全章复习与测试第二课时教案

物质跨膜运输的实例和方式

教学设计

教学目的：

1、说明物质进出细胞的方式

2、进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计

教学重难点：

1、动植物细胞的吸水和失水

2、物质同跨膜运输的方式

教学方法：

讲授法、练习法

教学过程：

知识梳理

一、渗透作用

1.发生渗透作用的基本条件

①具有半透膜（一种只允许离子和小分子自由通过的膜结构）；②膜两侧的溶液具有浓度差。

2.原理：水分子顺相对含量梯度运输的过程，即相对含量多（溶液浓度小）→相对含量少（溶液浓度大）。

3.动、植物细胞符合渗透系统

（1）动物细胞：细胞膜相当于半透膜。

当细胞质浓度>外界溶液浓度时，细胞吸水膨胀；

当细胞质浓度<外界溶液浓度时，细胞失水皱缩；

当细胞质浓度＝外界溶液浓度时，细胞水分进出平衡，形态不变。

（2）成熟植物细胞：原生质层（包括细胞膜、液泡膜、两层膜之间的细胞质）相当于半透膜。

当外界溶液浓度>细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离；

将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中，植物细胞吸水，发生质壁分离复原现象。

注：植物细胞在一定浓度的硝酸钾、尿素、甘油溶液中首先发生质壁分离，因为植物细胞能通过主动运输吸收钾离子，尿素、甘油则通过自由扩散进入细胞液，使细胞液浓度升高，细胞吸水，质壁分离后自动复原。

二、物质（小分子）进出细胞的方式

物质进出细胞的方式

自由扩散

运输方向

是否需要载体

是否消耗能量

举例

高浓度→低浓度

不需要

不消耗

O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等出入细胞

被动运输

协助扩散

高浓度→低浓度

需要

不消耗

红细胞吸收葡萄糖

低浓度→高浓度

需要

消耗

小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等

主动运输

三、胞吞、胞吐

是大分子和颗粒物质进出细胞的方式，与细胞膜的流动性有关，不属于跨膜运输；要消

耗能量。如：分泌蛋白、胰岛素排出细胞。

四、影响跨膜运输的曲线分析。

五、植物细胞对矿质元素的吸收

1.特点：不同植物对同一离子的吸收能力不同；同种植物对不同离子的吸收能力不同。

2.主要原因：载体蛋白具有专一性，植物细胞吸收不同离子的载体蛋白种类和数量不同。

基础检测

判断下列叙述的正误：

（1）细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性（

）

（2）植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成（

）

（3）所有小分子物质均可通过细胞膜进入细胞内（

）

（4）将人的红细胞放入4℃蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，其主要原因是蒸馏水大量进入红细胞（

）

（5）发生渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，既不可看作没有水分子移动也不可看作两侧溶液浓度相等（

）

（6）溶液浓度指质量浓度而非物质的量浓度（

）

（7）相对于细菌和植物细胞而言，动物细胞离体培养更需关注培养基的渗透压，因为动物细胞没有细胞壁，对培养基的渗透压更敏感（

）

（8）甘油是极性分子，所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜（

）

（9）植物细胞通过主动运输吸收不同矿质离子的速率都相同（

）

（10）植物主动运输矿质离子的过程只发生在活细胞中（

）

（11）低温不影响矿质离子的吸收速率（

）

（12）血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞属于自由扩散（

）

（13）细胞质中的氢离子可以通过扩散作用进入液泡内（

）

（14）主动运输过程中，需要载体蛋白协助和ATP提供能量（

）

＋（15）Na与有关载体蛋白结合排出细胞属于主动运输（

）

＋（16）细胞外液中的K进入神经细胞属于自由扩散（

）

（17）液泡中积累大量离子，故液泡膜不具有选择透过性（

）

（18）主动运输使膜内外物质浓度趋于一致，维持了细胞的正常代谢（

）

（19）同一种物质进出不同细胞时，运输方式可能不同（

）

典例精析

例1撕去紫色洋葱外表皮，分为两份，假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致，一份在完全营养液中浸泡一段时间，浸泡后的外表皮称为甲组；另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间，浸泡后的外表皮称为乙组。然后，两组外表皮都用浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液处理，一段时间后外表皮细胞中的水分不再减少。此时甲、乙两组细胞水分渗出量的大小，以及水分运出细胞的方式是（

）

A.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，主动运输

B.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高，主动运输

C.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低，被动运输

D.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，被动运输

【解析】完全培养液的浓度与细胞内液浓度相同，细胞在其中培养时保持细胞内液浓度不变。而蒸馏水浓度远小于培养液浓度，植物细胞细胞壁具有一定的伸缩性，细胞在蒸馏水中培养时会吸收少量水，使细胞内液浓度降低。因此当用蔗糖溶液处理两组细胞时，两组细胞内液浓度升高到同一值时，乙组细胞渗出的水分肯定比甲组多。水进出细胞的方式为自由扩散，属于被动运输。因此选C。

