1、第第4 4章章 细胞的物质输入和输出细胞的物质输入和输出2. 2.细胞膜的功能：细胞膜的功能：复习：复习：1. 1.细胞膜的成分细胞膜的成分 主要由主要由 和和 构成，构成，还有少量的还有少量的 。 蛋白质蛋白质脂质（主要磷脂）脂质（主要磷脂）糖类糖类 1.1.将细胞与外界环境分隔开将细胞与外界环境分隔开 2.2.控制物质进出细胞控制物质进出细胞 3.3.进行细胞间的进行细胞间的信息交流信息交流第第1 1节节 物质跨膜运输的实例物质跨膜运输的实例知识内容知识内容要求要求物质出入细胞的方式物质出入细胞的方式通过模拟实验探究膜的通透性通过模拟实验探究膜的通透性实验实验观察植物细胞的质壁分离和复原观
2、察植物细胞的质壁分离和复原实验实验考纲解读考纲解读：对所列知识点要：对所列知识点要知道知道其含义，能够在试题所给予其含义，能够在试题所给予 的的相对简单的情境相对简单的情境中中识别和使用识别和使用它们。它们。：理解理解所列知识和其他相关知识之间的所列知识和其他相关知识之间的联系和区别联系和区别, , 并能在较复杂的情境中并能在较复杂的情境中综合运用综合运用其进行其进行分析、判分析、判 断断、推理和评价推理和评价。1 1.(2012.(2012广东广东)()(双选双选) )小杨对小杨对4 4种实验材料的研究种实验材料的研究及观察记录见下表，正确的是（及观察记录见下表，正确的是（ ）BC【真题体验
3、】【真题体验】2 2 ( (20112011佛一模，佛一模，2 2) )紫色洋葱表皮细胞发生质壁紫色洋葱表皮细胞发生质壁 分离后，在显微镜下观察到分离后，在显微镜下观察到 （ ）C排雷排雷 明确显微状态下各细胞结构的位置。明确显微状态下各细胞结构的位置。3 3 ( (20062006上海卷，上海卷，3232) ) 将相同的四组马铃薯条分别将相同的四组马铃薯条分别 浸入四种溶液，一小时后测定薯条质量变化的浸入四种溶液，一小时后测定薯条质量变化的 百分率，结果如下表。下列叙述中正确的是百分率，结果如下表。下列叙述中正确的是 溶液溶液 质量变化率质量变化率 +8% +8% -6% -6% -4% -
4、4% 0% 0% A A的浓度最低的浓度最低 B B的浓度较的浓度较低低 C C的浓度最高的浓度最高 D D可能是蒸馏水可能是蒸馏水A 细胞吸水和失水的原理及应用细胞吸水和失水的原理及应用：关注对渗透：关注对渗透作用原理的相关实验设计，渗透作用原理的实践作用原理的相关实验设计，渗透作用原理的实践应用。应用。 观察植物细胞的质壁分离和复原的实验考查。观察植物细胞的质壁分离和复原的实验考查。热点考向热点考向回顾课本：回顾课本：一、一、 渗透作用渗透作用二二. .动物细胞的吸水和失水动物细胞的吸水和失水水的进出方向水的进出方向顺相对含量的梯度顺相对含量的梯度进出动物细胞的进出动物细胞的 三三. .植
5、物细胞的吸水与失水情况植物细胞的吸水与失水情况植物细胞内的液体环境主要是指植物细胞内的液体环境主要是指_液泡中的细胞液液泡中的细胞液科学探究步骤科学探究步骤提出问题提出问题作出假设作出假设设计实验设计实验进行实验进行实验分析结果分析结果表达与交流表达与交流（原生质层是一层半透膜吗？）原生质层是一层半透膜吗？）（原生质层相当于一层半透膜）（原生质层相当于一层半透膜）（设计方案、预期结果（设计方案、预期结果）（按预定方案进行实验）（按预定方案进行实验）（分析实验结果，得出结论：分析实验结果，得出结论：）（总结，写实验报告并适当交流）（总结，写实验报告并适当交流）植物细胞的吸水和失水植物细胞的吸水和
