第四章物质的输入输出
人教版教学课件第四章 细胞的物质输入和输出---生物膜
依然困惑„„ 能不能解释现象：
白细 胞的 吞噬 作用 „„
探索历程（结构特点）
故事五： 1970年 小ຫໍສະໝຸດ 细胞和人细胞融合实验细胞膜具有
流动性 流动
探索历程（结构）
•故事六： 时间：1972年
人物：桑格和尼克森
提出：以新的观察和实验证据为基础
流动镶嵌模型
流动镶嵌模型的基本内容：
反馈练习：
1、据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生 素D等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为( )
2倍
•
结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为 连续的
两层
细胞膜上两层磷脂究竟如何排布？
模拟活动（二）： 水 水 细胞膜上磷脂分子的排布
探索历程（结构：脂质分子的排布）
探索历程（结构：蛋白质的排布）
故事四： 1959年 细胞膜电镜照显示“暗-亮-暗”结构 模拟活动（三）：
根据上述资料， 请你尝试排出膜 上蛋白质的位置
2.在推理分析得出结论后，还有 必要对膜的成分进行提取、分离 和鉴定吗？
探索历程
故事二： 20世纪初 红细胞膜化学分析
（数据来源P41）
以前我们也制备过细胞膜 还记得我们当时选用的是什么生物材料吗？ 我们为什么选择它呢？
探索历程 （主要成分：脂质+蛋白质）
故事二： 20世纪初 红细胞膜化学分析 探究思路
不断完善和发展的流动镶嵌模型„
A 细胞膜具有流动性 B 细胞膜是选择透过性 C 细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本支架 D 细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子
2、变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某 些白细胞能吞噬病菌，这些生理过程的完成 都依赖于细胞膜的（ ） A 保护作用 B 流动性 C 信息交流 D 选择透过性
洛阳市高中生物第4章细胞的物质输入和输出知识点总结归纳
洛阳市高中生物第4章细胞的物质输入和输出知识点总结归纳单选题1、某同学用物质的量浓度为2mol·L–1的乙二醇溶液和2mol·L–1的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，进行细胞质壁分离实验，实验现象如图所示，下列有关叙述正确的是（）A．蔗糖分子能够进入细胞液，而乙二醇则不能B．AC段细胞液浓度先减小后增加C．AD段细胞液吸水能力先逐渐增大后基本不变D．BD段没有水分子的进出答案：C分析：质壁分离是植物生活细胞所具有的一种特性（细胞体积大，成熟的细胞才能发生质壁分离）。
当外界溶液的浓度比细胞液的浓度高时，细胞液的水分就会穿过原生质层向细胞外渗出，液泡的体积缩小，由于细胞壁的伸缩性有限，而原生质体的伸缩性较大，所以在细胞壁停止收缩后，原生质体继续收缩，这样细胞膜与细胞壁就会逐渐分开，原生质体与细胞壁之间的空隙里就充满了外界浓度较高的溶液。
A、蔗糖分子不能够进入细胞液，而乙二醇可以，A错误；B、AC段原生质体体积先减小后变大，因此细胞液浓度先增加后减小，B错误；C、AD段原生质体体积先减小后不变，因此细胞液吸水能力先逐渐增大后基本不变，C正确；D、BD段细胞液内浓度与外界蔗糖溶液浓度相等，水分子进出相对平衡，D错误。
故选C。
2、在如图所示的渗透装置中，U形管中间用只允许水分子通过、溶质不能通过的半透膜B隔开，实验开始时两侧液面高度相同，实验结束后出现了如图所示的液面高度差（Δh＝右侧S1溶液的液面高度－左侧S2溶液的液面高度）。
表格中为实验中用到的两种不同溶液。
下列相关叙述正确的是（）组别溶液及其浓度A．当出现图中液面高度差时，S1溶液和S2溶液的浓度相等B．当出现图中液面高度差时，水分子只能从S1至S2移动C．若用第一组溶液进行实验，不会出现液面高度差D．若用第二、三组溶液进行实验，均会出现液面高度差答案：D分析：渗透作用指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液扩散的现象。
第4章 细胞的物质输入和输出(教案)
第4章细胞得物质输入与输出第１节物质跨膜运输得实例【课标定位】１、举例说明细胞膜就是选择透过性膜。
２、观察植物细胞得质壁分离与质壁分离复原现象。
【教材回归】一、细胞得吸水与失水（一）细胞吸水与失水得原理细胞吸水与失水得原理——渗透作用。
（二)渗透作用发生得条件１、实例分析在一个长颈漏斗得漏斗口外密封上一层玻璃纸（一种半透膜,水分子可以透过,而蔗糖分子则不能），往漏斗内注入蔗糖溶液，然后将漏斗浸入盛有清水得烧杯中,使漏斗管内外得液面高度保持相等.一段时间后,漏斗管内得液面会升高。
特别提示:漏斗管内液面升高得原因：由于单位体积清水中得水分子数比单位体积蔗糖溶液中得水分子数多，在单位时间内，水分子由烧杯透过半透膜进入漏斗内得数量多于水分子由漏斗透过半透膜进入烧杯内得数量,因此漏斗管内得液面升高了.２、渗透作用发生得条件渗透作用得发生必须具备以下两个条件：一就是具有一层半透膜;二就是半透膜两侧得溶液具有浓度差。
（三）细胞得吸水与失水１、动物细胞得吸水与失水（1）动物细胞得结构由于动物细胞得细胞膜相当于一层半透膜，细胞质有一定得浓度，因此当动物细胞处于外界溶液中时就可能因为存在浓度差而发生渗透作用。
