第3、4章 细胞的基本结构,细胞的物质输入和输出

科学家访谈探究微观生命世界的奥秘——与施一公院士一席谈第1章走近细胞第1节细胞是生命活动的基本单位第2节细胞的多样性和统一性探究·实践使用高倍显微镜观察几种细胞生物科技进展人工合成生命的探索第2章组成细胞的分子第1节细胞中的元素和化合物探究·实践检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质第2节细胞中的无机物第3节细胞中的糖类和脂质第4节蛋白质是生命活动的主要承担者生物科学史话世界上第一个人工合成蛋白质的诞生第5节核酸是遗传信息的携带者第第3章细胞的基本结构第1节细胞膜的结构和功能第2节细胞器之间的分工合作探究·实践用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动第3节细胞核的结构和功能探究·实践尝试制作真核细胞的三维结构模型生物科技进展世界上首例体细胞克隆猴的诞生第4章细胞的物质输入和输出第1节被动运输探究·实践探究植物细胞的吸水和失水生物科学史话人类对通道蛋白的探索历程第2节主动运输与胞吞、胞吐第5章细胞的能量供应和利用第1节降低化学反应活化能的酶一酶的作用和本质探究·实践比较过氧化氢在不同条件下的分解二酶的特性探究·实践淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用探究·实践影响酶活性的条件科学·技术·社会酶为生活添姿彩第2节细胞的能量“货币”ATP第3节细胞呼吸的原理和应用探究·实践探究酵母菌细胞呼吸的方式第4节光合作用与能量转化一捕获光能的色素和结构探究·实践绿叶中色素的提取和分离二光合作用的原理和应用探究·实践探究环境因素对光合作用强度的影响第6章细胞的生命历程第1节细胞的增殖探究·实践观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂第2节细胞的分化科学·技术·社会骨髓移植和中华骨髓库第3节细胞的衰老和死亡生物科技进展秀丽隐杆线虫与细胞凋亡研究与生物学有关的职业病理科医师附录生物学实验室的基本安全规则。

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。

细胞物质输入与输出细胞是生物体的基本结构和功能单位，完成各种生物化学反应和物质交换。

在细胞内，物质的输入与输出是细胞正常运作的关键过程。

本文将探讨细胞内物质输入与输出的机制及相关重要分子。

一、物质输入在细胞内，物质的输入主要是通过细胞膜进行的。

细胞膜是一个由脂质双层组成的结构，起到分离细胞内外环境的作用。

以下是细胞物质输入的三种常见方式：1. 被动扩散被动扩散是一种不需要能量消耗的物质输入方式，主要通过细胞膜的渗透作用实现。

当溶质在细胞外浓度高于细胞内时，溶质会沿浓度梯度自发地通过细胞膜进入细胞内部。

这种扩散过程可以穿越细胞膜的脂质双层或通过细胞膜上的通道蛋白进行。

2. 主动运输主动运输是一种需要能量消耗的物质输入方式，主要依靠特定的膜蛋白（即转运蛋白）在细胞膜上进行。

常见的主动运输方式有主动转运和胞吞作用。

主动转运是通过转运蛋白将物质从浓度低的一侧转移到浓度高的一侧，逆浓度梯度运输。

这种运输方式需要细胞消耗能量，如三钠一磷酸转运蛋白(Sodium-Potassium ATPase)负责维持细胞内外的离子平衡。

胞吞作用是一种特殊的主动运输方式，细胞通过细胞膜的褶皱和变形将外界的固态颗粒包围形成囊泡，然后将囊泡内的物质引入细胞内部。

这种方式常见于单细胞生物的摄食行为。

3. 通过受体介导的内吞作用某些物质需要通过特定的受体蛋白介导才能进入细胞。

这些受体蛋白通常位于细胞膜上，如低密度脂蛋白受体（LDL受体）。

该受体可以与低密度脂蛋白结合，然后通过细胞膜的褶皱和变形将低密度脂蛋白引入细胞内部。

二、物质输出细胞内的代谢产物、废物和信号分子需要及时排出细胞，以维持细胞内环境的稳定。

以下是细胞物质输出的两种常见方式：1. 被动扩散被动扩散也是一种常见的物质输出方式，类似于物质的被动输入。

当溶质在细胞内浓度高于细胞外时，溶质会沿浓度梯度自发地通过细胞膜排出细胞。

这种过程可以通过细胞膜的脂质双层或通道蛋白来实现。

一、教案基本信息细胞的物质输入和输出教案课时安排：2课时（90分钟）教学对象：八年级生物课程学生教学目标：1. 理解细胞膜的作用和功能；2. 掌握物质跨膜运输的方式和特点；3. 了解物质通过细胞膜的输入和输出过程；4. 培养学生的观察、思考和动手实验能力。

