第四章 细胞的物质输出和输入
第3节 物质跨膜运输的方式
一、教学目标
知识方面：说明物质进出细胞的方式；简述主动运输对细胞生命活动的意义。 能力方面：进行图表数据的解读。
情感态度价值观：强调积极参与讨论，主动思考。 二、教学重点、难点及解决方法 1、教学重点：物质进出细胞的方式。 解决方法：
（1）介绍扩散现象，列举氧和二氧化碳进出细胞的现象，总结出自由扩散的概念。 （2）葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，却能通过细胞膜，总结协助扩散的概念。 （3）列举逆浓度梯度跨膜运输现象，总结出主动运输的概念。 2、教学难点：主动运输
解决方法：通过列举逆浓度梯度跨膜运输的现象，播放相关的多媒体动画，讲清主动运输的概念及特点。 三、课时安排：1课时
四、教学方法：直观教学法、讲授法、讨论法。 五、教具准备：课件 六、学生活动
1、指导学生，阅读教材，回答相关问题。 2、启发学生提出问题。 七、教学程序
[问题探讨]给学生呈现P70图，提出下列讨论题：
1、什么样的分子能够通过脂双层？什么样的分子不能通过？
2、葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，但是小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖，对此该如何解释？
3、观察此图，你还能提出其他问题吗？
学生讨论后回答。
教师播放自由扩散，协助扩散和主动运输三种跨膜运输的多媒体动画。设计下表让学生填写：
项 目 膜外、膜内浓度高低 是否需载体蛋白 是否消耗ATP 自由扩散 协助扩散 主动运输
实例 讲述
（一）小分子或离子的跨膜运输 1、自由扩散
往清水中滴一滴蓝墨水，清水很快变为蓝色，这就是扩散。物质通过简单的扩散作用进出细胞，叫做自由扩散。不需要载体蛋白，也不需要消耗ATP，只能顺浓度梯度运输，如O2、CO2、甘油、乙醇等。 2、协助扩散
葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，却能通过细胞膜，是因为镶嵌在膜上的一些特有的蛋白质，能协助葡萄糖等物质顺梯度跨膜运输，进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散，叫做协助扩散。不需要消耗ATP。自由扩散和协助扩散统称为被动运输。 3、主动运输
从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。如Na、K、Ca的吸收。 （二）胞吞和胞吐
结合P72图讲解。
1、胞吞：当细胞摄取大分子时，首先是大分子附着在细胞膜表面，这部分细胞膜内陷形成小囊泡进入细胞内部，这种现象叫胞吞。
2、胞吐：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫胞吐。 （三）总结
重点总结物质跨膜运输的方式，两种被动运输的方式有什么异同，主动运输与被动运输的区别及对细胞生活的意义。 （四）布置练习作业Ｐ73 （五）板书设计
第３节 物质跨膜运输的方式
一、小分子和离子的跨膜运输 项 目 自由扩散 协助扩散 膜外高，膜内低 需要 不需要 主动运输 膜外低、膜内高 需要 需要 ＋＋2＋＋
＋
2＋
膜外、膜内浓度高低 膜外高，膜内低 是否需要载体蛋白 是否消耗ＡＴＰ 实例 不需要 不需要 Ｏ２、ＣＯ２、甘油、乙醇、苯、水 红细胞吸收Ｃ６Ｈ１２Ｏ６ Ｎa、K、Ca、氨基酸 二、大分子的跨膜运输方式
1、胞吞 2、胞吐 习题：
1．物质进出细胞，有顺浓度梯度的扩散，称为 ，也有逆浓度梯度的运输，称为 。
2．有些物质的分子很小，容易自由地通过细胞膜的磷脂双分子层，象这样，物质通过 进出细胞，叫做 。
3．离子和一些较大的分子如 等，不能自由的通过细胞膜。镶嵌在膜上的一些特殊的 （称为 ） ，能够协助 等一些物质顺浓度梯度跨膜运输。这种方式称为 。 4．自由扩散和协助扩散统称为 。
5．从 一侧运输到 一侧。需要 的协助，同时还需要消耗
，这种方式叫做 。
6．主动运输的意义：主动运输保证了活细胞能够按照 的需要，主动的 所需要的 ，排出 。 7．填表比较： 项 目 浓度 是否需要载体蛋白 是否消耗细胞内的能量 举例 自由扩散 协助扩散 主动运输 8．当细胞摄取大分子时，首先是大分子 在 ，这部分内陷包围大分子，然后从该部位分离下来，形成 ，进入细胞内部，这种现象叫做 。细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成 ，然后移动到 并与之融合，将大分子排出细胞，这种现象叫做 。 本章小结
【例题讲解】
例1：任何一种细胞均有细胞膜，它是由什么组成的（ ）
A．只是脂质 B．只是蛋白质 C．脂质和糖类 D．脂质、蛋白质和少量糖类 变式训练：最可能构成细胞膜的一组元素是（ ）
A．C、H、O、N B．C、H、O C．C、H、O、P
D．C、H、O、N、
P
例2：细胞膜在完成细胞识别、免疫反应、信息传递等功能时，起重要作用的是（ ）
