山东省德州市高中生物《4.1 物质跨膜运输的实例》学案 新人教版必修1

1 山东省德州市高一生物山东省德州市高一生物 4 1 4 1 物质跨膜运输的实例物质跨膜运输的实例 学案学案 新人教版新人教版 必修必修 1 1 学习目标学习目标 1 举例说出细胞膜是选择透过性膜 2 进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作 学习重点 学习重点 举例说出细胞膜是选择透过性膜 学习难点 学习难点 细胞吸水和失水的原理 尝试提出问题 作出假设 自主学习自主学习 活动一 活动一 感受扩散与渗透 要求分析教材 P60渗透装置示意图 对比观察 讨论 总结 渗透作用是指水分子等溶剂分子透过 从相对含量 的地方向相对含量 的地方 低浓度溶液向高浓度溶液 的扩散 渗透作用发生的条件 具有 比较扩散与渗透 比较扩散与渗透 扩散扩散泛指物质从相对含量多的地方向相对含量少的地方运动 可以通过半透膜 也可以 不通过半透膜 如花香的飘散 蔗糖的溶解 氧气通过肺泡和毛细血管壁进入血液 甘油和脂肪酸被小肠上皮吸收等过程 习惯上一般相对于溶质而言 渗透渗透仅指指水分子等溶剂分子透过半透膜 从相对含量多的地方向相对含量少的地方 低浓度溶液向高浓度溶液 的扩散 如成熟植物细胞的吸水与失水 动物细胞的 吸水与失水等 活动二 活动二 探究细胞的吸水和失水 一 动物细胞的吸水和失水 感受实例 吃比较咸的食物时 例如食用腌制的咸菜 连续嗑带盐的瓜子等 口腔和唇 的黏膜会有干燥难受感觉 提出问题 动物细胞是一个渗透系统吗 动物细胞在什么情况下吸水或失水 作出假设 动物细胞是一个渗透系统 当细胞外界溶液的浓度大于细胞内的浓度时 细胞 会失水 当细胞外界溶液的浓度小于细胞内的浓度时 细胞会吸水 验证假设 回顾细胞膜获取实验 当外界溶液浓度比细胞质 当外界溶液的浓度比细胞质 当外界溶液的浓度与细胞质 的浓度 时 细胞 的浓度 时 细胞 浓度 时 水分进出细胞 处于 小结 动物细胞是一个 系统 其细胞膜相当于 细胞质是动物细胞内的液 体环境 当细胞内外的溶液出现浓度差时 就会发生细胞的吸水或失水 即 二 植物细胞的吸水和失水 2 细胞壁的特点 原生质层包括 细胞液是指 感受实例 把白菜剁碎准备做馅时 常常要放一些盐 过一段时间后也可见有水分渗出 对农作物施肥过多 会造成 现象 提出问题 植物细胞在什么情况下吸水或失水 原生质层相当于一层半透膜吗 作出假设 当植物细胞外界溶液的浓度大于细胞液的浓度时 细胞会失水 当植物细胞外界 溶液的浓度小于细胞液的浓度时 细胞会吸水 原生质层相当于一层半透膜 验证假设 植物细胞的质壁分离与复原实验 当 时 细胞失水 质壁分离 当 时 细胞吸水 质壁分离复原 得出结论 1 成熟植物细胞是一个严格的渗透系统 植物细胞的原生质层相当于一层 液泡内的液体就是细胞液 当 浓度小于外界溶液浓度时 细胞通 过渗透作用失水 细胞壁和原生质层发生分离 此现象称为 当 浓度小于外界溶液浓度时 细胞通过渗透作用吸水 细胞壁 和原生质层慢慢地恢复成原来的状态 此现象称为 2 植物细胞的质壁分离和复原证明水分子是可以出入细胞的物质 而且水分子进出细胞的 方向取决于 两侧溶液的浓度 细胞吸水和失水是水分子顺 进行 跨膜运输的过程 同时也证明细胞膜是 膜 因为 蔗糖分子并未像水分子 那样进出细胞膜 从而也可以此判断植物细胞的死活 活动三 物质跨膜运输的其他实例活动三 物质跨膜运输的其他实例 1 物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的 既有 梯度的 也有 梯度的 这取决于细胞生命活动的需要 即细胞对于物质的输入和输出有 由此可见 2 选择透过性膜的涵义 可以自由通过 也可以通 过 而细胞生命活动不需要的离子 小分子 大分子物质 知识总结知识总结 1 1 你认为选择透过性膜与半透膜有什么区别和联系 你认为选择透过性膜与半透膜有什么区别和联系 半透膜是指一些物质可以透过 另一些物质不能透过的多孔性薄膜 例如 玻璃纸 花生种皮 猪肠衣 鸡卵的卵壳膜 离体的膀胱膜 蚕豆种皮 鱼鳔 青蛙皮 火棉胶等 根据半透膜是否具有生命现象可分为生物膜和非生物膜 选择性透过膜是具有活性的生物膜 它对物质的通过既具有半透膜的物理性质 还具 有主动的选择性 如细胞膜 液泡膜 叶绿体膜等 因此 具有选择透过性的膜必然具有 半透性 而具有半透性的膜不一定具有选择性透过 活性的生物膜才具有选择透过性 2 2 植物细胞的吸水方式 植物细胞的吸水方式 植物细胞主要有三种吸水方式 即吸涨吸水 渗透吸水 代谢性 吸水 一般来说 细胞在形成液泡之前的吸水主要靠吸涨作用 如风干种子的萌发吸水 