高中生物第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例課件新人教版必修1

第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出【學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)】【學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)】第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例教師參考新課導(dǎo)入導(dǎo)入1:我們知道細(xì)胞的邊界是細(xì)胞膜,細(xì)胞又是開放的,時(shí)時(shí)刻刻與外界進(jìn)行著物質(zhì)交換。故這些物質(zhì)的進(jìn)出細(xì)胞必須經(jīng)過(guò)細(xì)胞膜的“同意”。也就是說(shuō)細(xì)胞膜具有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能。那么細(xì)胞膜是怎樣控制物質(zhì)的進(jìn)出的呢,這一節(jié)課我們以水為例,共同探討水分進(jìn)出細(xì)胞的情況。導(dǎo)入2:SOD(超氧化物歧化酶)是一種源于生命體的活性物質(zhì),能消除生物體在新陳代謝過(guò)程中產(chǎn)生的有害物質(zhì),因此,SOD具有抗衰老的特殊效果?！痢罶OD蜜,內(nèi)含豐富的SOD活性物質(zhì),并加入人參、黃芪等天然植物的有效成分,它極易被皮膚吸收,并在皮膚表面形成一層保護(hù)膜,能不斷地對(duì)皮膚補(bǔ)充SOD活性物,并能有效地防止角質(zhì)層水分的散失。經(jīng)常使用能延緩皮膚衰老,快速滲透,深入滋潤(rùn),全家適用,四季皆宜。令您皮膚白皙,容顏嬌美,青春永駐。這段資料說(shuō)明物質(zhì)可以進(jìn)出細(xì)胞。那么物質(zhì)是如何進(jìn)出細(xì)胞的?今天我們來(lái)學(xué)習(xí)第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例。教師參考【教學(xué)目標(biāo)】1.針對(duì)農(nóng)作物的“燒苗”現(xiàn)象,讓學(xué)生嘗試提出問(wèn)題、作出假設(shè),并通過(guò)對(duì)植物細(xì)胞吸水和失水的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作,培養(yǎng)學(xué)生在科學(xué)探究過(guò)程中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。[科學(xué)探究、科學(xué)思維]2.通過(guò)分析教材給出的“水分進(jìn)出哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的狀況”“植物細(xì)胞的吸水和失水”實(shí)驗(yàn)以及教材資料分析提供的素材,引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建起細(xì)胞膜和其他生物膜都是選擇透過(guò)性膜的認(rèn)識(shí)。[生命觀念、科學(xué)思維]【教學(xué)目標(biāo)】形成學(xué)科核心素養(yǎng)凝練素養(yǎng)自主學(xué)習(xí)形成學(xué)科核心素養(yǎng)凝練素養(yǎng)自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)讀教材·學(xué)基礎(chǔ)一、滲透作用請(qǐng)仔細(xì)閱讀并思考教材第60頁(yè)“問(wèn)題探討”,完成下面的問(wèn)題。1.概念:是指水分子或其他溶劑分子通過(guò)半透膜的擴(kuò)散。2.發(fā)生條件:一是

;二是

。3.水的滲透方向:從

濃度溶液進(jìn)入

濃度溶液。二、細(xì)胞的吸水和失水請(qǐng)仔細(xì)閱讀教材第60~63頁(yè)“細(xì)胞的吸水和失水”,完成下面的問(wèn)題。1.動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水(1)

細(xì)胞的

相當(dāng)于一層半透膜;

與外界溶液之間有濃度差,故能發(fā)生滲透作用進(jìn)行吸水或失水。具有半透膜膜兩側(cè)溶液具有濃度差低高動(dòng)物細(xì)胞膜細(xì)胞內(nèi)液自主學(xué)習(xí)讀教材·學(xué)基礎(chǔ)一、滲(2)動(dòng)物細(xì)胞吸水和失水的條件及現(xiàn)象吸水膨脹失水皺縮(2)動(dòng)物細(xì)胞吸水和失水的條件及現(xiàn)象吸水膨脹失水皺縮2.植物細(xì)胞的吸水和失水(1)成熟植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)2.植物細(xì)胞的吸水和失水(2)植物細(xì)胞吸水和失水的實(shí)驗(yàn)探究①探究性實(shí)驗(yàn)的一般過(guò)程:根據(jù)觀察到的現(xiàn)象,提出問(wèn)題→作出假設(shè)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→進(jìn)行實(shí)驗(yàn)→分析結(jié)果,得出結(jié)論→總結(jié)交流→進(jìn)一步探究。②假設(shè):

