高中生物《 4.1 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例》學(xué)案 新人教版必修1.doc

人教版 必修一 4.1 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例 學(xué)案【高效導(dǎo)航】舉例說(shuō)出細(xì)胞膜是選擇透過(guò)性膜嘗試從生活現(xiàn)象中提出問(wèn)題、作出假設(shè)、驗(yàn)證假設(shè)總結(jié)關(guān)于植物細(xì)胞吸水和失水的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作2.重點(diǎn)：舉例說(shuō)出細(xì)胞膜是選擇透過(guò)性膜，相當(dāng)于半透膜。3.難點(diǎn)：嘗試提出問(wèn)題，作出假設(shè)。 “看”知識(shí)經(jīng)緯 “導(dǎo)”自主預(yù)習(xí)一、細(xì)胞的吸水和失水1.原理：滲透作用。該作用必須具備兩個(gè)條件：（1）具有 ；（2）半透膜兩側(cè)溶液具有 。2動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水當(dāng)外界溶液的濃度比細(xì)胞質(zhì)的濃度低時(shí)，細(xì)胞 ；當(dāng)外界溶液的濃度比細(xì)胞質(zhì)的濃度高時(shí)，細(xì)胞 ；當(dāng)外界溶液的濃度與細(xì)胞質(zhì)的濃度相等時(shí)，水分進(jìn)出細(xì)胞處于 。3植物細(xì)胞的吸水和失水(1)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)細(xì)胞吸水和失水的物質(zhì)基礎(chǔ)：植物細(xì)胞內(nèi)有 ，其內(nèi)含有 ，使細(xì)胞內(nèi)部具有一定的濃度；細(xì)胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的 相當(dāng)于一層 。此外，植物細(xì)胞具有 ，是全透性的。(2)質(zhì)壁分離細(xì)胞的質(zhì)壁分離是指 的分離。4探究實(shí)驗(yàn)：植物細(xì)胞的吸水和失水(1)探究實(shí)驗(yàn)的一般步驟包括： 、 、 、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析結(jié)果得出結(jié)論、表達(dá)和交流、進(jìn)一步探究。 (2)半透膜是指某些物質(zhì)可以透過(guò)，而另一些物質(zhì)不能透過(guò)的一層薄膜。它往往是只能讓 物質(zhì)透過(guò)， 物質(zhì)不能透過(guò)，不具有 。(3)滲透裝置需要的條件： 溶液之間具有一定的 。(4)植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原的條件：一是具 ；二是 和 具有濃度差。二、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例 1選擇透過(guò)性(1)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸并不都是 的，而且細(xì)胞對(duì)于物質(zhì)的 具有選擇性。(2)細(xì)胞膜和其他生物膜都是 膜。這種膜可以讓 自由通過(guò)，一些 也可以通過(guò)，而其他的 則不能通過(guò)。這些膜具有選擇透過(guò)性的根本原因在于這些膜上具有運(yùn)載不同物質(zhì)的 。2實(shí)例:植物對(duì)ca2、mg2和si4的吸收，人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞對(duì)碘的吸收等?！皩W(xué)”互動(dòng)探究探究一 滲透現(xiàn)象與細(xì)胞吸水和失水閱讀課本60-61頁(yè)資料分析，小組討論回答下列問(wèn)題：1.為什么說(shuō)原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜？提示：2.滲透作用與植物細(xì)胞的吸水和失水比較提示：滲透作用模型成熟的植物細(xì)胞與外界溶液形成滲透系統(tǒng)圖解基本條件半透膜、濃度差原生質(zhì)層選擇透過(guò)性膜濃度差細(xì)胞液與外界溶液之間的濃度差值原理水分子通過(guò)半透膜的擴(kuò)散作用水分子通過(guò)原生質(zhì)層在細(xì)胞液與外界溶液之間發(fā)生擴(kuò)散水?dāng)U散方向低濃度溶液高濃度溶液【經(jīng)典回眸】喝高濃度的果汁根本不能解渴，其原因是 ()a高濃度的果汁中含水少 b細(xì)胞失水c細(xì)胞吸水不足 d不能吸收果汁【解析】當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí)，會(huì)使細(xì)胞出現(xiàn)失水現(xiàn)象。答案：b【變式訓(xùn)練】1.某植物相鄰的三個(gè)細(xì)胞a、b、c按右圖方式排列，其細(xì)胞液濃度為abc，這三個(gè)細(xì)胞間水分滲透的方向?yàn)?)a. 