。生物膜的流动镶嵌模型。 生物膜的流动模型认为，生物膜的流动模型认为，_构成了膜的基构成了膜的基本骨架；构成生物膜的磷脂是成本骨架；构成生物膜的磷脂是成_排列的，具排列的，具有流动性；大多数蛋白质分子也

15、是可以运动的。有流动性；大多数蛋白质分子也是可以运动的。磷脂双分子层磷脂双分子层双层双层3.糖被的结构及功能。糖被的结构及功能。 糖被是细胞膜的外表，一层由细胞膜上的糖被是细胞膜的外表，一层由细胞膜上的_和和_结合形成的糖蛋白，其作用是结合形成的糖蛋白，其作用是_、_等。等。蛋白质蛋白质糖类糖类细胞识别细胞识别免疫反应免疫反应3、思考：、思考：流动镶嵌模型与蛋白质流动镶嵌模型与蛋白质脂质脂质蛋白质三层蛋白质三层结构模型有何异同？结构模型有何异同？相同点：相同点：都认为组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质都认为组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质。不同点不同点：1、流动镶嵌模型认为蛋白质在膜中的分布

16、是、流动镶嵌模型认为蛋白质在膜中的分布是不均匀的。而三层结构模型认为蛋白质均匀不均匀的。而三层结构模型认为蛋白质均匀分布在脂双层的两侧分布在脂双层的两侧2、流动镶嵌模型强调组成膜的分子是运动、流动镶嵌模型强调组成膜的分子是运动的，而三层结构认为生物膜是静止结构的，而三层结构认为生物膜是静止结构1下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点？（下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点？（ ） A细胞膜是选择透过性膜细胞膜是选择透过性膜 B细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成 C细胞膜的分子结构具有流动性细胞膜的分子结构具有流动性 D有些蛋白质分子可在膜的内外之间移动有些蛋白质分子可在膜的

17、内外之间移动 2人体某些白细胞能进行变形运动、穿出小血管壁，吞噬侵入人人体某些白细胞能进行变形运动、穿出小血管壁，吞噬侵入人体内的病菌，这个过程的完成依靠细胞膜的（体内的病菌，这个过程的完成依靠细胞膜的（ ）。）。 A选择透过性选择透过性 B保护作用保护作用 C流动性流动性 D自由扩散自由扩散3一位细胞学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的面积一位细胞学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的面积增大而厚度变小，其决定因素是细胞膜的（增大而厚度变小，其决定因素是细胞膜的（ ）。）。 A结构特点具有流动性结构特点具有流动性 B选择透过性选择透过性 C专一性专一性 D具有运输物质的功能具有运输

18、物质的功能 ACA课堂练习课堂练习:4在人和鼠的细胞融合实验中，用两种荧光物分别标记两种抗在人和鼠的细胞融合实验中，用两种荧光物分别标记两种抗体，使之分别结合到鼠和人的细胞膜表面抗原物质上（如下图）。体，使之分别结合到鼠和人的细胞膜表面抗原物质上（如下图）。实验结果表明，细胞开始融合时，人、鼠细胞的表面抗原实验结果表明，细胞开始融合时，人、鼠细胞的表面抗原“泾渭分泾渭分明明”，各自只分布于各自的细胞表面；但在融合之后，两种抗原就，各自只分布于各自的细胞表面；但在融合之后，两种抗原就平均地分布在融合细胞的表面了。请分析回答下面的问题。平均地分布在融合细胞的表面了。请分析回答下面的问题。（1）细胞

19、融合的实验表明了组成细胞膜的）细胞融合的实验表明了组成细胞膜的_分子是可分子是可以运动的，由此也证明了细胞膜具有以运动的，由此也证明了细胞膜具有_的特点。的特点。 （2）在细胞融合实验中，一种抗体只能与相应的抗原结合，说）在细胞融合实验中，一种抗体只能与相应的抗原结合，说 明了这类物质在分子结构上具有明了这类物质在分子结构上具有_性。性。 蛋白质蛋白质 流动性流动性 特异性特异性 第四章细胞的物质输入和输出第三节物质跨膜运输的方式 教教学学策策略略教教学学对对象象教教学学目目标标教教学学内内容容 “物质跨膜运输的方式物质跨膜运输的方式”一课是续第章第节一课是续第章第节“生物膜的流动镶嵌模型生物

20、膜的流动镶嵌模型”后的内容。本节课主要对后的内容。本节课主要对物质跨膜运输的三种方式物质跨膜运输的三种方式进行详细的讲解，同时是进行详细的讲解，同时是对前面内容的进一步深化，对前面内容的进一步深化，并且为以后学习细胞代谢并且为以后学习细胞代谢打下一定的基础。打下一定的基础。教学目标：教学目标：（知识目标）（知识目标）通过学习说出物质进出细胞的通过学习说出物质进出细胞的方式；了解两种被动运输方式的异同；明确被方式；了解两种被动运输方式的异同；明确被动运输和主动运输的区别及对细胞生活的意义，动运输和主动运输的区别及对细胞生活的意义，理解研究物质跨膜运输的意义。理解研究物质跨膜运输的意义。（技能目标

21、）（技能目标）学会根据现象提出问题、分析学会根据现象提出问题、分析原理、归纳概念的方法；学会联系生活实际进原理、归纳概念的方法；学会联系生活实际进行类比；培养解读图表数据的能力，探索使用行类比；培养解读图表数据的能力，探索使用图表描述生理活动的方法。图表描述生理活动的方法。 （情感目标）（情感目标）培养积极参加讨论、踊跃发言、培养积极参加讨论、踊跃发言、善于动脑和严密分析的习惯，在发现过程中提善于动脑和严密分析的习惯，在发现过程中提高思维品质，在交流中建立自信心。高思维品质，在交流中建立自信心。教学重点和难点：教学重点和难点：（重点）（重点）物质跨膜运输的方式。物质跨膜运输的方式。 （难点）（

