广东省高一生物必修一 第四章《细胞的物质输入和输出》全套教案

1、4.1 物质跨运的例教学目标与要求： 知与技会描述出半透膜的特征；能够说出渗透作用的概念及发生的条件；解释动物细胞膜是半透膜；进行有关渗透作用的简 实验设计。 过与方尝试进 行自学习和合作 学。运用生物学知识解决社会生活中一些实际问题。运用互联网、图书、杂志进行资料的收集和整理。 情态度价观通过进行问题探讨中的问题，逐渐养成积极思考，主动探究，合作交流的学习态 度；通过对红细胞吸水与失水案例的学习，体验科学探究的一般过程。教学重难点：一、教重点1. 举说出细胞膜是选择透过性膜，相当于半透膜。二、教 学难尝试提出问题、做出假设；动物细胞吸水和失水的实验方案设计。教过设：一、 现目标（3 分钟）会

2、描述出半透膜的特征；能够说出渗透作用的概念及发生的条件； （3）解释动物细胞膜是半透膜；（4）进行有关渗透作用的简 实验设计； （5）认可细胞膜具有选择透过性。二、达成目标（ 第一课时 分钟第二课时 分钟）引言：细胞是一个开放的系统，每时每刻与环境进行着物质的交换，物质的进进出 出都要细胞的边界细胞膜。这一节课我们共同来探究水分进出细胞的情况。首先我们来探究渗透现象。第 1 时（一渗透现象题探讨：演示渗透作用实验”介绍实验装置，指导观察实验结果。在屏幕上打出渗透现象示意图提问：漏斗管内的液面为什么会升高？如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖

3、溶液，结果会怎样？学生讨论总结。教师归纳讲述：半透膜的特性：水分子等小分子可以通过，蔗糖等大分子则不能通过。渗透作用的概念：渗透作用是指水分子或其它溶剂分子通过半透膜的扩散。发生渗透作用的条件：一是具有半透膜，二是半透膜两侧的溶液有浓度差。原理：当溶液浓度 ，水分子就 过半透膜由 B 流向 A当溶液浓度 ， 水分子就通过半透膜由 A 向 B；当溶液浓度 AB 时，则处于动态平衡。渗透作用的结果：水分子可以通过半透膜进行双向扩散。从宏观观察，水分是由低浓 度溶液流向高浓度溶液，直到达到动态平衡。（二动物细胞的吸水和失水1、请同学回忆细胞膜制备的实验。分析“水分进出哺乳动物红细胞”的实验现象。在屏

4、幕上打出“水分进出哺乳动物红细胞的状况”示意图。2、请同学思考并讨论红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中所说的半透膜？当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水 涨破吗？红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？学生讨论总结教师归纳讲述动物细胞的吸水：外界溶液浓度小于细胞的浓度。动物细胞的失水：外界溶液浓度大于细胞 浓度。动物细胞既不吸水也不失水：外界溶液浓度等于细胞的浓度。动物的细胞膜相当于半透膜（三 、尝试提出问题，作出假设1、请学生察图 P 成熟细 模 图，并阅读图左有关内容概括出：成熟的植物细胞中央有大液泡。原生质层：细胞膜和液泡膜以及两膜之

5、间的细胞质。2、教师讲进行科学探究的方式多种多样。一般来说，探究一般方法和基本步骤是：观察现象， 提出问题做出假设设计实验开展实验分析结果，得出结论表达与交流3、组织引学生观察现象，尝试提出问题，做出假设屏幕上打出“爱因斯坦曾说过：提出一个问题比解决一个问题更重要”观察现象：让学生回忆日常生活的现象：白菜剁碎准备做馅时常常要放一些盐。稍等一会儿可见有水分渗出失水）农作物施肥过多会造成烧苗失水）蔫了的青菜放入清 水中浸泡一会儿，菜叶变得硬挺起来（吸水）老师展示课前准备好的萝卜条吸水和失水实验。介绍实验过程。展示实验结果。 提出问题：请同学们结合一些吸水和失水现象，深入思考提出想探究的问题，并与本

