全章复习与测试第二课时教学设计

人教版必修一第4章细胞的物质输入和输出复习设计

一、本章概要

本章包括《物质跨膜运输的实例》、《生物膜的流动镶嵌模型》和《物质跨膜运输的方式》 3节内容。主要是通过本章学习后能进一步了解生物体的结构是与其功能相适应的这个生物学基本原理。在本章内容中，教材也遵循由现象到本质的基本规律，先以“物质跨膜运输的实例”这些基本的生物现象开篇，引入“生物膜的流动镶嵌模型”，再对前面各种现象加以解释，归结“物质跨膜运输的方式”。科学研究生物膜结构的历程，是从物质跨膜运输的现象开始的。分析成分是了解结构的基础，其现象和功能又提供了探究结构的线索。人们在实验观察的基础上提出假说，又通过进一步的实验来修正假说，其中方法和技术的进步起到关键的作用。这也是我们学习生物学、应用生物学知识过程中必须明确的一个问题。本章是第3章细胞的深化与延伸，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。任何一个生命系统都是开放的系统，都与外界有物质的交换。所以学习本章内容对理解细胞是基本的生命系统有着重要意义。

二、本章复习目标

（1）理解渗透作用发生的条件以及植物细胞的质壁分离及复原。

（2）生物膜的结构与功能的特点。

（3）物质跨膜运输的方式及特点。

三、学情分析和学习策略

学生在初中阶段学习了细胞的结构及与细胞有关的知识，而且已经对本章有了较深入的学习，所以对本章进行回顾，有利于第五和六章新内容的学习和理解。复习本章时，对重难点知识进一步强调，如植物细胞的吸水和失水，流动镶嵌模型的基本内容和主动运输与被动运输的区别等内容可以分别用图表的形式进行归纳总结。同时注意联系生活实际、生产实践，用所学知识去分析解决一些现实问题，重点巩固，增强理解。另外本章有较多的实验和探究活动，在设计和实施实验和探究活动时，应善于鉴别自变量和因变量，控制自变量，观察和检测因变量的变化，并设置对照组和重复实验，这些都是基本的科学学习方法。

三、本章知识网络

1

四、本章知识点

一、细胞的吸水和失水

1．原理

细胞吸水和失水的原理是渗透作用。

2．条件

具有______膜；膜两侧具有________。

3．动物细胞的吸水和失水（连线）

①外界溶液浓度<细胞质浓度时

A细胞失水皱缩

②外界溶液浓度>细胞质浓度时

B细胞形态不变

③外界溶液浓度等于细胞质浓度时

C细胞吸水膨胀

4．植物细胞的吸水和失水

（1）成熟植物细胞的结构。

（2）原理和现象。

①外界溶液浓度______细胞液浓度时，细胞失水，发生________现象。

②外界溶液浓度______细胞液浓度时，细胞吸水，发生____________现象。

（3）质壁分离的原因。

①外因：________浓度小于外界溶液浓度，细胞通过渗透作用失水。

②内因：细胞壁的伸缩性______原生质层的伸缩性。

二、物质跨膜运输的其他实例

1．对无机盐的吸收实例

（1）水稻和番茄对同一离子的吸收量______。

（2）水稻和番茄对不同离子的吸收量_ _____。

（3）人体甲状腺滤泡上皮细胞可以逆相对含量梯度从血液中吸收碘。

（4）不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的____________________________。

2．生物膜的特性

（1）细胞膜和其他生物膜都是__________膜。这种膜可以让________自由通过，一些______和______也可以通过，而其他的离子、小分子和______则不能通过。