（2）动物细胞得吸水与失水当外界溶液得浓度小于细胞质得浓度时,细胞吸水膨胀；当外界溶液得浓度大于细胞质得浓度时,细胞失水皱缩；当外界溶液得浓度等于细胞质得浓度时,水分子进出细胞处于动态平衡状态。
2、植物细胞得吸水与失水（1）成熟植物细胞得结构（2)当外界溶液浓度大于细胞液浓度→细胞失水，并逐渐发生质壁分离现象;当外界溶液浓度小于细胞液浓度→细胞吸水，并逐渐发生质壁分离复原现象。
(相当于半透膜)（3)（一）细胞对无机盐离子得吸收实例实例1：某科学家将番茄与水稻幼苗分别放入含有Cａ2+、Mg2+与SiO4－４得相同培养液中进行人工培养.一段时间以后检测发现,番茄培养液中Ca2+与Ｍg２+得浓度明显下降，而水稻培养液中Cａ２+与Mg２+得浓度明显增高,SiＯ4-4得情况刚好相反。
第四章 细胞的物质输入和输出 复习
渗透作用的概念；
渗透作用发生的条件； 细胞内的液体环境指的是什么；
原生质层；
第四章 细胞的物质输入和输出
探究实验的一般过 程； 提出问题
作出假设 设计实验 进行实验 分析结果 表达与交流
第四章 细胞的物质输入和输出
质壁分离发生的条件；
正常的洋葱 表皮细胞Βιβλιοθήκη 0.3g/mL的 蔗糖溶液
质壁分离的洋 葱表皮细胞
第四章 细胞的物质输入和输出
第四章 细胞的物质输入和输出
自由扩散 概念、特点、举例；
协助扩散 概念、特点、举例； 主动运输 概念、特点、举例。
1、生物膜的组成： 主要由蛋白质和脂质组成 2、生物膜的基本骨架： 磷脂双分子层：亲水性头部朝向两侧，疏水性 尾部朝向内侧。 3、蛋白质分子存在形态： 有镶在表面、嵌入、贯穿三种。外侧有的蛋白质分子 与糖类结合形成糖被。体现了生物膜的不对称性。 （糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系） 4、生物膜的结构特点： 一定的流动性：磷脂分子和大多数蛋白质分子都是 运动的。（镶嵌性、不对称性） 5、生物膜的功能特点： 具有选择透过性
高中生物第四章细胞的物质输入和输出
细胞质或细胞液浓度 外界液浓度 细胞质或细胞液浓度 外界液浓度
细胞质或细胞液浓度＝ 外界液浓度
细胞失水
(质壁分离)
细胞吸水
(质壁分离复原)
动态平衡
1、动物细胞吸水和失水 高渗溶液
细胞吸 水膨胀
细胞失 水皱缩
正常红 细胞
2、成熟得植物细胞和外界溶液组成一个渗透系统
原生质层:细 胞膜、液泡膜 以及两膜之间 得细胞质。
水稻 番茄
和Mg2+浓度增高。
0 Mg2＋ Ca2+ Si4+ 离子
2)不同作物对无机盐得吸收有差异吗？ 不同作物对无机盐得吸收就是有差异得。
2、人体甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘得特点
I－ 20 —25倍
血液中碘得浓度
甲状腺细胞
250mg/L
人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强得摄取碘得能力,其细 胞内得碘浓度比血液高20-25倍。
细胞吸收该载体运载得物质一速度不再增大。
2)能量:凡影响细胞内产生能量得因素,都能影响主 动运输。如氧气浓度、温度等。
A
a bc
B
a bc
C
a bc
D
5、利用高浓度盐水(NaCl溶液)杀菌防腐得原理就是
( )D
A、盐水中得Cl－有杀菌防腐得作用 B、盐水中得Na＋不利于细菌得生活 C、盐水就是中性得,不适于细菌得生活 D、由于渗透作用使细菌细胞内得水分渗出而死亡
6、在“观察植物细胞得质壁分离和质壁分离复原”
得实验中,之所以用已经成熟得紫色洋葱表皮细胞做
渗透作用
扩散作用
概 水分子(或其她溶剂分 念 子)通过半透膜得扩散
区 条 具有一层半透膜;半透 别 件 膜两侧溶液存在浓度
第四章 细胞的物质输入和输出 生物膜的流动镶嵌模型
第四章细胞的物质输入和输出生物膜的流动镶嵌模型一、教学目标1.简述生物膜的结构2.探讨在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步所起的作用3.探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点二、教学重点和难点1.教学重点流动镶嵌模型的基本内容。
2.教学难点探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点。
三、设计思路本节内容与第一节“物质跨膜运输的实例”所反映的生物膜对物质的进出控制具有选择性等知识有一定的联系，并对第三节学习“物质跨膜运输的方式”作了知识准备。
所以,这节的内容对整个章节的知识起到了承上启下的作用。
主要包括对生物膜结构的探索历程和生物膜的流动镶嵌模型的基本内容两大部分。
在教学中，充分发挥教师的主导地位和学生的主体地位，采用“引导—观察分析实验现象—提出假设—实验验证再分析”的教学模式，融合运用引导启发、观察分析、对比归纳、联系实例等方法，配以多媒体辅助教学，引导学生观察并分析实验现象，大胆的提出实验假设，宛如亲历科学家探索科学的历程，切身感受科学的魅力，保持强烈的探究科学的激情和兴趣，自然地接受流动镶嵌模型的理论。
让学生在探究中学习科学探索的方法，从而渗透探索科学过程和方法的教育。
四、教学过程〖课前准备〗教师精心准备好相关资料、图片展示给学生，制作好多媒体课件〖引入〗教师：从上一节课物质跨膜运输的实例可以看出生物膜的功能是什么？功能特性是什么？学生：（略）教师：根据细胞膜的功能及功能特性，请学生分析真核细胞三维结构模型中采用的普通布、塑料袋、弹力布哪种材料更能体现生物膜的功能？为什么？学生：（略）教师：弹力布相对较好，那它能完全具有生物膜的特点吗？学生：（略）教师：显然弹力布不具有生物膜的选择透过功能，还不是制作细胞膜最理想的材料，那么生物膜究竟是怎样的结构呢？才使它具有选择透过功能？科学家也是带着这些问题，进行了探索生物膜结构的探索。
