必修1：细胞膜的物质运输功能(中图版)
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中图版高一生物上册第三单元知识点：细胞膜的物质运输功能
细胞膜具有选择透过性和流动性，下面是中图版高一生物上册第三单元知识点：细胞膜的物质运输功能，一起来学习吧!
细胞物质的运输
○科学家研究细胞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，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，其中方法与技术的进步起到关键的作用
成分：磷脂和蛋白质和糖类
结构：单位膜(三明治)流动镶嵌模型
细胞膜特性结构特点：具有相对的流动性
生理特性：选择透过性(对离子和小分子物质具选择性)
保护作用
功能控制细胞内外物质交换
细胞识别、分泌、排泄、免疫等
1。
【创新设计】-高中生物 3-1-2细胞膜的物质运输功能课件 中图版必修1
扩散 出细胞
水、CO2、甘油、乙醇等
协助 进出细胞的物质借助 载体 的 葡萄糖进入 红细胞 . 扩散 扩散
3.主动运输
物质穿过细胞膜时，可以 逆着 物质的密度进行，不仅需要 载体 协
助，而且消耗细胞代谢产生的
能量
，这种运输方式称
为 主动运输 。
4．细胞膜的功能特点—— 选择透过性 ，是指 水分子 、被选择
A．①②
B．②③
C．③④
D．①④
解析 淀粉分子不能透过半透膜，但Cl－可透过半透膜，故漏斗内
液面应升高且烧杯内液体遇硝酸银溶液有白色氯化银沉淀生成。
答案 B
穿膜运输
1．有些物质进出细胞是直接穿过 细胞膜结构 完成的，称为穿 膜运输，它包括 被动运输 和 主动运输 。 2．被动运输
类型
概念
实例
单纯 物质通过简单的 扩散作用 进
生理功能
①是细胞和生物体的重要组成成分 ②维持细胞和生物体的生命活动 ③维持细胞的渗透压 ④维持细胞的酸碱平衡
【变式突破1】 人的红细胞必须生活在含有0.9%的氯化钠溶液中；医生常给脱水 病人注射0.9%的生理盐水；红细胞在蒸馏水中会因吸水过多而涨 破，在浓盐水中会因失水过多而皱缩，从而失去输送氧气的功能。 这说明( )。 A．水分子容易进出细胞 B．无机盐离子容易进出细胞 C．细胞的特性造成的 D．无机盐对维持细胞的形态和功能有重要作用
原生质层与细胞壁分离
5．实验操作中注意的问题 (1)实验成功的关键之一是实验材料的选择。要选取成熟的、液泡 带有一定颜色的植物组织进行实验，便于观察实验现象。 (2)滴加蔗糖溶液或清水时，应在载物台上操作。 (3)选用的蔗糖溶液浓度要适宜。过低，不足以引起质壁分离或质 壁分离所需时间过长；过高，可能造成植物细胞失水过多、过快 而死亡。 (4)当溶质分子为葡萄糖、KNO3、乙二醇等时，细胞主动或被动吸 收溶质微粒而使细胞液的浓度增加，从而使细胞发生质壁分离后 能够自动复原。
【备课精选】2012年高一生物中图版必修一学案：3.1.2《细胞膜的物质运输功能》
第2节细胞膜的物质运输功能学习目标：1．说明物质进出细胞的方式。
2．观察植物细胞质壁分离和复原的过程，发展学生独立完成实验的能力。
3．通过细胞膜的结构与功能的学习，形成生物体结构与功能相统一的观点。
自学与探究:一．细胞的吸水和失水（一）洋葱鳞片叶表皮细胞的质壁分离和质壁分离复原的实验实验内容详见课本。
讨论：1．选用紫色洋葱鳞片叶作为观察材料的原因。
