人教版高中生物必修一第四章
第4章细胞的物质输入和输出大单元教学设计高一上学期生物人教版必修1
任务驱动下的大单元教学设计必修一《分子与细胞》第四章细胞的物质输入与输出一、单元学习主题分析本章内容是在”细胞的基本结构“的基础上，进一步学习细胞的功能，细胞是一个最基本的生命系统要想完成正常的生命活动，需要细胞的各个结构与功能相适应。
而细胞要进行生命活动需要物质的输入与输出从而完成正常的细胞代谢。
因此本章在结构的基础之上学习物质运输的各种方式，第五章则在物质进入细胞后又会发生怎样的化学反应，进行层层递进式学习。
从系统的视角去介绍，帮助学生认识细胞这个微观世界，既符合学生的认知特点和规律，又可以帮助学生理解细胞的结构与功能，形成生命的系统观。
内容结构课时教学设计环节一：情景导入情景导入：环节二：渗透作用【活动一：阅读与思考】播放教材P62页中“问题探讨”的实验视频，学生阅读相关内容。
布置任务，展开问题探讨：任务一：1、讨论什么是渗透作用？2、归纳渗透作用发生的条件 3、判断水分子流动的方向根据教材P62“问题探讨”中的渗透现象示意图，回答下列问题：1.漏斗管内的液面为什么会升高?由于单位体积的清水中水分子数多于蔗糖溶液中的水分子数,因此单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子数多于由蔗糖溶液进入清水的水分子数。
2.如果用纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面会不会升高？为什么？不会。
原因是纱布是全透性的，水分子和蔗糖分子都能通过。
3.如果烧杯内不是清水，而是同等浓度的蔗糖溶液，漏斗管内的液面会不会升高？为什么？不会。
半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量。
4.尝试概括渗透作用的发生需要具备怎样的条件？①具有半透膜②膜两侧溶液存在浓度差【概括描述】通过以上问题的探讨，引导学生建构渗透作用的概念。
1.水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散,称为渗透作用。
2.渗透作用方向：3.扩散:分子从高浓度一侧向低浓度一侧运动的现象。
从扩散和渗透作用的示意图中，可以看出两种方式有什么异同吗？渗透作用特指水分子或其它溶剂分子的扩散，而且是通过半透膜的扩散。
(新教材)统编人教版高中生物必修一第四章第1节《被动运输》优质教案
(新教材）统编人教版高中生物必修一第四章第1节《被动运
输》优质教案
一、教材分析
本课是人教版高中生物必修1第四章《细胞的物质输入和输出》第一节内容。
“被动运输”是高中生物必修课程中的核心内容之一，是高中一年级学习的重点内容，属于必修模块一的组成部分。
细胞的物质输入和输出知识是生物学方面最基本的知识，是学习其他模块和章节的基础。
本课以问题探讨导入，先介绍了水进出细胞的原理，主要通过思考讨论讲解了水进出哺乳动物红细胞的原理和通过探究实践活动讲解了水进出植物细胞的原理。
接着阐述了自由扩散和协助扩散。
通过本节课内容的学习，学生不仅需要将以前所学的知识由点构成线合理关联起来，更需要在掌握的事实性知识的基础上开始建构并逐步形成基本的科学自然观。
二、教学目标
1.通过了解水进出细胞的原理，明白物质通过被动运输方式进出细胞，以维持细胞的正常代谢活动。
2.能理解被动运输、自由扩散、协助扩散等概念。
三、核心素养
【生命观念】通过探究细胞的物质输入和输出知识，基于细胞膜的选择透过性，认同生命的自主性，从而更深刻地理解生命的本质。
尝试从生命观念认识自然和社会，并以此指导探究生命活动规律，解决实。
人教版 高中生物 必修一 第四章 物质的输入与输出 复习卷
第四章 细胞的物质输入和输出一、选择题(每小题2分, 共50分)1．如图中的渗透装置, 开始时的液面高度为a, 停止上升时的高度为b, 若每次停止上升后都将玻璃管中高出烧杯液面的部分吸出, 则ab 液面间的高度差与吸出蔗糖溶液的次数之间的关系是( )2．下列现象中, 属于渗透作用的是( ) A.蔗糖放入水中, 溶解后使水变甜 B. 新鲜萝卜放在清水中变硬C. 干大豆种子, 没在水中逐渐胀大D. 春天放在空气中的NaCl 的潮解3．放在0.3 g mL 的蔗糖溶液中, 不会发生质壁分离的一组细胞是( )①洋葱根尖分生区细胞 ②人的口腔上皮细胞 ③洋葱鳞片叶表皮细胞 ④干种子细胞 ⑤蛔虫卵细胞 ⑥洋葱根尖的根冠细胞A. ①②④⑤B. ①④⑤⑥C. ①②④⑥D. ②③④⑤4．下列关于原生质层的说法, 正确的是( ) A. 原生质层的实质就是原生质B. 原生质层是由细胞壁、细胞质和液泡膜组成的C. 动、植物细胞均有原生质层D. 原生质层具有选择透过性5．下列各项中通过质壁分离的实验不能证明的是( ) A. 成熟植物细胞的死活 B. 原生质层的组成C. 