（2）生物膜的________是活细胞的一个重要特征。

三、物质运输的方式

1．跨膜运输——自由扩散、协助扩散和主动运输的比较

物质出入

被动运输

细胞的方式

自由扩散

协助扩散

主动运输

运输方向

高浓度→低浓度

高浓度→低浓度

一般为低浓度→高浓度

________

______ ______ 是否需要载体

________ ________ ______ 是否消耗能量

[来源学科网ZXXK]2

图例

能量（由ATP直接提供）

小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等

动力

举例

浓度差

O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等

浓度差

红细胞吸收葡萄糖

表示曲线（一定浓度范围内）

2．大分子物质的运输方式

大分子物质以______方式进入细胞内部，以______方式排出细胞，与______________有关。

【参考答案：一、2.半透

浓度差 3．①—C ②—A ③—B 4．（1）全透性

小

细胞质

原生质层

半透膜

大

细胞液（2）①大于

质壁分离

②小于

质壁分离复原（3）①细胞液

②小于

二、1.（1）不同

（2）不同

（4）差异 2．（1）选择透过性

水分子

离子

小分子

大分子

（2）选择透过性 三、1.不需要

需要

需要

不消耗

不消耗

消耗 2．胞吞

胞吐

细胞膜的流动性】

五、本章检测

一、选择题（每小题2分，共44分）

1.下列不属于膜的选择透过性的应用的是

…(

) A.

B.

C.

D.

解析：地膜育苗是用塑料膜人为地创造一个与外界相比温度较高、湿度较大的小环境，以利于幼苗的发育，它不是利用膜的选择透过性。

答案：D 2.1877年，德国的植物生理学家费弗尔利用下图所示仪器，发现在其他条件不变的情况下，溶液的渗透吸

）

A.成正比

B.成反比

C.低浓度时成正比，高浓度时成反比

D.高浓度时成正比，低浓度时成反比

解析：溶液的浓度越大，渗透压则越大，吸收水的能力就越强。

答案：A 3

3.下表是洋葱鳞片叶表皮细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中细胞发生的变化，最能说明的事蔗糖溶液浓度（mol/L）

0.45 0.40 0.35 细胞变化

发生质壁分离

无

有胀大趋势

）

A.细胞膜由磷脂和蛋白质组成

B.细胞膜具有流动性

C.原生质层是否具有选择透过性

D.细胞液的浓度为0.40 mol/L左右

解析：根据题中细胞处于不同浓度的溶液中细胞变化特点，说明细胞液浓度为0.40 mol/L

答案：D 4.假定将甲、乙两个某种植物的表皮细胞装片分别放入较高浓度的蔗糖溶液和甘油溶液中。蔗糖分子不能透过半透膜，而甘油分子可以透过。在显微镜下观察，细胞的变化是（

）

A.

B.

C.

D.

解析：甲、乙两个某种植物的表皮细胞放入较高浓度的蔗糖溶液和甘油溶液中，甲、乙两细胞均发生质壁分离；由于蔗糖分子不能透过半透膜，而甘油分子可以透过，所以甘油分子不断进入乙细胞液内，使乙细

答案：B 5.异体器官移植手术往往很难成功，最大的障碍就是异体细胞间的排斥，这主要是由于细胞膜具有识别作用，这种生理功能的结构基础是（

）

A.细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子组成

B.细胞膜的外表面有糖蛋白

C.细胞膜具有一定的流动性

D.细胞膜具有选择透过性

解析：磷脂和蛋白质是构成细胞膜的主要组成成分；细胞膜的流动性是细胞膜的结构特点；选择透过性是细胞膜的功能特点；细胞膜表面上的糖蛋白具有细胞间识别的功能。故此题答案应是B。

答案：B 6.将下列细胞置于0.3 g/mL的蔗糖溶液中，能够发生质壁分离现象的是（

）

A.人的口腔上皮细胞

B.洋葱根尖分生区细胞

C.干燥的大豆种子细胞

D.玉米根毛区细胞

解析：发生质壁分离现象必须具备：大液泡、细胞壁和原生质层以及外界溶液浓度高于细胞液浓度四个条件。人的口腔上皮细胞无液泡和细胞壁；洋葱根尖分生区细胞和大豆种子细胞的大液泡还没有形成，所以只有玉米根毛区细胞能发生质壁分离。