6、失水植物细胞的质壁分离及复原现象：植物细胞的质壁分离及复原现象：四四. .物质跨膜运输的其他实例物质跨膜运输的其他实例 同一种植物对的吸收有差异，不同植同一种植物对的吸收有差异，不同植物对的吸收也有差异，说明植物细胞膜对无物对的吸收也有差异，说明植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有。机盐离子的吸收具有。 水稻吸收水的相对速率比吸收水稻吸收水的相对速率比吸收CaCa2 2、MgMg2 2的，造成培的，造成培养液中养液中CaCa2 2、MgMg2 2浓度；番茄吸收水的相对速率比吸收浓度；番茄吸收水的相对速率比吸收SiSi4 4的，造成培养液中的，造成培养液中SiSi4 4浓度。浓度。同一种无机盐离子同
7、一种无机盐离子不同种无机盐离子不同种无机盐离子选择性选择性大大上升上升大大上升上升28.1648.55米曲菌米曲菌38.6651.00酵母菌酵母菌2.414.93圆褐固氮菌圆褐固氮菌12.9533.99大肠杆菌大肠杆菌K2OP2O5微生物微生物 2 2微生物吸收无机盐离子的特点微生物吸收无机盐离子的特点 不同微生物对不同无机盐离子的吸收表现出较大的不同微生物对不同无机盐离子的吸收表现出较大的差异：差异： 不同微生物对无机盐离子的吸收有。不同微生物对无机盐离子的吸收有。 不同微生物对各种无机盐离子的不同。不同微生物对各种无机盐离子的不同。选择性选择性需要量需要量考点考点1 1 对比突破法对比突破
8、法三组易混名词辨析三组易混名词辨析 2 2K K通过细胞膜属于渗透作用通过细胞膜属于渗透作用 ( )( ) 判一判判一判 1 1扩散作用和渗透作用的关系扩散作用和渗透作用的关系 物质从高浓度区域向低浓度区域的运动称为扩散作用。渗物质从高浓度区域向低浓度区域的运动称为扩散作用。渗透作用是一种特殊方式的扩散，它是指水分子或其他溶剂分子透作用是一种特殊方式的扩散，它是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜通过半透膜( (或选择透过性膜或选择透过性膜) )进行的扩散。进行的扩散。 考点剖析 1.1.渗透作用的发生需要依赖半透膜和膜两侧的浓度差渗透作用的发生需要依赖半透膜和膜两侧的浓度差( )( )C排雷排雷
9、明确两种膜的本质区别明确两种膜的本质区别是否具有选择性；是否具有选择性； 共性共性允许水分子通过，大分子都不能通过。允许水分子通过，大分子都不能通过。 2 2关于选择透过性膜与半透膜的关系，正确的说法是关于选择透过性膜与半透膜的关系，正确的说法是 ( () ) 具有半透性必然具有选择透过性具有半透性必然具有选择透过性 具有选择透过性必然具有半透性具有选择透过性必然具有半透性 活的生物膜才具有选择透过性活的生物膜才具有选择透过性 只有活的生物膜才具有半透性只有活的生物膜才具有半透性 A A B B C C D D 2 2半透膜和选择透过性膜的关系半透膜和选择透过性膜的关系 半透膜是指小分子物质能
10、通过，而大分子物质不能通过的半透膜是指小分子物质能通过，而大分子物质不能通过的膜。半透膜不一定是活的生物膜。如玻璃纸即为没有活性的半膜。半透膜不一定是活的生物膜。如玻璃纸即为没有活性的半透膜。透膜。物质能否通过取决于分子的大小。物质能否通过取决于分子的大小。 选择透过性膜是具有生命的生物膜，选择透过性膜是具有生命的生物膜，载体蛋白的存在决定了载体蛋白的存在决定了其对不同物质是否吸收选择性。其对不同物质是否吸收选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。活的生物膜不仅具有半透性，还具有选择其选择透过性丧失。活的生物膜不仅具有半透性，还具有选择透过性。透过性。
