全章复习与测试优秀课堂实录

第4章细胞的物质输入和输出教学设计

一、本章中所含的重要教学价值：

1）通过对植物细胞失水和吸水的实验，培养学生学会探究问题的一般方法和步骤。

2）通过对生物膜的探索历程的分析，让学生体验人们认识自然世界的一般规律，人们在实验的基础上提出假说又通过进一步的实验修正假说，其中方法和技术的进步起关键的作用。

3）通过数学坐标图来表达3种跨膜运输方式的一些规律和特征，培养学生对图表数据的解读能力。

二、教学目标

1）知识性目标：

1.

观察植物细胞吸水和失水现象，阐明其原理

2.

举例说出细胞膜是选择透过性膜

3.

简述生物膜的结构

4.

说明物质进出细胞的方式

2）技能性目标：

1.

尝试提出问题，作出假设，设计实验，验证假设

2.

进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作

3）情感态度价值观：

1.体验探究的一般过程，培养良好的探究性学习思维方法

2.探讨建立生物膜型的过程如何体现结构与功能相适应的观点

2教学重点

1）重点：1.举例说出细胞模是选择透过性膜

2.阐明植物细胞吸水和失水原理

3.流动镶嵌模型的基本内容

4.物质进出细胞的方式

2）难点：

1.尝试提出问题，作出假设，设计实验，验证假设

由于知识结构以及思维方法的限制，学生对生活现象的观察、思考，以及进一步提出问题、作出假设、设计实验等方面会有一定的难度。因而我将其列为本章教学内容的难点

2.探讨建立生物模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点。

3.主动运输

三、教学流程

1．细胞膜上与细胞表面的识别密切相关的是 （ ）

A．糖蛋白 B．磷脂 C．脂肪 D．核酸

1．A

【解析】细胞膜表面上的蛋白质和糖类结合形成的糖蛋白与细胞的识别、免疫、保护、润滑等有关，A正确；磷脂形成磷脂双分子层，构成细胞膜的基本骨架，与细胞识别无关，B错误；

细胞膜上没有脂肪，C错误；核酸分为DNA和RNA，DNA主要分布在细胞核，RNA主要分布在细胞质，细胞膜上没有核酸，D错误。

2．把一个细胞中的磷脂分子全部提取出来，在空气和水界面上将它们铺成单分子层（假定单分子间距离适当且相等），推测在下列细胞中，空气和水界面上磷脂分子层的表面积与原细胞的表面积之比最大的细胞是 （ ）

A．大肠杆菌细胞 B．人成熟的红细胞

C．酵母菌细胞 D．乳酸菌细胞

2．C

【解析】细胞中生物膜越多，则空气和水界面上磷脂分子层的表面积与原细胞的表面积之比越大，反之越少。酵母菌细胞是真核细胞，具有各种细胞器膜、核膜和细胞膜；乳酸菌细胞和大肠杆菌细胞都是原核细胞，其所含的生物膜只有细胞膜；人成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器，所含的生物膜只有细胞膜。所以空气和水界面上磷脂分子层的表面积与原细胞的表面积之比最大的细胞是酵母菌细胞。

