4.1细胞通过质膜与外界进行物质交换课件-2025-2026学年高一上学期生物沪科版必修1

该高中生物学课件聚焦细胞通过质膜与外界进行物质交换，系统讲解小分子被动运输（自由扩散、协助扩散）、主动运输及大分子胞吞胞吐等方式。课堂以“早餐大分子吸收”问题导入，引导学生从大分子消化为小分子过渡到跨膜运输，搭建知识学习支架。 其亮点在于通过透析袋模拟实验、质壁分离及复原实验培养探究实践能力，对比分析运输方式条件与实例发展科学思维，结合囊性纤维病病因体现生命观念中的结构与功能观。帮助学生构建知识网络，教师可借助实例与实验提升教学效率。

第四章 细胞的代谢 第1节 细胞通过质膜与外界进行物质交换 必 修 一 早餐中的淀粉、脂肪、蛋白质等大分子如何被小肠上皮细胞吸收？ 淀粉 葡萄糖 脂肪 甘油和脂肪酸 蛋白质 氨基酸 ? 新知探究 1、自由扩散 例：①N2、O2、CO2 等气体 ②乙醇、甘油、尿素等亲水性小分子以及水 ③脂肪酸等脂溶性小分子 动力：膜两侧的浓度差 浓度差越大，扩散速度越快 新知探究 实验证明：小分子物质容易透过细胞质膜，细胞质膜具有选择透过性。 思考： 1. 你的预测和实际结果是否相同？请对结果加以说明。 2. 根据实验结果，尝试解释细胞质膜具有选择透过性。 细胞质膜透性的模拟实验 棕黄 棕黄 蓝紫 棕黄 知识点讲解1：细胞通过质膜与外界进行物质交换 的基础概念 小分子 大分子 半透膜 可溶性淀 粉溶液 碘溶液 蒸馏水 碘溶液 实验结果： 烧杯A 透析袋A 烧杯B 透析袋B 结果 颜色变化 实际 烧杯A 透析袋A 烧杯B 透析袋B 棕黄 蓝色 棕黄 具有选择透过性 允许I-等小分子通过，不允许淀粉等大分子通过 棕黄 知识点讲解1：细胞通过质膜与外界进行物质交换 的基础概念 扩散方式 不需要 能量 被动运输 自由扩散 协助扩散 被动运输 知识点讲解1：细胞通过质膜与外界进行物质交换 的基础概念 2、协助扩散 例：葡萄糖、氨基酸以及离子等； 葡萄糖进入红细胞等 Na+、Cl- 进入神经细胞等 ....... 浓度差 运输速度 影响因素：细胞内外浓度差 和转运蛋白的数量 知识点讲解1：细胞通过质膜与外界进行物质交换 的基础概念 直接通过磷脂双分子层 自由扩散 自由扩散 高浓度 像I-这样的小分子从高浓度向低浓度运输的方式称为扩散 不需要转运蛋白 举例：疏水：N2、O2、CO2 亲水：乙醇、甘油、水 小分子如何通过细胞膜？ 低浓度 知识点讲解1：细胞通过质膜与外界进行物质交换 的基础概念 动力： 2.协助扩散 物质进出细胞的四种方式 条件： 实例： 影响因素： 协助扩散：指物质在转运蛋白的“协助” 下，顺浓度梯度进行跨膜转运 葡萄糖进入红细胞示意图 顺浓度差，不需要消耗能量 需要转运蛋白，2种：载体蛋白或 通道蛋白 红细胞吸收葡萄糖；水通道蛋白 转运蛋白的数量；细胞内外浓度 差 知识点讲解1：细胞通过质膜与外界进行物质交换 的基础概念 蛙卵为什么在池塘中不会吸水胀破？ 可能是因为缺少水通道蛋白 如何证明？ 导入水通道蛋白的基因/ 转录形成的mRNA 表达出水通道蛋白 蛙卵细胞吸水胀破死亡 2003年 Agre 诺贝尔奖 知识点讲解1：细胞通过质膜与外界进行物质交换 的基础概念 红细胞膜上找到一种蛋白质，发现在肾脏中有很多，认为是水通道有关，后来发现蛙卵不会吸水胀破，于是。。。 借助转运蛋白 协助扩散 高浓度 低浓度 需要转运蛋白 举例： 被动运输 不消耗能量 特点： 特异性 葡萄糖、氨基酸、离子 小分子如何通过细胞膜？ 自由扩散 高浓度 不需要转运蛋白 低浓度 举例：疏水：N2、O2、CO2 亲水：乙醇、甘油、水 知识点讲解1：细胞通过质膜与外界进行物质交换 的基础概念 葡萄糖如何进入小肠上皮细胞？