下面让我们体验一下科学家探索生物膜结构的历程。
生物必修一第四章细胞的物质输入和输出知识点
生物必修一第四章细胞的物质输入和输出知识点生物必修一第四章细胞的物质输入和输出知识点细胞是生命的基本单位，通过细胞的物质输入和输出，维持了细胞的正常生命活动，保证了生命的延续和发展。
在细胞的物质输入和输出过程中，涉及到许多重要的生物学概念和实验方法。
本文将从细胞的膜结构、渗透压、蛋白质运输和分泌等方面入手，细致地介绍生物必修一第四章细胞的物质输入和输出知识点。
一、细胞膜结构细胞膜是细胞内外的分界线，起到维持细胞内外离子和分子浓度差的作用。
细胞膜主要由脂质分子、蛋白质和碳水化合物组成。
1. 脂质分子脂质分子是细胞膜最主要的组成部分，它们由亲水性头部和疏水性尾部组成。
细胞膜内部主要由双层疏水性磷脂酰胆碱（PC）、磷脂酰乙醇胺（PE）、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇等脂质分子组成。
细胞膜外部则主要由糖脂、胆固醇等脂质分子构成。
2. 蛋白质细胞膜中的蛋白质分为质膜蛋白和固定蛋白两大类。
质膜蛋白通常具有跨越细胞膜的结构，从而与细胞内外环境联系起来，为细胞膜提供多种功能。
例如，跨膜蛋白能够作为信道调节物质的转运，受体蛋白能够接受来自外部刺激的信息，并将信号转化为化学或电信号，参与细胞间传导；细胞骨架蛋白则从内部支撑细胞膜的形态，参与细胞运动等重要生命活动。
固定蛋白与质膜蛋白不同，它们位于细胞内侧的细胞质，参与信号转导、代谢途径和细胞内运输等方面的生命活动。
3. 碳水化合物碳水化合物主要存在于细胞膜的外侧，形成了复杂的糖类和糖蛋白结构，参与细胞间的黏附、信号传递等生命活动。
例如，血型抗原就是细胞膜上的糖蛋白，它参与了细胞之间的识别和相互作用。
二、渗透压渗透压是指在不透膜两侧存在浓度差的情况下，因为分子自由扩散使得浓度趋于均匀，某些溶液所产生的压力。
细胞在液体环境中存在渗透压差，将对细胞内外向的物质输送造成影响。
1. 原生质体原生质体为细胞壁所包围的细胞，其胞内液与外界液体之间通透性相等，分子自由扩散，渗透压相互达到平衡。
生物必修一第四章细胞的物质输入和输出知识点
生物必修一第四章细胞的物质输入和输出知识点细胞的物质输入和输出是维持细胞正常生活活动的重要过程。
以下是生物必修一第四章细胞的物质输入和输出的主要知识点：1. 细胞膜：细胞膜是细胞的外壁，由脂质和蛋白质组成，具有选择通透性。
它对物质的进出起到了筛选作用。
2. 进出口蛋白：细胞膜上有许多特定通道蛋白和携带蛋白，起到调节物质进出的作用。
通道蛋白可形成离子通道，使溶质通过；携带蛋白则通过结合、转运溶质进出细胞。
3. 主动运输：主动运输是指细胞对溶质的浓度梯度产生反应，从低浓度处将溶质移向高浓度处。
常见的主动运输方式有胞吞和胞吐。
4. 胞吞：胞吞是指细胞膜向外突出形成囊泡，将溶质包裹进来，形成胞吞体。
胞吞体随后与溶胞体合并，胞吞体内的溶质被分解消化。
5. 胞吐：胞吐是指细胞膜在物质输入后被内化，形成胞吐体，胞吐体内溶质继续向外分泌。
6. 渗透压和渗透调节：渗透压是指溶液中溶质导致水分子移动的力。
细胞根据物质浓度的变化通过调节渗透压来维持自身的稳定。
7. 过滤和扩散：过滤是指通过细胞膜上的微小孔隙将溶质分离出来，如肾小球的滤泡；扩散是指溶质自由地从高浓度处向低浓度处移动。
8. 活动转运和被动转运：活动转运是利用细胞膜的蛋白质以背离浓度梯度方式将溶质转移到细胞内或细胞外，如Na+/K+泵；被动转运是通过细胞膜上的蛋白质通道使溶质按浓度梯度自然扩散进出细胞。
细胞的物质输入和输出是一个复杂的过程，其中涉及到许多不同的机制和蛋白质的参与。
这些知识点只是对细胞的物质输入和输出进行了简要介绍，详细的知识可以在教材中进一步学习。
河南省高中生物第4章细胞的物质输入和输出知识点汇总
河南省高中生物第4章细胞的物质输入和输出知识点汇总单选题1、为研究植物细胞质壁分离现象，某同学将某植物的叶表皮放入一定浓度的甲物质溶液中，一段时间后观察到叶表皮细胞发生了质壁分离现象。
下列说法错误的是（）A．该植物的叶表皮细胞是具有液泡的活细胞B．细胞内甲物质的浓度高于细胞外甲物质的浓度C．细胞液中的H2O可以经扩散进入甲物质溶液中D．甲物质和H2O能自由通过该叶表皮细胞的细胞壁答案：B具有大的液泡的活细胞才能发生质壁分离，A正确；质壁分离过程中，细胞在失水，此时，细胞外甲物质的浓度高于细胞内甲物质的浓度，B错误；水分子跨膜的方式是自由扩散，C正确；细胞壁是全透的，甲物质和H2O 能自由通过，D正确。
小提示：没弄清质壁分离发生的条件是做错该题的主要原因。
2、某同学为观察植物细胞的质壁分离和复原，将同一植物相同部位的细胞分别置于一定浓度的KNO3溶液和蔗糖溶液中，发生质壁分离后再置于蒸馏水中。
实验过程中两组细胞的液泡体积随时间的变化曲线如下图所示。
下列相关叙述正确的是（）A．曲线Ⅰ表示蔗糖组细胞的液泡体积的变化B．植物细胞自C点开始从外界溶液中吸收溶质分子C．B点时，水分子进出植物细胞达到动态平衡D．C点时，液泡体积不变，两组实验中细胞的细胞液浓度相等答案：C分析：1．细胞置一定浓度的蔗糖溶液中，细胞将失水而质壁分离，即出现细胞壁与原生质层发生分离；若细胞置于一定浓度的KNO3溶液中会出现质壁分离自动复原的现象，原因是在细胞失水的同时，K+、NO3-通过主动运输进入细胞，使细胞液的浓度逐渐增大，细胞由失水转变为吸水，质壁分离自动复原。