答案：D 7.下列各项不可以通过质壁分离实验加以证明的是（

）

A.成熟植物细胞的死活

B.原生质层比细胞壁伸缩性大

C.成熟的植物细胞能进行渗透吸水

D.蛋白质、淀粉、纤维素的吸水性依次递减

4

解析：渗透吸水的细胞学基础是细胞具有原生质层和原生质层内外的溶液具有浓度差。一个活的、成熟的植物细胞是具备这样的细胞学基础的，所以当这样的植物细胞与外界环境溶液相接触时，细胞液就可以与外界溶液发生渗透作用，质壁分离就是靠渗透作用来实现的。

答案：D 8.人体内磷脂的重要生理作用是（

）

A.氧化分解为机体提供能量

B.协助吸收脂溶性物质

C.细胞各种膜的骨架

D.合成脂质激素和维生素D的原料

解析：人体内的磷脂主要是各种生物膜的基本构成骨架。

答案：C 9.向日葵某细胞间隙液的浓度为A，细胞液的浓度为B，细胞质基质的浓度为C，则当它因缺水而萎蔫时，三者之间的关系是（

）

A.A>B>C B.B>C>A C.A>C>B D.B>A>C 解析：向日葵因缺水而萎蔫，说明细胞失水，水分由细胞中经过细胞质基质渗透到细胞间隙。由内到外，溶液浓度由小到大。

答案：C 10.当具有蛋白质衣壳的SARS病毒侵入人体后，体内的淋巴细胞就能识别这一异物，并产生相应的抗体。淋巴细胞之所以能识别SARS病毒，是因为其细胞膜上具有（

）

A.

B.

C.

D.

解析：蛋白质+

答案：B 11.细胞膜在功能上的特性是（

A.

B.

C.

D.

解析：细胞膜的功能之一是与细胞的内、外物质交换有关。细胞膜让水分子自由通过，细胞要选择吸收的离子、小分子、大分子则不能通过。因此，细胞膜功能上的

答案：B

12.海带细胞中碘的浓度比海水中高出很多，海带之所以能维持这种浓度差，其原因是

（

A.

B.

C.

D.

解析：

5

答案：C 13.以下哪一项是主动运输的例子（

A.

B.

C.

D.

-解析：A选项中是Cl在血浆中的扩散运动，并没有进入血细胞；氧气进出细胞都是以自由扩散的方式完成

答案：B 14.图1为一渗透装置，半透膜小袋内充满30%蔗糖溶液。用相同表面积的半透膜小袋做此实验，开始一段时间，玻璃管内液面高度变化速率的相关曲线最可能是图2中（横坐标表示表面积）（

图1

图2 解析：由于小袋内浓度高，所以单位时间内由袋外进入袋内的水分子多于由袋内向外出去的水分子数，因

答案：D 15.根毛区细胞从土壤溶液中吸收水分的主要原因是（

A.

B.

C.

D.

解析：根毛区是成熟的植物细胞，是靠渗透作用吸水的。成熟的植物细胞与外界环境溶液构成一个渗透系统，水分进出细胞决定于细胞液和外界环境溶液的浓度差。在正常情况下，细胞液浓度大于外界溶液浓度，

答案：B 16.在植物细胞出现质壁分离过程中，水分子通过细胞结构的顺序是（

①细胞壁

②细胞膜

③细胞质

A.

B.

C.

D.

解析：在植物细胞发生质壁分离时，由于外界溶液的浓度大于细胞液的浓度，因而水分由液泡经液泡膜→

答案：D 17.

6

A.

B.

C.

D.

解析：细胞膜主要是由脂质、蛋白质和少量的糖类组成的。其中，脂质双分子层构成了细胞膜的基本骨架，

答案：D 18.将成熟的植物细胞放在溶液中能构成一个渗透系统，主要原因是（

A.

B.

C.

D.

