第四章细胞的物质输出和输入。

俗话说，凡事预则立，不预则废。作为高中教师就要早早地准备好适合的教案课件。教案可以让上课时的教学氛围非常活跃，帮助高中教师有计划有步骤有质量的完成教学任务。我们要如何写好一份值得称赞的高中教案呢？下面是小编精心为您整理的“第四章细胞的物质输出和输入”，仅供参考，大家一起来看看吧。

第四章细胞的物质输出和输入

第一节物质跨膜运输的实例（2课时）一、教学目标：

：举例说出细胞膜是选择透过性膜

：尝试提出问题，作出假设，对探究活动进行设计

进行关于职务细胞吸水和失水的实验设计和操作

二、教学重点：

重点：举例说出细胞膜是选择性透过膜

难点：尝试提出问题，作出假设

三、教学用具：ppt、实验材料

四、教学准备：

五、教学过程

教学内容

教师活动

学生活动

（一）引入

复习旧知识，细胞膜的功能之一是：控制物质的进出。提出问题：物质是如何进出细胞膜的呢？（二）问题探讨

问题探讨：用幻灯片展示实验，提出问题：漏斗管内的液面为什么会升高？如果换成纱布，会怎么样，说明玻璃纸有什么特性？什么物质跨越了玻璃纸？如果内外的蔗糖溶液浓度相同，液面会怎么变化？

补充资料：什么是半透膜

思考、讨论并回答问题。

（三）细胞的吸水和失水

幻灯片展示红细胞吸水和失水的试验。提出问题，引导学生完成资料分析后的讨论题。学生完成讨论并交流后进行归纳和总结：红细胞的细胞膜是半透膜；细胞吸水和失水的原理（略）

提出问题：植物细胞吸水和失水的情况和动物细胞有区别吗？用问题引导学生说出动物细胞与植物细胞结构的差异：细胞壁；植物细胞的内环境与动物细胞的有什么不同。引出原生质层的概念。

以提纲的方式知道学生完成探究活动的设计。[提出问题（价值高的）、作出假设、设计实验、进行实验、分析结果、得出结论。阅读资料分析，讨论相关问题，并且回答交流讲出植物细胞与动物细胞在结构上的差异学生完成探究活动的设计（4人小组，书面）学生完成“植物细胞质壁分离”的实验。