6、小组同学 交流。最终确定有探究价值的问题。例：一位同学提出： “植物细胞会出现失水的情况吗？ 另一位同学提出： 植物细胞 在什么情况下会失水？”通过讨论，大家认为植物细胞会不会失水，现象中很明显，第二 个问题更有探究价值。作出假设根据已有的知识和生活经验，对提出的问题作尝试性的回答，也就是作出假设。 例如某小组提出的问题是原生质层相当于一层半透膜吗？针对这一问题他们作出的假设是“原生质层相当于一层半透”他们的理由是植物细胞膜和液泡膜都是生物膜，它们具有红细胞的细胞膜基本相同的化学组成和结构；做菜馅时因为放了盐，菜 中的水分大量流出，这与红细胞失水很相似。设计实验：你所作的假设即使是有依据的，也

7、仅仅是一种推测。这种推测是否正确， 还需要实验来检测 P 参考案例）进行实验：按照实验方案认真操作，仔细观察，将每一步的观察结果记录下来。例如， 上面的实验方案结果如下：细 胞 大中央液泡大小蔗糖溶液 变小原生质层的位置小原生质 脱离细 胞 基 本 不壁变逐渐恢复原来大原生质 恢复原 来 基 本 不清水小位置变分析结果，得出结论 析结果与你的预期是否吻合，是否支持你的假设，最后得到实验结论。例如，上面的实验结果与预期基本是吻合的，由于植物细胞有细胞壁，且原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性，所以植物细胞不会有明显的缩小和膨胀，但出现了原生质层与细胞壁的分离和复原。由此，我们可以获得结论，原生质层

8、相当于一层半透膜。 表达和交流将本小组探究的问题、过程、结果和结论与其他小组交流，听取他们的质疑并进行 解释。如果有必要，对本小组的实验方案进行修改。进一步探究植物细胞会由于过多吸水而涨破吗？（不会，因为植物细胞有细胞壁）第 2 时引言：在上一节课中，我们学习了进行探究性实验的一般方法和基本步骤，并且一 起分析了“细胞什么情况下会失水什么情况下会吸水的实验设计今天我们就来动手 做这个探究实验。（一探究植物细胞的吸水和失水1、学生实，教师指导大家课前已经做了预习，实验器材已经发放到大家的桌面上了，下面可以开始动手 实验注意以下几点：加蔗糖溶液时不要污染了显微镜。如果你从盖玻片左侧加蔗糖溶液，接下

9、来加清水时应从右侧加入。如实记录 验结果，并完成实验评价 （见评价方案实验时间为 25 钟，实验结束后要 洗和整理实验用具。学生进行实验，老师旁边指导，将实验效果特别好的装片拿到教师显微镜下并通过 显微镜投影投放到大屏幕上展示出来。2、分析实结果，得出结论下面我们看一组同学的实验结果记录，它能否证明我们最初的假设是正确的呢？细 胞 大中央液泡的大小原生质层的位置小0.3g/mL 蔗糖溶液变小逐渐恢复原来的大脱离细胞壁逐渐恢复原来的位基 本 不变基 本 不清水小置变学生：可以，很明显细胞在 0.3g/mL 蔗糖溶液下因失水发生了质壁分离，而在清水中因 吸水发生了质壁分离的复原。教师：大家想想，假

10、如没有细胞壁，实验结果会有什么不同，你会联系到之前我们讲的 一个什么实验？22学生：细胞会发生破裂，就像之前学的用哺乳动物的红细胞制备细胞膜的实验，红细胞 没有细胞壁，吸水以后会发生破裂。教师：很好，其实动物细胞也会发生失水和吸水。3、教师归讲述植物细胞的吸水和失水细胞壁：全透性结构细胞膜原生质层： 细胞质液泡膜条件：成熟植物细胞具有中央液泡具选择透过性，相当于半透膜验证 （ ）当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞通过渗透作用失水，发生质壁分 离现象。（2）将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中，此时细胞液的浓度高于外界清水， 植物细胞就吸水，发生质壁分离复原现象。（二物质跨膜运输的其他实例1