果 实种子形成过程的吸水 根尖分生区细胞的吸水等 都是靠吸涨作用 这种吸水方式的原 3 理是细胞中存在亲水性物质 如淀粉粒 纤维素 蛋白质等凝胶物质 吸涨作用大小与凝 胶物质亲水性有关 蛋白质 淀粉和纤维素三者的亲水性依次递减 所以含蛋白质较多的 豆类种子吸涨现象非常显著 例如桃 杏等植物播种前的 沙埋 处理 利用种子吸涨打 开人的颅骨研究中都是对这个原理的应用 成熟的植物活细胞具有大液泡主要靠渗透作用吸水 这也是植物吸水的最主要方式 渗透作用是指水分从水势高 浓度低 的系统通过半透膜向水势低 浓度高 的系统移动 的现象 其发生需要有两个条件 一是半透膜 一是半透膜两边有水势差 成熟的细胞含 有大液泡 液泡中有一定浓度的细胞液 液泡外是原生质层 在讨论细胞吸水时 常把它 当作一半透膜 这样一个细胞放在水或溶液中时 如果原生质层两边有水势差 就具备了 进行渗透作用的条件 当外界溶液水势高于细胞液的水势时 细胞就通过渗透作用吸水 一般情况下 土壤溶液的水势是比较高的 因此根系可从土壤中吸水 但当外界溶液水势 低于细胞液的水势时 如一次施用过量的化肥 细胞不仅不能从外界吸水 反会使细胞 中的水分外流 从而造成对植物不利的影响 由于一株植物的全身细胞大都是成熟细胞 所以植物吸水 以渗透吸水为主 延伸训练延伸训练 1 1 a b c 是三个相邻的细胞 已知 a 细胞液浓度 b 细胞液浓度 c 细胞液浓度 如图所 示 能正确表示水分在三者之间关系的是 A B C D 2 把体积与质量百分比浓度相同的葡萄糖和蔗糖溶液用于 半透膜 允许溶剂和葡萄糖通过 不允许蔗糖通过 隔开 如右图 一段时间后液面的情况是 A 甲高于乙 B 乙高于甲 C 先甲高于乙 后乙高于甲 D 先甲低于乙 后乙低于甲 3 若向日葵的某种细胞间隙的液体浓度为 A 细胞液浓度为 B 细 胞质基质的浓度为 C 则当它因缺水而萎蔫时 三者之间的浓度关系为 A A B C B A C B C B C A D B A C 4 将人体的血液置于浓度为 9 的食盐溶液中 制成临时装片 用显微镜观察 可以发现 血细胞 A 质壁分离 B 呈正常状态 C 细胞膜破裂 D 皱缩 5 利用高浓度的盐水杀菌的原理是 A 盐水中的氯离子有杀菌的作用 B 高浓度盐水中水分不足 不利于细菌生长 C 细菌由于脱水而死亡 D 钠离子有杀菌作用 6 在植物细胞质壁分离过程中 水分子通过细胞结构的顺序是 细胞壁 细胞膜 细胞质 液泡膜 液泡 A B C D 7 观察在 0 3g mL 蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞 发现中央液泡逐渐变小 说明 A 细胞壁相当于一层半透膜B 洋葱表皮细胞是活的 C 此时蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度D 细胞壁收缩导致中央液泡失水 8 在保持细胞存活的条件下 蔗糖溶液浓度与萝卜条质量变化的关系如右图 若将处于 b 浓度溶液中的萝卜条移入 a 浓度溶液中 则该萝卜条的质量将 a cb a cb a cb a cb 4 A 不变 B 增大 C 减小 D 先增后减 9 下表显示四组相同的马铃薯条分别放到四种不同的蔗糖溶液中 1h 后的质量变化率 据 此可得到的结论是 A 甲吸水最少 B 乙有机物的质量分数最大 C 丙吸水多于失水 D 丁不吸水也不失水 10 将一张洋葱鳞片叶放在某一浓度的蔗糖溶液中 制成装片 放在显微镜下观察 有 3 种状 态的细胞 如图 你认为这 3 个细胞 均为正常的活细胞 在未发生上述情况之 前 其细胞液的浓度依次是 A A B C B A BA C D B A C 11 右图表示以洋葱表皮为材料 0 3g mL蔗糖溶液 0 5g mL蔗糖溶液 0 3g mL尿素溶液及清水进行相关实验 时间m表示开始用四种溶液分别 处理洋葱表皮 时间n表示开始用清水处理洋葱表皮 测得该细胞原生 质 体体积变化 图中代表尿素溶液处理结果的是 A a B b C c D d 12 某同学进行实验 甲图为实验开始状态 乙图为实验结束状态 请在乙图所示实验结 果的基础上继续实验 探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜 增添的 实验材料 蔗糖酶溶液 斐林试剂 试管 滴管 水浴锅等 1 设计出继续实验的简要步骤 2 预测实验现象并作出结论 溶液马铃薯条质量变化率 甲 5 乙 5 丙 3 丁0 5 答案答案 来来 CCADCCCADC DBBBADBBBA B B 12 12 答案 答案 1 向 a b 两管分别加入等量蔗糖酶溶液 水浴加热 或隔水加热 U 型管