蘇教版-必修一-第四章 光合作用和細(xì)胞呼吸-第三節(jié) 細(xì)胞呼吸【省一等獎】

《物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸》導(dǎo)學(xué)案一、學(xué)習(xí)內(nèi)容物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸

二、學(xué)習(xí)目標(biāo)舉例說明物質(zhì)的被動運(yùn)輸舉例說明物質(zhì)的主動運(yùn)輸三、學(xué)習(xí)重點(diǎn)被動運(yùn)輸（簡單擴(kuò)散、易化擴(kuò)散）、主動運(yùn)輸。兩種方式的機(jī)理不同，運(yùn)輸物質(zhì)的種類也不同，這些都是由細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的特殊性所決定的。四、學(xué)習(xí)難點(diǎn)主動運(yùn)輸和被動運(yùn)輸?shù)膮^(qū)別，可從運(yùn)輸方向、是否需要載體以及是否耗能3個(gè)方面進(jìn)行比較。五、學(xué)習(xí)過程1．被動運(yùn)輸（1）擴(kuò)散由于物質(zhì)運(yùn)動而產(chǎn)生的物質(zhì)遷移現(xiàn)象，即一種物質(zhì)從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域遷移的過程，稱為擴(kuò)散。通過擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)（一些分子質(zhì)量相對較小或脂溶性強(qiáng)的物質(zhì)）如O2、乙醇、甘油等。（2）簡單擴(kuò)散不需要載體蛋白參與的擴(kuò)散稱為簡單擴(kuò)散（3）易化擴(kuò)散（或協(xié)助擴(kuò)散）需要載體蛋白參與的擴(kuò)散，稱為易化擴(kuò)散或協(xié)助擴(kuò)散如葡萄糖通過載體蛋白運(yùn)輸進(jìn)入紅細(xì)胞，各種極性分子和無機(jī)離子，如糖、氨基酸、核苷酸以及細(xì)胞代謝物等以易化擴(kuò)散的方式通過細(xì)胞膜。動力——濃度差物質(zhì)順濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞，不需要消耗細(xì)胞代謝釋放的能量。（4）被動運(yùn)輸物質(zhì)順濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞，不需要消耗細(xì)胞代謝釋放的能量的擴(kuò)散通常又被稱為物質(zhì)的被動運(yùn)輸。（5）滲透處于細(xì)胞膜兩側(cè)的水分子可以自由進(jìn)出細(xì)胞，我們把水分子從濃集區(qū)域通過細(xì)胞膜等結(jié)構(gòu)，向水分子稀少區(qū)域的擴(kuò)散現(xiàn)象稱為滲透（如圖）。①植物細(xì)胞的細(xì)胞壁主要是由纖維素分子組成的，它是一種全透性膜，水和溶質(zhì)均能通過。細(xì)胞膜和液泡膜則是半透膜，因此可以將原生質(zhì)層（包括細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和液泡膜）當(dāng)做一種半透膜。液泡里的細(xì)胞液、原生質(zhì)層和細(xì)胞外溶液之間若存在濃度梯度，便會發(fā)生滲透作用。②質(zhì)壁分離現(xiàn)象當(dāng)把具有液泡的植物細(xì)胞放入高濃度的溶液中時(shí)，由于滲透作用，細(xì)胞會因失水而出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象。③質(zhì)壁分離復(fù)原當(dāng)把已經(jīng)質(zhì)壁分離的植物細(xì)胞放入低濃度的溶液中時(shí)，由于滲透作用，細(xì)胞會因吸水而出現(xiàn)質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。