11、、细胞的水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程。其他物质的跨膜运输 是怎样的呢？料分析看 P63P64 相关内容讨论有关问题讨论问题：、水稻培养液里的 2和 Mg浓度为什么会增高？不同作物对无机盐的吸水有差异吗？水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其他物质的跨膜运输也是这样的吗？细胞对物质的吸收有选择吗？如果有，这种选择性有普遍性吗？学生讨论回答。2、教师归讲述（1）从以上实例可以看出，物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的，而且细胞对于物质的输入和输出有选择性。可以说细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，这种膜可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则

12、不能通过。生物膜的这一特性，与细胞的生命活动密切相关，是活细胞的一个重要特征。（2）成熟的植物细胞的吸水和失水植物细胞的结构特点：细胞壁：全透性细胞膜：选择透过性细胞质：内有大液泡大液泡：里面的液体称细胞液原生质层：相当于一层半透膜注意：液泡形成以后，细胞主要靠渗透作用吸水。植物细胞是一个渗透系统。 细胞液浓度外界溶液浓度，吸水。细胞液浓度外界溶液浓度，失水。（3）质壁分离及质壁分离复原实验的应用有哪些？说明原生质层是选择透过性膜，成熟的植物细胞处于一定浓度的溶液中构成了渗透系 统。判断植物细胞的死活。只有活细胞的原生质层才是半透膜，才有质壁分离现象，如细 胞死亡，原生质层的结构破坏，半透膜性

13、质消失，不能产生质壁分离现象。测定细胞液的浓度。原生质层相当于一层半透膜，所以水分子可以自由通过，而蔗糖等大分子物质却不能通过。将细胞放入具有浓度梯度的一系列蔗糖溶液中，观察细胞 质壁分离的情况，即可测定该细胞的浓度范围。 光镜下观察细胞膜。正常植物细胞膜很薄，又紧贴细胞壁，不易看到，质壁分离后， 原生质层的最外面即为细胞膜。二、 馈目标（ 第一课时 分钟第一课时第二课时 分钟）1、判断下表述是否正确水分进出细胞取决于细胞内外液体的浓度差 （ ）小分子物质都能通过细胞膜，大分子物质则不能 （ ）2、c 表示某植物体的三个相邻的细胞，它们的细胞液浓度为 b3、盐碱地种植物，其出苗率和成活率均较低

14、，原因是A、土壤液的 PH 太小B、土壤中缺少氮肥C、土壤溶液的浓度高于细胞液的浓度 D、土壤溶液的浓度低于细胞液的浓度4向猪膀胱注入 的蔗糖溶液紧入口然后将其浸入 0.05g/mL 的蔗糖溶液中， 每隔半小时称一次重量（下列坐标图中能正确表示测定结果的是第二课时1渗透作的发生必须具备的两个条件：2细胞的水和失水当外界溶液的浓度大于细胞质的浓度时，动物细胞 ，而植物细胞则 ，因为植物细胞有 。当外界溶液的浓度小于细胞质的浓度时，动物细胞 ，植物细胞 。植物细胞的结构与动物细胞有明显的区别，成熟的植物细胞由于有占据了细胞的大部分空间，将细胞质挤成一薄层，所以细胞内的液体环境主要指 的 。原生质层

15、包括 、 。 3探究：物细胞的吸水和失水探究实验的一般步骤：提出问题 。 植物细胞的原生 层相当于一层 。当小于的浓度时，细胞失水，由于原生质层比细胞壁的伸缩性 ，因而会出现 的现象，反之，则会出现 。4物质跨运输的其他实例细胞的 水和失水是水分子 不都是运输的过程。而物质跨膜运输并的，而且是细胞对于物质的输入和输出有 。可以说细胞膜和其他生物膜都是 ，这种膜可以让 过，一些自由通和则不能通过。也可以通过，而其他的 、和板书设计第 1 物质跨膜运输的实例一、渗透现象半透膜的特性渗透作用的概念渗透作用的条件渗透作用的原理二、动物细胞的吸水和失水1、动物细的吸水：外界溶液浓度小于细胞的浓度动物细胞

