第2节：细胞内外的物质交换

细胞内外物质交换的生理学机制细胞内外物质交换是细胞活动的基础，对维持细胞内环境稳定和生命活动的正常进行至关重要。

本文将探讨细胞内外物质交换的生理学机制，从细胞膜的特性、被膜运输、分子对称性以及小分子运输等方面进行讨论。

一、细胞膜的特性细胞膜是细胞内、外环境之间的物质交换的主要屏障，其特性对物质交换起着重要的作用。

细胞膜由磷脂双分子层构成，具有高度的选择性通透性。

这种通透性受到细胞膜的蛋白质组成和脂质组成的调控。

膜蛋白质包括通道蛋白和载体蛋白，它们通过改变自身的构象或形成特定的通道来调控物质的进出。

二、被膜运输被膜运输是指通过被膜的融合和分离实现细胞内外物质的交换。

被膜运输包括内吞作用和胞吐作用。

内吞作用是细胞将外界物质包裹入被膜形成内吞体，然后与溶酶体融合，最终实现物质的降解或重利用。

胞吐作用是细胞将细胞内物质包裹在被膜内，形成胞吐体，然后与细胞膜融合，将物质释放到细胞外。

三、分子对称性与物质交换分子的对称性也影响着物质在细胞膜上的交换速率。

分子的对称性越高，其在细胞膜上的扩散速率越快。

例如，氧气和二氧化碳这两种具有线性分子结构的气体，由于其分子间的对称性较高，因此在细胞膜上的扩散速率相对较快，能够快速地通过细胞膜进出细胞。

四、小分子运输小分子物质的运输可以通过多种方式实现。

其中，主要包括主动转运和被动扩散。

主动转运是指通过细胞膜上的载体蛋白，以ATP为能源，将物质从低浓度处转运至高浓度处。

被动扩散则是指物质沿着浓度梯度自由扩散，不需要能量的参与。

此外，小分子物质还可以通过离子通道和跨膜蛋白复合物的形式进行运输，其中离子通道负责离子的运输，而跨膜蛋白复合物则通过自身的构象改变来实现物质的转运。

综上所述，细胞内外物质交换是维持细胞正常功能的基础，其生理学机制涉及细胞膜的特性、被膜运输、分子对称性和小分子运输等多个方面。

通过了解和研究这些机制，有助于深入探索细胞活动的本质，进而为治疗和预防相关疾病提供理论基础和实践指导。

《物质出入细胞的方式》授导型教案一、设计思想《普通高中生物课程标准》倡导探究性学习，力图改变学生传统的学习方式，引导学生主动参与、乐于研究、勤于动手，逐步培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力，以及交流合作的能力，突出创新精神和实践能力的培养。

基于《标准》的这种理念，在开展此次教学中，我将采用授导型教学方式，中间穿插自辅式教学方式相结合方式，着重培养学生的分析和解决问题的能力。

二、教材分析细胞是生物体结构和功能的基本单位，它不仅与周围的环境之间发生物质交换，而且与周围的其他细胞之间也要发生物质交换。

因此这一节内容的学习就显得非常重要，它不仅与第二章中质膜的结构和功能有着密切的联系，也是学好其他章节有关内容的基础。

三、学情分析高一学生已经具备了细胞膜的结构的基础，了解了细胞由一层具有选择透过性的质膜包被着，这为这节课的学习打下了认知基础。

同时，高一学生还具备了一定的思维和认知能力，比较、分析和解决问题的能力，能比较好的完成此次教学任务，但还不是很完善，这还需要老师的引导。

四、教学目标【知识目标】1．简述扩散的特点。

2．阐明渗透的概念及原理。

3．观察质壁分离和复原的现象并概述原理。

4．概述被动转运和主动转运的概念；区别被动转运和主动转运两种不同的方式。

5．概述胞吞和胞吐两种方式。

【能力目标】1．通过分析扩散作用和渗透作用的过程，训练学生分析问题的能力，培养他们良好的思维品质。

2．通过分析细胞的吸水原理和探索细胞吸水的过程，初步学会探索细胞吸水原理的科学方法，训练学生科学的思维。

培养学生研究问题的能力。

3．通过区别物质进出细胞的不同方式，训练学生的分析能力。

【情感态度与价值观】1．通过分析扩散和渗透作用的过程，渗透生命活动不断发展变化以及适应的特性。

使学生逐步学会自觉地用发展变化的观点，认识生命。

2．通过联系生产、生活等实际，激发学生学习生物学的兴趣，培养学生关心科学技术的发展，关心社会生活的意识和进行生命科学价值观的教育。

第四章细胞的物质输入和输出第2节生物膜的流动镶嵌模型教学案例设计思路：任何一个生命系统都是开放的系统，都与外界有物质的交换，细胞作为最基本的生命系统，在进行各种活动时，也要与外界环境不断地进行物质交换，细胞膜是物质交换的直接参与者，它有选择地允许或阻止一些物质通过细胞膜。

