高一生物第四章 细胞的物质输入和输出

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。

第四章细胞的物质输入和输出一、选择题（每题2分共50分）1．高浓度蔗糖溶液使洋葱表皮细胞发生质壁分离时，其原生质层与细胞壁之间的物质是()A．细胞液B．蔗糖溶液C．空气D．水2．下列现象属于渗透作用的是()A．蔗糖在水中溶解后使水变甜B．春天放在空气中的NaCl潮解C．小麦种子浸在水中逐渐胀大D．萎蔫的菜叶放在清水中变硬3．下表是某一洋葱表皮细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中发生变化的实验记录，该实验的主要目的是()A.B．测定细胞液的浓度为0.25 g/mL左右C．验证原生质层具有选择透过性D．证实细胞是有生命的4．在观察植物细胞质壁分离和复原的实验过程中，细胞液浓度的变化情况是()5．田间一次施肥过多，作物会变得枯萎发黄，俗称“烧苗”，其原因是()A．根系加速了细胞呼吸，释放的能量过多B．根细胞不能从土壤中吸水C．根系不能将水向上运输D．根细胞从土壤中吸收的养分过多[]6．科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关系，分别用下图四条曲线表示，在研究具体的物质X时，发现与曲线②和④相符。

试问：细胞膜运输物质X的方式是A．主动运输B．协助扩散C．自由扩散D．胞吐7．与质壁分离与复原实验的实验材料及外界溶液有关的正确叙述分别是()①实验材料必须是成熟的植物活细胞细胞②细胞液最好有颜色，便于观察和判断细胞质壁分离和复原的程度③细胞液必须有颜色，否则不能发生质壁分离和复原实验④外界溶液的浓度应适中，不能过低或过高⑤外界溶液必须对细胞无毒害⑥外界溶液的浓度无特殊要求，任何浓度均可以A．①②；④⑤B．①③；④⑤C．①②；⑤⑥D．①③；⑤⑥8．在培养玉米的溶液中加入某种负离子，结果发现玉米根细胞在吸收该种负离子的同时，对Cl－的主动吸收减少，而对K＋的主动吸收并没有影响，原因是() A．该种负离子妨碍了能量的生成B．该种负离子抑制了主动运输C．该种负离子抑制了细胞呼吸D．该种负离子的载体和Cl－相同19．红细胞吸收下列物质时需要消耗能量的是()A．二氧化碳B．钾离子C．葡萄糖D．水10．将水稻培养在含有各种营养元素的培养液中，发现水稻吸收硅多，吸收钙少。

高一生物必修一知识点总结：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〕通过半透膜的扩大。

〔2〕发生渗透作用的条件：①是具有半透膜②是半透膜两侧具有浓度差。

二、细胞的吸水和失水〔原理：渗透作用〕1、动物细胞的吸水和失水外界溶液浓度细胞质浓度时,细胞吸水膨胀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2、植物细胞的吸水和失水细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。

原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质外界溶液浓度细胞液浓度时,细胞质壁分别外界溶液浓度细胞液浓度时,细胞质壁分别复原外界溶液浓度=细胞液浓度时就，水分进出细胞处于动态平衡中央液泡大小原生质层位置细胞大小蔗糖溶液变小脱离细胞壁基本不变清水渐渐恢复原来大小恢复原位基本不变1、质壁分别产生的条件：〔1〕具有大液泡〔2〕具有细胞壁〔3〕外界溶液浓度细胞液浓度2、质壁分别产生的缘由：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1、植物吸水方式有两种：〔1〕吸帐作用〔未形成液泡〕如：干种子、根尖分生区〔2〕渗透作用(形成液泡)一、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对物质是否吸收以及吸收多少，都是由细胞膜上载体的种类和数量确定。

2、细胞膜是一层选择透过性膜，水分子可以自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。

二、比较几组概念扩大：物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩大〔扩大与过膜与否无关〕〔如：O2从浓度高的地方向浓度低的地方运动〕渗透：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩大又称为渗透〔如：细胞的吸水和失水，原生质层相当于半透膜〕半透膜：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〕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。

