生物人教版 (新课标)第四章 细胞的物质输入和输出第3节 物质跨膜运输的方式导学案

这是一份生物人教版 (新课标)第四章 细胞的物质输入和输出第3节 物质跨膜运输的方式导学案，共21页。


[学习目标]
1．说明物质进出细胞的方式。
2．进行图标数据的解读。
[学习重点]
物质进出细胞的方式
[学习难点]
主动运输
基础预习
使用说明：①依据学习目标，认真预习课本至少15分钟，用红笔标重点疑难点。②认真独立完成以下内容。
【知识链接】
知识点一 被动运输和主动运输
1、被动运输
(1)概念：物质进出细胞、顺浓度梯度的扩散。
(2)类型
2、主动运输
(1)基本条件
细胞膜上相应④ 的协助
消耗细胞内化学反应所释放的⑤
(2)实例：K+、Ca2+、⑥ 等离子通过细胞膜。
(3)生理意义：保证活细胞按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的⑦ ，排出⑧ 和对细胞⑨ 的物质。
知识点二 大分子的运输
1、胞吞：大分子附着在细胞膜表面，这部分细胞膜 ，包围着大分子，然后小囊从 上分离下来，形成 进入细胞内。
2、胞吐：细胞需要 的大分子，先在细胞内形成 ，然后移动到
处，并与细胞膜 将大分子排出细胞。
【预习自测】
1．人体组织细胞从组织液中吸收甘油的量主要取决于（ ）
A、组织液中甘油的浓度 B、细胞膜上的载体数量
C、细胞中ATP的数量 D、细胞膜上的某载体的数量
2．下列跨膜运输的生理活动，属于主动运输的是( )
A．酒精进入胃粘膜细胞 B．二氧化碳由静脉血进入肺泡
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
【预习反馈】
合作探究
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。③按照互动要求，及时思考，展示到位，认真点评。
问题探讨一：被动运输和主动运输
【问题导学】阅读课本P70-71。
1.葡萄糖进入细胞的方式是什么？请举例说明！
2.结合教材图4—7，尝试总结自由扩散、协助扩散的特点；
3.根据如下材料分析并总结主动运输的特点；
（1）分析教材表4—1，丽藻细胞液与池水的多种离子浓度比较，你能得出什么结论？
（2）实验发现如果采用蛋白酶或呼吸抑制剂处理丽藻细胞后，丽藻对池水中各种离子的吸收量明显下降，这说明什么问题？
4.根据自由扩散、协助扩散和主动运输各自的特征，尝试总结影响自由扩散、协助扩散和主动运输速率的因素，并绘制随着影响因素的变化物质运输速率的变化曲线，然后再描述曲线变化的原因。
（1）自由扩散
①影响运输速率的因素：
②在右侧方框内画出曲线
（假设物质由细胞外运输到细胞内）
③描述变化原因：
（2）协助扩散
①影响运输速率的因素：
②在右侧方框内画出曲线
（假设物质由细胞外运输到细胞内）
③描述变化原因：
（3）主动运输
①运输速率影响因素：
②在右侧方框内画出曲线
（假设物质由细胞外运输到细胞内）
③描述变化原因：__________ ______；
【典例导悟】
科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关系，分别用图中四条曲线表示，在研究具体的物质X时，发现与曲线②和④相符。试问：细胞膜运输物质X的方式是（ ）
A. 主动运输 B．协助扩散
C．自由扩散 D．胞吐
【思路点拨】本题主要考查物质跨膜运输的方式，可从以下三方面进行分析：
①明确曲线表示的是物质浓度和O2浓度对物质运输速度的影响。
②回忆选项中跨膜运输方式适用的物质和需要的条件。
③综合分析每条曲线对应的跨膜运输方式。
