高中生物《 4.1 物质跨膜运输的实例》学案 新人教版必修1.doc

人教版 必修一 4.1 物质跨膜运输的实例 学案【高效导航】举例说出细胞膜是选择透过性膜尝试从生活现象中提出问题、作出假设、验证假设总结关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作2.重点：举例说出细胞膜是选择透过性膜，相当于半透膜。3.难点：尝试提出问题，作出假设。 “看”知识经纬 “导”自主预习一、细胞的吸水和失水1.原理：渗透作用。该作用必须具备两个条件：（1）具有 ；（2）半透膜两侧溶液具有 。2动物细胞的吸水和失水当外界溶液的浓度比细胞质的浓度低时，细胞 ；当外界溶液的浓度比细胞质的浓度高时，细胞 ；当外界溶液的浓度与细胞质的浓度相等时，水分进出细胞处于 。3植物细胞的吸水和失水(1)结构基础细胞吸水和失水的物质基础：植物细胞内有 ，其内含有 ，使细胞内部具有一定的浓度；细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的 相当于一层 。此外，植物细胞具有 ，是全透性的。(2)质壁分离细胞的质壁分离是指 的分离。4探究实验：植物细胞的吸水和失水(1)探究实验的一般步骤包括： 、 、 、进行实验、分析结果得出结论、表达和交流、进一步探究。 (2)半透膜是指某些物质可以透过，而另一些物质不能透过的一层薄膜。它往往是只能让 物质透过， 物质不能透过，不具有 。(3)渗透装置需要的条件： 溶液之间具有一定的 。(4)植物细胞发生质壁分离和复原的条件：一是具 ；二是 和 具有浓度差。二、物质跨膜运输的其他实例 1选择透过性(1)物质跨膜运输并不都是 的，而且细胞对于物质的 具有选择性。(2)细胞膜和其他生物膜都是 膜。这种膜可以让 自由通过，一些 也可以通过，而其他的 则不能通过。这些膜具有选择透过性的根本原因在于这些膜上具有运载不同物质的 。2实例:植物对ca2、mg2和si4的吸收，人体甲状腺滤泡上皮细胞对碘的吸收等。“学”互动探究探究一 渗透现象与细胞吸水和失水阅读课本60-61页资料分析，小组讨论回答下列问题：1.为什么说原生质层相当于半透膜？提示：2.渗透作用与植物细胞的吸水和失水比较提示：渗透作用模型成熟的植物细胞与外界溶液形成渗透系统图解基本条件半透膜、浓度差原生质层选择透过性膜浓度差细胞液与外界溶液之间的浓度差值原理水分子通过半透膜的扩散作用水分子通过原生质层在细胞液与外界溶液之间发生扩散水扩散方向低浓度溶液高浓度溶液【经典回眸】喝高浓度的果汁根本不能解渴，其原因是 ()a高浓度的果汁中含水少 b细胞失水c细胞吸水不足 d不能吸收果汁【解析】当外界溶液浓度大于细胞质浓度时，会使细胞出现失水现象。答案：b【变式训练】1.某植物相邻的三个细胞a、b、c按右图方式排列，其细胞液浓度为abc，这三个细胞间水分渗透的方向为()a. 水分渗透方向为从abcb. 水分渗透方向为从cbac. 水分渗透方向为bc、ba、cad. 水分渗透方向为cb、ba、ca探究二 探究植物细胞的吸水与失水实验阅读课本61-63页，小组讨论回答下列问题：如何设计实验来探究质壁分离和复原的过程？提示：1提出问题：原生质层相当于一层半透膜吗？2作出假设：原生质层相当于一层半透膜。3实验原理(1)原生质层的伸缩性比细胞壁伸缩性大。(2)当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，原生质层收缩进而质壁分离。(3)当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞吸水，使质壁分离复原。4实验步骤及现象制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片5预期结果中央液泡大小原生质层的位置细胞大小蔗糖溶液变小原生质层脱离细胞壁基本不变清水逐渐恢复原来大小原生质层恢复原来位置基本不变6.实验现象(1)质壁分离首先从细胞的每个角开始。(2)对于液泡：颜色由浅变深；大小由大变小。当细胞液浓度与外界溶液浓度相等时，细胞不再发生质壁分离。此时，细胞液浓度最大。 7实验分析-质壁分离的原因8实验结论原生质层相当于一层半透膜，成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用：当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离；若再使外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原。