A．蛋白质 B．脂肪 C．核酸 D．磷脂 变式训练：一位细胞学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的密度减小，而面积扩大。则在一定温度范围内，随温度的升高，细胞的代谢速率将（ ）
A．加快 B．不变 C．减慢 D．停止
例3：用哺乳动物的红细胞制备细胞膜的方法正确的是（ ）
A．把细胞放在清水里，涨破细胞 B．用针扎破细胞 C．用镊子把细胞膜剥下来 D．用石英沙研磨细胞
变式训练：将红细胞放在质量分数为9%的食盐溶液中制成装片后，用显微镜观察，可以发现红细胞的状态变化是（ ）
A．不能确定 B．正常状态 C．细胞膜破裂 D．细胞皱缩 例4：植物细胞的质壁分离实验，不能说明的是（ ）
A．细胞膜的选择透过性 B．细胞处于生活或死亡状态 C．细胞液浓度的相对大小 D．溶质分子进出细胞的方式 变式训练：将洋葱鳞片叶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，这些细胞自动发生质壁分离复原。其原因是（ ）
A．细胞液的溶质透出细胞 B．质壁分离后的细胞只允许水分子进入 C．K+和NO3-进入液泡 D．水分和溶质自由的进出细胞 例5：细胞膜与其完成各种生理功能极为重要的结构特点是（ ）
A．磷脂分子排列为双层 B．两侧膜物质分子排列不对称
C．球蛋白分子覆盖或镶嵌于磷脂双分子层中 D．膜物质分子的运动使其具有流动性 变式训练：细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。能够反映该特点的实例有（ ） ①白细胞吞噬病菌 ②蛋白质不能通过细胞膜 ③变形虫的变形运动 ④水分子能够自由进出细胞⑤细胞融合
A．①②③ B．①③⑤ C．②④⑤ D．③④⑤ 例6：放在浓度0．3g/mL的蔗糖溶液中，会发生质壁分离的细胞是（ ）
A．人的口腔上皮细胞 B．洋葱根尖生长点细胞 C．洋葱表皮细胞 D．干种子细胞 变式训练：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
例7：实验证明，餐后肠腔中葡萄糖浓度高于血糖浓度时，葡萄糖可以顺浓度梯度被吸收；当肠腔中葡萄糖浓度下降至显著低于血糖浓度时，葡萄糖仍能被迅速地吸收。绒毛上皮细胞主要以下列哪种方式吸收葡萄糖（ ）
A．自由扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．胞吞 变式训练：下列跨膜运输的生理活动中，需要消耗ATP的是（ ）
A．酒精进入胃黏膜细胞 B．CO2由静脉血进入肺泡内 C．原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞 D．水分子进入细胞 【巩固练习】
1． 将人体口腔上皮细胞转移至不同浓度（I，II，III）的三种盐溶液中，结果如右图所示。这三种溶液的浓度是（ ）
A．I>II>III B．II>I>III C．I 2．在制备细胞膜的实验中常用新鲜成熟的哺乳动物的红细胞作材料是因 为（ ） A．哺乳动物红细胞在水中容易胀破 B．哺乳动物红细胞容易收集 C．哺乳动物红细胞内没有核膜．线粒体膜等细胞器膜 D．哺乳动物红细胞的细胞膜在分离时容易沉淀在下面 3．在下列哪种环境中正常生长的植物，其根毛细胞的细胞液浓度最大（ ） A．在农田中的农作物 B．在森林中生长的植物 C．大型湖泊的岸边植物 D．在盐碱地中生长的植物 4．下列图中能正确表示细胞膜的亚显微结构的是（ ） 5．能够反映细胞膜具有选择透过性功能特点的实例是（ ） A．水稻吸收大量的Si，而番茄几乎不吸收Si B．精子和卵细胞之间的识别和结合 C．变形虫吞噬各种食物颗粒 D．人和鼠的细胞进行融合 6．一个典型的渗透装置必须（ ） ①具半透膜 ②具有液泡 ③两测溶液具浓度差 ④具细胞结构 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 7．用呼吸抑制酶处理小肠上皮细胞，细胞对下列物质吸收量不变的一组是（ ） A．Na+、氨基酸和葡萄糖 B．O2、H2O和甘油 C．K+、氨基酸和葡萄糖 D．K+、Ca+和氨基酸 8．下列物质中以相同方式通过细胞膜的是（ ） A．甘油和二氧化碳 B．K+和水 C．氨基酸和水 D．葡萄糖和氧气 9．紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离后，在显微镜下观察到的正确图示是（ ） 紫色变深 无色 A B 无色 紫色变浅 无色 紫色变深 紫色变浅 无色 C D 10．通过质壁分离和复原实验，可以对植物细胞进行多种鉴定。下列各项中此实验 不能鉴定的是（ ） A．细胞液的浓度 B．成熟的植物细胞的死活 C．蛋白质吸水力比纤维素大 D．原生质层的伸缩性大小 11．下列关于生物膜系统在细胞中作用的叙述中，不正确的是：（ ） A．细胞膜在细胞与外部环境进行物质运输．能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用 B．许多重要的化学反应都在生物膜上进行 C．生物膜将各种细胞器分隔开，使细胞内能够同时进行多种化学反应 D．