第四章細胞的物質輸入和輸出目錄CONTENTS01基礎知識回顧02滲透裝置分析03經典題型分析04高考試題分析滲透裝置一、滲透作用具有半透膜半透膜兩側溶液具有濃度差3.概念:水分子穿過半透膜的擴散。(或其他溶劑分子)2.原理:1.條件:單位體積內，燒杯中清水的水分子比蔗糖溶液中的水分子多，導致水從清水到蔗糖溶液的速率大于從蔗糖溶液到清水的速率。第4章細胞的物質輸入和輸出自由擴散協助擴散主動運輸濃度轉運蛋白能量舉例影響因素小結：物質跨膜運輸的方式第4章細胞的物質輸入和輸出第4章細胞的物質輸入和輸出第4章細胞的物質輸入和輸出人工膜是利用磷脂制成的雙層膜。右圖表示人類在探究物質跨膜運輸時的通透性大小，據圖分析，物質進出細胞的方式可能是怎樣的？O2CO2甘油：H2O：K+Na+Cl-：經典題型1圖示表示甲狀腺濾泡上皮細胞對碘()和Na+()的跨膜運輸情況，請據圖判斷：①一種載體蛋白只能運載一種物質②一種物質只能由一種載體蛋白轉運③碘進入細胞直接消耗了細胞的能量④碘進入細胞的方式是主動運輸⑤一種物質跨膜運輸的方式只能是一種經典題型2ATP對點訓練：下圖為物質出入細胞膜的示意圖，請據圖回答：abde分別代表的運輸方式是

，圖中能表示細胞克服濃度差排鈉的編號依次是

。以上圖標代表的被運轉的物質可能是蛋白質嗎？

圖甲表示由磷脂分子合成的

人工膜的結構示意圖，圖乙

表示人的紅細胞膜的結構示

意圖及葡萄糖和乳酸的跨膜

運輸情況，圖丙中A為1mol/L的葡萄糖溶液，B為1mol/L的乳酸溶液。下列說法正確的是（

）A．圖丙中的半透膜若采用甲為材料，則液面不再變化時，左右兩側液面相等B．若圖乙所示細胞處于無氧環境中，則圖中葡萄糖和乳酸的跨膜運輸會停止C．若圖甲中貫穿有圖乙的蛋白質①，再用作圖丙的半透膜，則液面不再變化時，左側液面高于右側液面D．若圖甲中貫穿有圖乙的蛋白質②，再用作圖丙的半透膜，則液面不再變化時，左側液面高于右側液面磷脂雙分子層糖蛋白流動鑲嵌模型

信息交流流動性選擇透過性02滲透裝置分析一、常見滲透裝置類型

1.平衡前微觀:水分子移動速率v1>v2;宏觀:高濃度一側液面上升

低濃度一側液面下降。2.平衡后微觀:水分子移動速率v3=v4宏觀:原溶液濃度高的一側液面高3.水分子擴散的動力:濃度差4.溶質是否能通過半透膜：（1）若半透膜只允許通過水，a、b分別為質量分數20%的葡萄糖、蔗糖溶液，一段時間后會發生什么？（2）若半透膜允許通過水和葡萄糖呢？典例剖析下圖中X、Y分別為不同的溶液(濃度均以質量分數表示),且水和單糖能通過半透膜,而二糖、多糖等不能通過半透膜。下列相關敘述錯誤的是(

)A.若X為蒸餾水,Y為30%葡萄糖溶液,現象是左側液面先下降后上升,最終左右液面持平B.若X為30%葡萄糖溶液,Y為30%淀粉溶液,現象是左側液面先上升后下降,最終左右液面持平C.若X為30%蔗糖溶液,Y為30%淀粉溶液,現象是左側液面先上升后穩定D.若X為蒸餾水,Y為30%淀粉溶液,現象是左側液面先上升后穩定√二、滲透裝置中水分子滲透方向與溶液濃度的判斷(溶質不能通過半透膜)對點訓練1.下圖甲所示滲透裝置中,兩種濃度的蔗糖溶液被半透膜分隔在長頸漏斗和燒杯中,初始時漏斗內溶液與燒杯內溶液的液面高度相等;甲