二、教学内容第一节：细胞膜的功能1. 细胞膜的定义和作用介绍细胞膜的概念；讲解细胞膜的主要功能：物质交换、细胞识别、分泌和吸收等。

2. 细胞膜的结构介绍细胞膜的组成：脂质、蛋白质和糖类；讲解细胞膜的磷脂双层结构及蛋白质的分布。

第二节：物质跨膜运输3. 物质跨膜运输的方式讲解自由扩散、协助扩散和主动运输三种方式；分析各方式的实例和特点。

4. 物质跨膜运输的实例通过具体实例讲解物质如何通过细胞膜进行跨膜运输；引导学生思考实例中物质跨膜运输的方式。

三、教学方法采用问题驱动的教学方法，结合多媒体演示、实验观察和小组讨论等方式进行教学。

四、教学步骤1. 第一节：引入细胞膜的概念，提问学生对细胞膜的认知；讲解细胞膜的作用和功能，通过图片和实例进行讲解；介绍细胞膜的结构，展示相关动画或图片，引导学生理解细胞膜的组成。

2. 第二节：讲解物质跨膜运输的方式和特点，结合实例进行分析；引导学生观察实验现象，进行小组讨论，分析物质跨膜运输的方式；总结物质跨膜运输的实例，强化学生对物质跨膜运输的理解。

五、教学评价通过课堂提问、小组讨论和实验报告等方式进行教学评价，评估学生对细胞膜功能和物质跨膜运输的理解程度。

六、实验探究：细胞膜的选择性透过性1. 实验目的让学生通过实验观察细胞膜的选择性透过性；加深对物质跨膜运输方式的理解。

2. 实验原理讲解细胞膜的选择性透过性原理；介绍实验中使用的试剂和仪器。

3. 实验步骤引导学生进行实验操作，包括细胞膜的制备和实验条件的设置；观察实验现象，记录实验结果。

4. 实验分析引导学生分析实验结果，探讨物质跨膜运输的方式；结合理论知识，解释实验现象。

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。

高一必修生物目录第一章：走进细胞
第一节：从生物圈到细胞，
第二节细胞的多样性和统一性。

第二章：组成细胞的分子
第一节细胞中的元素和化合物，
第二节细胞活动的主要承担者，
第三节遗传信息的携带者，
第四节细胞中的糖类和脂质，
第五节细胞中的有机物。

第三章：细胞的基本结构
第一节细胞膜------系统的边界，
第二节细胞器-----系统内的分工合作，第三节细胞核----系统的控制中心。

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，
第二节生物膜的流动镶嵌模型，
第三节物质跨膜运输的方式。

第五章细胞的能量供应和利用
第一节降低化学反应活化能的酶，
第1.1节酶的作用和本质，
第1.2节酶的特性，
第二节细胞的能量“通货”-----ATP，第三节 ATP的主要来源------细胞呼吸，第四节能量之源-----光与光合作用，
第4.1节捕获光能的色素和结构，
第4.2节光合作用的原理和应用。

第六章细胞的生命历程
第一节细胞的增殖，
第二节细胞的分化，
第三节细胞的衰老和凋亡，
第四节细胞的癌变。

第四章细胞的物质输入和输出一、物质跨膜运输的实例1、渗透作用1)概念：水分从低浓度溶液通过半透膜向高浓度溶液扩散的现象2) 原理：动物：细胞膜相当于半透膜植物：原生质层相当于半透膜。

3) 条件：⑴、具有半透膜⑵、膜两侧有浓度差4)选择透过性膜（半透膜）可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他离子、小分子和大分子则不能通过的一类膜的总称。