【标准解答】逐条曲线分析如下：曲线①说明运输速度与物质浓度成正比关系，不受其他因素的限制，应为自由扩散；曲线②在一定浓度范围内，随物质浓度升高运输速度加快，当达到一定程度后，由于受到载体蛋白数量的限制，运输速度不再增加，而保持稳定，说明这种运输需要载体蛋白，不是自由扩散，可能是协助扩散或主动运输；曲线③运输速度与氧气浓度无关，而氧气浓度的高低影响能量的产生进而影响主动运输的速度，说明这种方式不是主动运输，有可能是自由扩散或协助扩散；曲线④运输速度与氧气浓度有关，说明这个过程需要能量，综合②④，物质X的运输方式只能是主动运输。选A。
【迁移训练1】
新生儿小肠上皮细胞通过消耗ATP，可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白（大分子物质）和半乳糖。这两种物质被吸收到血液中的方式是 ( )
A. 主动运输、主动运输 B．胞吞、主动运输
C．主动运输、胞吞 D．被动运输、主动运输
问题探讨二：大分子的运输
【问题导学】
1.大分子物质通过胞吞和胞吐作用进出细胞的结构基础是什么？
2.胞吞和胞吐的过程需要载体蛋白的协助和能量的消耗吗？
3.RNA、蛋白质等大分子物质进出细胞核，属于胞吞、胞吐吗？
【典例导悟】
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 （ ）
①自由扩散 ②协助扩散 ③主动运输 ④胞吞
A.①②③ B.③ C.④ D.②③
【标准解答】穿肠蛋白是属于生物大分子，生物大分子不能够直接穿过细胞膜，所以只能以胞吞的形式进入细胞。
答案：C
【迁移训练2】
细胞内的生物大分子物质（如胃蛋白酶原）的出胞方式是 ( )
A.胞吐 B．自由扩散
C．协助扩散 D．主动运输
自我评价
知识归纳
【思维导图】
使用说明：①领悟并体会思维导图②借鉴思维导图，自主构建知识框架，形式多样，内容丰富。
【思维导图】
【相关概念】
（一）跨膜运输的方式
①表中“高浓度”、“低浓度”是指运输的离子或小分子本身的浓度，而不是它们所处溶液的浓度。
②跨膜运输的物质是离子、小分子；大分子物质进出细胞是胞吞、胞吐，不属于跨膜运输。（二）影响物质跨膜运输速度的因素
（三）大分子物质的运输
离子和小分子可以通过自由、扩散、协助扩散和主动运输进行跨膜移动，但细胞膜对大分子物质不能直接跨膜通过，大分子物质是通过胞吐和胞吞进出细胞的。
1.概念：
胞吞——大分子物质附着在细胞膜表面，细胞膜内陷形成小囊，小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部，这种现象叫胞吞。
胞吐——大分子物质在细胞内形成囊泡，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。
2．原理：细胞膜的流动性。
3．条件：需要消耗能量。
注意：①胞吐和胞吞实质上物质并没有跨膜，即没有从膜的一侧穿过膜到膜的另一侧。
②胞吐和胞吞作用是一些不能穿过细胞膜的物质、离子、大分子等进出细胞的方式，胞吞进入的物质有的能利用，不能利用的又通过胞吐排出细胞，这样既能防止疾病的发生，又能维持细胞内环境的稳定。
【自主构建】
巩固提升
使用说明：①课后利用自主时间对课堂内容进行回顾和反思，力求全面掌握知识内容。明确知识体系，并标注和记录疑难问题。 ②交流学习体会，就存在的困惑向其他同学请教，对仍然解决不了的问题通过问题卡请教老师。 ③独立完成作业
【基础巩固】
1. 红细胞吸收下列物质时，需消耗能量的是（ ）
A.K+ B.葡萄糖 C.水 D.氧气
2. 海带细胞中碘的浓度比海水中高出许多，其原因是（ ）