【经典回眸】以紫色洋葱鳞茎表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象，下列叙述错误的是 ()a在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小b滴加30%的蔗糖溶液比10%蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短c发生质壁分离的细胞放入清水中又复原，说明细胞保持活性d用高浓度的nacl溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离 【解析】当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞发生渗透失水，液泡体积变小，原生质层与细胞壁逐渐分离。质壁分离的速度与外界溶液浓度大小有关，外界溶液浓度越大，质壁分离所需时间越短。质壁分离及其复原是活细胞具有的现象，细胞死亡后，原生质层失去选择透过性，不再发生质壁分离及复原现象。高浓度的nacl溶液浓度大于细胞液浓度，可发生质壁分离现象。 答案： d【变式训练】2. 在马铃薯中用打孔器打出两圆柱体块p和q，p在蒸馏水中放1h，q在与马铃薯细胞液等渗的盐溶液（即细胞液的浓度等于外界盐溶液的浓度）中放1h，测定处理的圆柱体是否与原来的孔刚好合适 ()ap不合适，但q刚好合适bp不合适，q也不合适cp和q都精确的合适dp精确的合适，q不精确的合适探究三 物质跨膜运输的其他实例阅读课本63-64页，小组讨论回答下列问题：是不是所有物质都像水分子一样顺着相对含量的梯度跨膜运输？物质跨膜运输有什么特点？提示：1实验表明，除水以外的其他物质也可以进行跨膜运输，有的是顺相对含量梯度，如co2、o2、甘油、乙醇等；有的不是顺相对含量梯度，如na、k、氨基酸等。而且不同植物对同一种无机盐离子及同一植物对不同无机盐离子的吸收不同，说明细胞膜对无机盐离子等的吸收具有选择性。植物细胞在同一时间吸收无机盐离子和吸收水的量不同，即吸收无机盐和吸收水是两个相对独立的过程。2.物质跨膜运输的特点(1) 活细胞的细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，它的选择透过性主要表现在：水分子可以自由通过。被细胞选择吸收的离子和小分子也可以通过。不被细胞选择吸收的离子和小分子、大分子不能通过细胞膜。（2）物质通过生物膜的跨膜运输，有的是顺相对含量梯度的，有的是逆相对含量梯度的。（3）细胞膜不仅仅是半透膜，还是选择透过性膜。细胞对于物质输入和输出及选择性是通过细胞膜实现的。【经典回眸】用完全培养液在两个相同容器内分别培养水稻和番茄苗，一段时间后，测定培养液中各种离子与实验开始时各种离子浓度之比如图所示。该实验的结果不能说明（ ）a、不同植物对各种离子的需要量是不同的b、与番茄相比，水稻对si4需要量大，对ca2需要量小c、水稻细胞吸水的相对速度比吸收mg2、ca2快d、植物对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓度有关【解析】由坐标图可读取的主要信息有：培养水稻和番茄苗的原培养液中各离子浓度相同；图中数据是试验后离子浓度与实验前同种离子浓度之比，比值越大，说明该离子吸收量越少，反之越大。从图中可以看出，不同植物对同一无机盐离子、同一植物细胞对不同无机盐离子的吸收均有差异，这说明植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有选择性，这些与植物生命活动的需要有关，而与溶液中离子的浓度无关。还可以看出水稻吸收mg2、ca2的相对速度比吸收水的速度小，从而造成培养液中ca2、mg2浓度上升，说明植物细胞在同一时间吸收无机盐离子和吸收水的量不同，即吸收无机盐和吸收水是两个相对独立的过程。答案：d【变式训练】3.细胞膜及其他生物膜，可以让水分子自由通过，而不让蛋白质自由通过，这说明 ()a细胞内对水的需求量大b细胞内能合成蛋白质c生物膜具有选择透过性d活细胞从外界吸收物质具有灵活性变式训练参考答案：1.d 2.a 3.c “思”课堂小结同学们，通过这节课学习，你有哪些收获和体会，存在哪些疑问，请把它填在下面的表格中，以便及时总结、弥补知识缺漏，不吃夹生饭，不做欠账人。收获内容疑点内容 “练”课堂自测1人体红细胞呈两面凹的圆饼状，具有运输氧气的功能。将人体红细胞分别放在甲、乙、丙三种不同的液体中。一段时间后可能出现的现象是()a甲中的涨破，乙中的维持原状，丙中的皱缩b甲中的维持原状，乙中的涨破，丙中的皱缩c甲中的维持原状，乙中的皱缩，丙中的涨破d甲中的皱缩，乙中的维持原状，丙中的涨破2. 利用高浓度盐水可杀菌防腐，如腌制的咸肉能存放很长时间，其原因是 ()a. 盐水中的氯离子有杀菌作用b. 高浓度盐水中的ph不适于腐生菌类生长c. 水分不足，菌类不能生存d. 渗透作用的结果使细菌细胞失水死亡3利用紫色洋葱或紫鸭趾草做植物细胞质壁分离和复原实验的优点是 ()a细胞壁呈紫色，便于观察b原生质层呈紫色，便于观察c液泡呈紫色，便于观察d细胞质呈紫色，便于观察4.观察在0.3g/ml蔗糖溶液中的