水分滲透方向?yàn)閺腶bcb. 水分滲透方向?yàn)閺腸bac. 水分滲透方向?yàn)閎c、ba、cad. 水分滲透方向?yàn)閏b、ba、ca探究二 探究植物細(xì)胞的吸水與失水實(shí)驗(yàn)閱讀課本61-63頁(yè)，小組討論回答下列問(wèn)題：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究質(zhì)壁分離和復(fù)原的過(guò)程？提示：1提出問(wèn)題：原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜嗎？2作出假設(shè)：原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。3實(shí)驗(yàn)原理(1)原生質(zhì)層的伸縮性比細(xì)胞壁伸縮性大。(2)當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞失水，原生質(zhì)層收縮進(jìn)而質(zhì)壁分離。(3)當(dāng)細(xì)胞液濃度大于外界溶液濃度時(shí)，細(xì)胞吸水，使質(zhì)壁分離復(fù)原。4實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象制作洋蔥鱗片葉外表皮臨時(shí)裝片5預(yù)期結(jié)果中央液泡大小原生質(zhì)層的位置細(xì)胞大小蔗糖溶液變小原生質(zhì)層脫離細(xì)胞壁基本不變清水逐漸恢復(fù)原來(lái)大小原生質(zhì)層恢復(fù)原來(lái)位置基本不變6.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(1)質(zhì)壁分離首先從細(xì)胞的每個(gè)角開(kāi)始。(2)對(duì)于液泡：顏色由淺變深；大小由大變小。當(dāng)細(xì)胞液濃度與外界溶液濃度相等時(shí)，細(xì)胞不再發(fā)生質(zhì)壁分離。此時(shí)，細(xì)胞液濃度最大。 7實(shí)驗(yàn)分析-質(zhì)壁分離的原因8實(shí)驗(yàn)結(jié)論原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，成熟植物細(xì)胞能與外界溶液發(fā)生滲透作用：當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞失水，發(fā)生質(zhì)壁分離；若再使外界溶液濃度小于細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原?！窘?jīng)典回眸】以紫色洋蔥鱗莖表皮為材料觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象，下列敘述錯(cuò)誤的是 ()a在發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞中能觀察到紫色中央液泡逐漸縮小b滴加30%的蔗糖溶液比10%蔗糖溶液引起細(xì)胞質(zhì)壁分離所需時(shí)間短c發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞放入清水中又復(fù)原，說(shuō)明細(xì)胞保持活性d用高濃度的nacl溶液代替蔗糖溶液不能引起細(xì)胞質(zhì)壁分離 【解析】當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí)，植物細(xì)胞發(fā)生滲透失水，液泡體積變小，原生質(zhì)層與細(xì)胞壁逐漸分離。質(zhì)壁分離的速度與外界溶液濃度大小有關(guān)，外界溶液濃度越大，質(zhì)壁分離所需時(shí)間越短。質(zhì)壁分離及其復(fù)原是活細(xì)胞具有的現(xiàn)象，細(xì)胞死亡后，原生質(zhì)層失去選擇透過(guò)性，不再發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。高濃度的nacl溶液濃度大于細(xì)胞液濃度，可發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。 答案： d【變式訓(xùn)練】2. 在馬鈴薯中用打孔器打出兩圓柱體塊p和q，p在蒸餾水中放1h，q在與馬鈴薯細(xì)胞液等滲的鹽溶液（即細(xì)胞液的濃度等于外界鹽溶液的濃度）中放1h，測(cè)定處理的圓柱體是否與原來(lái)的孔剛好合適 ()ap不合適，但q剛好合適bp不合適，q也不合適cp和q都精確的合適dp精確的合適，q不精確的合適探究三 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例閱讀課本63-64頁(yè)，小組討論回答下列問(wèn)題：是不是所有物質(zhì)都像水分子一樣順著相對(duì)含量的梯度跨膜運(yùn)輸？物質(zhì)跨膜運(yùn)輸有什么特點(diǎn)？提示：1實(shí)驗(yàn)表明，除水以外的其他物質(zhì)也可以進(jìn)行跨膜運(yùn)輸，有的是順相對(duì)含量梯度，如co2、o2、甘油、乙醇等；有的不是順相對(duì)含量梯度，如na、k、氨基酸等。