细胞膜为什么能够控制物质的进出？这与生物膜的结构有什么关系？科学家是怎样发现细胞膜并建立细胞膜模型的？通过这些问题引导学生进入本节课的学习，让学生始终处于积极的思维过程中。

由于学生在学习第1节的内容时已经对植物细胞的吸水和失水的过程进行了探究，了解了科学探究的一般方法，因此在本节生物膜的流动镶嵌模型的探究过程中可以运用上一节所学的科学探究的方法来探究本节的内容。

本节课在呈现科学家研究细胞膜结构和成分的几个代表性实验时，设计了一连串的问题，引导学生通过这些实验现象，推测出细胞膜的基本组成和结构，使学生切身感受科学的魅力，始终保持高昂的兴趣，自然而然地接受细胞膜的流动镶嵌模型理论，从中体验科学研究的逻辑性和严密性，并加深对科学过程和方法的理解。

本节课的重点是细胞的流动镶嵌模型的建立，用多媒体课件动画演示人——鼠细胞杂交实验，再演示变形虫运动的画面，表现细胞膜的流动性，使学生更直观地理解细胞膜上分子的相对运动。

教学目标知识目标1．简述生物膜的结构2．举例说明生物膜具有流动性特点。

3．通过分析科学家建立生物膜模型的过程，阐述科学发现的一般规律。

能力目标1．通过分析科学家建立生物膜模型的过程，尝试提出问题，作出假设。

2．通过生物膜模型建立过程的一系列实验过程，培养学生根据实验现象进行分析推理的能力情感态度与价值观目标1．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教学方法结合多媒体课件的实验探究教学法教学重难点教学重点1．科学家对生物膜结构的探索历程。

2．生物膜的流动镶嵌模型学说的基本内容。

新课标高一生物必修二教案（5篇）新课标高一生物必修二教案篇1本学期，我担任高一710班的生物教学工作，为适应新课程改革下教学工作的要求，我从各方面严格要求自己，积极向老教师请教，结合本校的实际条件和所教班级的学生实际情况，勤勤恳恳，兢兢业业，使教学工作有计划，有组织，有步骤地开展。

并注重学科渗透，课堂教学能够联系学生的实际生活，创设民主、平等、和谐、融洽的氛围，体现自己幽默、诙谐的教学风格，使学生乐学、善学。

关注学生，关注学生的全面发展。

作业批改及时，并做好复批工作。

为使今后的工作取得更大的进步，现对本学期教学工作作出总结，希望能发扬优点，克服不足，总结检验教训，继往开来，以促进教学工作更上一层楼。

首先，我常常利用网络资源、各类相关专业的书报杂志了解现代生物科学的动向，搜集一些新的生物学成果介绍给学生，以激发学生的学习兴趣，也开拓自己的教学视野和思维。

在公开课的课件里，我就采用了《侏罗纪公园》的短片教学，提起学生上课的兴趣，引导学生提出问题、探索问题并解决问题的实验操作能力。

我在教学中，同时也鼓励学生收集身边有关生物的问题，在课堂上开辟一片互相交流、互相讨论关注问题的天地。

通过这样的资料互动形式把课堂教学与社会生活联系起来，体现生物学科的社会性一面。

同时认真备课，不但备学生而且备教材备教法，根据教材内容及学生的实际，设计课的类型，拟定采用的教学方法，课后及时对该课作出总结，写好教学反思，并认真按搜集每课书的知识要点，归纳成集。

其次，为增强上课技能，提高教学质量，使讲解清晰化，条理化，准确化，条理化，准确化，情感化，生动化，做到线索清晰，层次分明，言简意赅，深入浅出。

课堂上，我习惯通过媒体影片、实物观察、实验操作、挂图演示、事例说明、角色扮演等手段把复杂的问题简单化处理后呈现在学生面前，让学生学得更轻松也让学生能够更多的参与到课堂之中得到更多的操作技巧。