相當(dāng)于一層半透膜。③預(yù)期結(jié)果:由于原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜,水分子可以自由透過(guò),而蔗糖分子不能透過(guò)。因此,在蔗糖溶液中植物細(xì)胞的中央液泡會(huì)

,發(fā)生

。④實(shí)驗(yàn)流程及結(jié)果原生質(zhì)層變小質(zhì)壁分離(2)植物細(xì)胞吸水和失水的實(shí)驗(yàn)探究原生質(zhì)層變小質(zhì)壁分離高中生物第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例ppt課件新人教版必修1⑤實(shí)驗(yàn)結(jié)果⑥結(jié)論:實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)果相同,說(shuō)明“原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜”的假設(shè)是成立的。(3)植物細(xì)胞吸水和失水的條件①當(dāng)細(xì)胞液濃度

外界溶液濃度時(shí),細(xì)胞失水,原生質(zhì)層和細(xì)胞壁分離,發(fā)生

。小于質(zhì)壁分離⑤實(shí)驗(yàn)結(jié)果小于質(zhì)壁分離②發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞,當(dāng)細(xì)胞液濃度

外界溶液濃度時(shí),細(xì)胞吸水,發(fā)生

。大于質(zhì)壁分離復(fù)原②發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞,當(dāng)細(xì)胞液濃度?判斷?(1)只要具有半透膜就可以發(fā)生滲透作用。(

)(2)滲透作用過(guò)程中,水分子只由低濃度溶液通過(guò)半透膜進(jìn)入高濃度溶液中。(

)(3)當(dāng)滲透作用達(dá)到平衡時(shí),不會(huì)再有水分透過(guò)半透膜。(

)(4)質(zhì)壁分離后的細(xì)胞都能復(fù)原。(

)××××?判斷?××××高于差異高于差異2.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)(1)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸并不都是

的。(2)細(xì)胞對(duì)于物質(zhì)的輸入和輸出有

。3.結(jié)論細(xì)胞膜和其他生物膜都是

膜。?思考?

在同一塊田里連年種同一種作物會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)量下降現(xiàn)象,試解釋原因。提示:長(zhǎng)期在同一塊田里種植同一種作物,由于作物對(duì)離子的選擇性吸收,導(dǎo)致某些元素含量下降,影響作物生長(zhǎng),從而導(dǎo)致產(chǎn)量下降。順相對(duì)含量梯度選擇性選擇透過(guò)性2.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)順相對(duì)含量梯度選擇性選擇透過(guò)性凝練素養(yǎng)解疑難·提能力主題一滲透作用現(xiàn)象分析教師參考問(wèn)題引領(lǐng):1.在滲透裝置中,如果用一層紗布代替玻璃紙,漏斗管內(nèi)的液面還會(huì)升高嗎?2.紅細(xì)胞的吸水或失水的多少取決于什么條件?3.一個(gè)成熟的植物細(xì)胞是否可看作一個(gè)滲透系統(tǒng)?并說(shuō)出理由。凝練素養(yǎng)解疑難·提能力主題一1.滲透裝置分析據(jù)圖分析1.滲透裝置分析(1)蔗糖溶液液面上升的原因(2)當(dāng)液面上升到一定程度時(shí),液面不再上升的原因漏斗中的液面高于燒杯中的液面,液面差為ΔH,由于燒杯中與漏斗中的液體具有濃度差,即具有滲透壓差,所以水分子有進(jìn)入漏斗的趨勢(shì);但是ΔH產(chǎn)生的壓強(qiáng)與滲透壓的平衡使半透膜兩側(cè)水分子的交換率(進(jìn)出)相同時(shí),液面不再升高。(1)蔗糖溶液液面上升的原因2.成熟的植物細(xì)胞與滲透裝置的比較據(jù)圖分析,一個(gè)成熟的植物細(xì)胞可看作是一個(gè)滲透裝置。2.成熟的植物細(xì)胞與滲透裝置的比較【典例1】如圖所示為滲透作用實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)開始時(shí)長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)外液面平齊,記作零界面。實(shí)驗(yàn)開始后,長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)部液面的變化趨勢(shì)為(注:坐標(biāo)原點(diǎn)處表示零界面,膀胱膜不變形)(