5)生物膜是一种选择透过性膜，是严格的半透膜。

2、.细胞的失水和吸水1) 动物细胞的吸水和失水（哺乳动物成熟红细胞吸水失水）外界溶液浓度＞细胞内溶液浓度→细胞失水而褶皱外界溶液浓度＜细胞内溶液浓度→细胞吸水，吸水过多细胞涨破。

外界溶液浓度= 细胞内溶液浓度→细胞既不吸水也不失水。

2) 植物细胞吸水和失水①未形成大液泡的细胞，靠吸涨作用吸水；这样的细胞主要靠细胞内的蛋白质、淀粉和纤维素等亲水性物质吸收水分，叫做吸涨作用。

干燥的种子和根尖分生区的细胞，主要靠吸涨作用吸收水分。

（注意：蛋白质、淀粉和纤维素的亲水性依次减弱）②大液泡形成以后，细胞主要靠渗透作用吸水；细胞液浓度>外界溶液浓度→细胞吸水；细胞液浓度<外界溶液浓度→细胞失水。

③成熟的植物细胞是一个渗透系统：植物的最外层是细胞壁，主要由纤维素分子组成，分子间空隙较大，一切溶剂和溶质都能够透过，细胞壁是全透过性的。

细胞膜和液泡膜是选择透过性膜。

我们可以把细胞膜、液泡膜、以及两膜之间的其他物质即“原生质”当做一层选择透过性膜，“膜”内的细胞液有一定的浓度，与细胞的溶液存在浓度差。

这样，细胞也就通过这层选择透过性膜与外界环境中的溶液发生渗透作用。

④质壁分离与质壁分离复原a. 外界溶液浓度＞细胞溶液浓度→渗透失水→质壁分离b.外界溶液浓度＜细胞溶液浓度→渗透吸水→质壁分离复原（1）发生的条件：活细胞、具有大液泡、浓度差（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；物质跨膜运输的其他实例：1、对矿质元素的吸收（1）逆浓度梯度——主动运输（2）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决定。

人教版高中生物目录（新教材）必修1第1章走进细胞第1节细胞是生命活动的基本单位第2节细胞的多样性和统一性第2章组成细胞的分子第1节细胞中的元素和化合物细胞中的无机物第2节细胞中的糖类和脂质第3节蛋白质是生命活动的主要承担者第4节核酸是遗传信息的携带者第3章细胞的基本结构第1节细胞膜的结构和功能细胞器之间的分工合作第2节细胞核的结构和功能第4章细胞的物质输入和输出第1节被动运输第2节主动运输和胞吞、胞吐第5章细胞的能量供应和利用第1节降低化学反应的活化能的酶一酶的本质和作用二酶的特性第2节细胞的能量“货币”ATP第3节呼吸作用的原理及应用第4节光合作用与能量转化一捕获光的色素和结构二光合作用的能量转化第6章细胞的生命历程第1节细胞的增殖第2节细胞的分化第3节细胞的衰老和死亡必修2第1章遗传因子的发现第1节孟德尔的豌豆杂交实验（一）第2节孟德尔的豌豆杂交实验（二）第2章基因和染色体的关系第1节减数分裂和受精作用一减数分裂二受精作用第2节基因在染色体上第3节伴性遗传第3章基因的本质第1节基因是主要的遗传物质第2节DNA的结构第3节DNA的复制第4节基因是具有遗传效应的DNA片段第4章基因的表达第1节基因引导蛋白质的合成第2节基因表达与性状的关系第5章基因突变及其他变异第1节基因突变和基因重组第2节染色体变异第3节人类遗传病第6章生物的进化第1节生物具有共同祖先的证据第2节自然选择和适应的形成第3节种族基因组成的变化和物种的形成一种族基因组成的变化二自然环境在物种形成中的作用第4节协同进化和生物多样性的形成选修1第1章人体的内环境和稳态第1节细胞生活的环境第2节内环境的稳态第2章神经调节第1节神经调节的基本结构第2节神经调节的基本方法第3节神经冲动的产生和传导第4节神经系统的分级调节第5节人脑的高级功能第3章体液调节第1节激素和内分泌系统第2节激素调节的过程第3节体液调节与神经调节的关系第4章免疫调节第1节免疫系统的组成和功能第2节特异性免疫第3节免疫失调第4节免疫学的应用第5章植物生命活动的调节第1节植物生长素第2节其他植物激素第3节植物生长调节剂的应用第4节环境因素参与植物的生命活动调节选修2第1章种群及其动态第1节种群的数量特征第2节种群数量的变化第3节影响种群数量变化的因素第2章群落及其演替第1节群落的结构第2节群落的主要类型第3节群落的演替第3章生态系统及其稳定性第1节生态系统的结构第2节生态系统的能量流动第3节生态系统的物质循环第4节生态系统的信息传递第5节生态系统的稳定性第4章人与环境第1节人类活动对生态环境的影响第2节生物多样性及其保护第3节生态工程一生态工程的原理二生态工程的实例和发展前景选修3第1章发酵工程第1节传统发酵技术的应用第2节微生物的培养技术及应用一微生物的培养技术二微生物的选择培养和计数第3节发酵工程及其应用第2章细胞工程第1节植物细胞工程一植物细胞工程的基本技术二植物细胞工程的应用第2节动物细胞工程一动物细胞培养二动物细胞融合和单克隆抗体第3节胚胎工程一胚胎工程的理论基础二胚胎工程技术及其应用第3章基因工程第1节重组DNA技术的基本工具第2节基因工程的基本操作程序第3节基因工程的应用第四节蛋白质工程的原理及应用第4章生物技术的安全性与伦理问题第1节转基因食物的安全性第2节关注生殖性克隆人第3节禁止生物武器。