11、 考点剖析 共性：都允许水分子自由通过，而不允许大分子物质通过。共性：都允许水分子自由通过，而不允许大分子物质通过。 3 3原生质层和原生质体的关系原生质层和原生质体的关系原生质层是成熟的植物细胞内相当于半透膜的结构，原生质层是成熟的植物细胞内相当于半透膜的结构， 由细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质组成，不由细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质组成，不 包括细胞核和液泡内的细胞液。此结构仅存在于成熟包括细胞核和液泡内的细胞液。此结构仅存在于成熟 的植物细胞中。的植物细胞中。 原生质体是去除了植物细胞壁后所剩下的具有生物原生质体是去除了植物细胞壁后所剩下的具有生物 活性的植物细胞结构，包括细胞膜
12、、细胞质、细胞核活性的植物细胞结构，包括细胞膜、细胞质、细胞核 三部分，常作为植物细胞融合的材料。三部分，常作为植物细胞融合的材料。 1 1下列现象属于渗透作用的是下列现象属于渗透作用的是 ( () ) 水分子通过植物细胞的细胞壁水分子通过植物细胞的细胞壁 水分子或其他溶剂分子通过细胞膜水分子或其他溶剂分子通过细胞膜 蔗糖分子通过细胞壁蔗糖分子通过细胞壁 水分子或其他溶剂分子通过液泡膜水分子或其他溶剂分子通过液泡膜 水分子或其他溶剂分子通过原生质层水分子或其他溶剂分子通过原生质层 干大豆种子泡在清水中逐渐胀大干大豆种子泡在清水中逐渐胀大 暑天新鲜蔬菜在空气中萎蔫暑天新鲜蔬菜在空气中萎蔫 A A
13、 B B C C D DC考点考点 2 2 提升实验的分析判断能力提升实验的分析判断能力渗透系统和渗透作用渗透系统和渗透作用 1 1渗透系统的组成渗透系统的组成( (如图如图) )及条件及条件 半透膜，半透膜，半透膜可以是生物性的选择透过半透膜可以是生物性的选择透过性膜，如细胞膜，也可以是物理性的过性膜，如细胞膜，也可以是物理性的过滤膜，如玻璃纸。滤膜，如玻璃纸。 半透膜两侧的溶液具有浓度差。半透膜两侧的溶液具有浓度差。浓度差的实质是单位体积溶液中溶质分子数的差，即浓度差的实质是单位体积溶液中溶质分子数的差，即物质的量物质的量浓度之差。浓度之差。 考点剖析 2比较不同溶液浓度大小3探究物质能否
14、通过半透膜(以碘和淀粉为例)4图图1表示物质扩散的图解，图表示物质扩散的图解，图2是设计证明图是设计证明图1物质扩散物质扩散成立的实验装置。下列有关叙述正确的是成立的实验装置。下列有关叙述正确的是()A图甲中水柱图甲中水柱a将持续上升将持续上升B图甲中水柱图甲中水柱a将先上升后下降将先上升后下降C图乙中水柱图乙中水柱b将持续上升将持续上升D图乙中水柱图乙中水柱b将先上升后下降将先上升后下降【解析解析】由于淀粉不能透过半透膜，故水柱由于淀粉不能透过半透膜，故水柱a表现为先上表现为先上升，后保持不变；葡萄糖能透过半透膜，水柱升，后保持不变；葡萄糖能透过半透膜，水柱b表现为先上表现为先上升，后由于葡
15、萄糖透过半透膜进入清水中，水柱升，后由于葡萄糖透过半透膜进入清水中，水柱b将下降。将下降。1. 1. ( (20112011天津卷，天津卷，2 2) ) 将紫色洋葱鳞片叶表皮浸润在将紫色洋葱鳞片叶表皮浸润在0.3g/0.3g/mLmL的蔗糖溶液的蔗糖溶液中，中，1 1分钟后进行显微观察，结果见右图。下列叙分钟后进行显微观察，结果见右图。下列叙述错误的是述错误的是( () )AA A图中图中L L是细胞壁，是细胞壁，MM是液泡，是液泡， N N是细胞质是细胞质B B将视野中的细胞浸润在清水中，将视野中的细胞浸润在清水中， 原生质体会逐渐复原原生质体会逐渐复原C C实验说明细胞膜与细胞壁在物质实验