A.海水中碘的含量高 B.海带细胞膜为全透性
C.碘的通透性强 D.海带细胞膜上运输碘的载体多
3. 下列物质中，通过自由扩散进入组织细胞的是（ ）
A.K+和Na+ B.氨基酸和葡萄糖 C.氧气和二氧化碳 D.甘油和脂肪酸
4. 北方果树的根从土壤中吸收水分的方式是（ ）
A.主动运输 B.自由扩散 C.协助扩散 D.渗透吸水
5. 下列哪项是主动运输的特点（ ）
A.物质从低浓度一边到高浓度一边 B.不需要载体，不需要能量
C.物质从高浓度一边到低浓度一边 D.需要载体但不需要能量
6. 物质进出细胞，需要载体蛋白的协助但不需要能量的运输方式，有关描述正确的是（ ）
A.自由扩散 B. 协助扩散 C. 利用细胞膜的流动性 D. 利用细胞膜的识别功能
7. 能保证细胞按照生命活动的需要吸收营养物质的主要方式是（ ）
A.自由扩散 B.内吞作用 C.主动运输 D. 外排作用
8. 小肠上皮细胞从肠腔中吸收葡萄糖的量主要取决于（ ）
A.肠腔中葡萄糖的浓度 B.细胞膜上载体的数量
C.线粒体呼吸作用的强度 D.细胞内物质的浓度
9．下列物质中，通过自由扩散方式进入小肠绒毛上皮细胞的是 ( )
A．氨基酸 B．胆固醇
C．Na+ D．葡萄糖
10．物质出入细胞的方式中，简单扩散（自由扩散）区别于协助扩散的是 ( )
A．由高浓度向低浓度扩散 B．需要载体
C．由低浓度向高浓度扩散 D．不需要载体
11．如图是物质出入细胞的三种方式的模式图（黑点代表物质分子），据图回答：
(1)图甲表示 ，图乙表示 ，图丙表示 。
(2)物质出入细胞需要消耗能量的是[ ] ，O2从肺泡扩散到血液中的方式是[ ] ，物质出入细胞需要载体而不消耗能量的方式是[ ]
。
(3)与甲方式相比，丙方式的主要特点是需要借助
，该物质是在细胞内的 上合成的。与丙相比，乙方式的不同之处是需要 ，主要来自于 （细胞器）。
(4)加入呼吸抑制剂， 方式将会受到影响。
【能力提升】
1．对某动物细胞进行荧光标记实验，如示意图所示，其基本过程：①用某种荧光染料标记该动物细胞，细胞表面出现荧光斑点。②用激光束照射该细胞表面的某一区域，该区域荧光消失。③停止激光束照射一段时间后，该区域的荧光逐渐恢复，即又出现了斑点。
上述实验不能说明的是 ( )
A．细胞膜具有流动性
B．荧光染料能与细胞膜组成成分结合
C．根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率
D．根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率
2．下列关于物质跨膜运输的叙述，错误的是 ( )
A．植物细胞积累K+需消耗能量
B．细胞对离子的吸收具有选择性
C．海水中的海藻细胞可通过积累溶质防止质壁分离
D．液泡中积累大量离子，故液泡膜不具有选择透过性
4．下列有关跨膜运输的说法不正确的是 ( )
A．果脯在腌制时慢慢变甜，是细胞主动吸收糖分的结果
B．水分进出细胞的方式是自由扩散
C．葡萄糖进入红细胞不需要消耗能量，其方式不属于主动运输
D．大肠杆菌吸收K+需要载体和能量，其方式属于主动运输
5．关于细胞膜的组成、结构、功能之间的关系，逻辑顺序正确的一组是 ( )
①膜主要由磷脂和蛋白质分子组成 ②膜具有流动性 ③膜具有选择透过性 ④膜内蛋白质和磷脂分子大都是运动的 ⑤主动运输得以正常进行
A．①④②⑤③ B．①②④③⑤
C．①④②③⑤ D．①②④⑤③
6．细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，下列实例中不能反映该特点的是 ( )
A．吞噬细胞吞噬病菌