原生质层和细胞壁的伸缩性大小D. 能发生渗透作用6．将一植物细胞放入KNO 3溶液中, 一段时间后发生了质壁分离, 下列说法不正确的是( ) A. 此细胞是活细胞B. 生物膜具有选择透过性C. 发生质壁分离的细胞一段时间后可自动质壁分离复原D. 细胞液和细胞外界的溶液存在浓度差, KNO 3溶液低于细胞液浓度7．观察在0.3 g 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( ) 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8．下图为显微镜下某植物细胞在30%蔗糖溶液中的示意图. 下列叙述中错误的是( )A. 若将细胞置于清水中, A 仍保持不变B. 若该细胞处于40%蔗糖溶液中,B-A 值将变小C. B-A 值能表示细胞失水的程度D. A 、B 分别表示细胞和液泡的长度9．用打孔器取同一萝卜5 cm 长的直根条分成4组, 其中3组分别置于20 g/L 、60 g/L 、80 g/L 的KNO 3溶液中, 测量结果如图, 预计在40 g/L 的KNO 3溶液中的测量结果最可能是( )10．如图是桑格和尼克森在1972年提出的关于生物膜分子结构的流动镶嵌模型, 下列相关叙述错误的是()A. 图中a与细胞识别有关, 细胞的识别是信息传递的过程B. 图中c分子具有亲水的磷酸头部和疏水的脂肪酸尾部C. 图中d的分布状态有两种: 镶在表面或贯穿于整个磷脂双分子层D. d体现膜具有不对称性11．下列有关膜的叙述, 错误的是()A. 线粒体膜和叶绿体膜中的蛋白质分子是不同的B. 细胞膜中的大多数蛋白质分子和磷脂分子不是静止的C. 细胞膜的选择透过性只与蛋白质的性质有关D. 细胞膜的结构特性是功能特性的物质基础12．下列物质中, 不能横穿细胞膜进出的是()A. 性激素和维生素DB. 尿素和水C. 氨基酸和葡萄糖D. 酶和胰岛素13．变形虫可吞噬整个细菌, 这一事实说明()A. 细胞膜具有选择透过性B. 细胞膜失去选择透过性C. 大分子可以透过细胞膜D. 细胞膜具有一定的流动性14．一位科学家发现, 当温度升高到一定程度时, 细胞膜的厚度变小而面积增大, 这是由于细胞膜的什么特征所决定的()A. 具有一定的流动性B. 是选择透过性膜C. 具有专一性D. 具有运输物质的功能15．下列哪一组细胞的细胞膜有选择透过性()①食用的糖醋蒜细胞②蚕豆叶表皮细胞③蚕豆根毛细胞④人体肝细胞⑤用盐酸处理过的洋葱根尖细胞A. ①②③B. ②③④C. ①④⑤D. ②③⑤16．对于细胞膜完成各种生理功能极为重要的结构特点是()A. 磷脂分子排列成双层B. 两侧膜物质分子排列不对称C. 球蛋白分子覆盖或镶嵌于磷脂双分子层中D. 膜物质分子的运动使其具有流动性17．下图表示植物细胞正常生活过程中的细胞膜对物质的转运. 物质转运的方向如箭头所示, 黑点的数量表示物质的浓度, 则该物质可能是()A. 甘油B. 叶绿素C. 花青素D. Na＋18．下图表示一种物质的跨膜运输方式, 下列叙述中正确的是()A. 该膜中载体也能运输蔗糖B. 碘以该方式进入海带细胞C. 该方式不会出现饱和现象D. 该方式发生在被运输物质从高浓度到低浓度时19．分析以下资料回答问题: ①K ＋和Na ＋均不能通过磷脂双分子层的人工膜; ②缬氨霉素是一种脂溶性抗生素; ③在人工膜上加入少量缬氨霉素, K ＋可以透过人工膜. 下列叙述不正确的是( )A. 缬氨霉素的作用类似于载体蛋白B. 缬氨霉素与离子的结合具有特异性C. 本实验在于研究细胞膜的选择透过性D. K ＋透过人工膜的方式属于主动运输 20．新生儿小肠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. 这两种物质被吸收到血液中的方式分别是( ) A. 主动运输、主动运输 B. 胞吞、主动运输 C. 主动运输、胞吞D. 被动运输、主动运输 21．透析型人工肾起关键作用的是人工合成的血液透析膜, 其作用是能把病人血液中的代谢废物透析掉, 这是模拟了生物膜的( ) A. 流动性特点 B. 选择功能C. 选择透过功能D. 主动运输22．下图中正确表示水稻细胞在不同O 2浓度下, K ＋吸收量变化的是( )23．下列过程中, 不直接依赖细胞膜的流动性就能完成的是( ) A. 胰岛B 细胞分泌胰岛素 B. mRNA 与游离核糖体的结合 C. 吞噬细胞对抗原的摄取D. 植物体细胞杂交中原生质体融合24．下列关于物质跨膜运输的叙述, 错误的是( )A. 植物细胞积累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25．