3．如图表示细胞膜的结构，据此回答下列问题（在[ ]中填数字）：

（1）细胞膜的这种结构模型被称为 。

（2）胆固醇、维生素D等物质能优先通过细胞膜，这是由于细胞膜上具有 成分。

（3）细胞膜的基本支架是 （填序号）。

（4）由图可知，该结构的 是细胞膜的外侧（选填“上方”或“下方”）。

（5）精子和卵细胞能够通过该结构相互识别并结合，说明细胞膜具有 功能。与此相关的物质是[ ] 。

3．

（1）流动镶嵌模型

（2）脂质（磷脂）

（3）③

（4）上方

（5）细胞间的信息交流（细胞识别） ① 糖蛋白

【解析】

据图分析，①表示糖蛋白，②表示蛋白质，③表示磷脂双分子层。

（1）细胞膜的结构模型被称为流动镶嵌模型。

（2）胆固醇、维生素D等的化学本质是固醇类，属于脂质，膜的主要成分是磷脂，也属于脂质，由于两者性质相似，故胆固醇、维生素D可优先通过细胞膜。

（3）细胞膜的基本支架是③（磷脂双分子层）。

（4）糖蛋白位于细胞膜的外侧。由图可知，糖蛋白在图的上方，则上方是细胞膜的外侧。

（5）精子和卵细胞能够通过该结构相互识别并结合，说明细胞膜具有细胞间的信息交流功能。与此相关的物质是①糖蛋白。

练习题

1．用一个乒乓球，下面扎两根铁丝，可制成简易的磷脂分子，下列说法错误的是（ ）

A．乒乓球表示磷脂分子的头部

B．铁丝表示磷脂分子的尾部

C．类似的小球应该制成两层

D．两层小球可表示生物膜的流动镶嵌模型

2．葡萄糖经小肠粘膜上皮进入毛细血管，需透过的磷脂分子层数至少是（ ）

A．4层 B．6层 C．8层 D．10层

3．取下列四个表面积相同的细胞结构，将其中的磷脂成分全部提取出来，并将其在空气—水界面上铺成单分子层（如图所示），测得水面上磷脂单分子层的面积最小的是

（

）

A. 线粒体

B. 叶绿体

C. 细胞核

D. 液泡

4．下列关于生物膜结构探索历程的说法，不正确的是（

）

A. 最初通过对现象的推理分析得出细胞膜是由脂质组成的

B. 三层结构模型认为生物膜为静态的结构

C. 流动镶嵌模型认为构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动

D. 三层结构模型和流动镶嵌模型都认为蛋白质分子在膜中的分布是不均匀的

5．研究发现，脂溶性物质能够优先通过细胞膜，细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解。这证明了（ ）

A．细胞膜以磷脂双分子层为基本支架

B．组成细胞膜的物质中有脂质

C．细胞膜外表有一层糖蛋白

D．磷脂分子和蛋白质分子大都可以运动

6．下图为细胞膜的流动镶嵌模型示意图，有关叙述正确的是 （ ）

A．a指磷脂分子的尾部，具有亲水性

B．c指磷脂分子的非极性头部

C．构成细胞膜的蛋白质分子是静止的

D．细胞膜的识别与e有关

7．关于细胞膜的组成、结构、功能之间的关系，逻辑顺序正确的是（

）

①膜主要由磷脂分子和蛋白质分子构成

②具有流动性

③具有选择透过性

④膜内蛋白质分子和磷脂分子大都是运动的

⑤物质运输得以正常进行．

A. ①④②⑤③

B. ①②④③⑤

C. ①④②③⑤

D. ①②④⑤③

10．对生物膜结构模型的探究历经了100多年的时间，目前仍在研究之中。在这期间，无数科学家积极投身该项研究之中并各自取得一定的进展。下列叙述正确的是

（

）

A. 19世纪末，欧文顿对植物细胞的通透性进行上万次实验，最终推测膜上含有蛋白质

B. 1925年，两位荷兰科学家提取出蛙红细胞内所有脂质，最终确定膜上的磷脂为双层

C. 1959年，罗伯特森获得细胞膜“暗﹣亮﹣暗”的电镜照片，认为蛋白质分布于膜两侧

D. 1972年，桑格和尼克森提出流动镶嵌模型，认为膜上所有磷脂和蛋白质都是运动的

8．完成下列与细胞膜有关的实验。

（1）用质壁分离复原实验可鉴定细胞的生活状况（是死细胞还是活细胞），由于干种子细胞中不存在大液泡，我们可以用 法来鉴定，该方法运用了细胞膜的选择透过性的特点。

（2）在提取的细胞膜中加入 ，如果产生 反应，即可以证明细胞膜成分中含有蛋白质。

（3）组成细胞膜的主要成分中，除了蛋白质外，还有 。

（4）若将细胞膜的磷脂提取后放入盛有水的容器中，经过充分搅拌，下列能正确反应其分布的图是 。

9．科学家在进行细胞膜化学成分的分析时，需要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，没有细胞器，没有细胞核，将其特殊处理后，造成红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”。对“血影”的分析得知其化学成分为：蛋白质49%，脂质43%，糖类8%。有的科学家将其中的脂质提取出来，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。请根据上述材料回答下列问题：