B．核糖体中合成的蛋白质进入细胞核
C．变形虫能伸出伪足
D．精子和卵细胞经受精作用形成受精卵
7.如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，代表被动运输的是 。
(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
8．脂质体是根据磷脂分子可在水中形成稳定的脂质 双层膜的趋势而制备的人工膜。单层脂质分子铺展在水面上时，极性端（亲水）与非极性端（疏水）的排列是不同的，搅拌后形
成双层脂质分子的球形脂质体（如图所示）。请回答下列问题：
(1)脂质体的形成是由于磷脂分子同时具有 的特点。
(2)将脂质体置于清水中，一段时间后发现，脂质体的形态、体积没有变化，这一事实说明：
。
(3)在脂质双层膜中加入某些蛋白质后，脂质体吸收了很多水而膨胀，这一事实说明：
。
(4)根据细胞膜的基本支架是 ，可以推测水分子的跨膜运输不是真正的自由扩散，它最可能与
膜上的哪种成分有关？ 。
9.如图表示细胞膜的亚显微结构，请完成问题：
(1)该结构对细胞的生命至关重要的特性是 。
(2)有些有机溶剂如苯酚，可溶解B造成膜的损伤，B的完整化学名称是 。动物细胞吸水膨胀 时，B的厚度变小，说明B具有 。
(3)细胞识别、极性物质的跨膜运输等与图中的
（填字母）有关。
(4)叶绿体和线粒体等细胞器中均有此结构，但执行的具体功能却有很大区别，其原因是由于图中 （填字母）不同
10、下图是某种物质通过红细胞膜的示意图，请据图完成下列问题：
膜内
AA
AA
AA
AA
膜外
A
A
A

B 细胞膜 B
AB B
能量
（1）这是那种运输方式？______________。其理由是______________________________
（2）B代表____________________
（3）你认为A可能是代表下列那种物质？________________
（供选答案：氧气、钠离子、钾离子）
拓展阅读
使用说明：①课后利用自主时间对拓展内容进行阅读、理解 ②自主翻阅辅助书籍、利用网络丰富完善相关内容 ③交流学习体会，就存在的困惑向其他同学请教，对仍然解决不了的问题通过问题卡请教老师。
【拓展阅读】
被动运输和主动运输
细
胞的生命活动需要运输物质进出细胞。细胞代谢所需的原料和其他物质需要从细胞外摄取，细胞产生的代谢废物和提供给机体其他细胞利用的物质则必须从细胞中运出。某些物质（如气体和水）通过被动运输进出细胞，不需要消耗能量。某些物质在细胞外比较少，需要细胞通过主动运输来吸收。有些物质由于分子较大（如蔗糖）也需要通过主动运输进出细胞。主动运输需要消耗细胞呼吸所释放的能量（储存在ATP中），因此需要氧的参与。
1、概述被动运输和主动运输对能量的需求：


2、说出通过扩散进出人体的两种气体：

3、胞吞是由细胞膜包围某些物质并将其摄入细胞内的过程，说出人体血液中利用这种方式捕获并消灭细菌的一类细胞
成都七中高2014级生物（必修1）学案答案
细胞的物质输入和输出
第3节 物质跨膜运输的方式
【知识链接】
知识点一：①扩散作用 ②栽体蛋白 ③红细胞 ④载体蛋白 ⑤能量 ⑥Na+ ⑦营养物质 ⑧代谢废物 ⑨有害
知识点二：1、内陷形成小囊 细胞膜 囊泡 2、外排 囊泡 细胞膜 融合
【预习自测】
1.A 2.C
问题探讨一
【问题导学】
主动运输
自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞。
协助扩散：进出细胞的物质借助载体蛋白的运输。
3（1）这些离子是逆浓度梯度进入细胞 （2）丽藻对离子的吸收需要蛋白质和能量