22、难点）主动运输。主动运输。 高二的学生已经具备了独立思考的能力，能对生活现象高二的学生已经具备了独立思考的能力，能对生活现象提出疑问、并通过多种途径找出解决的办法。同时他们具提出疑问、并通过多种途径找出解决的办法。同时他们具备了群体讨论、并大胆说出自己的想法和理论依据的能力。备了群体讨论、并大胆说出自己的想法和理论依据的能力。 鼓励他们尝试思考回答，增强鼓励他们尝试思考回答，增强其自信心。其自信心。对学生的独立创新的想法予对学生的独立创新的想法予以鼓励，并做正确引导。以鼓励，并做正确引导。 展示现象展示现象 提出问题提出问题 解释原理解释原理导出概念导出概念 列表对比列表对比 作出总结作出总结

23、（1 1）模拟实验法模拟实验法（2 2）多媒体辅助教学多媒体辅助教学法法（3 3）启发式教学法启发式教学法实验导入实验导入多媒体呈现现象多媒体呈现现象,引导学生总结引导学生总结自由扩散和协助扩散的概念自由扩散和协助扩散的概念学生通过分组讨论总结学生通过分组讨论总结两种被动运输的异同两种被动运输的异同通过观看动画通过观看动画,在教师的指导下在教师的指导下,提提出问题出问题,总结主动运输的概念及意义总结主动运输的概念及意义学生通过表格的形式总学生通过表格的形式总结三种运输方式的异同结三种运输方式的异同总结总结在教师的指导下学生自学胞吞在教师的指导下学生自学胞吞和胞吐的知识，教师做总结和胞吐的知识，

24、教师做总结在教师的指导下学生通过在教师的指导下学生通过分组讨论，学会解读图表分组讨论，学会解读图表（1 1）借助实验现象导出扩散的概念，根据扩散的）借助实验现象导出扩散的概念，根据扩散的原理引入被动运输和主动运输两种运输方式。原理引入被动运输和主动运输两种运输方式。（2 2）借助多媒体动画呈现水分子进出细胞膜）借助多媒体动画呈现水分子进出细胞膜的过程，并以此与扩散现象作对比，再列的过程，并以此与扩散现象作对比，再列举举和和进出细胞的现象，引导学生进出细胞的现象，引导学生总结出自由扩散的概念。总结出自由扩散的概念。 （）学生通过观察和对比动画，思考氨基（）学生通过观察和对比动画，思考氨基酸、葡萄

25、糖、核苷酸等物质为什么不能穿过酸、葡萄糖、核苷酸等物质为什么不能穿过人工的脂双层膜而能穿过细胞膜的原因，然人工的脂双层膜而能穿过细胞膜的原因，然后教师利用多媒体动画呈现物质协助扩散的后教师利用多媒体动画呈现物质协助扩散的过程，引导学生总结出协助扩散的概念。过程，引导学生总结出协助扩散的概念。（）学生分组讨论自由扩散和协助扩散的（）学生分组讨论自由扩散和协助扩散的异同，分析这两种扩散产生的条件，承认异同，分析这两种扩散产生的条件，承认两种扩散属于被动运输。两种扩散属于被动运输。（）教师列举物质逆浓度梯度跨膜运输的现象，在（）教师列举物质逆浓度梯度跨膜运输的现象，在借助多媒体动画呈现物质主动运输的

26、过程后，学生借助多媒体动画呈现物质主动运输的过程后，学生提出主动运输产生的条件，并总结主动运输的概念，提出主动运输产生的条件，并总结主动运输的概念，然后举例说明主动运输的意义。然后举例说明主动运输的意义。丽藻细胞液与池水丽藻细胞液与池水的多种离子浓度比的多种离子浓度比离子离子细胞液浓度细胞液浓度/ /池水浓度池水浓度(H2PO4)-18050K+1065CL+100Na+46SO42+25Ca2+13Mg2+10（）学生通过表格的形式总结三种运输方（）学生通过表格的形式总结三种运输方式的异同，从而温故而知新。式的异同，从而温故而知新。物质出物质出入细胞入细胞的方式的方式细胞膜细胞膜内外物内外物

27、质浓度质浓度的高低的高低是否是否需要需要载体载体是否是否需要需要能量能量 举例举例 被被 动动 运运 输输自由自由扩散扩散 高高低低 否否 否否水、水、O O2 2、甘油、甘油、COCO2 2、胆固醇、维生素等胆固醇、维生素等协助协助扩散扩散 高高低低 是是 否否葡萄糖进入红细胞葡萄糖进入红细胞主动主动运输运输 低低高高 是是 是是K K+ +、NaNa+ +等无机盐的离等无机盐的离子、葡萄糖、氨基酸等子、葡萄糖、氨基酸等（）在教师的引导下学生自学胞吞和（）在教师的引导下学生自学胞吞和胞吐的内容，并举例说明这一知识点，胞吐的内容，并举例说明这一知识点，然后教师做总结。然后教师做总结。（）在教师的指导下学生通过分组讨论，学会（）在教师的指导下学生通过分组讨论，学会解读图表，然后教师对此作出反馈性评价。解读图表，然后教师对此作出反馈性评价。 学生对此课学习谈谈体会学生对此课学习谈谈体会 实际生活实际生活 理论理论 实际生活实际生活教学评价教学评价物质出物质出入细胞入细胞的方式的方式细胞膜细胞膜内外物内外物质浓度质浓度的高低的高低是否是否需要需要载体载体是否是否需要需要能量能量 举例举例 被被 动动 运运 输输自由自由扩散扩散 协助协助扩散扩散 主动主动运输