)解析:水從水濃度高的地方向水濃度低的地方運(yùn)輸,水分子整體表現(xiàn)為從燒杯中流向漏斗中,導(dǎo)致漏斗液面上升,達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí),液面不再變化。答案:B【典例1】如圖所示為滲透作用實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)開始時(shí)長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)方法透析判斷水分子的流動(dòng)方向(1)從膜兩側(cè)水分子的相對(duì)數(shù)目上分析:水分子總是從相對(duì)數(shù)目多的一側(cè)流向相對(duì)數(shù)目少的一側(cè)。(2)從溶質(zhì)顆粒數(shù)量上分析:溶質(zhì)顆粒越多,微粒對(duì)水的吸引力就越大,滲透壓越大吸水能力就越強(qiáng)。方法透析判斷水分子的流動(dòng)方向備選例題如圖表示滲透作用實(shí)驗(yàn)裝置,甲乙兩管的口徑相同,半透膜只允許葡萄糖分子通過(guò),淀粉分子無(wú)法通過(guò)。當(dāng)達(dá)到擴(kuò)散平衡時(shí)(

)A.甲、乙兩管中的液面高度相等B.甲、乙兩管中的葡萄糖的濃度相等C.甲、乙兩管中的淀粉的濃度相等D.兩管的葡萄糖皆為8%,淀粉皆為4%解析:因?yàn)榘胪改ぶ辉试S葡萄糖分子通過(guò),而淀粉分子不能通過(guò)半透膜,在擴(kuò)散作用下,兩管的液面高度不等,甲側(cè)會(huì)高于乙側(cè),葡萄糖濃度半透膜兩側(cè)基本相等,淀粉分子不能通過(guò)半透膜,所以淀粉的濃度與擴(kuò)散前基本相同,甲管高于乙。B備選例題B【題組演練】1.半透膜對(duì)淀粉和葡萄糖的通透性不同(如圖1),預(yù)測(cè)圖2的實(shí)驗(yàn)結(jié)果(開始時(shí)漏斗內(nèi)外液面相平)最可能的是(

)A.圖甲中水柱a將持續(xù)上升B.圖甲中水柱a將保持不變C.圖乙中水柱b將保持不變D.圖乙中水柱b將先上升后下降D【題組演練】D解析:圖甲中半透膜兩側(cè)是清水和淀粉溶液,存在濃度差,發(fā)生滲透作用,剛開始導(dǎo)致水柱a升高,到一定高度后,由于液面高度差的存在,導(dǎo)致水柱a不再升高;圖乙中半透膜兩側(cè)是清水和葡萄糖溶液,存在濃度差也發(fā)生滲透作用,剛開始導(dǎo)致水柱b升高,當(dāng)半透膜兩側(cè)的水分子達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡后,葡萄糖也能透過(guò)半透膜,并且也要在半透膜兩側(cè)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,所以使水柱b又下降。解析:圖甲中半透膜兩側(cè)是清水和淀粉溶液,存在濃度差,發(fā)生滲透2.如圖所示,溶液X中含有綠色染料,溶液Y中含有紅色染料,溶液Z中含有藍(lán)色染料。實(shí)驗(yàn)開始時(shí),兩支漏斗中溶液液面的高度一樣。10min后觀察的結(jié)果是:溶液X液面上升,溶液Y液面下降;溶液X中只有綠色染料,溶液Y中含有了紅色和藍(lán)色染料,溶液Z中含有了綠色和藍(lán)色染料。下列有關(guān)描述中,正確的是(