4、1-1 浓度差 1-3浓度差越大，自由扩散的速度越快 2-1浓度差 载体蛋白的种类和数量 2-3在一定时间内，运输速率随着浓度差得增大而增大，由于受到载体蛋白的种类和数量的限制，最后运输速率不再随着浓度差得增大而增大。3-1载体蛋白的种类和数量 能量 3-3在一定时间内，运输速率随着能量的增多而增大，由于载体的数量和种类有限，之后速率不再增加。
【迁移训练1】
新生儿可直接吸收免疫球蛋白，免疫球蛋白是大分子物质，不能正常通过细胞膜，必须先与膜融合，然后内陷形成小泡与细胞膜分离，这样才能进入细胞内部，该运输方式为胞吞；半乳糖为小分子物质，进入小肠上皮细胞消耗ATP，为主动运输。[答案]B
问题探讨二
【问题导学】
1、生物膜流动镶嵌模型 2、不需要载体蛋白，但是需要能量 3、不属于
【迁移训练2】
答案：A
【基础巩固】
1-5：ADCBA 6-8：BCB
9．B
10．自由扩散与协助扩散的相同之处是顺浓度梯度高浓度→低浓度，同时均不消耗能量；不同之处表现在自由扩散不需要载体，而协助扩散需要载体。选D
11．(1)自由扩散 主动运输 协助扩散 (2)[乙]主动运输 [甲]自由犷散 [丙]协助扩散 (3)载体蛋白 核糖体 消耗能量 线粒体 (4)乙
【能力提升】
1．选C本实验是细胞膜具有一定流动性的经典实验，反映了蛋白质或磷脂分子的流动，但是不能反映物质跨膜运输的速率。
2．选D 细胞内的生物膜具有选择透过性，液泡中积累大量离子正是选择透过性的表现。海藻细胞积累K+是其正常生命活动的需要。同时积累K+可提高细胞液浓度，阻止失水，防止质壁分离的发生。
3．选A果脯变甜是由于细胞外糖浓度过高，细胞内部失水造成细胞死亡，细胞丧失选择透过性，然后糖分大量进入细胞才导致慢慢变甜的，不是主动吸收糖分的结果。葡萄糖进入红细胞为协助扩散，需要栽体蛋白但不消耗能量。主动运输需要栽体蛋白，并且消耗能量
4．选C 细胞膜的组成成分有磷脂和蛋白质，磷脂分子和蛋白质分子大都是运动的，体现了膜具有流动性；由于膜具有选择透过性，使一些离子和小分子的跨膜运输得以顺利进行。
5．选B细胞之间的融合、吞噬细胞吞噬病菌和变形虫伸出伪足都与细胞膜的流动性有关，核糖体中合成的蛋白质通过核孔进入细胞核，与细胞膜的结构无关。
6．(1)蛋白质 磷脂双分子层 多糖 (2)选择透过性 (3)一定的流动性 (4)b、c、d (5)b a
7．脂质体形成的原理是磷脂分子具有亲水端和疏水端，单层脂质分子在水面上搅拌后就形成了脂质体。单纯的脂质体具有较强的疏水性，故水分子不能通过，但加入少量蛋白质后，脂质体便能吸水膨胀说明水分子通过脂质双层膜需要蛋白质的协助。
答案：(1)亲水性和疏水性 (2)水分子不能通过脂质双分子层 (3)水通过脂质双层膜需要蛋白质的协助 (4)磷脂双分子层 蛋白质
8.(1)细胞膜对细胞的生命活动至关重要的特性是功能特性，即选择透过性。(2)B的名称是磷脂双分子层；动物细胞吸水膨胀时，B的厚度变小，说明磷脂双分子层具有一定的流动性。(3)细胞识别、极性物质的跨膜运输与膜上的糖蛋白有关。(4)细胞膜的功能特性即选择透过性与膜上的载体蛋白有很大关系。
答案：(1)选择透过性 (2)磷脂双分子层 一定的流动性 (3)A (4)A
9、（1）主动运输、从低浓度到高浓度，需要载体、需要能量 （2）载体蛋白 （3）钾离子
【拓展阅读】
1．被动运输包括自由扩散和协助扩散，被动运输是顺物质的浓度梯度进行的，不需要消耗能量；主动运输是逆物质的浓度梯度进行的，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。
2．氧，二氧化碳
3．白细胞。