2．发生质壁分离时，紫色液泡的体积发生了什么变化？颜色发生了什么变化？3．发生质壁分离后，在细胞壁与原生质层之间的液体是什么？4．质壁分离和复原中的质是指什么？5．为什么要设置３次观察？6．做植物细胞质壁分离实验时，如果蔗糖溶液浓度过高，将会发生什么现象？7．植物的死细胞会不会发生质壁分离现象？为什么？（二）渗透作用水分子或其他溶剂分子通过的扩散，叫渗透作用。
渗透作用的结构基础是。
（1）渗透作用发生的过程：装满清水的烧杯中放置了一只用半透膜封口的长颈漏斗，漏斗中装有蔗糖溶液。
实验开始时烧杯液面与漏斗液面平齐。
半透膜只允许水分子通过，不允许蔗糖分子通过。
将C处放大。
由于单位体积清水中的水分子比单位体积蔗糖溶液中的水分子多，所以在单位时间内,水分子由烧杯透过半透膜进入漏斗内的数量，多于水分子由漏斗透过半透膜进入烧杯内的数量，因此，漏斗管内的液面上升了。
一段时间后，由于重力作用使水分子向下运动速度加快，最终水分子的上下运动速度达到平衡，漏斗内的液面不再上升。
（2）渗透作用发生的条件（3）成熟植物细胞的质壁分离与复原一个成熟的植物细胞就相当于一个渗透系统。
其中原生质层（包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质）相当于半透膜，细胞液与外界溶液的浓度差就是半透膜两侧的浓度差。
外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞，外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞。
细胞失水时，细胞壁和原生层都收缩，但细胞壁的伸缩性较差，原生质层与细胞壁分离，也就是质壁分离；外界溶液浓度降低后，细胞吸水，整个原生质层就会慢慢的恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
中图版必修一 细胞膜的物质运输功能(32张)
自由 高浓度→低 浓度 扩散
不消耗
不消耗 消耗
协助 高浓度→低 浓度 扩散
主动 运输 低浓度→高 浓度
葡萄糖进入 红细胞等 氨基酸等 各种离子
O2、CO2、等小分子物质或者氨基酸等离子跨
膜运输可以通过被动运输和主动运输，那么大分子 物质或颗粒状物质进出细胞的方式是怎样的？
不需要。都是顺浓度的梯度跨膜运输。
2. 自由扩散与协助扩散有什么异同？ 相同：都是顺浓度的梯度跨膜运输，不需要 消耗能量。 自由扩散不需要载体蛋白的参与 不同 协助扩散需要载体蛋白的参与
3. 为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输？ 二者都是顺物质的浓度梯度进行的，不需 要细胞消耗能量，所以，被称为被动运输。
分子排出细胞，这种现象叫胞吐。
在组成型分泌活动中，胞吐作用是自发进行的， 但是在调节型的细胞中，胞吐作用必需有信号的触 发。触发的信号可以是神经递质、激素或Ca2+ 等， 在胞吐过程中也需要GTP和ATP等。向分泌细胞注 射Ca2+离子可以促进胞吐作用。 胞吐作用的结果一方面将分泌物释放到细胞外， 另一方面小泡的膜融入质膜, 使质膜得以补充。
胞 吐 则 不 是 跨 膜 运 输 。
膜 运 输 方 式 ， 而 胞 吞 和
另 一 侧 ， 即 进 行 的 是 跨
细 胞 膜 运 输 到 细 胞 膜 的
质 从 细 胞 膜 的 一 侧 通 过
将 细 胞 要 选 择 吸 收 的 物
散 、 和 主 动 运 输 ， 都 是
细胞膜的物质运输功能
一种物质从相对高浓度区域移动到低浓度区 域的过程，称为扩散。 物质进出细胞，从高浓度运输到低浓度，即 顺浓度梯度的扩散，统称为被动运输。 物质进出细胞，从浓度运输到高浓度，即逆 浓度梯度的扩散，统称为主动运输。 物质进出细胞，其他运输方式。
