《物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例》導(dǎo)學(xué)案.doc

物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例導(dǎo)學(xué)案張建尚 江蘇省贛榆高級(jí)中學(xué)【情境導(dǎo)學(xué)】抬望眼讓夢(mèng)想騰飛！你吃過注水豬肉嗎？注水豬肉是不法商人通過人為手法向活豬體內(nèi)注水以增加豬肉重量的一種虐殺行為。注入活豬體內(nèi)的水分能進(jìn)入細(xì)胞嗎？水分進(jìn)入細(xì)胞需要什么樣的條件？【重點(diǎn)和難點(diǎn)】重點(diǎn)：舉例說出細(xì)胞膜是選擇透過性膜。難點(diǎn)：嘗試提出問題，作出假設(shè)?！菊n前預(yù)習(xí)】起步穩(wěn)夯實(shí)基礎(chǔ)促發(fā)展！1.動(dòng)物細(xì)胞吸水和失水的原理：細(xì)胞膜具有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的作用，相當(dāng)于一層 ，故當(dāng)外界溶液濃度 細(xì)胞質(zhì)的濃度時(shí)細(xì)胞吸水膨脹；當(dāng)外界溶液濃度 細(xì)胞質(zhì)的濃度時(shí)細(xì)胞失水皺縮；當(dāng)外界溶液濃度 細(xì)胞質(zhì)的濃度時(shí)細(xì)胞處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。1.半透膜 低于 高于 等于2.植物細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指 ，原生質(zhì)層是指 、 和兩者之間的細(xì)胞質(zhì)。植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層 ，而細(xì)胞壁是 ，當(dāng)外界溶液的濃度 細(xì)胞液的濃度時(shí)細(xì)胞失水；當(dāng)外界溶液的濃度 細(xì)胞液的濃度時(shí)細(xì)胞吸水。2.細(xì)胞膜 液泡膜 半透膜 全透性的 大于 小于3.當(dāng)植物細(xì)胞失水時(shí)，由于原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性 ，因而會(huì)出現(xiàn) 和 分離的現(xiàn)象，稱為質(zhì)壁分離。質(zhì)壁分離的細(xì)胞吸水后， 和 恢復(fù)原狀，稱為質(zhì)壁分離復(fù)原。3.大 原生質(zhì)層（細(xì)胞壁） 細(xì)胞壁（原生質(zhì)層） 中央液泡 原生質(zhì)層4.將制作好的洋蔥鱗片葉的外表皮細(xì)胞臨時(shí)裝片放在低倍鏡下，觀察 的大小以及 的位置。然后在蓋玻片的一側(cè)滴入 溶液，在另一側(cè)用 吸引。再用低倍鏡觀察，可以發(fā)現(xiàn)中央液泡 ，原生質(zhì)層與 分離。此時(shí)在蓋玻片的一側(cè)滴入 ，在另一側(cè)用吸水紙吸引，一段時(shí)間后在顯微鏡下可以看到 。4.中央液泡 原生質(zhì)層 0.3g/mL的蔗糖 吸水紙 縮小 細(xì)胞壁 清水 原生質(zhì)層與細(xì)胞壁復(fù)原5.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸既有 梯度的，也有 梯度的，這取決于細(xì)胞生命活動(dòng)的需要，即細(xì)胞對(duì)于物質(zhì)的輸入和輸出有 。細(xì)胞膜和其他生物膜都是 膜，這種膜可以讓 自由通過， 一些也可以通過，而 則不能通過。5.順濃度 逆濃度 選擇性 選擇透過性 水分子 一些離子和小分子 其它的離子、小分子和大分子【課堂探究】走得歡探索中收獲，收獲中提升！一、細(xì)胞吸水和失水1.右圖為滲透裝置示意圖，據(jù)圖分析：蔗糖溶液玻璃紙清水（1）漏斗內(nèi)的液面為什么會(huì)升高？ 。液面會(huì)持續(xù)上升嗎？ 。（2）如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗內(nèi)的液面還會(huì)升高嗎？ 。為什么？ 。（3）如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會(huì)怎樣？ 。如果漏斗內(nèi)不是蔗糖溶液，而是同樣濃度的葡萄糖溶液，結(jié)果會(huì)怎樣？ 。（4）滲透作用是指溶劑分子還是溶質(zhì)分子透過通過半透膜的擴(kuò)散？ 。（5）由上可知，滲透作用發(fā)生的條件是：具有 ； 。一、1.（1）由于單位時(shí)間內(nèi)透過玻璃紙進(jìn)入長(zhǎng)頸漏斗的水分子數(shù)量多于從長(zhǎng)頸漏斗漏出的水分子數(shù)量，使得管內(nèi)液面升高 不會(huì)（2）不會(huì) 因?yàn)榧啿嫉目紫洞?，蔗糖分子也可以通過（3）漏斗內(nèi)的液面不會(huì)升高 漏斗內(nèi)的液面先升高后下降（4）溶劑分子（5）半透膜 半透膜兩側(cè)溶液具有濃度差 2.