【答案】C ＋例2下图为氨基酸和Na进出肾小管上皮细胞的示意图。下表选项中正确的是（

）

选项

A B C D 管腔中氨基酸

→上皮细胞

主动运输

被动运输

被动运输

主动运输

管腔中Na

→上皮细胞

被动运输

被动运输

主动运输

被动运输

＋上皮细胞中氨

基酸→组织液

主动运输

被动运输

被动运输

被动运输

【解析】由图可知，氨基酸从肾小管管腔进入上皮细胞中是从低浓度一侧到高浓度一侧，运输方式是主动运输；而钠离子通过肾小管管腔进入上皮细胞是从高浓度一侧运输到低浓度一侧，运输方式属于被动运输；上皮细胞中的氨基酸进入组织液是从高浓度一侧运输到低浓度一侧，只需要载体、不需要能量，运输方式为被动运输。

【答案】D 例3（2015·全国新课标Ⅱ卷）将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中，一段时间后，测定根吸收某一矿质元素离子的量。培养条件及实验结果见下表：

培养瓶中气体

空气

氮气

空气

温度（℃）

17 17 3 离子相对吸收量（%）

100 10 28 下列分析正确的是（

）

A.有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收

B.该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关

C.氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗ATP D.与空气相比，氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收

【解析】由表格信息可知同样温度条件下，空气瓶中离子相对吸收量大，说明有氧条件有利于根对离子的吸收，A正确。同样的空气，不同温度条件下离子的相对吸收量不同，说

明温度变化影响根对离子的吸收，B错误。同样的温度条件下，氮气环境中的根对离子的相对吸收量少，说明根对离子的吸收需要消耗能量（ATP），且氮气环境中不利于根对该离子的吸收，C、D错误。

【答案】A 课堂练习

1.植物细胞的质壁分离是指（

）

A.细胞质和细胞壁分离B.原生质层和细胞壁分离

C.细胞质和液泡膜分离D.细胞质和细胞膜分离

2.（2015·海南卷）细胞膜是细胞的重要结构。关于细胞膜的叙述，错误的是（

）

A.细胞膜是一种选择透过性膜

B.乙醇通过细胞膜需要消耗ATP C.氨基酸借助膜蛋白可通过细胞膜

D.蛋白质分子可以嵌入磷脂双分子层中

＋3.若对离体的小肠上皮细胞施用某种毒素，可使该细胞对Ca2吸收量明显减少，但其对＋K、C6H12O6等的吸收则不受影响，则这种毒素的作用对象最可能是（

）

A.呼吸酶B.细胞膜中的磷脂分子

＋C.Ca2载体D.ATP水解酶

4.若要在普通显微镜下观察到质壁分离、RNA和脂肪，下列四组材料中应选择的一组是（

）

A.水稻胚乳和花生子叶B.天竺葵叶和水稻胚乳

C.紫色洋葱和花生子叶D.天竺葵叶和紫色洋葱

5.关于植物细胞主动运输方式吸收所需矿质元素离子的叙述，正确的是（

）

A.吸收不同矿质元素离子的速率都相同

B.低温不影响矿质元素离子的吸收速率

C.主动运输矿质元素离子的过程只发生在活细胞中

D.叶肉细胞不能以主动运输的方式吸收矿质元素离子

6.有关生物膜结构与功能的叙述，正确的是（

）

A.膜载体蛋白的合成不需要ATP B.葡萄糖跨膜运输不需要载体蛋白

C.线粒体外膜与内膜的主要功能不同

D.变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同

＋＋7.某哺乳动物神经细胞内外的K和Na浓度见下表。下列属于主动转运的是（

）

A.K经钾离子通道排出细胞

B.K与有关载体蛋白结合排出细胞

＋＋C.Na经钠离子通道排出细胞

D.Na与有关载体蛋白结合排出细胞

8.下图中曲线a、b表示物质跨（穿）膜运输的两种方式，下列表述正确的是（

）

＋＋

A.脂溶性小分子物质不能通过方式a运输

B.与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面

C.方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关

D.抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响

9.（2015·全国新课标Ⅱ卷）下列过程中，不属于胞吐作用的是（

）

A.浆细胞分泌抗体到细胞外的过程

B.mRNA从细胞核到细胞质的过程

C.分泌蛋白从胰腺的腺泡细胞到胞外的过程

D.突触小泡中神经递质释放到突触间隙的过程

10.将某植物花冠切成大小和形状相同的细条，分为a、b、c、d、e和f组（每组的细条数相等），取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度，结果如图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，则（

）

A.实验后，a组液泡中的溶质浓度比b组的高

B.浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组的

C.a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组

－D.使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4～0.5mol·L1之间