2 ．根据曲线图分析，曲线Ⅰ液泡相对体积先增加，说明细胞液浓度增加，发生质壁分离的复原，表示KNO3溶液组细胞的液泡体积的变化；曲线Ⅱ放入蒸馏水中，细胞才发生质壁分离的复原，表示蔗糖组细胞的液泡体积的变化。
A、分析题图可知：曲线Ⅰ先发生质壁分离的复原，Ⅱ后发生质壁分离的复原，说明曲线Ⅰ细胞能够主动吸收溶液中的物质，使得细胞质浓度增加，表示KNO3溶液组细胞的液泡体积的变化，A错误；B、曲线Ⅰ物细胞A点开始发生质壁分离的复原，说明细胞液浓度大于外界溶液的浓度，即A点之前细胞就从外界溶液中吸收溶质分子，B错误；C、B点前，处于失水状态，B点之后，细胞吸水，说明B点时，水分子进出植物细胞达到动态平衡，C正确；D、置于蒸馏水中后，细胞渗透吸水，但由于细胞壁的限制，至C点时，液泡体积达到最大，但在A点前有钾离子和硝酸根离子进入到细胞内，故到达平衡时两组细胞液浓度不相等，D错误。
第四章 物质的输入和输出
生物一轮复习学案编号第四章细胞的物质输入和输出一. 动物红细胞的吸水与失水1、当外界溶液的浓度比红细胞的细胞质中的浓度低时，细胞发生___________；2、当外界溶液的浓度比红细胞的细胞质中的浓度高时，细胞发生___________；3、当外界溶液的浓度与红细胞的细胞质中的浓度相同时，水分子进出细胞处于___________；结论：红细胞的细胞膜相当于“问题探讨”中所说的，红细胞吸水或失水的多少取决于细胞内外的；其他动物细胞的吸水和失水的原理与红细胞的一样。
4、渗透系统的组成(如图)及条件(1)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滤膜，如玻璃纸。
(2)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，即物质的量浓度之差。
5、渗透作用的发生(溶质分子不能通过半透膜)(1)当S1浓度>S2浓度时，漏斗(S1)液面(2)当S1浓度<S2浓度时，漏斗(S1)液面。
二. 植物细胞吸水与失水1、植物细胞与动物细胞的区别：a. 植物细胞的细胞壁是，任何大分子、小分子、水都可以通过；b. 植物细胞内的液体环境主要指的是；c. ，称为原生质层。
2、植物细胞的原生质层相当于。
a. 当细胞液的浓度＜外界溶液的浓度时，细胞失水，发生___________________；b. 当细胞液的浓度＞外界溶液的浓度时，细胞吸水，发生___________________；注意①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。
②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。
2．流程3．质壁分离的原因分析（1）实验成功的关键是实验材料的选择，必须选择植物细胞，便于在显微镜下观察。
(2) 质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是溶液。
(4)若用50%蔗糖溶液做实验，能，因为细胞过度失水而死亡。
(5)若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做实验会，因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。
人教版高中生物必修一课件 第四章 细胞的物质输入和输出 4.3《物质跨膜运输的方式
课时作业
解析： 脂溶性小分子物质通过自由扩散 (即方式a)运 输，A错误；方式a与载体无关，只与浓度有关，B错误；方式 b的最大的转运速率与载体的种类和数量有关，C正确；抑制 细胞呼吸，能量供应不足，导致主动运输受阻，而与自由扩和 协助扩散无关，D错误。
答案： C
生物 必修1解析： 图Ⅰ中细胞膜上有载体蛋白，但相应物质进入细 胞不需要载体蛋白，所以表示的运输方式为自由扩散，水、 CO2和O2都是通过此种方式进出细胞的；图Ⅱ中物质的运输过 程既需要载体蛋白也需要能量，对应的运输方式为主动运输， 其中葡萄糖除了进入红细胞外，进入其他细胞均为该方式。性 激素为脂溶性物质，是以自由扩散的形式进出细胞的，而胞吞 和胞吐是大分子物质进出细胞的方式。
生物 必修1
第4章 细胞的物质输入和输出
自主学习 新知突破
合作探究 课堂互动
高效测评 知能提升
课时作业
[记知识纲要]
生物 必修1
第4章 细胞的物质输入和输出
自主学习 新知突破
合作探究 课堂互动
高效测评 知能提升
课时作业
[背关键语句] 1．物质通过简单的扩散作用进出细胞，叫做自由扩散。 影响自由扩散的因素是浓度差。 2．进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散，叫做协助扩 散。影响因素是浓度差、载体数量。
课时作业
解析： 植物细胞通过主动运输吸收所需矿质元素离子的 过程中既需要ATP水解提供能量，又需要细胞膜上载体蛋白的 协助。由于细胞膜上不同离子的载体数目不同，故细胞吸收不 同矿质元素离子的速率不相同，A错误；低温会抑制酶的活 性，导致矿质元素离子的吸收速率降低，B错误；只有活细胞 才能进行细胞呼吸产生ATP，且只有活细胞的细胞膜才具有选 择透过性，因此主动运输矿质元素离子的过程只能发生在活细 胞中，C正确；叶肉细胞能以主动运输方式吸收矿质元素离 子，D错误。
高中生物必修一第四章细胞的物质输入和输出