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, 两组外表皮都用含量为0.3 g mL 的蔗糖溶液处理, 一段时间后外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( )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 二、非选择题(本题包括4小题, 共50分)26．(12分)下列材料显示研究人员对细胞成分及结构的研究情况, 请据材料分析:材料1: 研究人员将哺乳动物(或人)的成熟红细胞低渗处理, 造成溶血现象, 使血红蛋白和无机盐等溶出细胞外, 剩下“空壳”(称为血影), 并对其进行化学成分分析. 通过血影研究以及其他方法,蛋白质(%) 脂质(主要是磷脂%) 糖类(%) 人红细胞膜4943 8 小鼠肝细胞膜 44 52 4 变形虫膜 54 42 4 线粒体内膜 76 24 0 菠菜叶绿体片层膜7030(1)从以上处理可推知血影即为纯________材料, 可用于研究.(2)以上数据显示, 构成细胞膜的化学成分主要是______, 构成细胞膜与细胞内膜(细胞器膜)的化学物质的种类有一些差异, 这些差异有可能造成两者________上的差异.材料2: 用丙酮从细胞膜中提取脂质(主要是磷脂), 然后将提取的脂质放在一个特制的水槽中,将其制成单分子层, 并测量其表面积, 将测量结果与红细胞表面积比较, 发现前者是后者的两倍, 如图是磷脂分子的结构模式图, 一个磷脂分子由一个亲水的头部和一个疏水的尾部构成.(3)根据材料2所给信息可以推测, 细胞膜中的磷脂分子是以________的形式排列的, 请根据细胞膜内外的水溶液环境和磷脂分子的特性, 推测磷脂分子在细胞膜中的排列形式(参照磷脂分子模式图)并绘出简单示意图.(4)细胞膜的结构特点是__________________________________27．(12分)甲图是植物水培法实验装置示意图. 请据图回答问题.(1)小麦根部吸收矿质元素的主要部位在根尖的______________, 吸收方式是______________.(2)向培养液通入空气的目的是促进根部有氧呼吸, 加快______________的吸收.(3)如果培养液中缺少镁离子, 一段时间后, 小麦幼苗叶片缺______________色, 原因是________________________________________________________________________.(4)如果配制的培养液浓度过高, 小麦幼苗会出现______________现象, 补救措施是______________.(5)在适宜温度下, 采用完全培养液培养小麦幼苗, 研究培养液中氧气含量对K＋吸收速率的影响. 实验结果如乙图, 则小麦幼苗吸收K＋的方式是_________________________________________, 培养液中氧气含量对K＋吸收速率变化影响最大的是图中______________段,B点后K＋吸收速率不再明显增加的原因是______________________________________________.请分析回答:(1)洋葱表皮细胞在第1、2、3组实验中均发生了质壁分离现象, 其结构基础和外在条件分别是: ______________________________________________________________________________________________ ; ________________________________________________________________________.(2)比较第1组和第2组实验结果的差异, 说明: _______________________________(3)比较第1组和第3组实验结果, 出现实验结果差异的原因是: ______________(4)比较第1组和第4组实验结果, 出现实验结果差异的原因是: ________________________ 29．(14分)某校生物实验小组要对“动物细胞是否也能通过渗透作用吸水和失水”进行实验探究, 假如你是其中的一员, 请分析回答下列问题:(1)实验假设是____________. 请你说出作出该假设的依据: ______________________________.(2)把下面的实验方案补充完整.实验仪器: 试剂、显微镜、带刻度的载玻片、取材工具、食盐、蒸馏水等.实验材料: 为了便于取材和观察, 最好选用人的________作为实验材料.实验步骤: A.配制__________________溶液;B. 取试管若干支, 分别编号, 在试管中加入相应的试剂和材料;C. 制作人体细胞在不同浓度溶液中的临时装片. 其操作过程是______________________________________, 显微镜下观察细胞形态变化.D. 如果你的假设成立, 则实验的预期结果是________________________________.。