生物必修一第四章细胞的物质输入和输出知识点
生物必修一第四章关于细胞的物质输入和输出的知识点主要包括：
1. 细胞膜（细胞质膜）：细胞膜是细胞的外层边界，通过选择性渗透作用来控制物质
的输入和输出。

2. 渗透：指溶质在溶剂中的扩散。

渗透作用可以使水和其他物质通过细胞膜进入和离
开细胞。

3. 渗透压：指细胞内外水分子浓度的差异所产生的压力。

4. 渗透调节：细胞通过改变渗透物质浓度和水分子的运动来调节细胞内外渗透压的平衡，维持细胞内外环境的稳定。

5. 主动运输：细胞膜通过选择性通道和蛋白质携带器来主动转运物质，需要消耗能量。

6. 被动运输：利用浓度梯度使物质自动通过细胞膜进入或离开细胞，不需消耗能量。

7. 渗透透过细胞膜：水通过细胞膜进入细胞内或离开细胞外的过程，包括均衡渗透、
胀溃和渗透调节等。

8. 胀溃现象：当细胞浸泡在低浓度或高浓度的溶液中时，细胞内外渗透压不平衡，导
致细胞体积增大或减小，最终导致细胞死亡。

9. 胞吞作用：细胞通过细胞膜将固体颗粒或液滴包裹进细胞内部，形成胞吞小泡，并
通过胞吞小泡融合或分泌到细胞外部。

10. 胞吐作用：细胞通过胞吞小泡合并成一个大的胞吐小泡，将内部物质释放到细胞外。

以上是生物必修一第四章细胞的物质输入和输出的一些重要知识点，希望对你有帮助。

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。

【2019统编版】统编人教版高中生物必修1第四章《细胞的物质输入和输出》全章节教案4.1《被动运输》教学设计教材分析：“被动运输”是生物必修一第4章“细胞的物质输入和输出”的第一节内容。

本节课的教学内容是在学习了细胞结构的基础上进行的，主要包括动物细胞的吸水和失水、植物细胞的吸水和失水、质壁分离及其复原实验、自由扩散和协助扩散等内容，这有利于学生巩固前面所学的知识，又能为学生学习后面的主动运输作好铺垫，在教材中起着承上启下的桥梁作用。

教学目标与核心素养：生命观念：说出动、植物细胞失水与吸水的相应细胞结构。

科学思维：理解渗透现象的原理及其发生的条件，并能用此现象解释动植物细胞的失水与吸水。

科学探究：通过探究实验，探究植物的原生质是否为一层半透膜。

社会责任：将植物细胞的失水与吸水的原理应用于农业生产方面，做到合理施肥，提高农作物的产量。

教学重难点：1．理解动植物细胞的失水与吸水；2．说明自由扩散和协助扩散的异同；3．尝试提出问题，作出假设，并设计相关实验。

课前准备：PPT课件教学过程：PPT展示相关图片，引出渗透现象：玻璃纸（半透膜）水分子可以通过，而蔗糖分子不可以。

PPT播放渗透装置的动画，思考下列问题：问题1：漏斗管内的液面为什么会升高？单位时间内进入漏斗的水分子数多于进入烧杯的水分子数。

问题2：如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？不会，因为纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由透过。

问题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？不会，单位时间内透过玻璃纸的水分子数等于渗出玻璃纸的水分子数量。

问题4：为什么漏斗管内的液面不会无限升高？玻璃纸（半透膜）的两侧由于存在浓度差，水分子就有从浓度高的一侧向低的一侧渗透的趋势。

而漏斗内的液面不断升高，与清水的液面会产生一个压力，会使水分子从蔗糖溶液压向清水侧，这个压力随着液面不断升高而不断增大。

压向清水侧的水分子会越来越多，会逐渐与因为浓度差而渗透到漏斗的水分子的量保持平衡。

新修订高中阶段原创精品配套教材细胞的物质输入和输出教材定制 / 提高课堂效率 /内容可修改Cell material input and output教师：风老师风顺第二中学编订：FoonShion教育细胞的物质输入和输出1 跨膜运输是否等同于穿膜运输？现行的人教版课标教材把物质进出细胞称为跨膜运输，并且把物质跨膜运输的方式分为被动运输、主动运输、胞吞和胞吐3种。