《细胞膜的物质运输功能》学案3(中图版必修1)
第2节细胞膜的物质运输功能［背景知识互动］1.细胞膜的结构特点是什么？这一结构特点有什么样的生理意义？2.细胞膜具有什么生理功能？答案:1.细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
包括蛋白质、磷脂分子都具有流动性。
细胞膜的流动性是保证其正常功能的必要条件。
例如跨膜物质运输、细胞信息传递等。
2.细胞膜的功能有三个：（1）为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境。
（2）与细胞外界进行物质交换。
（3）进行细胞识别与通讯。
知识链接在生物学的研究中，科学家们发现一个自然规律：结构与功能相适应。
而这一点对于学习、掌握生物学知识有很重要的理论指导意义。
［典型例题探究］【例1】撕取紫色洋葱表皮，剪成大小相等的小块，分别加入不同浓度的硝酸钾溶液，经过一段时间后，用显微镜观察到的实验规律发现这是一道实验现象分析题，由这个实验受到启发，能否设计一个实验来测定一个成熟植物细胞的细胞液浓度的大致范围呢？大家可以进行分析和讨论。
（1）洋葱表皮细胞的细胞液浓度为__________。
解析：见第（4）小题解析答案：介于0.12～0.125之间（2）用硝酸钾溶液诱发细胞质壁分离的基本条件是________________。
解析：见第（4）小题解析答案：KNO3溶液浓度大于洋葱表皮细胞的细胞液浓度（3）C和D处理均发生质壁分离的细胞，均能自动复原，你对这种现象作出的合理解释是什么？解析：见第（4）小题解析答案：K+和通过主动运输方式逐步进入液泡。
（4）用高浓度硝酸钾溶液诱发的质壁分离，不能再诱发其复原，其主要原因是什么？解析：根据渗透作用的原理，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时植物细胞失水，当外界溶液浓度小于细胞液浓度时植物细胞吸水，所以细胞液浓度介于不发生质壁分离和初始分离之间；要使细胞发生质壁分离，必须是有大液泡的活细胞，并且KNO3溶液浓度大于细胞液浓度；由于K+和能够被细胞吸收而使细胞液浓度增大，随着吸收数量的增多，到一定时候细胞液浓度就会大于KNO3溶液浓度，此时会发生质壁分离复原；用高浓度KNO3溶液诱发质壁分离后，由于细胞过度失水而死亡，细胞的原生质层失去了选择性，所以不能发生质壁分离复原。
3.1.2细胞膜的物质运输功能同步测试中图版必修一(1)
3.1.2细胞膜的物质运输功能同步测试中图版必修一一、选择题1 •人体肝细胞内CO2分压和K +浓度高于细胞外，而02分压和Na+浓度低于细胞外，上述四种物质通过主动运输进入细胞的是（）A. C02 B . 02C. K+D. Na+【解析】可通过肝细胞内外各种物质的关系作出判断，K*逆浓度从细胞外进入到细胞内部，其跨膜运输方式为主动运输。
【答案】C2. 甲、乙两种物质分别依赖简单扩散和易化扩散进入细胞，如果以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞膜，并维持其他条件不变，则（）A .甲运输被促进B .乙运输被促进C.甲运输被抑制 D .乙运输被抑制【解析】解答此题注意简单扩散和易化扩散的区别，即是否和载体蛋白有关。
简单扩散和易化扩散统称为被动运输。
易化扩散是物质借助载体蛋白进出细胞的扩散。
题干提示有“人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞膜”，由此可知人工合成的膜结构没有蛋白质且其他的条件不变。