16、的失水：外界溶液浓度大于细胞的浓度 2、动物的胞膜相当于半透膜三、尝试提出问题，作出假设 1、成熟的物细胞的特点成熟的植物细胞中央具有大液泡 原生质层2、探究 一般步骤观察现象；提出问题；作出假设；设计实验；开展实验；记录结果；分析结果，得出结论；表达与交流。动物细胞的吸水与失水：外界溶液浓度较高时：失水皱缩外界溶液浓度较低时：吸水膨胀甚至涨破 相同时：动态平衡细胞壁：全透性结构原生质层：选择透过性植物细胞的吸水和失水细胞液：具有一 浓度 条件：同动物细质壁分离和复原实验及结论物质跨膜运输的其他实例：植物细胞吸收矿质元素 1、现象：胞吸水和吸收无机盐离子速度不一样。 2、结论：（1）细胞吸水与

17、吸收无机盐是两个相对独立的过程。 （2）生物膜是一种选择透过性膜（功能特性教学后记（即教学实施情况总结分析，在课程结后填写）4.2 生物的动嵌型教学目标与要求：知目（1）简述生物膜的结构。 过与方尝试进行自主学习和合作 学。运用互联网、图书、杂志进行资料的收集和整理。 情态度价观(1) 探讨在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步所起的作用。(2) 探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点。 教学重难点：1教学重（1）流动镶嵌模型的基本内容。2教学难（1）探讨建立生物膜模型的过程 如何体现结构与功能相适应的观点。教过设：三、 现目标（1 分钟）简述生物膜的结构。二、达成目标（37

18、 分钟）问题探讨 据结构与功能相适应的观点分析，用哪种材料做细胞膜，更适于体现细膜的功能？你还能想出更好的材料做细胞膜吗？学生讨论回答讲授新课科学家怀着对物质跨膜运输现象产生的疑问，开始对生物膜结构的漫长探索，让我们重温一下段历程。（一）对生物膜结构的探索历程设问 1：一种物质或物体结构，实际上是指其组成成分之间的组合形式。比如细胞的结构是指细 膜、细胞质、细胞器和细胞核之间的组合形式，氨基酸的结构是指组成它的各种原子之间的组合形式。要弄清一种物质或物体的结构，首先要弄清其组成成分。那么，细胞膜的组成成分是 么呢？（介绍欧文顿的实验和推论）对膜的研究为什么是从生理功能入手呢？（主要限于当时的条

19、件）设问 2：欧文顿的推论是正确呢？细胞膜中除含有脂质外，还有没有其他成分呢？（介绍科学家的化学分析结果，指出膜主要由脂质和蛋白质组成；分析假说是如何提出的，假说与观察和验证据的关系）设问 3脂质和蛋白质是怎样形成的呢？（介绍两位荷科学家的实验，分析脂双层这一结论的由来）设问 4蛋白质位于脂双层的什么位置呢？（简介 20 世 40 代的推测和罗伯特森 9 年出的“三明治结模型）指出“三明治结模型的不足，说细胞膜不应是静态的刚性的结构，而应当是动态的弹性的结构。设问 5：有什么证据证明胞膜中的物质是不断运动的呢？（重点介绍荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞膜具有流动性；并讨论技术的进在细