2．主動運(yùn)輸例1．神經(jīng)細(xì)胞或肌肉細(xì)胞的胞內(nèi)K＋濃度為胞外的30倍，胞外的Na＋濃度比胞內(nèi)高約13倍，但細(xì)胞仍然不斷地積累K＋和排出Na＋；例2．有些海藻細(xì)胞內(nèi)碘的濃度比周圍海水中碘的濃度高得多，但細(xì)胞仍能繼續(xù)吸收碘。（1）主動運(yùn)輸物質(zhì)通過膜上載體蛋白的參與，消耗細(xì)胞代謝釋放的能量，逆濃度梯度把物質(zhì)由低濃度一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)到高濃度一側(cè)的運(yùn)輸方式叫主動運(yùn)輸。表現(xiàn)為物質(zhì)能逆濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞。（2）實(shí)例植物根細(xì)胞對礦質(zhì)元素的吸收以主動運(yùn)輸為主葡萄糖、氨基酸進(jìn)入動物小腸絨毛上皮細(xì)胞也是主動運(yùn)輸。（3）主動運(yùn)輸?shù)闹匾饬x主動運(yùn)輸能保證活細(xì)胞按照生命活動的需要，主動地選擇并吸收營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì)。3．細(xì)胞的內(nèi)吞作用和外排作用（1）內(nèi)吞作用大分子物質(zhì)附著在細(xì)胞膜上，由細(xì)胞膜內(nèi)陷形成小囊，這些物質(zhì)就被包入小囊內(nèi)。然后，小囊從細(xì)胞膜上脫離下來形成小囊泡，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，這種現(xiàn)象叫做內(nèi)吞作用。大分子物質(zhì)和顆粒性物質(zhì)主要通過內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞。（2）外排作用有些物質(zhì)在細(xì)胞膜內(nèi)被一層膜所包圍，形成小囊泡，囊泡膜與細(xì)胞膜融合在一起，小囊泡逐漸移到細(xì)胞表面，并且向細(xì)胞外張開，使內(nèi)含物質(zhì)排出細(xì)胞外，這種現(xiàn)象叫做外排作用。細(xì)胞通過外排作用向外分泌物質(zhì)。4．生物膜在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用（1）活細(xì)胞中的生物膜具有選擇通透性，即水分子可以自由通過，細(xì)胞要選擇吸收的離子或分子也可以通過。人們模擬生物膜的這種功能合成的“血液透析膜”已應(yīng)用于人工腎，用于挽救腎病患者的生命。（2）生物膜的應(yīng)用①工業(yè)方面：Ⅰ海水淡化處理人們試圖模擬生物膜的選擇通透功能，設(shè)計(jì)出一種具有選擇通透性能的膜結(jié)構(gòu)，濾去海水中的鹽分，對海水進(jìn)行淡化處理；Ⅱ處理污水有選擇地將有毒重金屬離子阻擋在膜的一側(cè)，以降低有毒重金屬對水的污染。②農(nóng)業(yè)方面：從生物膜的結(jié)構(gòu)和功能的角度研究農(nóng)作物抗寒、抗旱、耐鹽的機(jī)理，尋找改善農(nóng)作物品質(zhì)的新途徑。③醫(yī)學(xué)方面：人們嘗試用人工合成的膜材料，代替人體的病變器官行使正常的生理機(jī)能。例：科學(xué)家研制了一種透析型人工腎，其中起關(guān)鍵作用的就是人工合成的膜材料——血液透析膜，當(dāng)病人的血液流經(jīng)人工腎時(shí)，血液透析膜能夠把病人血液中的代謝廢物濾去，然后讓干凈的血液返回病人體內(nèi)。【典型例題】1．將洋蔥表皮細(xì)胞分別放在0．3g／mL的蔗糖溶液、0．3g／mL的KNO3溶液和清水中，其細(xì)胞體積隨時(shí)間推移而變化的曲線（如下圖）分別是（）A．a(chǎn)、b、c B．b、c、a C．c、b、a D．b、a、c2．