因膜上无载体蛋白，所以不影响进行简单扩散的甲物质，而进行易化扩散的乙物质由于没有载体蛋白而被抑制。
【答案】D3. （2010广东高考改编）如图是植物根从土壤中吸收某矿质离子示意图。
据图判断，该离子跨膜进入根毛细胞的方式为（）A •简单扩散B •易化扩散C •主动运输D •被动运输【解析】本题主要考查物质跨膜运输方式的特点。
据图可知，该植物根从土壤中吸收某矿质离子，既需要细胞膜上载体蛋白的协助，又需要消耗ATP,符合主动运输的特点。
【答案】C4. 如下图所示表明小肠绒毛上皮细胞中的细胞膜对不同物质的转运（每种转运方向由箭头表明，黑点的数量代表每种物质的浓度）。
下列叙述正确的是（）A. a物质可能是氧气，b物质可能是葡萄糖B. a物质可能是甘油，b物质可能是水C. a物质可能是胆固醇，b物质可能是甘油D. a物质可能是葡萄糖，b物质可能是氨基酸【解析】从图中看出a物质跨膜的方式为简单扩散，b为主动运输。
【答案】A5 •新生儿小肠绒毛上皮细胞通过消耗能量，可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖。
2019-2020学年中图版生物必修一课时分层作业：11细胞膜的物质运输功能Word版含解析
课时分层作业（十一）细胞膜的物质运输功能（建议用时：35分钟）［合格基础练］1 •在物质进出细胞的方式中，单纯扩散区别于协助扩散的是（）A•由高浓度向低浓度扩散B. 需要载体蛋白C •由低浓度向高浓度扩散D •不需要载体蛋白D ［单纯扩散与协助扩散的相同之处是物质顺浓度梯度（高浓度一低浓度）穿膜运输，同时均不消耗能量；不同之处表现在单纯扩散不需要载体蛋白，而协助扩散需要载体蛋白。
］2•有一种物质只能顺浓度梯度进出细胞，但却不能顺浓度梯度进出无蛋白质的磷脂双分子层膜。
这种物质出入细胞膜的方式是（）A •单纯扩散B •协助扩散C •主动运输D •内吞和外排B ［一种物质只能顺浓度梯度进出细胞，可能是单纯扩散和协助扩散。
不能顺浓度梯度进出无蛋白质的磷脂双分子层膜，排除单纯扩散。
］3 •下图为某种离子穿膜运输的示意图，由此做出的判断正确的是（）甲乙丙A •图中离子穿膜的正确顺序是乙一丙一甲B •离子穿膜有随机性并消耗ATP中的能量C •磷脂的运动使离子穿膜的通道自动开闭D •图示的离子穿膜方式为单纯扩散A ［细胞内的物质先与开口朝内的载体蛋白结合，然后在能量的驱动下，载体蛋白开口朝外，将物质释放出去；细胞膜具有选择透过性；磷脂的运动不能使离子穿膜的通道自动开闭；图示的离子穿膜方式既需要载体又需要能量，为主动运输。
］4. 某哺乳动物神经细胞内外的K十和Na+浓度见下表。
下列肯定属于主动运输的是（）细胞内浓度（mmol・L J细胞外浓度-1(mmol -L )K *140.0 3.0Na *18.0145.0①K+进入细胞②K+排出细胞③Na*进入细胞④Na*排出细胞A .①③B.②③C .①④D .②④C ［根据表格可知，神经细胞外Na*浓度较高，细胞内K *浓度较高，K *排出细胞和Na *进入细胞均属于被动运输；K *进入细胞和Na *排出细胞，运输方向由低浓度到高浓度，运输方式均为主动运输。
］5. 如图中的渗透装置，开始时的液面高度为H i,停止上升时的高度为H2, 若每次停止上升后都将玻璃管中高出烧杯液面的部分用胶头滴管吸出，则H i、H2液面间的高度差与吸出蔗糖溶液的次数间的关系是（）? HlDD ［由于蔗糖溶液的单位体积中水分子的数量要少于清水中单位体积内水分子的数量，所以导致蔗糖溶液中的液面上升，当用吸管吸走了蔗糖溶液从而使蔗糖分子数量减少，造成蔗糖溶液浓度下降，则蔗糖溶液和清水之间浓度差逐渐变小,比、H2段产生的压强差，即H i、H2液面间的高度差随着吸出蔗糖溶液次数的增加而减小。