第四章细胞的物质输入和输出第一节物质跨膜运输的实例一、渗透作用（1）渗透作用：指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。
（2）发生渗透作用的条件①具有半透膜②半透膜两侧具有浓度差。
半透膜：指一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。
物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小（如：动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜等）生物膜：是一种选择透过性膜，是严格的半透膜。
扩散：物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散（扩散与过膜与否无关）（如：O2从高浓度向低浓度的地方运动）选择透过性膜：细胞膜上具有载体，且不同生物的细胞膜上载体种类和数量不同，构成了对不同物质吸收与否和吸收多少的选择性。
（如：细胞膜等各种生物膜）二、细胞的吸水和失水（原理：渗透作用）外界溶液浓度＜细胞质浓度时, 细胞吸水→膨胀1、动物细胞的吸水和失水外界溶液浓度＞细胞质浓度时, 细胞失水→皱缩外界溶液浓度＝细胞质浓度时, 水分进出细胞处于动态平衡外界溶液浓度＞细胞液浓度时, 细胞→质壁分离2、植物细胞的吸水和失水外界溶液浓度＜细胞液浓度时, 细胞→质壁分离复原外界溶液浓度 = 细胞液浓度时就，水分进出细胞处于动态平衡原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质（相当于半透膜）（细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。
）（1）具有大液泡（1）、质壁分离产生的条件（2）具有细胞壁（3）外界溶液浓度＞细胞液浓度（2）、质壁分离产生的原因内因：原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性外因：外界溶液浓度＞细胞液浓度○质壁分离与复原实验可拓展应用于：（指的是原生质层与细胞壁）①证明成熟植物细胞发生渗透作用；②证明细胞是否是活的；③作为光学显微镜下观察细胞膜的方法；④初步测定细胞液浓度的大小；注：植物吸水方式有两种（1）吸胀作用（未形成液泡）如：干种子、根尖分生区（主要靠蛋白质吸水膨胀）（2）渗透作用(形成大液泡)三、物质跨膜运输的其他实例1、对矿质元素的吸收逆相对含量梯度——主动运输。
第四章 物质的输入和输出.
一、生物膜的流动镶嵌模型（1）磷脂分子：①状态：双分子层排列构成膜的基本骨架，亲水的“头”部排在外侧，疏水的“尾”部排在内侧。
②作用：使脂质、脂溶性物质更易通过细胞膜。
（2）蛋白质：①位置：表层，嵌插，贯穿。
②种类：有的与糖被结合，形成糖被；有的起载体作用，参与协助或主动运输过程。
③载体具有专一性，在一定程度上决定了膜的选择透过性。
（3）糖类：①与蛋白质结合成糖被或与脂质结合成糖脂。
②糖被有识别、保护、润滑、免疫等作用。
4、生物膜的特点：（1）结构特点:流动性(原因:构成生物膜的磷脂双分子层具有流动性，大多数蛋白质分子也是可以运动的，从而使生物膜具有一定的流动性。
)(2)功能特点:选择透过性二、半透膜与选择透过性膜的比较：①概念：（ⅰ）半透膜：指某些物质可以透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。
能否通过半透膜往往取决于分子的大小。
（动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜等等）（ⅱ）选择透过性膜：指细胞膜等生物膜，由于膜上具有载体等结构，且不同生物的细胞膜上载体种类和数量不同，因而对物质吸收与否和吸收多少具有选择性。
当细胞死亡时，细胞膜便失去选择透过性，变为全透性。
（细胞膜等各种生物膜）②相同点：都可以让水分子自由通过，都不允许大分子物质通过。
③不同点：只要分子比半透膜的孔径小，就能通过半透膜；而对选择透过性膜来说，即便是小分子，只要不是细胞所要选择吸收的，也不能通过。
选择透过性膜是生理学上的概念，它具有生物活性；半透膜是物理学上的概念，物质的透过与不透过，取决于半透膜孔隙的直径大小。
三、扩散和渗透两组概念的比较：①扩散：物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散（扩散与过膜与否无关）。
如：O2从浓度高的地方向浓度低的地方运动。
渗透：渗透作用专指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散，是自由扩散的一种。
其他物质通过半透膜的扩散不能称为自由扩散。
原生质层：存在于成熟的植物细胞中，由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成，不包括细胞核、细胞液。
郑州市高中生物第4章细胞的物质输入和输出典型例题
郑州市高中生物第4章细胞的物质输入和输出典型例题单选题1、将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中，一段时间后用显微镜观察发现该细胞未发生质壁分离，其原因可能是该细胞（）①是死细胞②大量吸水③是根尖分生区细胞④大量失水⑤质壁分离后又自动复原A．①②③B．①③⑤C．②③⑤D．②④⑤答案：B分析：质壁分离的原因分析：外因是外界溶液浓度>细胞液浓度；内因是原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层；具体表现为液泡由大变小，细胞液颜色由浅变深，原生质层与细胞壁分离。