例如在校科技艺术文化节上，我要求每个同学制作DNA模型，通过模型制作，使学生对生物的兴趣提高。

细胞膜的物质转运功能、转运对象与特点细胞膜是细胞内外物质交换的关键结构之一，它通过物质转运功能调节细胞内外营养物质的平衡。

细胞膜上的转运蛋白质是实现物质转运功能的关键分子，它们可以选择性地将特定物质从细胞内向外排放，或从外部环境转运进细胞内。

这些转运蛋白质还可以根据物质的输送方向进行分类，包括主动转运和被动转运两种类型。

细胞膜的物质转运对象包括各种有机小分子、离子和水分子等，可以通过不同类型的转运蛋白质实现其转运。

其中，氨基酸、糖类和核苷酸等有机小分子的转运常常由运载体蛋白质实现，而离子如钠、钾、钙、镁等则由离子通道蛋白质或离子泵蛋白质实现转运。

各种转运蛋白质在转运过程中具有一些共同的特点，如具有高度的选择性、灵敏性和饱和性等。

同时，它们的功能受到多种因素的影响，如温度、pH、化学物质等，这些因素可能会影响转运蛋白质的构象和活性，从而影响物质的转运效率。

总之，细胞膜的物质转运功能是维持细胞正常生理活动的一个重要组成部分，不同类型的转运蛋白质在其中发挥着不可替代的作用。

对于转运过程的深入研究，有利于我们更好地理解细胞的物质代谢和调控机制，为疾病的治疗研究提供更多的思路和途径。

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细胞的细胞膜与细胞内外物质交换细胞是生命的基本单位，而细胞内外物质交换则是维持细胞生命活动进行的基本过程之一。