乙圖乙所示滲透裝置中,等體積的兩種濃度的蔗糖溶液被無摩擦力、可左右滑動的隔板(中央裝有半透膜,半透膜只容許水分子通過)分隔在長方體容器兩側。下列相關分析錯誤的是(

)A.一段時間后,甲裝置漏斗內液面上升至某一高度并穩定不變B.一段時間后,乙裝置容器內隔板左移至某一位置并穩定不變C.達到滲透平衡時,甲裝置中半透膜兩側的蔗糖溶液濃度相等D.達到滲透平衡時,乙裝置中半透膜兩側的蔗糖溶液濃度相等√2.如圖是平衡時的滲透裝置,二糖不能通過半透膜,在此基礎上繼續實驗。下列判斷正確的是A.若向漏斗中滴入清水,平衡時m將增大B.若向漏斗中加入蔗糖分子,則平衡時m不變C.若吸出漏斗中高出燒杯液面的溶液,則平衡時m減小D.向燒杯中加入適量清水,平衡時m將增大√3.下圖Ⅰ和Ⅱ是兩個滲透裝置,裝置初期U形槽內的液面均相等,下列有關滲透作用的敘述,正確的是(

)A.氧氣和二氧化碳等氣體分子通過細胞膜的擴散不屬于滲透作用B.圖Ⅰ中,若僅水能透過半透膜,甲、乙分別是等質量濃度的葡萄糖溶液和麥芽糖溶液,則一段時間后,乙的液面高于甲液面C.圖Ⅱ中,若僅蔗糖不能透過半透膜,則一段時間后,乙的液面高于甲液面D.圖Ⅱ中,若蔗糖和尿素都不能透過半透膜,則一段時間后,乙的液面低于甲液面√4.U形管中裝有兩種不同的溶液R和S(R溶液為質量分數為10%的蔗糖溶液,S溶液為質量分數為10%的葡萄糖溶液,兩種溶質均不能透過半透膜X),兩溶液被一半透膜X隔開,如圖所示。當U形管內達到平衡時,液面與濃度的關系應是(

)A.右側較高,且平衡時兩溶液濃度相等B.兩側高度相等,濃度相等C.右側較高,且平衡時右側濃度較大D.左側較高,且平衡時左側濃度較大√03經典題型分析一、教材與學情分析二、教法學法三、教學過程四、板書設計地位作用

選自人教版高中生物必修一第五章第二節細胞的能量“貨幣”ATP。承上啟下

本節是對第二章糖類、脂肪等能源物質的補充，同時也為后續光合作用、呼吸作用的學習奠定基礎。教材分析一、教材與學情分析二、教法學法三、教學過程四、板書設計教材變化磷酸基團挾能量與其他分子結合高能磷酸鍵斷裂釋放能量一、教材與學情分析二、教法學法三、教學過程四、板書設計好奇心強，具備了一定合作學習能力，初步建立思維的連續性和邏輯性，但科學思維不強。個性特點知識掌握已經學習了主要能源物質糖類，儲能物質脂肪等，化學基礎薄弱，對理解ATP的轉化機制有一定困難。

學情分析授課對象：高中一年級學生一、教材與學情分析二、教法學法三、教學過程四、板書設計教學重點ATP化學組成的特點及其在能量代謝中的作用教學難點通過ATP與ADP相互轉化的特點，解釋ATP是驅動細胞生命活動的直接能源物質一、教材與學情分析二、教法學法三、教學過程四、板書設計生命觀念運用結構與功能觀，簡述ATP的分子組成和結構特點。運用物質與能量觀，理解ATP與ADP的轉化過程。科學思維運用科學思維，歸納與概括ATP與ADP相互轉化的特點、意義，以及ATP的利用。科學探究運用科學探究的方法，驗證ATP為生命活動的直接能源物質，構建ATP分子結構模型。社會責任認識螢火蟲發光機理以及分析ATP-ADP循環以及意義，體驗生物學原理在生產實踐中的價值。一、教材與學情分析二、教法學法三、教學過程四、板書設計教法

講授法

直觀演示法學法

自主探究法

合作學習法一、教材與學情分析二、教法學法三、教學過程四、板書設計

新課導入思考：螢火蟲發光需要提供能量嗎？一、教材與學情分析二、教法學法三、教學過程四、板書設計細胞的主要能源物質：糖類細胞良好的儲能物質：脂肪為主動運輸提供能量：ATP熒光素能量激活的熒光素氧化熒光素氧氣熒光素酶發出熒光一、教材與學情分析二、教法學法三、教學過程四、板書設計提出問題