高中生物 细胞膜的物质运输功能素材1 中图版必修1
第二节细胞的物质运输功能1．水在生物体内的作用水是生命存在的环境条件，同时也是生活物质本身化学反应所必需的成分，水对于维持生物体的正常生理活动有着重要的意义，因此水是生物体不能缺少的物质。
(1)水是细胞内的良好溶剂：生物体内的大部分无机物质及一些有机物，都能溶解于水。
水是物质扩散的介质，也是酶活动的介质。
细胞内的各种代谢过程，如营养物质的吸收，代谢废物的排出，以及一切生物化学反应等，都必须在水溶液中才能进行。
(2)由于水分子的极性强，能使溶解于其中的许多种物质解离成离子，这样也就有利于体内化学反应的进行。
(3)由于水的流动性大，水在生物体内还起到运输物质的作用，将吸收来的营养物质运输到各个组织中去，并将组织中产生的废物运输到排泄器官，排出体外。
(4)水的热容大，1 g水从15℃上升到16℃时需要4．18 J热量，比同量其他液体所需要的热量多，因而水能吸收较多的热而本身温度的升高并不多。
水的蒸发热较大，lg水在37℃时完全蒸发需要吸热2．40 kJ，所以蒸发少量的汗就能散发大量的热。
再加上水的流动性大，能随血液循环迅速分布全身，因此水对于维持生物体温度的稳定起很大作用。
(5)对植物来说，水能保持植物的固有姿态。
由于植物的液泡里含有大量的水分，因而可以维持细胞的形态而使植物枝叶挺立，便于接受阳光和交换气体，保证正常的生长发育。
(6)对生物体的生命活动起重要的调控作用。
生物体内水含量的多少以及水的存在状态I的改变，都影响着新陈代谢的进行。
一般情况下，生物体内的含水量在70％以上时代谢活跃；含水量降低，则代谢不活跃或进入休眠状态。
当自由水比例增加时，生物体的代谢活跃，生长迅速：而当自由水向结合水转化较多时，代谢强度就会下降，抗寒、抗热、抗旱的性能提高。
(7)水还有润滑作用。
2．主动运输主动运输是指通过细胞膜本身的某种耗能过程，将某种物质分子由膜的低浓度一侧移向高浓度一侧的过程。
按照热力学基本定律，溶液中的分子由低浓度处向高浓度处移动i就像物体沿着斜坡上移(图2)，必须由外部供给能量。
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第二节细胞的物质运输功能
一、教学目标
1．说明物质进出细胞的方式。
2．观察植物细胞质壁分离和复原的过程，发展学生独立完成实验的能力。
3．通过细胞膜结构和功能的学习，形成生物体结构和功能相统一的观点。
二、重点难点
重点：1．明确细胞膜运输物质的方式及其对细胞生命活动的重要意义。
2．理解并能区别不同的跨膜方式。
3．通过探究植物细胞质壁分离和复原的活动，理解渗透作用的原理及其发生的条件。
理解成熟植物细胞的渗透系统的构成。
难点：1．区别物质跨膜运输的三种方式并理解其重要意义。
2．渗透作用的原理及其应用。
三、板书设计
一、穿膜运输
1.被动运输：
单纯扩散
协助扩散
2.主动运输
二、膜胞运输
1.内吞
吞噬
胞饮
2.外排
四、教学过程
导入：上节我们学习了细胞膜的结构和功能，让我们回忆一下（学生回答），那细胞膜具有控制物质运输的功能，物质通过细胞膜进入细胞的方式是什么呢？今天我们就学习一下细胞膜上的物质运输的方式。
细胞膜上的运输方式分为两大类，一类是穿膜运输，物质直接穿过细胞膜结构完成的，包括被动运输和主动运输，一类是膜泡运输。
我们首先介绍一下穿膜运输
一．穿膜运输
1.被动运输