解析：成熟的植物细胞，也就是具有大液泡的植物细胞，主要靠渗透作用来吸收水分。从成熟植物细胞的结构特点来分析，一个成熟的植物细胞放在溶液中能构成一个渗透系统，这主要是因为由这个细胞的细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质构成的原生质层，相当于选择透过性膜，这层膜把液泡里面的细胞液与外界环境隔开，细胞液中含有许多溶解于水中的物质，因此它具有一定的浓度。这样，原生质层两侧的溶液具有浓度差，细胞液就会通过原生质层与外界溶液发生渗透作用，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞就通过渗透作用失水；反之，当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，植物细胞通过渗透作用吸水。通过以上分析可知，把一个成熟的植物细胞放在溶液中，就具备了一个典型的渗透系统所应具备的两个条件：一是有半透膜——

答案：B 19.生物膜的“蛋白质—脂质—蛋白质”静态结构模型不能解释下列哪种现象（

A.

B.溶于脂

C.

D.

解析：变形虫的变形运动依赖细胞膜具有流动性，而生物膜的“蛋白质—脂质—蛋白质”静态结构不能解

答案：C 20.科研人员在研究某种植物时，从收获的种子开始作鲜重测量，画得如下图所示曲线。下列对曲线变化原因的分析不正确的是（

A. Oa

B. ab

C. bc 段鲜重增加的原因是有机物增多，种子开始萌

D. c

解析：收获的鲜种子含大量自由水，晾晒使鲜重减少主要是失去自由水，故晒干的种子由于自由水含量少，代谢弱，物质变化量较小，故B对。种子吸水后，开始萌发，此时鲜重增加是由于水分增多，而不是有机7

物增多，故C

答案：C 21.一位科学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的密度减小，而面积扩大。据此你认为在一定温度范围内，随温度升高，细胞的代谢速率（

A.

B.

C.

D.

解析：细胞膜具有一定的流动性。当温度升高时，构成膜的脂质和蛋白质分子运动加快，使面积扩大，更

答案：A 22.一位细胞学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的厚度变小而面积增大，这决定于细胞膜的（

）

A.

B.

C.

D.

解析：细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。当温度升高时，组成细胞膜的分子的运动加快，从而出现

答案：A 二、非选择题（共56

323.（8分）将等量的NH4、PO4、K、Ca共同置于5 000毫升水中，再放入新鲜的水稻根，几小时后 +2+ 测定混合液中上述四种离子和水的含量变化如下表，据此表分析：

+2+项

目

水

K

Ca

NH4

减少量

0% 83% 82% 97% （1）上述四种离子减少的原因是

2+ + （2）Ca比K减少量明显大的原因是

PO34

84%

3+ 2+ 解析：从表中可以看出，浸在混合液中几小时的水稻根，除了水以外对NH4、PO4、K、Ca都有不同程度的吸收。从表中还可以看出，水稻对离子的吸收还具有选择性，如在相同时间和条件下，水稻吸收率： 2+ + 2++ Ca为97%，而K 仅为82%，这表明水稻根细胞膜上运载Ca的载体远远多于运载K

答案：（1）根的吸收

（2

24.（10

科学家在进行细胞化学成分的分析时，需制备较纯净的细胞膜。从真核细胞分离出纯的细胞膜较为困难，因为会有细胞内其他膜的混杂。而哺乳动物（或人）的成熟的红细胞，没有内膜，没有细胞核，将其特殊处理后，造成细胞破裂发生溶血现象，再将流出细胞外的物质冲洗掉，剩下的结构就是较纯净的细胞膜，在生物学上称为“血影”。由“血影”的分析得知其化学组成如下：蛋白质49%，脂类43%，糖类8%。有的科学家将“血影”中的脂类提取出来，使其在空气—水界面上铺展成单分子层，所形成的薄膜面积是原来细胞整个表面积的两倍。