下列物質(zhì)中，不能以簡單擴(kuò)散或主動運(yùn)輸方式橫穿細(xì)胞膜進(jìn)出細(xì)胞的是（）A．維生素D和性激素 B．水和甘油C．氨基酸和葡萄糖 D．酶和胰島素3．紫色茄子的表皮細(xì)胞中含有花青素。將茄子切成小塊放在清水中，水的顏色無明顯變化；若對其進(jìn)行加溫，隨著水溫的升高，水的顏色逐漸變成紫紅色。其原因是（）A．花青素在水等無機(jī)溶劑中難以溶解B．水溫的升高使花青素的溶解度增大C．加溫使其細(xì)胞壁失去了選擇透過性D．加溫使表皮細(xì)胞的生物膜被破壞4．與海帶細(xì)胞從海水中吸收碘沒有直接關(guān)系的是（）A．海水中碘的濃度 B．細(xì)胞中的ATPC．細(xì)胞膜上運(yùn)載碘的載體 D．細(xì)胞的死活5．葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞和進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞的方式分別是（）A．簡單擴(kuò)散、易化擴(kuò)散 B．易化擴(kuò)散、主動運(yùn)輸C．簡單擴(kuò)散、主動運(yùn)輸 D．主動運(yùn)輸、被動運(yùn)輸6．在腎小管的細(xì)胞內(nèi)可以見到大量的線粒體，這說明腎小管的重吸收作用與下列哪項(xiàng)運(yùn)輸方式有關(guān)（）A．簡單擴(kuò)散 B．易化擴(kuò)散 C．主動運(yùn)輸 D．滲透作用7．下列物質(zhì)中，能以右圖所示跨膜運(yùn)輸方式進(jìn)出細(xì)胞的是（）A．氧氣 B．酒精 C．Na＋ D．二氧化碳8．與細(xì)胞膜的選擇透過性有關(guān)的細(xì)胞器是（）A．線粒體 B．高爾基體 C．核糖體 D．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)9．下圖為物質(zhì)出入細(xì)胞膜的示意圖，請據(jù)圖完成下列問題：（1）A代表分子；B代表；D代表。（2）細(xì)胞膜從功能上說，它是一層膜。（3）動物細(xì)胞吸水膨脹時(shí)B的厚度變小，這說明B具有。（4）在a～e的五種過程中，代表被動轉(zhuǎn)運(yùn)的是。（5）可能代表氧氣轉(zhuǎn)運(yùn)過程的是圖中編號；葡萄糖從腸腔進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞的過程是圖中編號?！灸M試題】1．白細(xì)胞吞噬綠膿桿菌，與這一現(xiàn)象有關(guān)的是（）A．主動運(yùn)輸 B．易化擴(kuò)散 C．簡單擴(kuò)散 D．細(xì)胞膜的流動性2．維生素D進(jìn)入細(xì)胞不需載體，也不需消耗能量，主要原因是（）A．維生素D本身就是載體B．細(xì)胞膜的基本支架是磷脂雙分子層C．細(xì)胞膜具有一定的流動性D．維生素D是小分子3．大分子蛋白質(zhì)能夠通過的結(jié)構(gòu)是（）A．線粒體膜和葉綠體膜B．細(xì)胞膜和液泡膜C．選擇透過性膜D．細(xì)胞壁和核孔4．下列物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的過程與線粒體密切相關(guān)的是（）①酒精被胃黏膜吸收②細(xì)胞與內(nèi)環(huán)境進(jìn)行氣體交換③腎小管壁上皮細(xì)胞吸收原尿中的Na＋④小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收氨基酸A．①② B．③④ C．①③④ D．①②③④5．細(xì)胞能夠正常地完成各項(xiàng)生命活動的前提條件是（）A．細(xì)胞核內(nèi)有遺傳物質(zhì) B．細(xì)胞保持完整的結(jié)構(gòu)C．細(xì)胞膜的流動性 D．線粒體提供能量6．用一定量的射線處理棉花后，發(fā)現(xiàn)棉花不再吸收K＋了，這是因?yàn)椋ǎ〢．射線殺死了運(yùn)載K＋進(jìn)入細(xì)胞的載體B．