動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水感受實(shí)例：吃比較咸的食物時(shí)，例如食用腌制的咸菜、連續(xù)嗑帶鹽的瓜子等，口腔和唇的黏膜會(huì)有 感覺。提出問題：動(dòng)物細(xì)胞在什么情況下吸水或失水？作出假設(shè)：當(dāng)細(xì)胞外界溶液的濃度 細(xì)胞內(nèi)的濃度時(shí),細(xì)胞會(huì)失水； 當(dāng)細(xì)胞外界溶液的濃度 細(xì)胞內(nèi)的濃度時(shí),細(xì)胞會(huì)吸水。 a b c驗(yàn)證假設(shè)：以下是紅細(xì)胞在不同濃度溶液中出現(xiàn)的現(xiàn)象,則a的現(xiàn)象是 ，原因是 ；則b的現(xiàn)象是 ，原因是 ；c的現(xiàn)象是 ，原因是 。2.干燥難受 大于 小于 膨脹 外界溶液的濃度低于細(xì)胞質(zhì)的濃度，細(xì)胞吸水 皺縮 外界溶液的濃度高于細(xì)胞質(zhì)的濃度，細(xì)胞失水 細(xì)胞形態(tài)不變 外界溶液的濃度等于細(xì)胞質(zhì)的濃度，水分進(jìn)出細(xì)胞處于平衡狀態(tài)3.植物細(xì)胞的吸水和失水（1）右圖是成熟植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)模式圖，1 會(huì)阻礙溶劑分子的進(jìn)出嗎？ 。原因是 。（2）4 對(duì)溶劑分子的運(yùn)輸影響大嗎？ 。2 和3 對(duì)溶劑分子的運(yùn)輸影響大嗎？ 。3、4、5合稱為 。（3）6 內(nèi)的液體叫做 。（4）植物細(xì)胞若吸水會(huì)漲破嗎？為什么？ 。3.（1）細(xì)胞壁 不會(huì) 細(xì)胞壁是全透性的結(jié)構(gòu)（2）不大 細(xì)胞膜 液泡膜 大 原生質(zhì)體 （3）液泡 細(xì)胞液（4） 不會(huì)，因?yàn)橹参锛?xì)胞有細(xì)胞壁4.探究：原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜提出問題： 作出假設(shè)： 驗(yàn)證假設(shè)：植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)選用紫色洋蔥外表皮細(xì)胞做實(shí)驗(yàn)的原因是 。成熟植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離內(nèi)因是 ，外因是 。將質(zhì)壁分離和復(fù)原過程中發(fā)生的現(xiàn)象填入下表：中央液泡大小原生質(zhì)層位置液泡顏色變化現(xiàn)象名稱蔗糖溶液 清水 得出結(jié)論：植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層 ，當(dāng) 濃度小于外界溶液濃度時(shí)，細(xì)胞通過滲透作用失水；當(dāng) 濃度小于外界溶液濃度時(shí)，細(xì)胞通過滲透作用吸水。4.原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜嗎？ 原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜（或原生質(zhì)層不能看作是一層半透膜） 紫色洋蔥外表皮細(xì)胞的液泡是紫色的，便于觀察 原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的伸縮性 原生質(zhì)層的兩側(cè)溶液存在濃度差 變小 逐漸恢復(fù)原來大小 原生質(zhì)層脫離細(xì)胞壁 原生質(zhì)層恢復(fù)原來位置 逐漸變深 逐漸變淺 質(zhì)壁分離 質(zhì)壁分離復(fù)原 半透膜 細(xì)胞液 細(xì)胞液二、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例資料分析：資料一 科學(xué)家做過這樣的實(shí)驗(yàn)：準(zhǔn)備好含Ca2+、Mg2+、Si4+的培養(yǎng)液，將番茄和水稻分別放在上述培養(yǎng)液中培養(yǎng)。一段時(shí)間后，番茄培養(yǎng)液中的Ca2+、和Mg2+下降，水稻培養(yǎng)液中的Ca2+、和Mg2+濃度增加。 Si4+的情況剛好相反：水稻吸收大量的Si4+，而番茄幾乎不吸收Si4+。資料二 海水中碘的含量為0.06%毫克/升，海洋中碘總儲(chǔ)量共有930億噸左右,這要比陸地儲(chǔ)量多得多。有許多海藻植物可以吸收碘，比如海帶就是著名的采碘能手，它有高度的富集碘的本領(lǐng)。一般干海帶中含碘量達(dá)0.3%0.5%,有的高達(dá)1%，約比海水中的碘濃度提高了10萬倍!（1）水稻培養(yǎng)液里的Ca2+和Mg2+濃度為什么會(huì)增高？ (提示：從化學(xué)角度思考培養(yǎng)液里的度增高的可能性有哪些？)（2）不同作物對(duì)無機(jī)鹽的吸收有差異嗎？ 。（3）海帶吸收碘是順濃度梯度進(jìn)行的，還是逆濃度梯度進(jìn)行的？ 。所有物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸都是這樣的嗎？ 