①如果细胞是死细胞，则细胞膜是全透性的，不具有选择透过性，①符合题意；②细胞大量吸水，会出现质壁分离复原现象，②不符合题意；③根尖分生区细胞无大液泡，不能发生质壁分离，③符合题意；④细胞大量失水时会出现质壁分离现象，④不符合题意；⑤K+和NO3-均是以主动运输方式进入细胞的离子，因此，将细胞放入KNO3溶液后，细胞可能先渗透失水发生质壁分离，再渗透吸水使质壁分离自动复原，⑤符合题意，B正确，ACD错误。
故选B。
2、下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是A．与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观察B．用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察C．用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同D．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实验现象的观察答案：B红色花瓣细胞的液泡呈红色，比白色花瓣更便于观察质壁分离现象， A 正确；黑藻叶片的叶肉细胞中液泡呈无色，叶绿体的存在使原生质层呈绿色，有利于实验现象的观察，B错误；紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞的细胞液浓度不一定都相同，用相同浓度的外界溶液进行质壁分离实验时观察到的质壁分离程度可能不同，C 正确；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡含有色素，呈紫色，有利于实验现象的观察，D 正确。
【考点定位】本题考查质壁分离，意在考查考生识记所列知识点，并能运用所学知识做出合理的判断或得出正确的结论的能力。
新人教版第四章细胞的物质输入和输出知识点
第四章细胞的物质输入和输出一、渗透作用1、扩散：是分子或离子等从含量高处向含量低处运动的现象。
2、渗透作用：水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散，称为渗透作用。
条件：①具有半透膜。
②半透膜两侧具有浓度差。
二、水进出细胞的原理1、水进出动物细胞（1）动物细胞的细胞膜相当于半透膜。
水经渗透作用进出动物细胞。
（2）现象（以水进出哺乳动物红细胞为例）2、水进出植物细胞（1）成熟植物细胞的结构植物细胞的细胞膜外面有一层细胞壁。
研究表明，对于水分子来说，细胞壁是全透性的，即水分子可以自由地通过细胞壁，细胞壁的作用主要是保护和支持细胞，伸缩性比较小。
植物细胞内的液体环境主要指的是液泡内的细胞液。
细胞膜和液泡膜以及这两层膜之间的细胞质称为原生质层。
植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。
（2）探究植物细胞吸水和失水方法步骤：选取新鲜洋葱鳞片叶，取外表皮（有中央液泡，且颜色深便于观察）制成临时装片。
↓用低倍镜观察：有一个紫色的中央大液泡，原生质层紧贴细胞壁。
↓从盖玻片一侧滴入0.3g/mL蔗糖溶液，另一侧用吸水纸引流（重复几次）。
↓用低倍镜观察：中央液泡逐渐变小，原生质层与细胞壁逐渐分离。
【质壁分离】↓在盖玻片一侧滴入清水，另一侧用吸水纸引流（重复几次）。
↓用低倍镜观察：中央液泡逐渐变大，原生质层逐渐紧贴细胞壁。
【质壁分离复原】↓结论：植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。
◆质壁分离：植物细胞因为失水收缩，原生质层与细胞壁发生分离的现象。
原因：外界溶液浓度大于细胞液浓度，原生质层具半透性且其伸缩性比细胞壁大◆质壁分离复原：发生质壁分离的植物细胞因吸水膨胀，恢复为原来的状态。
原因：外界溶液浓度小于细胞液浓度，外界溶液中的水就透过原生质层进入细胞液。
◆质壁分离及复原现象的应用：①判断细胞的活性。
②测定细胞液浓度的范围。
③比较不同植物细胞的细胞液浓度。
新教材人教版高中生物必修一PPT课件(第四章细胞的物质输入和输出)
【素养·探究】——母题追问 (1)科学思维——演绎与推理 若要使漏斗液面上升的更高,可采取什么措施? 提示:向漏斗中添加一些蔗糖或其他不能通过半透膜的 溶质。
(2)科学思维——演绎与推理 若在平衡状态下向烧杯中添加少量葡萄糖(不能通过半 透膜),漏斗液面会有什么变化?为什么? 提示:漏斗液面下降。因为半透膜两侧的浓度差降低了。
2.教材中渗透装置漏斗液面达到平衡状态时,试比较漏 斗内外侧液体浓度的高低,并分析原因。(科学思维) 提示:(1)漏斗内是蔗糖溶液,烧杯中是清水,蔗糖溶液 浓度>清水。 (2)漏斗内的液体浓度高,保持向上的吸水力,当吸水力 与液柱的重力相等时达到平衡。
【素养案例】 某同学为探究膜的通透性而设计了如图所示的渗透装 置,开始时烧杯内的液面和长颈漏斗内的液面相平。在 长颈漏斗内液面上升的过程中
小于
③当外界溶液浓度_____细胞质的浓度时,细胞吸水。
【激疑】 动物细胞长时间处于低渗溶液中细胞形态会发生什么 变化? 提示:细胞膨胀,有可能涨破。
3.水进出植物细胞(以成熟植物细胞为例):
植物细胞所形成的“渗透装置”。 (1)半透膜(原生质层):_细__胞__膜__、__液__泡__膜__以__及__两__层__膜__之__ 间的细胞质 ___________。
()