20、胞膜研究中的作用，强化结构与功相适应的观点）（二）流动镶嵌模型的基本内容教师呈现 P68 生物膜的结构模型示意图述动镶嵌模型的基本内容磷脂双分子层构成了膜的基本支架。蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层，有的横跨整个双分子层。在细胞膜的外表有一层糖蛋白，叫糖被。与细胞识别，信息交流有。具一定的流动性（三）总结：重点总结生物膜流动镶嵌模型的基本内。反馈目标（ 分钟）1对生物结构的探索历程：19 纪末，欧文顿提出：膜是由 20 纪初，分析表明，膜的主要成分是组成的。和 。1925 ，荷兰科学家用从人的红细胞中提取脂质在界面上铺展成单层，测得单分子层的面积恰好是红细胞

21、的细胞膜中的脂质必然排列为 。 1959 ，罗伯特森在电镜下 到细胞膜清晰的20 纪 60 代以后，对细胞膜是静态的观 提出质疑。倍。由此得出结论：的三层结构。1970 ，人鼠细胞融合实验表明：细胞膜具有性。1972 ，由和提出模型。2流动镶模型的基本内容：基本支架： （具有 生物膜的结构蛋白质： （也可以运动）板书设计第 2 节 生膜的流镶嵌模型一、对生物膜结构的探索历程19 世末，欧文顿提出：膜是由脂质组成的。20 世初，对膜化学分析：膜是由脂质和蛋白质组成的。1925 年兰科学家提出：膜中的脂质分子排列为连续的两层。1959 年伯特森提出膜的静态结构。1970 年出膜具有流动性。1972

22、 年出流动镶嵌模型。二、流动镶嵌模型的基本内容膜的成分 的基本支架膜的结构特点膜的功能特性性）教学后记（即教学实施情况总结析，在课程结束后填写）4.3 物质跨运的式教学目标与要求： 知与技说出物质进出细胞的方式进行图表数据的解读 过与方运用类比和对比的方法进行学习和分析，抓住关键，掌握本质。运用表格的方式进行 总，简洁了。 情态度价观本节情感、态度和价值观的教学价值方面不太明显，主要强调积极思考，主动解决。教学重难点：一、教重点（1）物质进出细胞方式：自由扩散、协助扩散、主动运输。 （2）胞吞和胞吐二、教 学难点主动运输教过设：四、 现目标（3 分钟）（1） 掌握物质跨膜运输的方式 （2） 理

23、解两种被动运输的异同 （3） 区别主动运输和被动运输二、达成目标（ 第一课时 分钟第二课时 分钟）回顾上节 知识点由人工膜的物质进出特点通过提问引导学生度物质跨膜 输方式的探讨。同时图片展示人工膜跨膜运输方式模式图。的。通过课件、举例和提问引导学生描述自由扩散和协助扩散的概念和特点。通过课件或彩图引导学生比较协助扩散 自由扩散，从而理解被动运输的特点。组织学生阅读教材，通过图表引导学生分析一些离子进出细胞的时候可能是逆着物质相对含量梯度进行通过课件引导学生描述主动运输的概念和特点。通过教师的提问启发引导学生理解主动 输的生物学意义。组织学生阅读教材，通过引导学生认识胞吞胞吐的特点并举例说明胞吞

24、胞吐的生物学意义。 以 表格的形式总结本节课的内容自由扩散协助扩散主动运输运输方向特点实例五、 馈目标（ 第一课时 分钟第二课时 分钟）1.下图是依据某种生物的细胞对甲、乙两种物质的吸收速率与该物质浓度的关系绘制成 的曲线,仔细分析 ,你认为下列四种说法中正确的是 )A. 甲物质进入细胞的方式是主动运输 ,乙物质进入细胞的方式是自由扩散 甲物质进入细胞的方式是自由扩散 , 物质进入细胞的方式是主动运输或协助扩散 C.乙醇进入细胞的方式与乙物质相同 D.K进入细胞的方式与甲物质相同2. 对物质出入细胞的方式中 需载体蛋白的协助 , 而不需要能量的运输方式 , 列正确 的是( )A.自由扩散 B.协助扩散 利用细胞膜的流动性 利用细胞膜识 别功能 脂质或脂溶性物质如甘油脂 酸维生素 D 等穿过细胞膜时,其扩散速度