高中生物 《細(xì)胞膜的物質(zhì)運(yùn)輸功能》學(xué)案3 中圖版必修1

1、第2節(jié) 細(xì)胞膜的物質(zhì)運(yùn)輸功能背景知識互動1.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么？這一結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有什么樣的生理意義？2.細(xì)胞膜具有什么生理功能？答案:1.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有一定的流動性。包括蛋白質(zhì)、磷脂分子都具有流動性。細(xì)胞膜的流動性是保證其正常功能的必要條件。例如跨膜物質(zhì)運(yùn)輸、細(xì)胞信息傳遞等。2.細(xì)胞膜的功能有三個：（1）為細(xì)胞的生命活動提供相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境。（2）與細(xì)胞外界進(jìn)行物質(zhì)交換。（3）進(jìn)行細(xì)胞識別與通訊。知識鏈接在生物學(xué)的研究中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)一個自然規(guī)律：結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)。而這一點(diǎn)對于學(xué)習(xí)、掌握生物學(xué)知識有很重要的理論指導(dǎo)意義。典型例題探究【例1】撕取紫色洋蔥表皮，剪成大小相等的小塊，分別加入

2、不同濃度的硝酸鉀溶液，經(jīng)過一段時間后，用顯微鏡觀察到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：KNO3溶液（mol/L）ABCDEF0.110.120.1250.130.140.50質(zhì)壁分離程度初始分離分離顯著分離顯著分離質(zhì)壁分離復(fù)原狀況自動復(fù)原自動復(fù)原誘發(fā)復(fù)原不能復(fù)原規(guī)律發(fā)現(xiàn)這是一道實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析題，由這個實(shí)驗(yàn)受到啟發(fā)，能否設(shè)計一個實(shí)驗(yàn)來測定一個成熟植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度的大致范圍呢？大家可以進(jìn)行分析和討論。（1）洋蔥表皮細(xì)胞的細(xì)胞液濃度為_。解析：見第（4）小題解析答案：介于0.120.125之間（2）用硝酸鉀溶液誘發(fā)細(xì)胞質(zhì)壁分離的基本條件是_。解析：見第（4）小題解析答案：KNO3溶液濃度大于洋蔥表皮細(xì)胞的細(xì)胞液濃度

3、（3）C和D處理均發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞，均能自動復(fù)原，你對這種現(xiàn)象作出的合理解釋是什么？解析：見第（4）小題解析答案：K+和通過主動運(yùn)輸方式逐步進(jìn)入液泡。（4）用高濃度硝酸鉀溶液誘發(fā)的質(zhì)壁分離，不能再誘發(fā)其復(fù)原，其主要原因是什么？解析：根據(jù)滲透作用的原理，當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時植物細(xì)胞失水，當(dāng)外界溶液濃度小于細(xì)胞液濃度時植物細(xì)胞吸水，所以細(xì)胞液濃度介于不發(fā)生質(zhì)壁分離和初始分離之間；要使細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，必須是有大液泡的活細(xì)胞，并且KNO3溶液濃度大于細(xì)胞液濃度；由于K+和能夠被細(xì)胞吸收而使細(xì)胞液濃度增大，隨著吸收數(shù)量的增多，到一定時候細(xì)胞液濃度就會大于KNO3溶液濃度，此時會發(fā)生質(zhì)壁分離

4、復(fù)原；用高濃度KNO3溶液誘發(fā)質(zhì)壁分離后，由于細(xì)胞過度失水而死亡，細(xì)胞的原生質(zhì)層失去了選擇性，所以不能發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。答案：細(xì)胞過度失水而死亡。【例2】大腸桿菌在繁殖時，細(xì)胞內(nèi)鉀離子的濃度是培養(yǎng)液的3倍。如果在培養(yǎng)液中加入一種叫箭毒的藥物，大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)鉀離子濃度立即下降，這種藥物很可能（）A.使細(xì)胞膜變成全透性B.抑制膜上載體的活動C.加快細(xì)胞膜的流動D.使載體運(yùn)動方向改變解析：根據(jù)大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)K+的濃度比培養(yǎng)液大的特征，可以推知K+透過細(xì)胞膜的方式一定是主動運(yùn)輸，主動運(yùn)輸有關(guān)的因素是載體和能量。以此與供選答案相對照，可以推知箭毒這種藥物抑制了膜上載體的活動。答案：B做此題要與供選答案相

5、對照。教材習(xí)題解析鞏固提高：1.解析：細(xì)胞膜從功能上來說最重要的特性是選擇透過性。ae五個過程中，b、c、d的穿膜運(yùn)動，都是順濃度梯度進(jìn)行的，無需細(xì)胞供能，所以是被動運(yùn)輸。a、e都是逆濃度梯度進(jìn)行的，需要細(xì)胞提供能量。答案：（1）有自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散、主動運(yùn)輸三種。（2）O2、CO2、H2O通過細(xì)胞膜的方式都是自由擴(kuò)散。（3）Mg2+通過該膜是以主動運(yùn)輸?shù)姆绞?；與此相關(guān)的結(jié)構(gòu)是A蛋白質(zhì)（載體）和線粒體（提供能量）。（4）二者的根本區(qū)別是：是否消耗能量。方法點(diǎn)撥本題考查的問題是細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)以及物質(zhì)通過細(xì)胞膜的三種方式。2.解析：主動運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)是：被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)從低濃度到高濃度，需要消耗能量，需要載

6、體的協(xié)助。由于K+在海水中的濃度為0.01，在細(xì)胞液中的濃度為0.59，細(xì)胞液中的濃度高于細(xì)胞外，所以細(xì)胞吸收K+的方式符合主動運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，此海洋植物是通過主動運(yùn)輸?shù)姆绞綇暮Ｋ形誎+的。主動運(yùn)輸對于活細(xì)胞完成各項(xiàng)生命活動有重要作用。答案：（1）該細(xì)胞對K+的吸收方式是主動運(yùn)輸。理由是：由低濃度運(yùn)輸?shù)礁邼舛?。?）意義是：能夠保證活細(xì)胞按照生命活動的需要，主動地選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，排出新陳代謝產(chǎn)生的廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì)?？梢?，主動運(yùn)輸對于活細(xì)胞完成各項(xiàng)生命活動有重要作用。本題考查細(xì)胞膜的功能特性3.解析：對于一個活細(xì)胞而言，由細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)共同構(gòu)成原生質(zhì)層。原生質(zhì)層可以看成是一層半透膜，當(dāng)一個活細(xì)胞處于外界溶液中時便與外界溶液構(gòu)成了一個滲透系統(tǒng)。當(dāng)外界溶液濃度高于細(xì)胞液濃度時，細(xì)胞便會通過滲透作用失水，當(dāng)外界溶液小于細(xì)胞液濃度時，細(xì)胞便會通過滲透作用吸水。答案：（1）該細(xì)胞處于質(zhì)壁分離狀態(tài)。8的功能特點(diǎn)是具有選擇透過性。（2）通過細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)證明。（3）該細(xì)胞處于此狀態(tài)的原因是由于細(xì)胞失水。分析討論：該題考查細(xì)胞的質(zhì)壁分離的有關(guān)知識。1.要設(shè)置3次才觀察的原因是：使細(xì)胞完全浸入到外界溶液中。2.因?yàn)樽仙笫[細(xì)胞中的細(xì)胞液呈現(xiàn)