A.液面上升的速率先加快后减慢,最终维持稳定 B.水分子通过半透膜从清水向蔗糖溶液扩散的速率逐 渐增大 C.当半透膜两侧液体浓度相等时,水分子不再通过半透 膜扩散 D.当半透膜两侧水分子进出速率相等时,长颈漏斗内液
【解题导引】 (1)回忆关键知识点:水分子扩散的速率与浓度差大小 的关系:浓度差越大,扩散的越快。 (2)认清渗透平衡的本质:渗透压(长颈漏斗的吸水力)= 液柱的重力。
物质的输入和输出
第四章 细胞的物质输入和输出（课前预习案）一、考纲要求1、通过模拟实验探究膜的透性2、观察植物细胞的质壁分离和复原3、物质出入细胞的方式 Ⅱ4、生物膜的结构 Ⅱ二、知识梳理（一）物质跨膜运输的实例1、水的跨膜运输具有选择透过性、相当于 膜，是一个渗透系统2、其它物质的跨膜运输 植物对无机盐离子的吸收 同种植物对不同离子的吸收能力 的过程 （原生质层相当于一层半透膜）设计方案） （分析实验结果，得出结论：……） 预期结果 （总结，写实验报告并适当交流）不同微生物的细胞膜结构有一定的微生物吸收矿质元素的特点是不同微生物对矿质的吸收有不同微生物对各种矿物质的需要量不同细胞膜和其他生物膜一样都是膜可以自由通过它具有的特点是一些需要的也可以通过其他的则不能通过（二）生物膜的流动镶嵌模型①流动镶嵌模型的基本内容：②请你画一个细胞膜结构模型图：③糖被的化学本质，功能。
结论：细胞膜的结构特点：。
（三）物质跨膜运输的方式自由扩散举例：1、被动运输协助扩散举例：举例：此外蛋白质等大分子有机物不能直接穿过细胞膜，它们入胞的方式称为，出胞的方式称为；这两个过程均需要，实际上在这个过程中有囊泡的形成，这种运输方式体现了细胞膜的性。
举例：三、预习思考1、成熟植物细胞是一个渗透系统的原因是什么？2、盐渍肉为什么不易变质？3、流动性和选择透过性的关系4、影响各种跨膜运输的因素是什么？5、扩散和渗透的区别四、课前自我体验1．（09广东A卷2）某物质从低浓度向高浓度跨膜运输，该过程A.没有载体参与B.为自由扩散C.为协助扩散D.为主动运输2.（09宁夏3）下列关于物质跨膜运输的叙述，错误．．的是A．植物细胞累K+需消耗能量 B．细胞对离子的吸收具有选择性C．海水中的海藻细胞可通过积累溶质防止质壁分离D．液泡中积累大量离子，故液泡膜不具有选择透过性第四章细胞的物质输入和输出（课内探究案）考点一：细胞吸水和失水【典型例题1】1如图为某学生在做一定浓度的蔗糖溶液对细胞影响的实验中所观察到的细胞图，请判断下列叙述中正确的是A．图中1、2、6组成了细胞的原生质层B．图中细胞处于质壁分离状态，此时6处的浓度一定大于7处的浓度C．图中1是细胞壁，6中充满了蔗糖溶液D．图中7是细胞液，在细胞发生质壁分离过程中，其颜色逐渐变浅思考：1、细胞吸水和失水的原理是什么？2、半透膜与选择透过性膜的区别3、发生渗透现象的必需条件是什么？4、所有的植物细胞都能发生渗透吸水或失水吗？5、原生质层与原生质体的区别讨论：1、质壁分离后都能复原吗、如果不能原因是什么、你认为自动复原的原理是什么？哪些物质可以发生质壁分离自动复原？2、两种溶液，一为质量分数为10%的葡萄糖溶液，一为质量分数为10%的蔗糖溶液，体积相同。
第四章物质的输入与输出-物质跨膜运输的实例----水的跨膜运输
④ 原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性
A. ②④ B. ①④
C. ②③
D. ③④
6、（2008广东）观察在0.3g／mL蔗糖溶液
中的洋葱表皮细胞，发现中央液泡逐渐变小，
说明( B ) A．细胞壁相当于一层半透膜
B．洋葱表皮细胞是活的
C．此时蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度
D．细胞壁收缩导致中央液泡失水
7、请举例说出渗透作用在生产生活中 的应用。
返回
植物细胞质壁分离复原现象
外界溶液浓度
细胞液的浓度，细胞吸水 返回
知识小结
1、渗透作用的概念和发生条件 2、细胞的失水和吸水原理和条件 3、探究实验的一般方法和步骤
课堂练习
练习
1、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称 “烧苗”。其原因是（ ） B A、根细胞从土壤中吸收的养分过多 B、根细胞不能从土壤中吸水 C、根系不能将水向上运输 D、根系被肥料分解释放的热能烧毁
进行实验 （按预定方案进行实验）
分析结果 （分析实验结果，得出结论：……）
表达与交流 （总结，写实验报告并适当交流）
小结
根据探究实验的一般步骤，写出探究是否可以 用葡萄糖代替蔗糖做渗透作用的实验这一研究过程。
成熟的植物细胞和外界溶液组成一个渗透系统
返回
植物细胞质壁分离现象
外界溶液浓度
细胞液的浓度，细胞失水
三、植物细胞的吸水和失水问题
在我们所做的萝卜条实验中，很难塞进原孔 或者非常轻松地塞进原孔，而不是正好合适， 说明了什么？ 提出问题：
1、植物细胞会出现失水的情况吗？ 2、植物细胞在什么情况下会失水和吸水？ 3、植物细胞的失水和吸水与动物细胞一样吗？ 4、植物细胞与所处的液体环境能否组成一个渗 透系统? 5、原生质层是不是半透膜？
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(4)水分子和钾离子以自由扩散方式进出轮藻细胞。(×) 【提示】 水分子进出轮藻细胞为自由扩散，钾离子进 出轮藻细胞为主动运输。 (5)大分子物质通过胞吞或胞吐方式进入或排出细胞不 消耗能量。(×) 【提示】 胞吞或胞吐过程消耗能量。 (6)细胞膜上运输不同物质或离子的载体是相同的。(×)
典例引领