（1）哺乳动物细胞内其他的膜有哪些？

（2）如何处理红细胞才能使其发生溶血现象？

。

（3）红细胞溶血后，流出细胞外的物质应该是

，这种物质的特性是

，因而使红细胞具有

8

（4）“血影”的化学成分中的脂类主要是哪一类？

。它是构成细胞膜的

。

（5）脂类单分子层的面积是细胞表面积的两倍，这说明了

。

答案：（1）核膜、线粒体膜、内质网膜、高尔基体膜

（2）将红细胞置于蒸馏水中，使其渗透吸水而胀破

（3）血红蛋白

容易与氧结合，也容易与氧分离

运输氧

（4）磷脂

（5）磷脂在细胞膜中是双分子层

25.（12分）下图是模拟生物膜而制成的人工膜。试分析在通透性不同的情况下，溶液中物质的量的变化（假定M

（1）若容器两侧分别为0.5 mol/L、0.3 mol/L的蔗糖溶液且蔗糖分子不能通过此人工膜，则 侧液面上升。此侧溶液总量与时间关系可用图 表示（从图a、图b中选

（2）若容器两侧分别为0.5 mol/L、0.3 mol/L的甘油溶液且甘油能通过此人工膜，则以下各项可用图c中哪条曲线形象描述其变化？ 左侧甘油分子的总量变化： ；左侧水分子的总量变化： ；

右侧甘油分子的总量变化： ：右侧水分子的总量变化： 。

解析：（1）蔗糖分子不能通过人工膜，只有水分子的自由扩散过程，水分子由右侧自由扩散到左侧，使左侧液面上升，随着自由扩散的不断进行，左侧与右侧的浓度差逐渐变小，扩散量将减少，因而左侧溶液总量不可能以固定速度增加，在扩散的后期，左侧溶液总量增加的较少；当左、右两侧浓度平衡时，两侧溶液总量相等，即均不增加或减少。（2）甘油分子和水分子均以自由扩散方式通过此人工膜，则甘油分子从左侧→右侧，水分子由右侧→左侧，因此左侧甘油分子总量减少而水分子数增加，右侧则相反，但最终两

答案：（1）左

a （2）A B B A 26.（10分）如图，两渗透作用装置中，透析袋的体积大小不同，溶液B的透析袋体积大于溶液A的透析袋体积，两装置中玻璃管的直径相同，溶液浓度：溶液A=溶液B>溶液C

9

（1）溶液A的液面与溶液B

（2）液面静止时，溶液A的液面与溶液B

答案：（1）溶液B的液面上升较快。因为溶液B的透析袋体积较大，表面积也较大，单位时间内渗透进入到溶液B的水分质量较多，而两装置中玻璃管的直径相同，故溶液B的液面上升较快。（2）溶液B的液面较高。

27.（16分）下图为一实验装置。甲、乙两个小室由一小孔相连通，小孔覆一个双层磷脂分子薄膜。在两室十

＋

中分别插入电极，使离子做定向移动。甲室内盛K或Na

（1）甲、乙两室中水面上升的是 ，理由是

＋

＋

（2）图a实验，通电后，检测乙中无K，说明K的运输方式不可能是

+ （3）图b实验，甲室中的K进入乙室，这说明加入的缬氨霉素起到了

＋

（4）图c实验,Na不能进入乙室，这说明

（5）这一实验间接地说明了 。

＋

十

解析：图a实验，不加缬氨霉素，K不能通过，这说明K运输不同于水经过膜的自由扩散；图b实验，＋

+十加入缬氨霉素，K从甲运输到乙；图c实验，加入缬氨霉素, Na（离子半径和电性与K相似）不能从甲＋

运输到乙。通过比较、分析和综合，可以说明缬氨霉素充当了运载K的载体，且载体具有专一性（选择性）。

答案：（1）甲

乙中的水

（2）自由扩散

（3）载体

（4）载体具有专一性（选择性）

（5）以磷脂分子为主要组成成分的薄膜具有选择透过性

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