而且不同植物對(duì)同一種無(wú)機(jī)鹽離子及同一植物對(duì)不同無(wú)機(jī)鹽離子的吸收不同，說(shuō)明細(xì)胞膜對(duì)無(wú)機(jī)鹽離子等的吸收具有選擇性。植物細(xì)胞在同一時(shí)間吸收無(wú)機(jī)鹽離子和吸收水的量不同，即吸收無(wú)機(jī)鹽和吸收水是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過(guò)程。2.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)(1) 活細(xì)胞的細(xì)胞膜和其他生物膜都是選擇透過(guò)性膜，它的選擇透過(guò)性主要表現(xiàn)在：水分子可以自由通過(guò)。被細(xì)胞選擇吸收的離子和小分子也可以通過(guò)。不被細(xì)胞選擇吸收的離子和小分子、大分子不能通過(guò)細(xì)胞膜。（2）物質(zhì)通過(guò)生物膜的跨膜運(yùn)輸，有的是順相對(duì)含量梯度的，有的是逆相對(duì)含量梯度的。（3）細(xì)胞膜不僅僅是半透膜，還是選擇透過(guò)性膜。細(xì)胞對(duì)于物質(zhì)輸入和輸出及選擇性是通過(guò)細(xì)胞膜實(shí)現(xiàn)的?！窘?jīng)典回眸】用完全培養(yǎng)液在兩個(gè)相同容器內(nèi)分別培養(yǎng)水稻和番茄苗，一段時(shí)間后，測(cè)定培養(yǎng)液中各種離子與實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)各種離子濃度之比如圖所示。該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果不能說(shuō)明（ ）a、不同植物對(duì)各種離子的需要量是不同的b、與番茄相比，水稻對(duì)si4需要量大，對(duì)ca2需要量小c、水稻細(xì)胞吸水的相對(duì)速度比吸收mg2、ca2快d、植物對(duì)各種離子的吸收速率與溶液中離子的濃度有關(guān)【解析】由坐標(biāo)圖可讀取的主要信息有：培養(yǎng)水稻和番茄苗的原培養(yǎng)液中各離子濃度相同；圖中數(shù)據(jù)是試驗(yàn)后離子濃度與實(shí)驗(yàn)前同種離子濃度之比，比值越大，說(shuō)明該離子吸收量越少，反之越大。從圖中可以看出，不同植物對(duì)同一無(wú)機(jī)鹽離子、同一植物細(xì)胞對(duì)不同無(wú)機(jī)鹽離子的吸收均有差異，這說(shuō)明植物細(xì)胞膜對(duì)無(wú)機(jī)鹽離子的吸收具有選擇性，這些與植物生命活動(dòng)的需要有關(guān)，而與溶液中離子的濃度無(wú)關(guān)。還可以看出水稻吸收mg2、ca2的相對(duì)速度比吸收水的速度小，從而造成培養(yǎng)液中ca2、mg2濃度上升，說(shuō)明植物細(xì)胞在同一時(shí)間吸收無(wú)機(jī)鹽離子和吸收水的量不同，即吸收無(wú)機(jī)鹽和吸收水是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過(guò)程。答案：d【變式訓(xùn)練】3.細(xì)胞膜及其他生物膜，可以讓水分子自由通過(guò)，而不讓蛋白質(zhì)自由通過(guò)，這說(shuō)明 ()a細(xì)胞內(nèi)對(duì)水的需求量大b細(xì)胞內(nèi)能合成蛋白質(zhì)c生物膜具有選擇透過(guò)性d活細(xì)胞從外界吸收物質(zhì)具有靈活性變式訓(xùn)練參考答案：1.d 2.a 3.c “思”課堂小結(jié)同學(xué)們，通過(guò)這節(jié)課學(xué)習(xí)，你有哪些收獲和體會(huì)，存在哪些疑問(wèn)，請(qǐng)把它填在下面的表格中，以便及時(shí)總結(jié)、彌補(bǔ)知識(shí)缺漏，不吃?shī)A生飯，不做欠賬人。收獲內(nèi)容疑點(diǎn)內(nèi)容 “練”課堂自測(cè)1人體紅細(xì)胞呈兩面凹的圓餅狀，具有運(yùn)輸氧氣的功能。將人體紅細(xì)胞分別放在甲、乙、丙三種不同的液體中。一段時(shí)間后可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是()a甲中的漲破，乙中的維持原狀，丙中的皺縮b甲中的維持原狀，乙中的漲破，丙中的皺縮c甲中的維持原狀，乙中的皺縮，丙中的漲破d甲中的皺縮，乙中的維持原狀，丙中的漲破2. 利用高濃度鹽水可殺菌防腐，如腌制的咸肉能存放很長(zhǎng)時(shí)間，其原因是 ()a. 鹽水中的氯離子有殺菌作用b. 高濃度鹽水中的ph不適于腐生菌類生長(zhǎng)c. 水分不足，菌類不能生存d. 滲透作用的結(jié)果使細(xì)菌細(xì)胞失水死亡3利用紫色洋蔥或紫鴨趾草做植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是 ()a細(xì)胞壁呈紫色，便于觀察b原生質(zhì)層呈紫色，便于觀察c液泡呈紫色，便于觀察d細(xì)胞質(zhì)呈紫色，便于觀察4.觀察在0.3g/ml蔗糖溶液中的