第2节生物膜的流动镶嵌模型

一、教学目标：

：理解生物膜流动镶嵌模型的基本内容

：了解科学研究是一个不断探索，不断完善的漫长过程。

二、教学重点：

重点：理解生物膜流动镶嵌模型的基本内容

难点：生物膜的流动性

三、教学用具：ppt

四、教学准备：预习相关内容

五、教学过程：

教学内容

教师活动

学生活动

（一）引入

提出问题：细胞膜为什么能控制物质的进出；生物膜之间为什么能互相转化；细胞膜为什么能发生形态上的改变（变形虫的图片，或者视频）

学生思考，并回顾相关的知识

（二）

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细胞的物质输入和输出

第四章细胞的物质输入和输出
第1节物质跨膜运输的实例
一、教学目标
1.举例说出细胞膜是选择透过性膜。
2.尝试提出问题，作出假设。
3.进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。
二、教学重点和难点
1.教学重点
举例说出细胞膜是选择透过性膜。
2.教学难点
尝试提出问题，作出假设。
三、教学方法
探究法、讲述法
四、课时安排
2
五、教学过程
〖章引入〗学生阅读P58。
〖节引入〗以“问题探讨”引入，学生思考回答，教师提示。
〖提示〗1.由于单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量，使得管内液面升高。
2.用纱布替代玻璃纸时，因纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通透，因而液面不会升高。
3.半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量，液面也不会升高。
〖问题〗以“本节聚焦”再次引起学生的思考与注意。
〖板书〗一、细胞的吸水和失水
〖思考与讨论〗学生阅读思考讨论回答，教师提示。
〖提示〗1.红细胞内的血红蛋白等有机物一般不能透过细胞膜。
2.红细胞的细胞膜相当于“问题探讨”中的半透膜。
3.当外界溶液的浓度低于红细胞内部的浓度时，红细胞一般会因持续吸水而涨破。
4.红细胞吸水或失水的多少主要取决于红细胞内外浓度的差值。一般情况下，差值较大时吸水或失水较多
〖板书〗㈠动物细胞的吸水和失水
吸水：细胞外液的浓度＞细胞内液的浓度（膨胀甚至涨破）
失水：细胞外液的浓度＜细胞内液的浓度（皱缩）
㈡成熟植物细胞（有大液泡）的吸水和失水
原生质层：细胞膜＋液泡膜＋两层膜之间的细胞质。
〖探究〗植物细胞的吸水和失水。学生阅读思考交流回答，教师提示。
〖提示〗
中央液泡大小原生质层的位置细胞大小
蔗糖溶液变小原生质层脱离细胞壁基本不变
清水逐渐恢复原来大小原生质层恢复原来位置基本不变
〖板书〗
失水：细胞外液的浓度＜细胞内液的浓度（质壁分离）
吸水：细胞外液的浓度＞细胞内液的浓度（质壁分离复原）
〖板书〗二、物质跨膜运输的其他实例
〖提示〗1.在培养过程中，水稻吸收水分及其他离子较多，吸收Ca2+、Mg2+较少，结果导致水稻培养液里的Ca2+、Mg2+浓度增高。
2.不同作物对无机盐的吸收是有差异的。
3.水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其他物质的跨膜运输并不都是这样，这取决于细胞生命活动的需要。
4.细胞对物质的吸收是有选择的。这种选择性具有普遍性。
〖板书〗细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。
〖小结〗见板书。
〖作业〗练习一二。
〖提示〗基础题
1.√。2.√。3.×。
拓展题
农业生产上的轮作正是针对不同作物根系对矿质元素的选择性吸收而采取的生产措施。如果长期在同一块田里种植同种作物，地力就会下降（俗称伤地），即某些元素含量下降，这样就会影响作物的产量。

第4章(学案)　细胞的物质输入和输出

本章内容包括三节：第1节《物质跨膜运输的实例》；第2节《生物膜的流动镶嵌模型》；第3节《物质跨膜运输的方式》。

生物体的结构总是与其功能相适应，这是生物学的一个基本原理。本章内容是对第3章《细胞的基本结构》内容的承接，并对细胞膜的功能进行详细说明。本章内容是第3章内容的深化和延伸，特别是对细胞膜控制物质进出细胞的深化，同时也为学习后面知识作好铺垫。

第4章(学案)　细胞的物质输入和输出　例题分析

例1将洋葱鳞片叶表皮细胞放在一定浓度的尿素溶液中，表皮细胞开始发生质壁分离，然后发生自动复原的原因是（）。

A.原生质层破坏B.尿素分子进入细胞

C.细胞壁破坏D.尿素溶液浓度低于细胞液浓度

解析将洋葱表皮细胞放在一定浓度的尿素溶液中，表皮细胞开始发生质壁分离，这说明尿素溶液浓度大于细胞液浓度，尿素分子比水分子大，但仍属于小分子物质，能够通过植物细胞的原生质层而被吸收。但尿素分子通过原生质层的相对速率比水分子慢，故开始时先发生质壁分离。当尿素分子缓慢地进入表皮细胞的细胞液中，使洋葱表皮细胞的细胞液浓度逐渐升高，细胞液中水分子向外扩散的速率逐渐减慢。当细胞液的浓度与尿素溶液的浓度相等时，细胞液中的水分子通过原生质层的扩散达到平衡。当细胞液因尿素分子的增加而使其浓度大于外界的尿素溶液时，该细胞就吸水，原生质层和液泡逐渐恢复成原状而发生质壁分离复原。能够导致细胞发生质壁分离及质壁分离复原的物质除了尿素外，还有乙二醇等物质，在解题时遇到此类题目，应认真分析。