各种生物膜在功能上互相独立，互不影响 12．植物细胞的细胞膜与细胞壁紧密地贴在一起，在显微镜下难以观察，有一同学想把两者分离如右图所示，请问该同学在实验中应把此植物细胞放在：（ ） A．清水 B．空气 C．质量浓度为30%的蔗糖溶液 D．冰块中 13．变形虫可以吞噬整个细菌，这一事实说明了：（ ） A．细胞膜具有选择透过性 B．细胞膜具有一定的流动性 C．细胞膜具有全透性 D．细胞膜具有保护性 14．甲(〇)乙(●)两种物质在细胞膜两侧的分布情况如右图(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 甲 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 15．细胞膜既能保证细胞吸收所需的物质，又能阻止有害物质进入，这种 特性叫（ ） A．流动性 B．选择透过性 C．保护性 D．免疫性 16．构成细胞膜的基本骨架是（ ） A．蛋白质分子 B．一层磷脂分子 C．两层磷脂分子 D．核酸分子 17．将一张洋葱鳞片叶放在某一浓度的蔗糖溶液中,制成装片,放在显微镜下观察,有3种状态的细胞,如图,你认为这3个细胞（均为正常的活细胞）在未发生上述情况之前,其细胞液的浓度依次是：（ ） 乙 A．A﹥B>C B．A A．水分子通过细胞壁 B．葡萄糖分子通过细胞膜 C．K+通过原生质层 D．水分子通过原生质层 19．利用高浓度的盐水杀菌的原理是： （ ） A． 盐水中的氯离子有杀菌的作用 B． 高浓度盐水中水分不足，不利于细菌生长 C． 细菌由于脱水而死亡 D． 钠离子有杀菌作用 20．一学生做质壁分离和复原实验时，显微镜下只有一个细胞没有发生质壁分离，其他细胞都出现了明显的质壁分离现象，这可能是因为：（ ） A． 该细胞是正在发育过程中的细胞 B． 该细胞是死细胞 C． 蔗糖溶液浓度太小 D． 实验操作不正确 21．将两种海绵动物的细胞分散成单个的细胞，再进行混合培养，发现只有同种的细胞才能结合，其原因是：（ ） A． 两种海绵细胞表面糖蛋白的成分不同 B． 两种海绵细胞的脂质成分不同 C． 两种海绵细胞的细胞膜上的蛋白质种类不同 D． 两种海绵细胞的细胞膜上上的蛋白质空间结构不同 22．下图表示某种特质分子由细胞外向细胞内运输的过程图解，请分析回答： （1）图中①—③的物质分别是： ① ， ② ， ③ ， （2）图中物质运输的方式是 ，判断的依据是 ① ② （3）如果该细胞是人红细胞，则甘油．K+、苯三者中，不可能是④物质的是 。 23．有人用红色荧光染料标记人细胞膜上的蛋白质，用绿色荧光染料标记鼠细胞膜上的蛋白质。把人和鼠的细胞融合，融合后的细胞，一半发红色荧光，另一半发绿色荧光。将此细胞在37℃下培养40分钟后，两种颜色均匀分布在融合后的细胞表面，请分析： (1)两种颜色均匀分布是由于_______________________________的结果。 (2)这一实验结果，能证明细胞膜的结构上具有__________________________的特点。 24．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，下列各图表示在一定范围内细胞膜外物质进入细胞膜内的三种情况。据图回答下列问题： （1）据图指出A、B、C所表示的物质运输方式， 运输速度 细胞内浓度 运输速度 细胞外浓度 时间 细胞外浓度 细胞外浓度 A B C A是 ，B是 ，C是 。 （2）上述三种运输方式中，哪一种加入呼吸抑制剂后，曲线会发生变化？为什么? ______________________________________________________________________ （3）乙醇、CO2．氨基酸进入细胞的方式分别是 、 、 。 25．下图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答： （1）A代表 分子； B代表 ； D代表 。 （2）细胞膜从功能上来说，它是一层 膜。 （3）动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B具有 。 （4）在a ～e的五种过程中，代表被动转运的是 。 （5）可能代表氧气转运过程的是图中编号 ；葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号 。 ＋ （6）如果此为神经细胞膜，则当其受刺激后发生兴奋时，Na的流动过程是编号 。 26．根据上图所示，继续回答下列问题： ⑴如果该图表示肝细胞的细胞膜，在a～d四种物质进出细胞的方式中，表示水进出的是 ，表示K+运输的是 （用字母表示）。 ⑵甘油、胆固醇等之所以能优先透过细胞膜，主要与 等有关。 ⑶如果该细胞为甲状腺细胞，给狗注射适量的Na131I，可见细胞中131I先上升后下降，原因是 。 ⑷如果该细胞为癌细胞，与正常细胞比较，则膜结构中[ ] 的含量下降。 正常细胞转化为癌细胞的根本原因是 。 ⑸若该细胞在一定条件下代谢活动加强，则该膜结构特点表现为 。若将该细胞置于低渗溶液中，则该膜结构将会变 。