人教版高中生物必修一课件：第四章第3节物质跨膜运输的方式 (共39张PPT)
(2)根据运输方向：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主 动运输。
影响物质出入细胞的因素
•【例2】 如图表示培养液中K＋浓度及溶氧量对小 麦根系细胞吸收K＋速率的影响。下列有关两曲线 形成机理的解释正确的是(多选)( )。
A．曲线OB段的形成是由于细胞膜上 K＋载体数量未达到 饱和且能量充足 B．曲线CD段的形成是由于细胞内 K＋过多，细胞大量排 出K＋ C．E点表明植物根系可以通过自由扩散的方式吸收K＋ D．曲线BC、FG段的形成与细胞膜上K＋载体数量有关 思维导图：
•特别提醒 表中“高浓度”、“低浓度”是指运输的离子或小分 子本身的浓度，而不是它们所在的溶液的浓度。
2．影响物质跨膜运输的因素 (1)影响自由扩散的因素 细胞膜内、外物质的浓度差。 (2)影响协助扩散的因素 ①细胞膜内、外物质的浓度差。 ②细胞膜上载体蛋白的数量。 (3)影响主动运输的因素
•1．自由扩散、协助扩散、主动运输的比较
物质出入细 胞的方式 运输方向 被动运输 自由扩散 协助扩散 低浓度→高浓 度 需要 消耗
主动运输
高浓度→低浓度 高浓度→低浓度
是否需要
载体蛋白 是否消耗能量
不需要 不消耗
需要 不消耗
图例 小肠上皮细胞吸 O2、CO2、H2O、甘油、 红细胞吸收 举例 收葡萄糖、氨基 乙醇、苯等出入细胞 葡萄糖 酸、无机盐等
规律方法 坐标曲线题的解法 (1)理解纵坐标与横坐标表示的含义 横坐标为自变量，纵坐标为因变量，即纵坐标 随着横坐标的变化而变化。 (2)学会曲线中限制因素的判断 在曲线上升阶段，限制其增长的因素为横坐标 所表示的因子，如图中限制 EF段的因素为氧气的 相对含量；当曲线不再上升时，限制其增长的因 素需要从内部因素和环境因素两个方面加以考虑， 如图中限制 FG 段的因素为载体数量 ( 内部因素 ) 和 温度(环境因素)等。
高中生物必修一第四章
16、（08江苏卷）叶绿体的DNA能 指导自身小部分蛋白质在叶绿体内 的合成。下列叙述中错误的是（ ） A．叶绿体DNA能够转录 B．叶绿体DNA是遗传物质 C．叶绿体内存在核糖体 D．叶绿体功能不受细胞核调控
17、(08天津理综)下列有关生物膜的叙 述，正确的是 A、大鼠脾细胞与兔造血干细胞的细胞 膜能够发生融合 B、用蛋白酶处理生物膜可改变其组成， 不改变其通透性 C、在生长激素的合成和分泌过程中， 生物膜只发生结构上的联系 D、兴奋在神经纤维上传导和在神经元 间传递时，生物膜发生的变化是相同的
2、放在30%的蔗糖溶液中，不会 发生质壁分离的细胞是（多选） A.人的口腔上皮细胞 B.洋葱根尖生长点细胞 C.洋葱表皮细胞 D.干种子细胞
6、渗透作用的条件是什么？动植物 细胞都能进行渗透吸水吗？植物吸 收水分的主要器官是 ，最活 跃的部位是根尖 的表皮细胞。 幼嫩的植物细胞和干种子细胞主要 是靠亲水性物质如： ， ， （按照亲水性由大到小顺序填） 的吸胀作用吸水，叫做 ；成 熟的植物细胞具有 ，主要靠 吸水。
[小结]影响跨膜运输的因素 ①影响自由扩散的因素： 细胞膜内外物质的浓度差 ②影响协助扩散的因素： 细胞膜内外物质的浓度差 载体的数量 ③影响主动运输的因素： 载体（种类、数量、载体是否饱和） 能量的供应（来自有氧呼吸和无氧呼 吸，受到氧气浓度、温度的影响）
曲线分析：
主动运输
• 14、囊性纤维病，与物质跨膜运输 有关吗？其根本原因是什么？ • 15、对生物膜的探索历程，各实验 方法及结论。 • 16、流动镶嵌模型的基本内容。
14、（08江苏卷）线粒体DNA上的 基因所表达的酶与线粒体功能有关。 若线粒体DNA受损伤，则下列细胞 的功能受影响最大的是（ ） A．红细胞吸收葡萄糖 B．小肠上皮细胞吸收水 C．神经细胞吸收K+ D．肺泡细胞吸收氧气
高中生物人教版必修一第四章第三节 物质跨膜运输的方式
影响因素
a. 细胞内外物质的浓度差 b.载体的数量
运 输 速 率
浓度差
自由扩散与协助扩散有什么相同 点？
方向都是由高浓度向低浓度运输， 不需要能量。
物质以顺浓度梯度的扩散进出细 胞的运输方式，统称为被动运输。
丽藻细胞液与池水的多种离子浓度比
离子
细胞液浓度/池水浓度
(H2PO4)－
比较三种物质跨膜运输方式的异同
运输方式 自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向
顺浓度梯度
高浓度 低浓度
顺浓度梯度
高浓度 低浓度
逆浓度梯度
低浓度 高浓度
载体
不需要 需要
需要
能量 举例
不消耗
不消耗 消耗
O2、CO2、H2O、 甘油、乙醇、
苯、脂溶性物
质、尿素等
葡萄糖进 入红细胞
Na+ 、K+、Ca2+ 等离子；
第3节 物质跨膜运输的方式
花儿为什么这么红?