作出假設設計實驗進行實驗得出結論什么為螢火蟲發光直接提供能量呢?葡萄糖/脂肪/ATP直接給螢火蟲發光提供能量材料和試劑：現磨的螢火蟲發光器粉末(含熒光素和熒光素酶)、蒸餾水、脂肪組織樣液、葡萄糖溶液、ATP溶液用具：試管、滴管、量筒實驗：探究螢火蟲發光的直接供能物質設置幾組實驗？自變量是什么？因變量是什么？如何控制自變量？因變量又如何檢測？一、教材與學情分析二、教法學法三、教學過程四、板書設計實驗設計：用小刀將數十只螢火蟲的發光器割下，干燥后研磨成粉末，取四等份分別裝入四支試管，各加入少量生理鹽水使之混合，置于暗處，可見試管內有淡黃色熒光出現，約過15分鐘熒光消失，然后進行如下操作123415min熒光消失12342mL蒸餾水2mL葡萄糖溶液2mL脂肪溶液2mLATP溶液暗處1234無熒光出現有熒光出現消耗掉原有的能量一、教材與學情分析二、教法學法三、教學過程四、板書設計提出問題

作出假設設計實驗進行實驗得出結論什么為螢火蟲發光直接提供能量呢?葡萄糖/脂肪/ATP直接給螢火蟲發光提供能量使螢火蟲發光的直接能源物質是ATP設置幾組實驗？自變量是什么？因變量是什么？如何控制自變量？因變量又如何檢測？一、教材與學情分析二、教法學法三、教學過程四、板書設計探究活動一為什么ATP能夠稱作為生命活動的直接能源物質呢？構建ATP分子結構模型1、ATP的中文名稱、組成元素？2、ATP的結構簡式？（各個部分代表什么）3、A具體指什么結構，包含哪幾部分，跟我們以前學過的A有什么區別？4、為什么說ATP是一種高能磷酸化合物？自主閱讀P86頁第三自然段并結合“相關信息”，完成以下問題，并在書上勾畫下來一、教材與學情分析二、教法學法三、教學過程四、板書設計腺苷腺苷一磷酸腺苷二磷酸腺苷三磷酸A(腺嘌呤核糖核苷酸)AMPADPATP腺嘌呤核糖磷酸基團一、教材與學情分析二、教法學法三、教學過程四、板書設計一、教材與學情分析二、教法學法三、教學過程四、板書設計結構簡式：腺苷磷酸基團特殊的化學鍵普通的化學鍵A—P～P～P1molATP水解時釋放的能量高達30.54kJ所以說ATP是的一種高能磷酸化合物一、教材與學情分析二、教法學法三、教學過程四、板書設計ATP與ADP的相互轉化探究活動二ATP與ADP的相互轉化（2)如何在ATP持續消耗的情況下，保證ATP含量的穩定？思考：（1）資料1和資料2展示了在細胞內ATP的含量與消耗存在什么矛盾？

【資料1】一個成年人在安靜的狀態下，一天內有40kg的ATP被水解；在劇烈運動狀態下，每分鐘約有0.5Kg的ATP轉化成ADP。【資料2】ATP在細胞內的含量少，成人體內ATP的總量2～10mg。在安靜狀態時，肌肉內ATP所放的能量只能維持肌肉收縮1～2s。【資料3】每個細胞每秒鐘可合成約1000萬個ATP且同時有等量ATP被水解一、教材與學情分析二、教法學法三、教學過程四、板書設計ppppp能量Pi能量PiATP合成酶ATP水解酶(1)ATP和ADP的這種相互轉化，是時刻不停地發生并且處于動態平衡之中的(2)ATP與ADP相互轉化的能量供應機制，在所有生物的細胞內都是一樣的，這體現了生物界的統一性。一、教材與學情分析二、教法學法三、教學過程四、板書設計探究活動二ATP與ADP的相互轉化思考討論：1.分別書寫ATP水解和合成的反應式2.以上兩反應是否屬于可逆反應？為什么？3.合成ATP的能量從哪兒來？ATP水解產生能量又到哪去？ATPADP