)A.溶液Z的濃度最大B.溶液X的濃度最大C.溶液Y中的溶質(zhì)分子能夠通過(guò)半透膜進(jìn)入溶液X中D.溶液X中的溶質(zhì)分子不能夠通過(guò)半透膜進(jìn)入溶液Z中B2.如圖所示,溶液X中含有綠色染料,溶液Y中含有紅色染料,溶解析:由題意可知,10min后溶液X液面上升,表明Z中的溶劑進(jìn)入了X,溶質(zhì)沒(méi)有進(jìn)入X,溶液X濃度大于溶液Z;溶液X液面上升而Y卻下降,說(shuō)明X的濃度最大,滲透壓最大;溶液X中只有綠色染料,溶液Y中含有了紅色和藍(lán)色染料,溶液Z中含有了綠色和藍(lán)色染料,表明溶液Z中的溶質(zhì)分子能夠通過(guò)半透膜進(jìn)入溶液Y,溶液X中的溶質(zhì)分子能夠通過(guò)半透膜進(jìn)入溶液Z。解析:由題意可知,10min后溶液X液面上升,表明Z中的溶3.圖甲為滲透作用裝置吸水示意圖,圖乙表示圖甲中液面上升的高度與時(shí)間的關(guān)系,圖丙表示成熟植物細(xì)胞在某外界溶液中的一種狀態(tài)(此時(shí)細(xì)胞有活性)。下列相關(guān)敘述中錯(cuò)誤的是(

)A.圖甲中的滲透作用發(fā)生需要兩個(gè)條件:有半透膜c及a與b之間具有濃度差B.圖乙中液面不能一直上升的原因是半透膜兩側(cè)的溶液濃度相等C.圖丙中③④⑤組成原生質(zhì)層D.如果丙細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞壁支持,置于清水中也會(huì)發(fā)生吸水漲破的現(xiàn)象B3.圖甲為滲透作用裝置吸水示意圖,圖乙表示圖甲中液面上升的高解析:圖乙表示的是圖甲中液面上升的高度與時(shí)間的關(guān)系,液面不再升高時(shí),通過(guò)半透膜進(jìn)出滲透裝置的水分子相等,這時(shí)液體壓強(qiáng)和濃度差的作用達(dá)到了平衡的狀態(tài),但b溶液的濃度應(yīng)大于a溶液的濃度。解析:圖乙表示的是圖甲中液面上升的高度與時(shí)間的關(guān)系,液面不再主題二植物細(xì)胞的失水和吸水實(shí)驗(yàn)分析教師參考問(wèn)題引領(lǐng):1.本實(shí)驗(yàn)為什么選擇紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞?2.植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及其注意事項(xiàng)是什么?3.質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)有哪些方面的應(yīng)用?主題二植物細(xì)胞的失水和吸水實(shí)驗(yàn)分析高中生物第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例ppt課件新人教版必修13.實(shí)驗(yàn)操作中注意的問(wèn)題(1)實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵之一是實(shí)驗(yàn)材料的選擇。要選取成熟的、液泡帶有一定顏色的植物組織進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。例如,以紫色洋蔥鱗片葉外表皮為材料就是因?yàn)槠湟号莩首仙?便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。若以根尖成熟區(qū)的細(xì)胞為材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)也會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象,但因液泡無(wú)色,不易觀察液泡大小的變化。(2)選用的蔗糖溶液濃度要適宜。濃度過(guò)低,不足以引起質(zhì)壁分離或質(zhì)壁分離所需時(shí)間過(guò)長(zhǎng);濃度過(guò)高,則造成植物細(xì)胞失水過(guò)多、過(guò)快而死亡。3.實(shí)驗(yàn)操作中注意的問(wèn)題高中生物第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例ppt課件新人教版必修1高中生物第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例ppt課件新人教版必修1【典例2】將某植物細(xì)胞置于大于該細(xì)胞細(xì)胞液濃度的硝酸鉀溶液中,一段時(shí)間后在顯微鏡下觀察該細(xì)胞未發(fā)生質(zhì)壁分離,其原因可能是該細(xì)胞(