细胞膜作为细胞的保护壁，不仅能够控制细胞内外物质交换的通道，还能够通过选择性渗透、主动运输等方式维持细胞内外物质的平衡。

本文将深入探讨细胞的细胞膜与细胞内外物质交换的原理和机制。

一、细胞膜的结构与功能细胞膜是一种由磷脂双分子层和蛋白质组成的结构，其主要功能是控制细胞内外物质的交换。

磷脂双分子层能够形成一个半透膜，具有选择性渗透性，保证细胞内外环境的稳定。

蛋白质则在细胞膜上扮演着不同的角色，例如通道蛋白、载体蛋白和酶等，它们协助细胞膜对各种物质的运输和识别，确保物质的正确进出。

二、细胞内外物质交换的方式细胞内外物质交换的方式主要分为被动扩散、主动运输和胞吞作用。

1. 被动扩散被动扩散是指物质沿着浓度梯度自由进出细胞。

在细胞膜中，疏水性物质可以通过细胞膜的疏水性区域自由扩散。

而水溶性物质则需要依靠通道蛋白，如离子通道蛋白和小分子物质通道蛋白等，穿过细胞膜进行扩散。

2. 主动运输主动运输是指细胞对物质的主动摄取和排泄。

这一过程需要依靠细胞膜上的载体蛋白，通过背负能量的方式将物质逆浓度梯度地运输到细胞内或细胞外。

这种方式可以使细胞对特定物质进行选择性摄取或排泄，以满足细胞的需求和调节体内物质平衡。

3. 胞吞作用胞吞作用是指细胞将外部物质包围进入、进入细胞膜形成胞吞泡。

它可以分为大胞吞、小胞吞和受体介导的胞吞等方式。

通过胞吞作用，细胞可以摄取大颗粒物质、细菌等，以维持细胞的生理功能。

三、细胞内外物质交换的重要性细胞内外物质交换对维持细胞生命活动起着至关重要的作用。

1. 细胞对营养物质的摄取细胞通过细胞膜对外界的营养物质进行摄取，如葡萄糖、氧气等，以供能和合成生物大分子。

这一过程能够满足细胞生长和分裂的需要，进而维持整个生物体的正常运作。

2. 细胞对代谢产物的排泄细胞会产生一些废物和代谢产物，如二氧化碳、尿素等，这些产物如果不能及时排泄，会对细胞内环境产生负面影响。

细胞膜离子交换一、细胞膜离子交换的概念细胞是生命的基本单位。

它们构成了生物体，发挥着各种生命活动。

细胞中有许多种分子，其中离子是很重要的一种。

离子之间的交换是细胞内外物质交换的重要组成部分，而细胞膜则是离子交换的主要场所。

细胞膜是细胞的“保护墙”，它将细胞内外分隔开来，并控制物质的进出。

细胞膜上有大量的蛋白质和磷脂质，这些物质不仅构成了细胞膜的主要组成部分，而且还有离子交换的作用。

细胞膜的离子交换是通过离子通道和离子泵来实现的。

二、离子通道的作用离子通道是细胞膜上一种非常特殊的蛋白质，它可以在不破坏细胞膜的情况下，在细胞内外之间形成一个离子通道，允许特定的离子通过。

细胞膜上有多种离子通道，如钙通道、钾通道、氯离子通道等。

这些离子通道在细胞内外离子交换中起着极为重要的作用。

以钙离子通道为例，当细胞内的钙浓度高于细胞外时，钙离子通道会打开，允许钙离子从细胞外进入细胞内。

这种过程通常发生在神经元的突触部位，可以帮助神经元的兴奋传递和信息传递。

而当细胞内的钙浓度过高时，钙离子通道会关闭，阻止钙离子向细胞内流动，以免引起细胞的不适。

三、离子泵的作用离子泵是细胞膜上的一种能耗更高的蛋白质。

离子泵的作用是将离子从低浓度处转移到高浓度处，这需要消耗大量的能量。

例如，细胞膜上的钠钾泵，它能迅速地将细胞内的钠离子泵出，同时将细胞外的钾离子泵进，从而维持细胞内外的离子浓度差，这对于神经元和肌细胞等高度依赖离子运动的细胞是至关重要的。

离子泵和离子通道是细胞膜上离子交换的两种主要方式，它们分别在不同的情况下调节离子浓度，帮助细胞维持内外环境的稳定。

四、细胞膜离子交换的重要性细胞膜离子交换对细胞的生存和功能发挥非常重要。

离子通道和离子泵可以调节细胞内外离子浓度差，从而控制细胞形态、细胞生长、代谢、传递信息等生命活动。

例如，人体的心肌细胞需要钙离子的流动来控制心脏的收缩与松弛，大脑的神经元需要离子通道和离子泵来传递和处理信息。

2·2 细胞1．1665 年英国人胡克借助工具 （ce l l ），实际上他看到的是死细胞的细胞壁。

2．19 世纪 40 年代，德国科学家 胞学说，其基本观点是：来观察软木塞切片时，首先发现了和 在总结前人研究的基础上，提出了细。

20 年后，另 一位德国科学家魏尔啸进一步提出：一切细胞来自于 学说： ，从而形成了较为完善的细胞 。

之间。

细胞的种类很多，形态大小各异， 。

3．细胞的大小： 但都具有基本相似的结构，基本结构有： ：保护细胞并控制细胞与外界之间的物质交换，非常薄；：是细胞进行生命活动的主要场所；：含遗传物质，控制遗传形状。

此外，植物细胞所特有的结构有。

：保护与支持植物细胞；：进行光合作用的场所；：内含细胞液。

注意：植物细胞中细胞膜的作用是保护细胞和控制细胞内外的物质交换，动物细胞的细 胞膜是细胞质和外界之间的唯一屏障。

4．显微镜的结构和使用。

（1）使用时操作步骤：A ．安放：一手握镜臂，一手托 ，放在体前略 。

从镜盒取出物镜装在 眼观察目镜，用 转换台上，取出目镜装在B ．对光：转动 上。

，使物镜对准通光孔，转动集光器， 手转动反光镜，当观察到一个 视野，对光完成。

C ．放片、调焦：将装片放在载物台上，观察物对准通光孔的 ，用压片夹压住 装片。

眼看物镜，向前转动 ，使物镜和装片接近。

眼看目镜，向后转动粗准焦螺旋， 镜筒上升，观察到模糊的物像时停止。

双手转动 直到物像清晰为止。

D ．观察。

（2）注意：①显微镜的放大倍数=目镜放大倍数×物镜放大倍数；②显微镜里看到的像是原物的倒像，即上下颠倒、左右相反的像；③放大倍数越大，看到的细胞体积越大、个数越少；④视野中的异物可能出现在玻片、物镜和目镜上，可通过移动或转换来判断异物位置； ⑤物像移动问题：同向移动。

如像在视野右下角要移到视野中央，则将玻片向右下角移 动；⑥镜筒下降时眼睛在侧面观察物镜，避免物镜镜头接触到玻片而损坏镜头和压破玻片； 观察时两眼要睁开，一只眼睛看目镜里，一只眼睛画图。