糖蛋白
磷
脂
双
分
蛋白质
子
葡萄糖不能通过无蛋白质的脂 双层，但是小肠上皮细胞能大 量吸收葡萄糖，对此该如何解 释？
人工合成的脂双层膜
自由扩散 被动运输
小分子物质
协助扩散
物质 的运 输方 式
主动运输
胞吞 大分子物质
胞吐
自由扩散
概念：物质通过简单的扩散作用进出细胞。 例如：O2、CO2 、水、甘油、脂肪酸、乙醇、 苯、尿素、脂溶性物质。
丽
K+
18050 1065
藻
Cl－
100
Na+
46
SO42－
(新教材)部编人教版高中生物选择性必修一第四章第一节《免疫系统的组成和功能》优质说课稿
（新教材）部编人教版高中生物选择性必修一《稳态与调节》第四章第一节《免疫系统的组成和功能》优质说课稿今天我说课的内容是人教版高中生物选择性必修一《稳态与调节》的第4章第一节《免疫系统的组成和功能》。
人和动物的各个器官、系统协调配合来维持内环境的稳态，神经系统在其中起着非常重要的作用，内分泌系统也不可缺少，但是它们并不能直接消灭入侵的病原体，也不能直接清除体内出现的衰老、破损或异常细胞。
对付病原体和体内出现的异常细胞，要靠免疫系统。
第4章就是讲述免疫系统是如何维持内环境的相对稳定的。
本节课介绍免疫系统的组成和功能，是本章其他内容的基础。
为了能更好地实现本章教学目标，现从教学等方面进行说课。
一、说课程标准。
本节对应于课标上的内容要求是:“免疫系统能够抵御病原体的侵袭，识别并清除机体内衰老、死亡或异常的细胞，实现机体稳态。
1.5.1 举例说明免疫细胞、免疫器官和免疫活性物质等是免疫调节的结构与物质基础。
1.5.2 概述人体的免疫包括生来就有的非特异性免疫和后天获得的特异性免疫”该内容相对比较抽象，所以在组织教材时，希望学生学完相关内容，能够结合日常生活中的情境，分析说明人体通过免疫系统的调节作用对内外环境的变化作出反应，以维持内环境稳态(生命观念、科学思维);能够评价多种生活方案，认同并采纳健康文明的生活方式，向他人宣传传染病的防控措施等( 科学思维、社会责任)。
人教版高中生物必修一第四章
讨论
4.红细胞吸水或失水的多少取决与什么？
红细胞吸水或失水的多少主要取决于红细胞内 外浓度的差值。一般情况下，差值较大时吸水或失 水较多。
第二节
生物膜的流动 镶嵌模型
细
胞 脂质（磷脂最丰富） 大约占50%
膜
的
主 蛋白质
大约占40%
要
成
分 糖类
大约占2%—10%
材料一
①1859年，E.Oerton选用500多种化学物质对植物细胞
①具有半透膜（主要） ②半透膜两侧的溶液浓度不同
课题一 水分子的跨膜运输
问题：细胞是否会发生渗透作用呢？
（一）动物细胞的吸水和失水 分析右图，一段时间后红细
胞会发生什么变化？
放到清水中，细胞不断吸水膨 胀直至胀破。
红细胞置于清水中
疑问？红细胞是否也是发生渗透作用呢？
课题一 水分子的跨膜运输
【探究】红细胞是否具有发生渗透作用的条件 问题一 红细胞的 细胞膜 相当于半透膜，为 什么？
5.细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类 结合形成的糖蛋白，叫做糖被。 （糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）
想象空间
发挥空间 想象力，想象 一个近似球型 的细胞，其细 胞膜的磷脂双 分子层的三维 立体结构！
胆碱 磷酸 甘油
脂肪酸
不溶于脂质的物质
●
溶于脂质的物质
●
细胞膜
白细胞吞噬病毒的过程
主动运输
主动运输的意义：
保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动 选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细 胞有害的物质。
注意：
主动运输:能够体现对矿质离子选择性
对比
比较三种物质运输方式的异同：
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。
高中生物教材目录(人教版必修1)
必修一分子与细胞第一章走进细胞1.1从生物圈到细胞1.2细胞的多样性和统一性第二章组成细胞的分子2.1细胞中的元素和化合物2.2生命活动的主要承担者——蛋白质2.3遗传信息的携带者——核酸2.4细胞中的糖类和脂质2.5细胞中的无机物第三章细胞的基本结构3.1细胞膜——系统的边界3.2细胞器——系统内的分工合作3.3细胞核——系统的控制中心第四章细胞的物质输入和输出4.1物质跨膜运输的实例4.2生物膜的流动镶嵌模型4.3物质跨膜运输的模型第五章细胞的能量供应和利用5.1降低化学反应活化能的酶（一酶的作用和本质二酶的特性）5.2细胞的能量“通货”——ATP5.3ATP的主要来源——细胞呼吸5.4能量之源——光和光合作用（一捕获光能的色素和结构二光合作用的原理和应用）第六章细胞的生命历程6.1细胞的增值6.2细胞的分化6.3细胞的衰老和凋亡6.4细胞的癌变必修二遗传与进化第一章遗传因子的发现1.1孟德尔的豌豆杂交试验（一）1.2孟德尔的豌豆杂交试验（二）第二章基因和染色体的关系2.1减数分裂和受精作用2.2基因在染色体上2.3伴性遗传第三章基因的本质3.1DNA是主要的遗传物质3.2DNA的分子结构3.3DNA的复制3.4基因是有遗传效应的DNA片段第四章基因的表达4.1基因指导蛋白质的合成4.2基因对性状的控制4.3遗传密码