射線改變了控制K＋載體合成的遺傳物質(zhì)C．射線破壞了控制K＋載體合成的酶D．棉花細(xì)胞已被殺死，不能再產(chǎn)生能量7．若要使細(xì)胞的細(xì)胞膜僅具有簡單擴(kuò)散的運(yùn)輸方式，則處理該細(xì)胞的物質(zhì)最可能是（）A．淀粉酶 B．蛋白酶 C．脂肪酶 D．胰島素8．脂溶性的小分子物質(zhì)能以簡單擴(kuò)散的方式進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，這是因?yàn)椋ǎ〢．細(xì)胞膜以磷脂雙分子層作基本骨架B．磷脂雙分子層內(nèi)不同程度地鑲嵌著蛋白質(zhì)C．細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有流動性D．細(xì)胞膜是選擇透過性膜9．人體組織細(xì)胞從組織液中吸收甘油的量主要取決于（）A．組織液中甘油的濃度 B．細(xì)胞膜上的載體數(shù)量C．線粒體呼吸作用的強(qiáng)度 D．液泡中物質(zhì)的濃度10．一般情況下，蛋白質(zhì)物質(zhì)能通過的結(jié)構(gòu)是（）A．細(xì)胞膜 B．核膜 C．線粒體膜 D．葉綠體膜11．下圖為物質(zhì)出入細(xì)胞膜的示意圖，請據(jù)圖完成下列問題：（1）A代表分子；B代表；D代表（2）細(xì)胞膜從功能上說，它是一層膜。（3）動物細(xì)胞吸水膨脹時(shí)B的厚度變小，這說明B具有。（4）在a～e的五種過程中，代表被動轉(zhuǎn)運(yùn)的是。（5）可能代表氧氣轉(zhuǎn)運(yùn)過程的是圖中編號；葡萄糖從腸腔進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞的過程是圖中編號。12．下圖是某物質(zhì)通過紅細(xì)胞膜的示意圖，請據(jù)圖完成下列問題：（1）這是哪種運(yùn)輸方式?，其理由是。（2）B代表。（3）你認(rèn)為A最可能是代表下列哪種物質(zhì)?（供選答案：O2、Na＋、K＋）。13．細(xì)胞膜的主要成分是和，其中是構(gòu)成細(xì)胞膜的基本骨架。因?yàn)檫@些物質(zhì)分子大都是可以運(yùn)動的，所以細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是。另外，細(xì)胞膜還具有，可以讓自由通過，細(xì)胞要選擇吸收的也可以自由通過，而其他的則不能通過。14．如圖是物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)娜N方式的模式圖，據(jù)圖完成下面的問題：（1）甲、乙、丙三種跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞揭来问?、、。?）與甲相比，丙方式的不同之處是。（3）與丙相比，乙方式的不同之處是。（4）對于活細(xì)胞完成各項(xiàng)生命活動都非常重要的跨膜運(yùn)輸方式是。15．法囊藻的細(xì)胞中各種離子濃度的分析表明，細(xì)胞液中的成分與海水很不相同，下圖中陰影部分代表法囊藻的離子濃度，非陰影部分代表海水的離子濃度。（1）K＋和CI－在細(xì)胞內(nèi)積累，而Na＋、Ca2＋等在細(xì)胞液中的含量低于海水中的含量。這表明。（2）K＋和C1－進(jìn)入細(xì)胞的轉(zhuǎn)運(yùn)方向是，這種吸收方式叫，這種吸收方式需要的兩個(gè)基本條件是和。（3）Na＋和Ca2＋進(jìn)入細(xì)胞的轉(zhuǎn)運(yùn)方向是，它們的吸收方式屬于。（4）法囊藻細(xì)胞液中各種離子濃度與海水中各種離子濃度不成比例，其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是。試題答案1．D2．D3．D4．B5．B6．B 7．B8．A9．A10．B11．（1）蛋白質(zhì)磷脂雙分子層多糖（2）選擇透過性（3）一定的流動性（4）b、c、d（5）ba12．（1）主動運(yùn)輸