16、说明细胞膜与细胞壁在物质 透过性上存在显著差异透过性上存在显著差异D D洋葱根尖分生区细胞不宜作为该实验洋葱根尖分生区细胞不宜作为该实验 的实验材料的实验材料考点考点 3 3 观察类实验技能提升观察类实验技能提升 观察植物细胞的质壁分离及复原观察植物细胞的质壁分离及复原 考点剖析考点剖析 1实验原理实验原理成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。 当细胞液浓度外界溶液浓度时，失水，质壁分离；当细胞液浓度外界溶液浓度时，失水，质壁分离； 当细胞液浓度外界溶液浓度时，吸水，质壁分离复原。当细胞液浓度外界溶液浓度时，吸水，质壁分离复原。 注意分生区细胞和干
17、种子细胞因无大液泡，不能发注意分生区细胞和干种子细胞因无大液泡，不能发生渗透作用，无质壁分离和复原现象。生渗透作用，无质壁分离和复原现象。 植物细胞有细胞壁的存在，不管失水还是吸水，细胞植物细胞有细胞壁的存在，不管失水还是吸水，细胞体积变化不大。但动物细胞体积会发生明显变化。体积变化不大。但动物细胞体积会发生明显变化。原因原因 2 2质壁分离的原因分析质壁分离的原因分析 表现表现 宏观：坚挺宏观：坚挺萎蔫萎蔫 烧苗烧苗 液泡：大液泡：大小小微观微观 细胞液颜色：浅细胞液颜色：浅深深 原生质层：与细胞壁分离原生质层：与细胞壁分离 果是双向水分子运动的差别所导致的现象。果是双向水分子运动的差别所导
18、致的现象。 质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低浓度降低的外的外界溶液，因细胞壁是全透性且有水分子通过原生质层渗出来。界溶液，因细胞壁是全透性且有水分子通过原生质层渗出来。 若用若用50%50%蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，因为细胞过度失水而死亡。因为细胞过度失水而死亡。 若用尿素、乙二醇、若用尿素、乙二醇、KNOKNO3 3、NaClNaCl做实验会出现自动复原现做实验会出现自动复原现象，因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。象，因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。 特别提
19、醒特别提醒实验成功的关键实验成功的关键 实验成功的关键是实验材料的选择，必须选择有大液泡实验成功的关键是实验材料的选择，必须选择有大液泡并有颜色的植物细胞，便于在显微镜下观察。并有颜色的植物细胞，便于在显微镜下观察。 质壁分离和质壁分离复原中水分子移动是双向的，结质壁分离和质壁分离复原中水分子移动是双向的，结1 1 ( (20062006江苏卷，江苏卷，1111) ) 将一植物细胞放入将一植物细胞放入KNOKNO3 3溶液中，溶液中， 一段时间后发生了质壁分离，下列说法不正确的是一段时间后发生了质壁分离，下列说法不正确的是 A A此细胞是活细胞此细胞是活细胞 B B原生质层具有选择透过性原生质
20、层具有选择透过性 C C发生质壁分离的细胞一段时间后可自动发生质壁分离的细胞一段时间后可自动 质壁分离复原质壁分离复原 D D原生质层两侧溶液存在浓度差，原生质层两侧溶液存在浓度差，KN0KN03 3溶液浓度溶液浓度 低于细胞液浓度低于细胞液浓度D 2 2将新鲜的苔藓植物叶片放入有少量红墨将新鲜的苔藓植物叶片放入有少量红墨水、含量为水、含量为30%30%的蔗糖溶液中，在显微镜下观察，的蔗糖溶液中，在显微镜下观察，你会看到细胞的状态如图所示，此时部位你会看到细胞的状态如图所示，此时部位的颜色分别是的颜色分别是 ( () ) A A无色绿色无色绿色 B B红色绿色红色绿色 C C红色无色红色无色