的破译第五章基因突变和其他变异5.1基因突变和基因重组5.2染色体变异5.3人类遗传病第六章从杂交育种到基因工程6.1杂交育种与诱变育种6.2基因工程及应用第七章现代生物进化理论7.1现代生物进化理论的由来7.2现代生物进化理论的主要内容（种群基因频率的改变与生物进化、隔离与物种的形成、共同进化与生物多样性的形成）必修三稳态与环境第一章人体的内环境与稳态1.1细胞生活的环境1.2内环境稳态的重要性第二章动物和人体生命活动的调节2.1通过神经系统的调节2.2通过激素的调节2.3神经调节与体液调节的关系2.4免疫调节第三章植物的激素调节3.1植物生长素的发现3.2生长素的生理作用3.3其他植物激素第四章种群和群落4.1种群的特征4.2种群数量的变化4.3群落的结构4.4群落的演替第五章生态系统及其稳定性5.1生态系统的结构5.2生态系统的能量流动5.3生态系统的物质循环5.4生态系统的信息传递5.5生态系统的稳定性第六章生态环境的保护6.1人口增长对生态环境的影响6.2保护我们共同的家园。
人教版高中生物必修一第四章第一节 课标分析
课标分析
所选内容：人教版高中生物必修一《分子与细胞》第4章第1节
课标中的概念层次：
概念2 细胞的生存需要能量和营养物质，并通过分裂实现增殖
2.1 物质通过被动运输、主动运输等方式进出细胞，以维持细胞的正常代谢活动
2.1.1 阐明质膜具有选择透过性
2.1.2 举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量课标中的教学活动建议：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。
课标中的学业要求：建构并使用细胞模型，阐明细胞各部分结构通过分工与合作，形成相互协调的有机整体，实现细胞水平的各项生命活动（生命观念、科学思维、科学探究）。
从内容上看，本节需要学生能够把“质膜具有选择透过性”这一观点讲述清楚；并且能够列举出能够顺浓度梯度进出细胞的物质。
从教学活动上看，要求学生完成“探究膜的透性”这一模拟实验，培养学生动手能力，训练相关实验技能；同时，要完成“植物细胞的质壁分离和复原”这一现象的观察，提高学生的观察、分析能力。
对应的学业要求是:建构并使用细胞模型，阐明细胞质膜由于具有选择透过性，从而维持细胞进行正常的代谢活动。
使学生初步形成“细胞各部分结构与维持细胞水平各项生命活动紧密关联”这一观念，同时训练学生进行实验探究、观察分析的能力。
2019新人教版高中生物必修一第四第五第六章(后三章)课后练习答案
第四章第1节被动运输问题探讨1.漏斗管内的液面为什么会升高？如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？【答案】烧杯中的水分子进入漏斗中导致漏斗液面升高。
事实上半透膜两侧的水分子都能够通过扩散作用自由进出，但由于蔗糖溶液中水的相对含量(单位体积中的水分子数)比烧杯中的水的相对含量低，因此烧杯中的水扩散到漏斗中的速度比漏斗中的水扩散到烧杯中的速度相对更快些，导致漏斗中水量增加,液面上升。
如果漏斗管足够长，当管内的液面上升到一定高度之后，管中的水柱产生的压力将加快漏斗中水分向外扩散的速度最终达到平衡，液面将不再上升。
2.如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？【答案】不会，因为纱布不是半透膜，孔隙很大，可溶于水的物质都可能自由通过，包括水分子和蔗糖分子都能通过。
3.如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？【答案】漏斗管中的液面将保持不变。
思考•讨论分析图4-1所示水进出哺乳动物红细胞的现象。
讨论：1.红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？这些有机物相当于“问题探讨”所示装置中的什么物质？【答案】红细胞中的有机物有的能通过细胞膜，有的不能。
血红蛋白是有机大分子物质，不能透过细胞膜，它相当于“问题探讨”中的蔗糖分子。
2.红细胞的细胞膜是否相当于一层半透膜？【答案】是。
但细胞膜具有生命活性，物质通过细胞膜的方式不只是简单扩散。
3.当外界溶液溶质的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？【答案】不一定。
因为红细胞吸水膨胀后细胞内液浓度也会下降，如果外界溶液浓度不是很低，有可能细胞内液浓度下降后与外界溶液的浓度达到平衡，此时，红细胞将不再吸水。
4.红细胞吸水或失水取决于什么条件？【答案】取决于红细胞内外溶液的浓度差，一般情况下，浓度差越大时，细胞吸水或失水越多。
5.想一想临床上输液为什么要用生理盐水。
【答案】因为生理盐水的浓度与血浆的浓度基本一致，血细胞不会因为过度吸水或失水而出现形态和功能上的异常。
人教版高中生物必修一第4章第2节生物膜的流动镶嵌模型 课件
三层结构
蛋白质—脂质—蛋白质
1970年
人、鼠细胞融合实验。
膜具流动性
1972，桑格 新的观察和实验证据的基础
和尼克森 上，提出分子结构模型。
流动镶嵌模型
小结 概念图
生物膜 结构特点
功能特性
③一定的流动性
④选择透过性
① 磷脂双分子层 ②蛋白质分子 决定
结构组成
结构探究历程
思考
在生物膜模型的建立和完善过程中， 你受到哪些启示?