和进入红细胞的方式一样吗？ 知识点讲解2：细胞通过质膜与外界进行物质交换 的结构与过程 人体细胞内外离子浓度 钠钾泵 主动运输 知识点讲解2：细胞通过质膜与外界进行物质交换 的结构与过程 被动运输曲线 运输速率 浓度 运输速率 浓度 自由扩散 协助扩散 低浓度 低浓度 高浓度 高浓度 ①共性： 高浓度 低浓度 ②区别： 自由扩散:不需要转运蛋白;协助扩散:需要转运蛋白 ; 不消耗能量 知识点讲解2：细胞通过质膜与外界进行物质交换 的结构与过程 5、胞吐 （1）形成分泌蛋白 消化酶 蛋白质类激素 抗体 （2）神经细胞释放神经递质（大多为小分子） 消耗能量 知识点讲解2：细胞通过质膜与外界进行物质交换 的结构与过程 分析葡萄糖进出细胞的方式 知识点讲解2：细胞通过质膜与外界进行物质交换 的结构与过程 胞吐 大分子物质如何出细胞？ 胰腺细胞分泌胰蛋白酶 1. 胞吞和胞吐的结构基础： 细胞膜具有一定的流动性 2. 能量： 需要 知识点讲解2：细胞通过质膜与外界进行物质交换 的结构与过程 囊性纤维病的主要病因是患者肺部支气管上皮细胞表面转运Cl-的载体蛋白的结构和功能发生异常，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。 知识点讲解3：细胞通过质膜与外界进行物质交换 的应用与比较 第 19 / 30 页 模拟质膜透性实验 淀粉溶液 碘液 淀粉不可以透过透析袋 碘液中的碘单质可以透过透析袋 半透膜 知识点讲解3：细胞通过质膜与外界进行物质交换 的应用与比较 通过模拟实验直观观察膜的半透性 早餐中的淀粉、脂肪、蛋白质等大分子如何被小肠上皮细胞吸收？ 淀粉 葡萄糖 脂肪 甘油和脂肪酸 蛋白质 氨基酸 ? 维持细胞代谢的相对稳定，保证细胞生存所需营养物质的摄入及代谢废物的排出 意义： 小肠上皮细胞内葡萄糖、氨基酸多于细胞外 主动运输 主动运输 自由扩散 知识点讲解3：细胞通过质膜与外界进行物质交换 的应用与比较 思考:大分子的物质或颗粒物是如何进出我们的细胞的？ 知识点讲解3：细胞通过质膜与外界进行物质交换 的应用与比较 细胞壁 细胞质 液泡 细胞液的浓度 < 外界溶液浓度 30%的蔗糖溶液中 质壁分离 水分子流动方向： 浓度低一侧 浓度高的一侧 细胞核 知识点讲解3：细胞通过质膜与外界进行物质交换 的应用与比较 质壁分离后如何复原？ 滴加清水 观察表4-2 P75，思考出现此结果的原因 1min内外界溶液浓度高于细胞液浓度，细胞中水分流失，植物细胞发生质壁分离 1min后出现质壁分离自动复原现象，因为植物细胞吸收外界溶液中的K+、NO3-，细胞液浓度高于外界溶液浓度，水分更多地进入细胞中 知识点讲解3：细胞通过质膜与外界进行物质交换 的应用与比较 实例： 白细胞吞噬细菌 胰腺细胞分泌消化酶 变形虫吞噬有机颗粒物 课堂总结 实验目的 实验4-1：观察外界溶液对植物细胞质壁分离和复原的影响 实验原理 实验材料 外表皮细胞 课堂总结 课堂总结：知识框架与方法归纳 细胞通过质膜与外界进行物质交换 大分子 小分子 需要能量 不需要转运蛋白 主动运输 被动运输 协助扩散 自由扩散 需转运蛋白 不需转运蛋白 不需要能量 胞吞 胞吐 需要能量 需转运蛋白 共同维持细胞代谢的相对稳定，保证细胞生存所需的营养物质摄入及代谢废物的排出 课后小结 1.已知某种物质通过细胞膜的方式如右图所示，则下列哪种物质也是通过该方式运输的（ ） B 课后练习 Lavf58.20.100 FormatFactory : www.pcfreetime.com $