高中生物知识点总结必修一第一章走进细胞第二章组成细胞的分子第三章细胞的必备结构第四章细胞的物质输入和输出第五章细胞的能量供应和利用第六章细胞的生命历程必修二第一章遗传因子的发现第二章基因和染色体的关系第三章基因的本质第四章基因的表达第五章基因突变及其他变异第六章从杂交育种到基因工程第七章现代生物进化理论必修三第一章人体的内环境与稳态第二章动物体和人体生命活动的调节第三章植物的激素调节第四章种群和群落第五章生态系统及其稳定性第六章生态环境的保护高中生物知识点总结高中生物必修一第一章走近细胞第一节从生物圈到细胞知识梳理：1病毒没有细胞结构，但必须依赖（活细胞）才能生存。

2生命活动离不开细胞，细胞是生物体结构和功能的（基本单位）。

3生命系统的结构层次：（细胞）、（组织）、（器官）、（系统）、（个体）、（种群）（群落）、（生态系统）、（生物圈）。

4血液属于（组织）层次，皮肤属于（器官）层次。

5植物没有（系统）层次，单细胞生物既可化做（个体）层次，又可化做（细胞）层次。

6地球上最基本的生命系统是（细胞）。

最大的生命系统是生物圈第二节细胞的多样性和统一性知识梳理：一、高倍镜的使用步骤（尤其要注意第1和第4步）1．在低倍镜下找到物象，将物象移至（视野中央），2．转动（转换器），换上高倍镜。

3 。

调节（光圈）和（反光镜），使视野亮度适宜。

4．调节（细准焦螺旋），使物象清晰。

二、显微镜使用常识1调亮视野的两种方法（放大光圈）、（使用凹面镜）。

2高倍镜：物象（大），视野（暗），看到细胞数目（少）。

低倍镜：物象（小），视野（亮），看到的细胞数目（多）。

3 物镜：（有）螺纹，镜筒越（长），放大倍数越大。

目镜：（无）螺纹，镜筒越（短），放大倍数越大。

三、原核生物与真核生物主要类群：原核生物：蓝藻，含有（叶绿素）和（藻蓝素），可进行光合作用。

细菌：（球菌，杆菌，螺旋菌，乳酸菌）放线菌：（链霉菌）支原体，衣原体，立克次氏体真核生物：动物、植物、真菌：（青霉菌，酵母菌，蘑菇）等四、细胞学说1创立者：（施莱登，施旺）2内容要点：共三点。