答案B。

例2变形虫的表面任何部分都能伸出伪足，人体内的一些白细胞可以吞噬病菌。上述生理过程的完成都依赖于细胞膜的（）。

A.选择透过性B.一定的流动性C.保护性D.主动运输

解析解题时要着重分析变形虫形态的改变，白细胞通过变形运动吞噬病菌都与细胞的哪一部分有关。变形虫是单细胞的原生动物，它的形态改变很明显与细胞膜有关，同理白细胞能吞噬病菌也与细胞膜的改变有关。而细胞膜的改变是由于组成细胞膜的磷脂双分子层与蛋白质都能在一定程度上运动，使细胞膜具有一定的流动性，这也就是细胞膜的结构特点。而选择透过性则是细胞膜的功能特性。

答案B。

例3下图示物质出入细胞的三种方式(黑点代表物质分子)，请根据图回答下面的问题：

（1）与甲相比，丙方式的不同之处是；

（2）与丙相比，乙方式的不同之处是；

（3）对于活细胞完成各项生命活动都非常重要的物质运输方式是。

解析本题考查小分子物质出入细胞膜的三种方式：自由扩散、协助扩散、主动运输。在这三种运输方式中，自由扩散是从高浓度向低浓度扩散的，它不需要载体也不需要能量，是单纯的依靠浓度差进行扩散的；协助扩散也是从高浓度向低浓度扩散的，它不需要能量但需要载体，这也是自由扩散和协助扩散的不同之处。由于自由扩散和协助扩散都是从高浓度向低浓度扩散的，不需要能量，所以又称之为被动运输。主动运输的运输方式一般是从低浓度向高浓度逆浓度梯度进行的，由于要克服浓度之间的势能差，所以需要能量，也需要载体。据此我们可以判断出图中分别是哪种运输方式。甲图是从高浓度向低浓度进行运输的，不需要载体，所以是自由扩散；乙图是从低浓度向高浓度进行运输的，需要载体和能量，所以是主动运输；丙图是从高浓度向低浓度进行运输的，需要载体，不需要能量，所以是协助扩散。

答案

（1）丙需要载体蛋白质协助

（2）①物质从低浓度向高浓度运输，②需要消耗能量

（3）主动运输

例4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细胞膜外物质进入细胞膜的三种不同情况。请分析回答下面的问题。

（1）A、B、C表示的物质运输方式分别是、和；

（2）加入呼吸抑制剂后，曲线会发生变化的是，为什么？

（3）乙醇、CO2、氨基酸进入细胞的方式分别是、、。

解析（1）比较A、B、C三图知B、C两图随时间推移，物质的运输趋于平衡，可见这两种运输方式都受细胞膜上的载体的制约，而A没有这一制约，说明A没有载体参与，必为自由扩散。再进一步比较B、C两图，可见C图中当细胞内物质浓度高于虚线部分浓度（即细胞外浓度）时，仍继续吸收一段时间，这段时间为逆浓度梯度的运输，是主动运输的特征。B图无这一特征，所以B图表示的是协助扩散。

（2）自由扩散、协助扩散是顺浓度梯度运输，依靠浓度梯度的“势能”来进行的，不需要消耗代谢产生的能量。主动运输是逆浓度梯度运输的，需要消耗代谢产生的能量，由呼吸作用为其供能。因此，加入呼吸抑制剂后，曲线C会发生变化。

（3）载体物质及脂溶性物质（如甘油、乙醇、胆固醇、苯）进入细胞的方式都是自由扩散，氨基酸进入细胞的方式是主动运输。

答案（1）自由扩散、协助扩散、主动运输

（2）C主动运输需要呼吸作用为其提供能量

（3）自由扩散、自由扩散、主动运输

第4章(学案)　细胞的物质输入和输出　阅读探究

阅读

细胞膜的化学组成及跨膜运输

细胞膜及其他膜结构主要由脂质、蛋白质和糖类等物质组成；尽管不同来源的膜中各种物质的比例和组成有所不同，但一般是以蛋白质和脂质为主，糖类只占极少量。如以重量计算，膜中蛋白质约为脂质的1~4倍不等，但蛋白质的分子量比脂质大得多，故膜中脂质的分子数反较蛋白质分子数多得多，至少超过蛋白质分子数100倍以上。