。（4）細(xì)胞對(duì)物質(zhì)的吸收有選擇嗎？ 。如果有，這種選擇性有普遍性嗎？ （5）由上可知，細(xì)胞膜和其它生物膜都是 膜。二、（1）在培養(yǎng)過程中，水稻吸收水分子及其他離子較多，吸收Ca2+、Mg2+較少，結(jié)果導(dǎo)致水稻培養(yǎng)液里的Ca2+、Mg2+增高（2）有差異（3）逆濃度梯度進(jìn)行的 不都是這樣的（4）有選擇性 具有普遍性（5）選擇透過性【難點(diǎn)突破】點(diǎn)得準(zhǔn)破解心中之惑！科學(xué)探究的一般步驟是：提出問題猜想與假設(shè)制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)分析與論證評(píng)估交流與合作。提出問題的實(shí)質(zhì)就是探究什么。提出的問題要小而精，大而過難的問題不適合我們?nèi)ヌ骄?，并且提出的問題要有探究的價(jià)值，如“植物細(xì)胞在什么情況下會(huì)失水？”比“植物細(xì)胞會(huì)失水嗎？”更有探究?jī)r(jià)值。同時(shí)也不能超出現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件。猜想與假設(shè)的實(shí)質(zhì)是根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)對(duì)提出的問題進(jìn)行猜想。提出適合探究的問題后，根據(jù)自己已有的知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)對(duì)問題的答案作出假設(shè)，這個(gè)假設(shè)可能正確，也可能不正確，只有根據(jù)探究結(jié)果才能得出結(jié)論?！菊n堂鞏固】跑得快活學(xué)活用，學(xué)以致用！1.人紅細(xì)胞內(nèi)液體的濃度與x濃度的食鹽水相當(dāng)。而浸在y濃度食鹽水中的紅細(xì)胞破裂：浸在z濃度食鹽水中的紅細(xì)胞收縮。則這三種食鹽水的濃度大小依次為（ ）A.xyz B.yxz C.zyx D.zxy1.D【解析】浸在y濃度食鹽水中的紅細(xì)胞破裂,說明x濃度的食鹽水高于y濃度食鹽水；浸在z濃度食鹽水中的紅細(xì)胞收縮，說明x濃度的食鹽水低于z濃度食鹽水。蒸餾水蔗糖溶液和蔗糖酶半透膜2.如圖實(shí)驗(yàn)裝置，玻璃槽中是蒸餾水，半透膜允許單糖分子透過，倒置的長(zhǎng)頸漏斗中先裝入蔗糖溶液，一定時(shí)間后再加入能夠?qū)⒄崽欠纸鉃閱翁堑恼崽敲福ɑ瘜W(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)），最可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是（ ）A.在玻璃槽中會(huì)檢測(cè)到蔗糖和蔗糖酶B.在玻璃槽中只能檢測(cè)到葡糖糖C.漏斗中液面開始先下降，加酶后上升一段時(shí)間又下降D.漏斗中液面開始時(shí)先上升，加酶后再上升一段時(shí)間后又下降2.D【解析】蔗糖是二糖，蔗糖酶是蛋白質(zhì)，不能通過半透膜，在玻璃槽中檢測(cè)不到蔗糖和蔗糖酶，A項(xiàng)錯(cuò)誤；蔗糖在蔗糖酶的作用下分解為果糖和葡萄糖，所以在玻璃槽中能檢測(cè)到葡萄糖和果糖，B項(xiàng)錯(cuò)誤；漏斗內(nèi)溶液的濃度高于外界溶液的濃度，漏斗中液面開始上升，加酶后濃度增大，液面繼續(xù)上升，但蔗糖酶能將蔗糖分解為單糖，單糖能通過半透膜，使漏斗外溶液濃度升高，一段時(shí)間后液面又下降，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。3.按下面步驟進(jìn)行質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)。步驟一：在潔凈的載玻片中央加一滴清水，取一片蘚類小葉，蓋上蓋玻片。步驟二：從蓋玻片一側(cè)滴入0.3gmL的蔗糖溶液，在蓋玻片的另一側(cè)用吸水紙吸引。這樣重復(fù)幾次，使蓋玻片下面的蘚類小葉浸潤(rùn)在0.3gmL的蔗糖溶液中。步驟三：在顯微鏡下觀察。（1）制作臨時(shí)裝片時(shí)為防止氣泡的產(chǎn)生，蓋玻片的正確使用方法是 。吸水紙的主要作用是 。（2）以下是三次觀察，第一次觀察是第 次觀察的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，第二次觀察時(shí)可以發(fā)現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)壁分離首先發(fā)生在細(xì)胞的 。（3）觀察結(jié)果如圖所示。圖中A、B處的顏色分別是 。如果上述實(shí)驗(yàn)步驟二中從蓋玻片的一側(cè)滴入的是加有伊紅(植物細(xì)胞不吸收的紅色染料)的0.3gmL的蔗糖溶液，則在顯微鏡下觀察到A、B處顏色分別是 。如果將上述實(shí)驗(yàn)步驟二中浸潤(rùn)在0.3gmL的蔗糖溶液中的蘚類小葉的裝片，放在80條件下處理一段時(shí)間(裝片中的蘚類小葉保持在0.3