21、D D红色红色红色红色 解析解析细胞壁具有全透性，红墨水将透过细胞壁到达处；细胞壁具有全透性，红墨水将透过细胞壁到达处；细胞质基质中有叶绿体故呈绿色。细胞质基质中有叶绿体故呈绿色。 B3质壁分离实验的拓展应用（见练习册（见练习册P32）(2)测定细胞液浓度范围测定细胞液浓度范围(1)判断成熟植物细胞是否有生物活性判断成熟植物细胞是否有生物活性能使50%的细胞发生质壁分离的溶液浓度即为细胞液浓度。 利用渗透作用实验原理可以测定细胞液浓度的大概范围。将细胞液相同的某种植物细胞（如下图所示），置于不同溶液的蔗糖溶液中，出现ad四种细胞状态，则细胞液浓度最精确的范围是下列哪两个细胞之间？ A cd B
22、 ac C ad D dc C(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度比较不同植物细胞的细胞液浓度(4)鉴别不同种类的溶液鉴别不同种类的溶液(如如KNO3和蔗糖溶液和蔗糖溶液)第第3 3节节 物质跨膜运输的方式物质跨膜运输的方式 自主复习：自主复习： 阅读课本阅读课本P70-73P70-73、练习册、练习册P28P28相关内容，回忆和思考下列相关内容，回忆和思考下列问题：问题：1.从课本从课本P70问题探讨，说说什么样的分子能通过脂双层？问题探讨，说说什么样的分子能通过脂双层？ 什么样的分子不能通过？什么样的分子不能通过？2.什么叫被动运输？什么叫主动运输？什么叫被动运输？什么叫主动运输？3.自由扩
23、散与协助扩散有什么异同？自由扩散与协助扩散有什么异同？4.主动运输有什么特点？需要什么条件？主动运输有什么特点？需要什么条件？5.大分子物质进出细胞的方式是什么？体现了膜的什么特性？大分子物质进出细胞的方式是什么？体现了膜的什么特性？6.思考课本思考课本P73技能训练技能训练-解读图表，并回答问题。解读图表，并回答问题。对比对比胞胞吐吐解读图表解读图表右图表示的是一个动物细右图表示的是一个动物细胞内外不同离子的相对浓胞内外不同离子的相对浓度。分析图表提供的信息，度。分析图表提供的信息，结合本章所学知识，回答结合本章所学知识，回答问题。问题。1、哪种离子通过主动运输、哪种离子通过主动运输进入细胞
24、？进入细胞？2、哪种离子通过主动运输、哪种离子通过主动运输排出细胞？排出细胞？3、你是如何作出以上判断、你是如何作出以上判断的？的？细胞内细胞内细胞外细胞外100150离子浓度离子浓度/mmol.L 1500NaKMg2Cl离子种类离子种类考点考点 1 1 影响跨膜运输的因素影响跨膜运输的因素 1 1( (20102010山东理综，山东理综，3 3) ) 如图中曲线如图中曲线a a、b b表示物质跨表示物质跨 ( (穿穿) )膜运输的两种方式，下膜运输的两种方式，下 列表述正确的是列表述正确的是 ( () ) A A脂溶性小分子物质不能通过方式脂溶性小分子物质不能通过方式a a运输运输 B B
25、与方式与方式a a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面 C C方式方式b b的最大转运速率与载体蛋白数量有关的最大转运速率与载体蛋白数量有关 D D抑制细胞呼吸对方式抑制细胞呼吸对方式a a和和b b的转运速率均有影响的转运速率均有影响 思考思考影响自由扩散、协助扩散、主动运输的因素分别是什么？影响自由扩散、协助扩散、主动运输的因素分别是什么？并并画出画出三种运输方式在一定浓度范围内物质的浓度对运输速率的三种运输方式在一定浓度范围内物质的浓度对运输速率的影响。影响。细胞外浓度细胞外浓度运输速率运输速率细胞外浓度细胞外浓度运输速率运输速率细胞外浓度细胞外浓度运输速率运输速