大学《细胞生物学》教材大多也持此种观点[1][2]。

中图版课标教材则把物质出入细胞方式首先分为穿膜运输和膜泡运输两大类，穿膜运输再分为被动运输、主动运输，膜泡运输指的就是胞吞、胞吐。

可见“跨膜运输”与“穿膜运输”两概念并不等同，大分子与颗粒性物质的跨膜运输是通过胞吞作用和胞吐作用完成的，物质并没有从细胞膜中穿过，因此不属于穿膜运输。

可是现在不少生物老师混淆了穿膜运输、跨膜运输两个概念，把跨膜运输等同于穿膜运输，所以在很多教辅资料上都特别“提醒”考生胞吞和胞吐不属于跨膜运输，有的资料上还煞有介事地把物质进出细胞的方式分为跨膜运输和非跨膜运输，把被动运输和主动运输归为跨膜运输，把胞吞、胞吐归为非跨膜运输，其实这些说法是不科学的。

2 穿膜是否等同于穿过磷脂双分子层？通过自由扩散跨膜运输的物质，如水、氧气、二氧化碳、甘油等，它们的分子都很小，能够通过人工的无蛋白质的脂双层，它们跨膜运输是直接穿过细胞膜的磷脂双分子层。

而离子和一些较大的分子如葡萄糖、氨基酸等，不能通过无蛋白质的脂双层，它们跨膜运输的方式不可能是自由扩散，而只能是协助扩散或主动运输，这些物质穿过细胞膜时并没有穿过细胞膜的磷脂双分子层，而是从膜上镶嵌的特殊蛋白质分子（载体蛋白或通道蛋白）那里通过的。

这样看来，下面这道高考题似乎是个错题。

[03上海生物，第25题]葡萄糖经小肠粘膜上皮进入毛细血管，需透过的磷脂分子层数是（）a．4层b．6层c．8层d．10层答案：c。

3 葡萄糖、氨基酸进出细胞的方式到底是协助扩散还是主动运输？xx年以前的老版高中生物教材上讲过红细胞从血浆中吸收葡萄糖是协助扩散，小肠绒毛上皮细胞从肠腔里吸收葡萄糖、氨基酸是主动运输，肾小管管壁上皮细胞从原尿中吸收葡萄糖、氨基酸也是主动运输。

生物单元测试四第四章细胞的物质输入和输出B卷一选择题（每题2分，共60分）1.将下列活细胞放入浓的蔗糖溶液中，能发生质壁分离现象的是( )A.分生区细胞B.人的红细胞C.种子的胚细胞D.根毛细胞2.下列各项不可以通过质壁分离实验加以证明的是( )A.成熟植物细胞的死活B.原生质层比细胞壁伸缩性大C.成熟的植物细胞能进行渗透吸水D.蛋白质、淀粉、纤维素的吸水性依次递减3.甜菜块根细胞的液泡中有花青素，使块根为红色。

