第4章 细胞的物质输入和输出 章末整体教学设计(课件PPT)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中生物必修1 分子与细胞（人教版2019）

核心素养统率下的单元整体教学设计 运用结构与功能观理解物质跨膜运输的方式 生物膜的选择透过性是生物膜的生命属性，生物膜的生命属性既因为其成分中含有蛋白质等生物活性物质，还因为生物膜本身的形成和维持是以细胞中多种结构和生理过程为基础。 [浸润素养] 1．(2023·泉州期中)物质的跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要。小分子物质跨膜运输主要有3种途径：自由扩散、协助扩散和主动运输。如图是各种物质跨膜运输方式的特点的模式图。据图分析下列相关叙述不正确的是(　 ) A．自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度进行跨膜转运，也都不需要细胞提供能量 B．自由扩散不需要膜转运蛋白协助，而协助扩散需要膜转运蛋白的协助 C．主动运输物质逆浓度梯度进行跨膜转运，都需要线粒体提供能量 D．载体蛋白既能够执行协助扩散，又能够执行主动运输，而通道蛋白只能执行协助扩散 答案：C　 解析：据图可知，自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度进行跨膜转运，都不需要细胞提供能量，运输动力来自被运输物质的浓度差，A正确； 自由扩散不需要膜转运蛋白参与，协助扩散需要，B正确； 主动运输过程中物质逆浓度梯度运输，但能量不只来自线粒体，还可来自细胞质基质或光能等其他形式，C错误； 主动运输需要载体蛋白参与，协助扩散需要膜转运蛋白的参与，转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白，说明载体蛋白能够执行协助扩散和主动运输，通道蛋白只能执行协助扩散，D正确。 2．如图为绿色植物叶肉细胞的细胞膜亚显微结构示意图，其中a、b、c、d代表被运输的物质，①②③④代表物质的运输方式，甲、乙、丙代表物质或结构，ATP表示细胞代谢产生的能量。请据图分析，下列说法错误的是(　 ) A．据图判断，A侧是细胞的外侧，细胞膜能将细胞与外界环境分隔开 B．水分子进出细胞的方式有①和②，大部分水分子是通过方式①进出细胞的 C．与③方式相比，④方式必须消耗细胞代谢产生的能量 D．④方式能够保证活细胞按照生命活动的需要，主动选择吸收所需的营养物质、排出代谢废物和对细胞有害的物质 答案：B　 解析：据图分析，丙表示糖蛋白，只分布在细胞膜外表面，所以A侧代表细胞外，细胞膜能将细胞与外界环境分隔开，保持内部环境的相对稳定，A正确； 水分子进出细胞的方式有①自由扩散和②协助扩散，由于协助扩散运输速率快，大部分水分子是通过方式②协助扩散进出细胞，B错误； 与③协助扩散相比，④主动运输必须消耗细胞代谢产生的能量， C正确； ④主动运输能够保证细胞按照生命活动的需要，主动地选择吸收所需要的物质、排出代谢所产生的废物和对细胞有害的物质，是一种对生命活动非常重要的物质运输方式，D正确。 3．(2021·全国甲卷)植物的根细胞可以通过不同方式吸收外界溶液中的K＋。回答下列问题： (1)细胞外的K＋可以跨膜进入植物的根细胞。细胞膜和核膜等共同构成了细胞的生物膜系统，生物膜的结构特点是________________。 (2)细胞外的K＋能够通过离子通道进入植物的根细胞。离子通道是由________复合物构成的，其运输的特点是_______(答出1点即可)。 (3)细胞外的K＋可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。在有呼吸抑制剂的条件下，根细胞对K＋的吸收速率降低，原因是_____________________________。 解析：(1)生物膜的结构特点是具有一定的流动性。 (2)离子通道是由蛋白质复合物构成的，一种通道只能让某种离子通过，而另一些离子则不容易通过，即离子通道具有选择性，且通过离子通道的运输方式是顺浓度梯度运输的。 (3)细胞外的K＋可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞，可知是主动运输过程，主动运输需要消耗能量，而细胞中的能量由细胞呼吸提供，因此呼吸抑制剂会影响细胞对K＋的吸收速率。 答案：(1)具有一定的流动性　(2)蛋白质　选择性(或顺浓度)　 (3)细胞逆浓度梯度吸收K＋是主动运输过程，需要能量，呼吸抑制剂会影响细胞呼吸供能，故使细胞主动运输速率降低 模型法分析处于不同外界溶液中植物细胞的变化曲线 将成熟的植物细胞依次浸 于蒸馏水、 物质的量浓度为0.3 mol/L的 蔗糖溶液和0.5 mol/L的尿素溶液中， 原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分) 的体积随时间变化如图，分析如下： (1)A曲线表示细胞在蒸馏水中：细胞略膨胀，但是由于细胞壁的存在，原生质体的体积不能无限膨胀。 (2)B曲线表示细胞在0.5 mol/L的尿素溶液中：细胞先因渗透失水而发生质壁分离，后由于尿素分子能进入细胞，使得质壁分离后的细胞因吸水而自动复原。KNO3、甘油、乙二醇等溶液中也可发生质壁分离后自动复原现象。 (3)C曲线表示细胞在0.3 mol/L的蔗糖溶液中：蔗糖不能进入细胞，因此质壁分离后细胞不能发生自动复原。 [浸润素养] 1