（1）构成哺乳动物细胞的生物膜系统的是 、 和 。

（2）将哺乳动物（或人）成熟的红细胞置于盛有 的烧杯中可使其发生溶血现象。

（3）红细胞溶血后，流出细胞外的红色物质是

，这种物质的特性是 ，因而红细胞具有 的功能。

（4）“血影”的化学成分中的脂质主要是哪一类？ ，它构成细胞膜的 。

（5）脂质单分子层的面积是细胞表面积的两倍，这说明了 。

参考答案

3．D

【解析】乒乓球表示磷脂分子的头部，铁丝表示磷脂分子的尾部，A、B正确；磷脂双分子层构成膜的基本支架，故类似的小球应该制成两层，C正确；两层小球仅表示磷脂双分子层，不能表示生物膜的流动镶嵌模型，还需加入一些蛋白质分子，D错误。

4．C

【解析】葡萄糖经小肠进入毛细血管需经过两层细胞即小肠粘膜上皮细胞和毛细血管壁上皮细胞，所以葡萄糖从小肠进入毛细血管透过4层细胞膜,又因生物膜的基本支架是磷脂双分子层,故葡萄糖经小肠粘膜上皮进入毛细血管，需透过的磷脂分子层数至少是8层。

5．D 【解析】液泡具有单层膜，线粒体、叶绿体和细胞核都具有双层膜，所以取以上四个表面积相同细胞结构，将其中磷脂成分全部提取出来，并将其在空气—水界面上铺成单分子层（如图所示），测得水面上磷脂单分子层的面积最小的是液泡。

6．D 【解析】脂溶性物质更易通过细胞膜，说明细胞膜是由脂质组成的，A正确；罗伯特森认为生物膜由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，而且是静态的结构，B正确；流动镶嵌模型认为构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动，说明细胞膜具有一定的流动性，C正确；三层结构模型认为蛋白质在膜中的分布是均匀的、固定的，而流动镶嵌模型认为蛋白质分子在膜中的分布是不均匀，D错误。

7．B

【解析】由“脂溶性物质能够优先通过细胞膜，细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解”可知组成细胞膜的物质中有脂质。

8．D

【解析】磷脂分子由亲水性的头部c和疏水性尾部a组成，A、B错误；构成细胞膜的磷脂分子和多数蛋白质分子可以运动，C错误；细胞膜的识别与e即糖蛋白有关，D正确。

9．C 【解析】细胞膜的组成成分、结构特点是与功能相适应的，因此细胞膜的组成、结构、功能之间的关系是：①④②③⑤。

10．C 【解析】19世纪末，欧文顿对植物细胞的通透性进行上万次实验，最终推测膜上含有脂质，A错误；1925年，两位荷兰科学家从人的红细胞内提取脂质，最终确定膜上的脂质分子为双层，B错误；1959年，罗伯特森获得细胞膜“暗﹣亮﹣暗”的电镜照片，认为生物膜都由蛋白

质—脂质—蛋白质三层结构构成，C正确；1972年，桑格和尼克森提出流动镶嵌模型，认为膜上所有磷脂分子和绝大多数蛋白质分子是运动的，D错误。

11．

（1）染色排除 （2）双缩脲试剂 紫色

（3）脂质

（4）A

【解析】

（1）由于活细胞的细胞膜具有选择透过性，所以一些染色剂不易透过细胞膜进入细胞内部，因此可用染色排除法来鉴定细胞的生理状况。

（2）蛋白质能与双缩脲试剂作用，产生紫色反应。

（3）组成细胞膜的主要成分中，除了蛋白质外，还有脂质。

（4）磷脂的“头”部是亲水的，“尾”部是疏水的，在空气—水界面上铺展成单分子层，且“头”部在水中。

12．

（1）细胞膜 细胞器膜 核膜

（2）蒸馏水或清水

（3）血红蛋白 容易与氧结合，也容易与氧分离 运输氧

（4）磷脂 基本支架

（5）构成膜的脂质为双层脂质分子

【解析】

（1）构成哺乳动物细胞的生物膜系统的是细胞膜、细胞器膜和核膜。

（2）直接将哺乳动物（或人）成熟的红细胞置于蒸馏水或清水中，动物细胞因为没有细胞壁的保护和支持作用，会吸水涨破，发生溶血现象。

（3）红细胞溶血后，溶出细胞外的主要物质是血红蛋白。这种物质的特性是在氧浓度高的地方易与氧结合，在氧浓度低的地方易与氧分离，因此红细胞具有运输氧的功能。

（4）细胞膜的化学成分是脂质、蛋白质和糖类。磷脂双分子层是生物膜的基本支架，故其中的脂质主要是磷脂。

（5）脂质单分子层的面积是细胞表面积的两倍，这说明了构成细胞膜的脂质排列为双层脂质分子。

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