电子束照射大分子物质散 射度高，黑暗；照射小分 子物质，散射度低，光亮。
生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”构成的 三层静态统一结构（三明治模型）。
称之为单位膜
三 明 治 模 型
要点：12..蛋静白态质结均 构匀分布在脂双层的两侧（对称）
分组讨论
质疑： 把生物膜描述为静态的刚性结构，显然与膜 很多功能（如细胞生长、分裂；变形等）相矛盾。
预测了脂空质气 分子的排列 方式。那水么，蛋白质又
位于膜中的什么位置?
水溶液环境 (外)
连续两 层排列
水溶液环境 (内)
4.对生物膜模型的探索——脂质和蛋白质的排布方式（一）
资料5： 1959年罗伯特 森在电子显微镜下看到 细胞膜清晰的暗—亮— 暗的三层结构。
细胞膜结构的电镜照片
假说：
关于电镜成像知识·······
荧光标记 膜蛋白
诱导 融合
40分钟后
370C
结论：细胞膜具有流动性
鼠细胞
7.对生物膜模型的探索——脂质和蛋白质的排布方式（四）
资料8： 时间：1972年 人物：桑格和尼克森 假说：流动镶嵌模型
P67思考与讨论
1.纵观整个人们建立生物膜模型的探索过程，实验技 术的进步所起到怎样的作用？
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。
第四章第1节被动运输高中生物必修一人教版
【解析】据图分析实验过程可知，C和E步骤是改变细胞外溶液浓度的大小，观察其
对洋葱鳞片叶外表皮细胞的影响，可推知此实验的目的可能是观察植物细胞的质壁
分离与复原。该实验进行了三次显微镜观察，并存在两次自身对照：第一次是质壁
分离状态(D步骤)与自然状态(B步骤)对照，第二次是复原状态(F步骤)与质壁分离状
D.洋葱的所有活细胞都可以发生质壁分离现象
【解析】题图关键信息提取、转化
水分子的运动是持续的，在两组实验过程中均有水分子透过细胞膜不断地进出细胞，
A正确；并不是洋葱的所有活细胞都能发生质壁分离及复原现象，能发生质壁分离
及复原现象的细胞是具有大液泡的活的植物细胞，D错误。
方法帮丨关键能力构建
题型1 对渗透现象的分析
渗透作用是指水分子从溶液浓度较低处向溶液浓度较高处进行的扩散，D错误。
例1-3 ［名师原创］某同学在光学显微镜下观察到某洋葱表皮细胞处于如图所示状
态，其中①～⑤表示细胞结构，a、b表示该部位的溶液。下列分析正确的是( C )
A.②③④⑤共同构成了洋葱表皮细胞的原生质层
B.①的伸缩性大于原生质层，细胞吸水后体积膨胀
B.漏斗内的水分子和蔗糖分子不能透过半透膜进入烧杯
C.当漏斗内液面不再升高时，半透膜两侧液体的渗透压相同
D.当半透膜两侧水分子进出速率相等时，漏斗内液面仍在逐渐上升
【解析】实验开始后漏斗内液面逐渐升高，升高到一定高度后维持稳定，不再升高，
由于漏斗内蔗糖溶液浓度越来越低，最后保持不变，故上升的速率逐渐减慢直至停
同浓度NaCl溶液中，一段时间后取出制成临时装片，用显微镜观察并比较其形态变
化。下列叙述正确的是( C
)
A.在高于0.9%的NaCl溶液中，该细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离
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设计 将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液
方案 中，观察其大小的变化；再将细胞浸润
设计实验
在清水中，观察其大小的变化。
预期 在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变
结果
小，细胞皱缩；在清水中植物细胞的中 央液泡会变大，细胞膨胀。
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，写实精验品课报件告并适当交流）
精品课件
4.利用高浓度盐水（NaCl溶液）杀菌防腐的原理
是（ D ）
A.盐水中的Cl－有杀菌防腐的作用 B.盐水中的Na＋不利于细菌的生活 C.盐水是中性的，不适于细菌的生活 D.由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡
精品课件
进行实验
1.剥取洋葱鳞茎的鳞片叶，外表皮紫色较浓的更好。用解剖刀 或刀片在叶片外表皮划一0.5 cm见方的“井”字。
2.用尖嘴镊从“井”字中央的一角小心地将洋葱鳞片叶外表皮 撕下，平铺在载玻片中央。
精品课件
课题一 水分子的跨膜运输
【思考】
1．红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？ 不可以，因为血红蛋白是大分子，不能透过细胞膜。
2．当外界溶液浓度过低时，红细胞会发生什么变化？原因 会发生吸水并且胀破 ，因为外界溶液浓度过低，红
细胞不断吸水，而细胞膜的伸缩性是一定的，超过了这个 限度，细胞就会破裂。 3．红细胞吸水或失水的多少与什么有关？
用纱布替代玻璃纸时，因纱布的孔隙很大，蔗 糖分子也可以自由通透，因而液面不会升高。
精品课件
分析实验现象
3.第三组装置，清水换成同样浓度的蔗糖溶液，结 果会怎样？