单纯扩散：按照一般扩散的原理，从分子密度高的地方向密度低的地方运动，此过程中不消耗能量，不需要载体蛋白，“动力”来自与浓度差。
水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散也称渗透作用，其结构基础是身渗透系统。
通过探究实验，还要引导学生理解以下内容：渗透作用是水分子或其他溶剂分子通过半透膜的单纯扩散，完成渗透作用的结构基础是渗透系统。
渗透系统的构成需两个条件：一是存在半透膜。
二是在半透膜的两侧存在溶液体系。
成熟的植物细胞是一个典型的渗透系统，首先成熟的植物细胞有大液泡，其原生质层(包括细胞膜、液泡膜以及二者之间的细胞质)可看作一种半透膜(选择性透过膜)，同时细胞液和其外界溶液存在着浓度差。
当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞将渗透失水；反之，细胞将渗透吸水关于膜泡运输部分的教学，可从草履虫形成食物泡、变形虫吞食细菌、白细胞吞食病菌等学生比较熟悉的事例引入，通过引导分析其形成过程，结合插图、动画，增强直观感受和学习兴趣。
阅读【探究活动】回答下面几个问题：
1.“质壁分离”中的“质”、“壁”各指什么？
2.细胞发生质壁分离的原因？
3.用渗透作用解释质壁分离？
协助扩散：从浓度高的地方向浓度低的地方运输，需要载体不需要能量（对照课本61页图示回答）
2.主动运输：
师：通过前面的学习，我们已经了解了细胞膜转运物质的被动运输方式，如水、氧、和脂溶性的小分子物质通过自由扩散，红细胞吸收葡萄糖通过协助扩散。
大家对比一下这两种方式有什么共同点?为什么都属于被动运输?
(学生翻阅教科书，分析、讨论、总结)
生：这两种方式都是物质从高浓度一侧通过细胞膜运输到低浓度一侧，不需要消耗能量，是被动进行的，所以叫被动运输。
师：分析得正确。
物质进出细胞的方式是否都是被动运输呢?请大家思考这样一个问题：。
我们每天消化后形成的小分子有机物，如葡萄糖、氨基酸等，能否通过被动运输在消化道内被彻底吸收昵?为什么?
生：不能。
因为被动运输只能从高浓度一侧到低浓度一侧进行，当吸收到血液中的营养物质浓度与小肠中的相等时，将不再进行。
师：对。
如果是这样的话，就会有许多营养物质不能被彻底吸收而造成浪费。
这就需要另一种运输方式一主动运输，才能将营养物质彻底吸收。
点评：对学过的内容及时引导复习，并从现实生活中熟悉的事例入手，引导学生主动思考，激发其求知欲，从而达到自然过渡的效果。
下面大家可以试着将这两类物质运输的方式进行列表比较。
点评：教师是学习活动的引导者和参与者，通过恰当的引导总结和适当的补充，使学生对易混淆的概念容易辨析和理解；通过表格的形式进行对比分析，有利于优化学生的认知结构，并从整体上把握整节内容。
二．膜泡运输（对照课本并复习分泌蛋白的形成）
(1)吞噬作用
细胞内吞较大的固体颗粒物质，如细菌、细胞碎片等，称为吞噬作用。
吞噬现象是原生动取营养物质的主要方式，在后生动物中亦存在吞噬现象。
如在哺乳动物中，中性颗粒白细巨噬细胞具有极强的吞噬能力，以保护机体免受异物侵害。
(2)胞饮作用
细胞吞入的物质为液体或极小的颗粒物质，这种内吞作用称为胞饮作用。
胞饮作用存在于肾细胞、小肠上皮细胞、肝巨噬细胞和植物细胞。
(3)外排作用
与内吞作用的顺序相反，某些大分子物质通过形成小囊泡从细胞内部移至细胞表面，小囊膜与质膜融合，将物质排出细胞之外，这个过程称为外排作用，细胞内不能消化的物质分泌蛋白都是通过这种途径排出的。
五.课时小结：
本节主要介绍了细胞膜的物质运输功能，其中细胞膜的质壁分离和主动运输是本节的重点，膜泡运输要对照复习分泌蛋白的形成。