将块根切成小块放在蒸馏水中，水无明显的颜色变化，但用盐酸处理这些根后，则能使水变红。

其原因是( )A.花青素不溶于水而溶于盐酸B.盐酸破坏了细胞膜的选择透过性C.盐酸破坏了原生质层的选择透过性D.细胞壁被盐酸破坏4.把人的红细胞分别置于0.9％的食盐水、10％的食盐水和蒸馏水中，结果是（）A.原状、质壁分离、质壁分离复原B.质壁分离、缩小、原状C.原状、缩小、涨破D.缩小、质壁分离、质壁分离复原5.吞噬细胞具有识别功能是因为（）A.细胞膜具有一定的流动性B.细胞膜表面具有糖蛋白C.细胞内能产生蛋白质D.细胞膜内有磷脂双分子层6.在进行观察质壁分离及质壁分离复原的实验过程中，有几种实验材料供选择，你认为分离现象最明显的细胞是（）A.具有紫色液泡的洋葱表皮细胞B.透明的洋葱表皮细胞C.口腔上皮细胞D.洋葱根尖中既小且方的细胞7.用光学显微镜观察发生质壁分离现象的洋葱表皮细胞，不能观察到染色体的原因是（）A.没有用龙胆紫染色B.试剂破坏了染色体结构C.无染色体形成D.显微镜倍率不够8.人体组织细胞从组织液中吸收甘油的量主要取决于( )A.组织液中甘油的浓度B.细胞膜上甘油载体的数量C.细胞呼吸强度D.细胞膜上载体的种类9.红细胞吸收无机盐和葡萄糖的共同点是( )A.都可以从低浓度一侧到高浓度一侧B.都需要供给ATPC.都需要载体协助D.既需要载体协助又需要消耗能量10.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( )A.细胞膜具有一定的流动性B.细胞膜的结构是以磷脂双分子层为基本支架C.细胞膜是选择透过性膜D.细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子11.生物膜的“蛋白质—脂质—蛋白质”静态结构模型，不能解释下列哪种现象( )A.变形虫的变形运动B.溶于脂质的物质能够优先通过细胞膜C.细胞膜是细胞的边界D.细胞膜中的磷脂分子呈双层排列在膜中间12.细胞膜与其完成各种生理功能极为重要的结构特点是( )A.磷脂排列成双分子层B. 蛋白质分子覆盖或镶嵌于磷脂双分子层C.两侧膜物质分子排列不对称D.膜物质具有一定的流动性13.细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，下列实例中能反映该特点的是（）①高尔基体形成的囊泡与细胞膜融合②变形虫能伸出伪足③小肠绒毛上皮细胞对K+的吸收④核糖体中合成的蛋白质进入细胞核⑤吞噬细胞吞噬病菌A.①②④B.②③④C.①②⑤D.①②③④⑤14.对植物细胞质壁分离和复原实验进行分析，下列叙述中不能得到证实的是（）A.原生质层具有选择透过性B.细胞处于生活状态C.细胞液和周围溶液的关系D.溶质分子进出细胞的方式15.细胞膜常常被脂质溶剂和蛋白酶处理后溶解。

第4章细胞的物质输入和输出第2节主动运输与胞吞、胞吐【基础训练】一、选择题1．需要转运蛋白协助通过膜的一组物质是（）A．O2、CO2B．CO2、K＋C．葡萄糖、氨基酸D．胆固醇、甘油2．夏天，很多人都爱吃拌黄瓜，细心的同学会发现虽然拌黄瓜时加了盐和醋及其他一些调味品，黄瓜的外表面是有味的，但黄瓜果肉内却是淡的。

这是因为（）A．拌的时间短B．细胞壁阻止盐进入细胞内C．细胞膜有选择透过性D．盐溶在醋中，无法进入细胞内3．如图表示小肠绒毛上皮细胞细胞膜对不同物质的转运（每种转运的方向由箭头表明，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物质可能是水，b物质可能是甘油C．a物质可能是胆固醇，b物质可能是氧气D．a物质可能是葡萄糖，b物质可能是氨基酸4．细胞吸收物质的方式之一是胞吞，该过程通过细胞膜内陷形成小囊及小囊从细胞膜上分离形成囊泡转运大分子物质进入细胞内部。

以下对胞吞的理解正确的是（）A．该过程需要大分子物质与膜上的通道蛋白结合B．该过程不需要消耗细胞呼吸释放的能量C．此转运过程也可用于细胞转运小分子物质D．体现了细胞膜具有一定的流动性5．下列关于物质跨膜运输的叙述，正确的是（）A．主动运输逆浓度梯度进行，要消耗能量，也需要依靠膜上的载体蛋白B．协助扩散和自由扩散顺浓度梯度进行，不需要消耗能量与膜上的转运蛋白C．蛋白质等有机大分子物质要通过转运蛋白才能进入细胞内，并且要消耗能量D．相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内6．下列有关生物膜的叙述不正确．．．的是（）A．各种生物膜的化学组成和结构完全相同B．不同种细胞器和细胞结构的生物膜之间是可以相互转变的C．有关生物膜的研究已经深入到分子水平D．细胞内的生物膜既各司其职又相互协作，共同完成细胞的生理功能二、非选择题7．如图为肝细胞膜运输葡萄糖分子的示意图．请回答问题：（1）葡萄糖分子是______（顺/逆）浓度梯度进入肝细胞的，同时需要膜上________的协助才能进入，因此，葡萄糖分子进入肝细胞的方式是________。