2．(状元之路23页)撕取紫色洋葱外表皮，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0.3 g/mL的蔗糖溶液处理，一段时间后 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 ( )
第4章 细胞的物质输入和输出
细胞的吸水和失水
1．渗透作用原理 (1)发生渗透作用的条件： ① 具有半透膜 ； ② 膜两侧溶液具有浓度差 。
(2)渗透作用的实质：单位时间由清水进入蔗糖溶液中 的水分子 多于 蔗糖溶液进入清水中的水分子，导致蔗糖溶 液液面 上升 。
2．动物细胞的吸水和失水 (1)哺乳动物成熟红细胞发生渗透作用的条件： ① 细胞膜相当于半透膜； ② 细胞质与外界溶液之间存在浓度差。 (2)引起细胞失水与吸水的条件：外界溶液与细胞质之 间存在浓度差。
对位训练
1．下列现象属于渗透作用的是
()
①水分子通过植物细胞的细胞壁 ②水分子或其他溶剂分
子通过细胞膜 ③蔗糖分子通过细胞壁 ④水分子或其他溶剂
分子通过液泡膜 ⑤水分子或其他溶剂分子通过原生质层
⑥干大豆种子泡在清水中逐渐胀大 ⑦暑天新鲜蔬菜在空气中
萎蔫
A．①②③
B．③④⑤
C．②④⑤
D．①③⑤
答案 CБайду номын сангаас
【提示】 载体具有特异性。
（一）物质跨膜运输实例
1、细胞吸水和失水的原理 外界溶液浓度 > 细胞质浓度 外界溶液浓度 = 细胞质浓度 外界溶液浓度 < 细胞质浓度
细胞失水而皱缩 细胞水分进出平衡，形态不变 细胞吸水而膨胀（或涨破）
2．动物细胞 材料：哺乳动物的成熟红细胞 （回忆制备细胞膜的实验）
1．扩散作用和渗透作用的关系
考点剖析
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
通过半透膜(或选择透过性膜)进行的扩散。
2．半透膜和选择透过性膜的关系 ⑴区别 ①半透膜可以是生物性的选择透过性膜，也可以是无生命 的物理性膜，即指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的 多孔性薄膜，物质能否通过取决于分子的大小。 ②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，其选择透过性丧失。
(3)实例分析(填写甲、乙、丙三种跨膜运输方式)： ①水分子进入红细胞的方式是甲； ②葡萄糖进入红细胞的方式是 乙； ③K＋进入红细胞的方式是 丙。
2．大分子的运输方式
甲
乙
(1)填写跨膜运输方式：
甲： 胞吐 ；乙：胞吞 。
(2)甲和乙的运输方式与细胞膜的 流动性 有关。 (3)乙过程要通过膜外表的 糖蛋白的识别。
1、如何理解水稻吸收离子前后，为何Mg2+和Ca 2+为何浓度升高？
假设溶剂140g， Mg 2+和Ca 2+各自30g，则各种离子浓度 （质量百分比浓度）在培养前都是15%
以水稻为例：若水被吸收了90g， Mg2+被吸收了10g，Ca 2+没有被吸收，算算吸收之后的培养液各离子浓度
看状元之路24页：考题选粹1 3．水稻和番茄吸收不同离子的特点
(1)同种生物细胞对不同物质的吸收具有 选择性，与其含 有离子载体的 种类和数量 有关。
(2)不同种生物细胞对同种物质吸收具有 差异性 。
【判断】 (1)脂溶性物质通过自由扩散的方式进出细胞。(√) (2)ATP为CO2分子通过细胞膜提供能量。(×) 【提示】 CO2是小分子，跨膜方式为自由扩散，因此 不需要ATP提供能量。 (3)氢离子可以通过扩散作用进入液泡内。(×)
3．植物细胞的吸水和失水
(1)成熟植物细胞的结构 全透性
小
原生质层 半透膜
细胞质
大
细胞液
(2)条件和现象 ①外界溶液浓度>细胞液浓度时，细胞失水，发生 质壁分离 现象。 ②外界溶液浓度<细胞液浓度时，细胞吸水，发生 质壁分离复原 现象。 ③外界溶液浓度 ＝ 细胞液浓度时，细胞不吸水也不失 水。
(3)植物细胞质壁分离的现象与原因： ①现象：原生质层 与 细胞壁 分离； ②外因： 外界溶液浓度>细胞液浓度，导致细胞失水； ③内因：细胞壁的伸缩性小于原生质层。
⑵共性：都允许水分子自由通过，而不允许大分子物质通 过。
3．原生质层和原生质体的关系 ⑴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。 ⑵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、细胞质、细胞核三部分，常作 为植物细胞融合的材料。
物质跨膜运输的方式 1．离子和小分子物质的运输方式(b为ATP)(据图填空)
甲
乙
丙
(1)填写有关跨膜方式及结构名称：
甲： 自由扩散 ；乙： 协助扩散； 丙： 主动运输；a： 载体蛋白 。
(2)写出影响甲、乙、丙三种运输速率的因素：
①制约甲的因素是膜两侧的 浓度差 ； ②决定乙的因素之一是a的 种类和数量 ； ③决定丙的动力是 能量(ATP) 。
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 将两份完全相同的紫色洋葱外表皮细胞分别放入完全 营养液和蒸馏水中浸泡相同时间，放入蒸馏水中的外表皮细胞 因吸水较多，而使甲组细胞的细胞液浓度大于乙组细胞的细胞 液浓度，由于甲组细胞的细胞液与0.3 g/mL蔗糖溶液的浓度差 小于乙组细胞的细胞液与0.3 g/mL蔗糖溶液的浓度差，所以乙 组细胞水分渗出量多；水分是通过渗透作用进出细胞的，不需 要载体蛋白协助也不消耗能量，为被动运输中的自由扩散。