)①是死細(xì)胞②是根尖分生區(qū)細(xì)胞③大量吸水④大量失水⑤質(zhì)壁分離后又自動(dòng)復(fù)原A.③④⑤ B.①②③ C.①②⑤ D.②③⑤【典例2】將某植物細(xì)胞置于大于該細(xì)胞細(xì)胞液濃度的硝酸鉀溶液答案:C答案:C方法透析判斷細(xì)胞能否發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原的規(guī)律(1)從細(xì)胞角度分析:①死細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞及未成熟的植物細(xì)胞不發(fā)生質(zhì)壁分離;②具有中央大液泡的成熟植物細(xì)胞可發(fā)生質(zhì)壁分離。(2)從溶液角度分析:①在一定濃度、溶質(zhì)不能穿膜的溶液中發(fā)生質(zhì)壁分離;②在一定濃度、溶質(zhì)可穿膜的溶液中先發(fā)生質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原;③在高濃度溶液中可發(fā)生質(zhì)壁分離,但不會(huì)發(fā)生復(fù)原。方法透析判斷細(xì)胞能否發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原的規(guī)律備選例題在“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”實(shí)驗(yàn)中,對(duì)紫色洋蔥鱗片葉外表皮臨時(shí)裝片進(jìn)行了三次觀察(如下圖所示)。下列有關(guān)敘述正確的是(

)A.第一次觀察時(shí)容易看到紫色中央液泡和較大的無(wú)色細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)區(qū)域B.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)胞的角隅處C.吸水紙的主要作用是吸除滴管滴加的多余液體,以免污染鏡頭D.為了節(jié)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間,通常可以省略第一次顯微觀察步驟B備選例題B解析:第一次觀察時(shí)容易看到紫色大液泡,不能看到無(wú)色細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)區(qū)域;紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞質(zhì)壁分離首先發(fā)生在細(xì)胞的角隅處;吸水紙的主要作用是吸引液體在蓋玻片下移動(dòng),使植物細(xì)胞完全浸在液體中;第一步的觀察現(xiàn)象要作為對(duì)照,因此不可以省略第一次顯微觀察步驟。解析:第一次觀察時(shí)容易看到紫色大液泡,不能看到無(wú)色細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C

C2.質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)可以說(shuō)明或證明下列中的哪項(xiàng)(

)①植物細(xì)胞的死活②原生質(zhì)層的伸縮性比細(xì)胞壁的伸縮性大③當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí),細(xì)胞滲透失水;反之,細(xì)胞則滲透吸水④原生質(zhì)層具有選擇透過(guò)性⑤細(xì)胞壁的主要成分是纖維素A.①③④⑤ B.①②③④ C.②③④⑤ D.①④⑤解析:待測(cè)細(xì)胞能發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原,說(shuō)明細(xì)胞是活細(xì)胞,如不發(fā)生質(zhì)壁分離,說(shuō)明植物細(xì)胞失去活性。成熟的植物細(xì)胞之所以能發(fā)生質(zhì)壁分離,原因之一是原生質(zhì)層的伸縮性比細(xì)胞壁的伸縮性大。當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí),細(xì)胞滲透失水,發(fā)生質(zhì)壁分離,當(dāng)外界溶液濃度低于細(xì)胞液濃度,細(xì)胞則滲透吸水,發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原。原生質(zhì)層包括細(xì)胞膜、液泡膜以及之間的細(xì)胞質(zhì),具有選擇透過(guò)性,相當(dāng)于半透膜。質(zhì)壁分離和復(fù)原不能證明細(xì)胞壁的成分,用纖維素酶可去除細(xì)胞壁,說(shuō)明細(xì)胞壁的主要成分是纖維素。B2.質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)可以說(shuō)明或證明下列中的哪項(xiàng)()3.下圖是植物細(xì)胞某種生理實(shí)驗(yàn)過(guò)程的圖解:(1)甲方所示細(xì)胞為

過(guò)程,乙方所示細(xì)胞為

(填“失水”或“吸水”)過(guò)程。

(2)該細(xì)胞的原生質(zhì)層包括

(填標(biāo)號(hào))部分。

(3)進(jìn)入1和4的物質(zhì)分別是

和

。

(4)該細(xì)胞的失水或吸水,主要取決于

(填標(biāo)號(hào))與外界溶液的濃度差。

(5)如果農(nóng)民施肥后發(fā)現(xiàn)有“燒苗”現(xiàn)象與圖中

(填“甲”或“乙”)過(guò)程相似。

3.下圖是植物細(xì)胞某種生理實(shí)驗(yàn)過(guò)程的圖解:解析:(1)甲方細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離過(guò)程,細(xì)胞失水,乙方細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原,說(shuō)明細(xì)胞吸水。(2)原生質(zhì)層包括細(xì)胞膜、液泡膜和兩層膜間的細(xì)胞質(zhì),即2、3、