半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透 过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水 分子数量，液面也不会升高。
4.水分子只能从烧杯中扩散到漏斗中吗？ （友情提醒）半透膜，水分子可以自由通过。 不是的，水分子既可以从烧杯中扩散到漏斗中，
第四章 细胞的物质输入和输出
第1节 物质跨膜运输的实例
精品课件
一、渗透作用
半透膜：半透膜 是一类可以让小 分子物质通过而 大分子物质不能 通过的一类薄膜 的总称
精品课件
渗透作用装置
精品课件
分析实验现象
1.第一组装置的 漏斗管内液面为什么会升高？ 由于单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水
分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量，使得 管内液面升高。 2.第二组装置，用纱布代替玻璃纸，漏斗管内液面 还会升高吗？
精品课件
2.a、b、c是三个相邻的细胞，已知a细胞液浓度> b 细胞液浓度> c细胞液浓度,如图所示，能正确表示水
分在三者之间关系的是（ C ）abc Aabc Ba bc
C
a bc
D
精品课件
3.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
精品课件
2.质壁分离及复原现象
精品课件
物质跨膜运输的其他实例
实例一 培养液中的离子浓度 水稻
番茄
初始浓度
0
Mg2＋
Ca2+
Si4+
离子
1.水稻培养液中的钙、镁两种离子浓度为什么会增高？是不是水
稻不吸收反而向外排出呢？
2.不同作物对无机盐离子的吸精收品课有件 差异吗？
3.水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其他物质的 跨膜运输也是这样吗？
②半透膜两侧的溶液浓度不同
精品课件
课题一 水分子的跨膜运输
问题：细胞是否会发生渗透作用呢？
（一）动物细胞的吸水和失水 分析右图，一段时间后红细
胞会发生什么变化？
放到清水中，细胞不断吸水 膨胀直至胀破。
红细胞置于清水中
疑问？红细胞是否也是发生渗透作用呢？
精品课件
课题一 水分子的跨膜运输
【探究】红细胞是否具有发生渗透作用的条件 问题一 红细胞的 细胞膜 相当于半透膜，为 什么？
植物细 胞的质 壁分离 及复原
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实验现象：
蔗糖 溶液
清水
中央液 泡大小
变小
逐渐恢复 原来大小
原生质层 的位置
原生质层脱 离细胞壁
原生质层恢 复原来位置
细胞 大小
基本 不变
基本 不变
精品课件
得出结论
植物细胞原生质层相当于一层半透膜, 成熟的植物细胞靠渗透作用吸水。细胞液 与细胞外界溶液发生了渗透作用。
也能从漏斗中扩散到烧杯中，只不过，在单位时间内， 从烧杯中扩散到漏斗中的精水品课分件 子数量比较多。
得出结论
水渗入漏斗内使液面上升必须具备两个条件 半透膜 半透膜两侧溶液浓度差
精品课件
渗透作用 ：水分子（或其他溶剂分子）透 过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散， 称为渗透作用 条 件①具有半透膜（主要）
精品课件
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？
当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时
3.原生质层是否相当与半透膜？
精品课件
2.植物细胞的吸水与失水
【探究】植物细胞
原生质层 精品课件
相当于半透膜
探究实验：植物细胞的吸水和失水
提出问题（原生质层是一层半透膜吗？）
作出假设（原生质层相当于一层半透膜）
红细胞吸水或失水的多少主要取决于红细胞内外的浓 度差，一般差值越大，吸水或失水越多。
精品课件
课题一 水分子的跨膜运输
4.如果将红细胞放置于生理盐水中呢，细胞有什么 变化？原因？
红细胞不吸水也不失水，保持细胞原有的形态。因 为外界溶液浓度=细胞内浓度，所以单位时间渗入的水 分子数量等于渗出的水分子数量，水分子的运动达到动 态平衡，因此表现细胞既不吸水也不失水。
水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其 他物质的跨膜运输并不都是这样，这取决于细胞生 命活动的需要。 4.细胞对物质的吸收有选择吗?如果有，这种选择性有 普遍性吗？
细胞对物质的吸收是有选择的。这种选择 性具有普遍性。
精品课件
巩固练习
1.以下可以发生渗透作用的是（ D ）
A.煮熟的马铃薯条放入水中 B.把干种子放在清水中 C.烈日下菠菜叶子下垂 D.放在盐水中的萝卜变软
因为，细胞膜同样具有有些物质可以通过，而有些 物质不能通过的特点。
问题二 什么情况下，红细胞会发生吸水或失水？
当外界溶液浓度＞细胞质基质浓度时， 红细胞失水；
当外界溶液浓度＜细胞质基质浓度时， 红细胞吸水。
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课题一 水分子的跨膜运输
【总结】红细胞发生渗透作用的条件 1.细胞膜相当于半透膜 2.外界溶液与细胞质基质存在浓度差