脂质的熔点较低，这决定了膜中脂质分子在一般体温条件下是呈液态的，即膜具有某种程度的流动性。脂质双分子层在热力学上的稳定性和它的流动性，能够说明何以细胞可以承受相当大的张力和外形改变而不致破裂，而且即使膜结构有时发生一些较小的断裂，也可以自动融合而修复，仍保持连续的双分子层的形式。观察一下体内某些吞噬细胞通过毛细血管壁内皮细胞间隙时的变形运动和红细胞通过纤细的毛细血管管腔时被扭曲而不破裂的情况，便会对细胞膜的可变性和稳定性有深刻的印象。

膜结构中的蛋白质，具有不同的分子结构和功能。生物膜所具有的各种功能，在很大程度上决定于膜所含的蛋白质；细胞和周围环境之间的物质、能量和信息交换，大都与细胞膜上的蛋白质分子有关。由于脂质分子层是液态的，镶嵌在脂质层中的蛋白质是可移动的，即蛋白质分子可以在膜脂分子间横向漂浮移位；不同细胞膜中的不同蛋白质分子的移动和所在位置，存在着精细的调控机制。例如，骨骼肌细胞膜中与神经肌肉间信息传递有关的通道蛋白质分子，通常都集中在肌细胞膜与神经末梢分布相对应的那些部分；而在肾小管和消化管上皮细胞，与管腔相对的膜和其余部分的膜中所含的蛋白质种类大不相同，说明各种功能蛋白质分子并不都能在所在的细胞膜中自由移动和随机分布，而实际存在着的有区域特性的分布，显然同蛋白质完成其特殊功能有关。膜内侧的细胞骨架可能对某种蛋白质分子局限在膜的某一特殊部分起着重要作用。

细胞膜所含糖类甚少，主要是一些寡糖和多糖链，它们都以共价键的形式和膜脂质或蛋白质结合，形成糖脂和糖蛋白；这些糖链绝大多数是裸露在膜的外面一侧的。这些糖链的意义之一在于以其单糖排列顺序上的特异性，可以作为它们所结合的蛋白质的特异性的“标志”。例如，有些糖链可以作为抗原决定簇，表示某种免疫信息；有些是作为膜受体的“可识别性”部分，能特异地与某种递质、激素或其他化学信号分子相结合。如人的红细胞ABO血型系统中，红细胞的不同抗原特性就是由结合在膜脂质的鞘氨醇分子上的寡糖链所决定的，A型抗原和B型抗原的差别仅在于此糖链中一个糖基的不同。

既然膜主要是由脂质双分子层构成的，那么理论上只有脂溶性的物质才有可能通过它。但事实上，一个进行着新陈代谢的细胞，不断有各种各样的物质（从离子和小分子物质到蛋白质等大分子，以及团块性固形物或液滴）进出细胞，包括各种供能物质、合成细胞新物质的原料、中间代谢产物和终产物、维生素、氧和二氧化碳，以及Na+、K+、Ca2+离子等。它们理化性质各异，且多数不溶于脂质或其水溶性大于其脂溶性。这些物质中除极少数能够直接通过脂质层进出细胞外，大多数物质分子或离子的跨膜运输，都与镶嵌在膜上的各种特殊的蛋白质分子有关；至于一些团块性固态或液态物质的进出细胞（如细胞对异物的吞噬或分泌物的排出），则与膜的更复杂的生物学过程有关，其主要方式是胞吐和胞吞。

探究

通过阅读细胞膜的化学组成，你认为在细胞膜中的脂质、蛋白质和糖类各有哪些作用？生物膜是怎样体现结构与功能相适应的？你对于膜通道蛋白有哪些了解？你怎样看待科学技术的进步与生物膜模型构建的关系的？