26、率自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散主动运输主动运输画出画出氧气浓度对物质运输速率的影响。氧气浓度对物质运输速率的影响。O2浓度浓度运输速率运输速率自由扩散、协助扩散自由扩散、协助扩散O2浓度浓度运输速率运输速率主动运输主动运输 1 1影响跨膜运输的因素影响跨膜运输的因素总结：总结：影响跨膜运输的因素影响跨膜运输的因素（1）物质浓度）物质浓度（在一定的浓度范围内）（在一定的浓度范围内）（2）氧气浓度）氧气浓度（3）温度）温度 温度可影响生物膜的温度可影响生物膜的流动性流动性和和酶的活性酶的活性，因而会，因而会影响物质跨膜运输的速率。影响物质跨膜运输的速率。 2 2大分子的膜泡运输大分子的膜泡运输
27、运输方向运输方向图解图解实例实例备注备注胞吞胞吞细胞外细胞外细胞内细胞内白细胞吞白细胞吞噬噬细菌等细菌等结构基结构基础：细胞础：细胞膜的流动膜的流动性需消性需消耗能量，耗能量，不需载体不需载体蛋白协助蛋白协助胞吐胞吐细胞内细胞内细胞外细胞外分泌蛋白分泌蛋白、神经递质神经递质的分泌、的分泌、释释放等放等( (蛋白蛋白质类激素质类激素、消化酶等消化酶等) )B1.1.用呼吸抑制酶处理红细胞，下列物质情况正确的是（用呼吸抑制酶处理红细胞，下列物质情况正确的是（ ）2 2图中正确表示水稻细胞呼吸强度与图中正确表示水稻细胞呼吸强度与K K吸收量的关系的是（吸收量的关系的是（ ）C3.3.甲甲( () )
28、乙乙( () )两种物质在细胞膜两侧的分布情况如右图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颗粒的多少表示浓度的高低) )，在进行跨膜运输时，在进行跨膜运输时，下列说法正确的是下列说法正确的是 A A乙进入细胞一定有载体蛋白的参与乙进入细胞一定有载体蛋白的参与 B B乙运出细胞一定有载体蛋白的参与乙运出细胞一定有载体蛋白的参与 C C甲进入细胞一定需要能量甲进入细胞一定需要能量 D D甲运出细胞一定不需要能量甲运出细胞一定不需要能量A方法体验方法体验 用用“模型法模型法”理解细胞膜的组成、结构、功能及特性理解细胞膜的组成、结构、功能及特性 如图为物质出入细胞膜的示意图
29、，据图回答下列问题：如图为物质出入细胞膜的示意图，据图回答下列问题： 命题切入点命题切入点1 1：细胞膜的结构及应用前景细胞膜的结构及应用前景 A A代表分子；代表分子；B B代表；代表；C C代表。代表。 蛋白质蛋白质 磷脂分子磷脂分子 多糖多糖 有些有机溶剂如苯酚，可溶解有些有机溶剂如苯酚，可溶解B B造成膜的损伤，造成膜的损伤，B B的完整化学的完整化学 名称是。名称是。 图中图中A A的性质最终是由决定的。的性质最终是由决定的。磷脂双分子层磷脂双分子层DNADNA 生物膜结构和功能的研究成果在工农业生产和医学实践生物膜结构和功能的研究成果在工农业生产和医学实践中有着重要用途。下列有关生物膜应用的叙述中，错误的是中有着重要用途。下列有关生物膜应用的叙述中，错误的是 ( () ) A A模拟生物膜可以处理污水、淡化海水模拟生物膜可以处理污水、淡化海水 B B研究生物膜可以寻找改善农作物品质的新途径研究生物膜可以寻找改善农作物品质的新途径 C C模拟生物膜可以人工合成代替人体病变器官的膜材料模拟生物膜可以人工合成代替人体病变器官的膜材料 D D通过膜生物工程技术可以诊断、治疗疾病，完全改变细通过膜生物工程技术可以诊断、治疗疾病，完全改变细胞的遗传特性胞的遗传特性 D D
