陈紫琪学案6.doc

第一节物质跨膜运输、生物膜的流动镶嵌模型（3月10日）学习目标：1、观察植物细胞的质壁分离和复原过程中变化。2.说出动植物细胞吸水和失水的原理3、举例说出细胞膜是选择透过性膜。通过分析教材物质跨膜运输实例，获得物质跨膜运输并不都是顺浓度梯度、细胞膜和其他膜具有选择透过性的知识。学习重点：理解植物细胞的质壁分离和复原过程学习难点：举例说出细胞膜是选择透过性膜。预习探究：一、物质跨膜运输的实例（一） 植物细胞的吸水和失水原理1、植物细胞的原生质层相当于 。2、当 小于 的浓度时，细胞失水，使细胞壁和原生质层都出现一定程度收缩，由于 因而会出现_和_分离的现象，称为质壁分离。3、质壁分离后出现 大于 的浓度时，细胞吸水，原生质层恢复原状，使细胞发生 。（二）物质跨膜运输的其他实例1、番茄吸收的无机盐离子中_和_较多，吸收_较少，而水稻吸收_较多，吸收_和_较少。2、人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取_的能力。总结：细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程。而物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的，而且是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是_，这种膜的特点是_可以自由通过，_可以通过，_不能通过。死亡后细胞_选择透过性。课堂探究：预习教材P63内容，结合上节课探究实验分析以下问题：1、请结合图写出数字所对应的结构： 1、_ 2、_ 3、_ 4、_、5、_ 6、_原生质层包括 、 _和这两层之间的 _2、如果成熟的植物没有细胞壁还会发生质壁分离吗？细胞壁特点是？3、如将该植物细胞浸入0.3molL的蔗糖溶液中在细胞壁与原生质层之间充满液体是？4、成熟的植物细胞能发生质壁分离和复原的条件内因和外因是什么？ 二、物质跨膜运输的其他实例将番茄和水稻分别放在含Mg2+、Ca2+和Si4+的培养液中，过一段时间测得培养液中的离子浓度如图所示。请根据图回答： 1、不同植物细胞对同一无机盐离子、同一植物细胞对不同无机盐离子的吸收均有差异，说明植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有 性。2、水稻培养液里的Mg2+和Ca2+浓度增高的原因 。3、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并不都是这 样，这取决于 生命活动的需要。4、植物细胞在同一时间吸收离子和吸收水的量不同，说明了吸收离子和吸 收水是相对独立的过程。 5、由题可知，水稻吸收_多，吸收_较少；而番茄吸收_ 较多，吸收_较少。即不同生物对不同矿物质的吸收具有很大的差异性。总结：为什么说生物膜都是选择透过性膜？哪些物质能够通过？哪些物质不能通过？外界溶液浓度小于细胞液浓度 细胞液浓度小于外界溶液浓度 细胞壁的伸缩性大于原生质层的伸缩性 原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性A B C D 2、.在相同的培养液中培养的水稻吸收硅离子多，而蕃茄几乎不吸收，这个例子说明（ ）A 物质的跨膜运输不都是顺相对含量梯度的，而是有选择的B 物质的跨膜运输总是顺相对含量梯度的C 物质的跨膜运输总是逆相对含量梯度的D 物质的跨膜运输与相对含量无关3、一种浸于5%蔗糖溶液中会膨胀破裂的细胞它的细胞液的浓度必定是A小于5%的蔗糖溶液浓度 B等于5%的蔗糖溶液浓度 C大于5%的蔗糖溶液浓度 D细胞液浓度值为零4、下列各项不能通过质壁分离实验证明的是 A成熟植物细胞的死活 B原生质层和细胞壁都有伸缩性C成熟植物细胞能进行渗透吸水 D蛋白质、淀粉、纤维素的吸水性依次递减5.在浓蔗糖溶液中，能够发生质壁分离的细胞是（ ）A 人的口腔上皮细胞 B 蛙的红细胞C 皮肤的角质层细胞 D 洋葱的表皮细胞6、在“观察植物细胞的质壁分离和质壁分离复原”的实验中，之所以用已经成熟的紫色洋葱表皮细胞做实验材料，是因为这样的细胞具有A伸缩性很小的细胞壁 B功能完善的细胞膜 C能够流动的细胞质 D大而醒目的液泡27、右图为洋葱表皮细胞浸入在0.3molL的蔗糖溶液，根据图回答下列问题：（1）该细胞所处的的生理状态叫做 ，它是指 和 的分离。在1和2之间充满溶液为 。（2）1是 ，它是由 组成的，具有通透性是 ； 和 则不同,它们是 膜.(3)从整个细胞来看,可以把 和 以及它们之间的 所组成的的原生质层,看作是一层 膜.(4)若将此细胞放入清水中其液泡体积 ,细胞颜色将 ,发生 现象。二、物质跨膜运输的方式：物质跨膜运输的方式被动运输主动运输自由扩散协助扩散是否需载体蛋白是否需能量（方向）浓度梯度举例物质跨膜运输的方式说明生物膜结构特征是 ，功能特性是 大分子物质以 和 方式进出细胞，这与细胞膜的 有关，但不属于跨膜运输。1， 胞吞：大分子或颗粒附着在细胞膜上，这部分_内陷形成小囊，然后小囊从细胞膜上分离下来，形成_进入细胞内部，如白细胞的吞噬过程2， 胞吐：大分子先在细胞内形成_，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜_，将大分子排出，如：胰腺细胞分泌胰岛素思考：脂溶性小分子如甘油能够通过自由扩散出入膜的原因是什么？三种物质出入细胞方式的图例比较内外细胞膜载体内外细胞膜ATP内外细胞膜载体 主动运输的意义：影响跨膜运输的因素（一）影响自由扩散的因素： 。（二）影响协助扩散的因素：1、 。2、 （三）影响主动运输的因素：1、 ：是细胞膜上的一类蛋白质。（1）载体具有特异性，不同物质的载体不同，不同生物细胞膜上载体的种类和数目也不同。（2）载体具有饱和现象，当细胞膜上的载体全部参与物质的运输时，细胞吸收该载体运载的物质的速度不再随物质浓度的增大而增大。2、 ：凡能影响细胞内产生 的因素，都能影响主动运输，如 浓度、 等。（四）影响物质运输速度的曲线分析1、物质浓度（在一定浓度范围内）对运输速率的影响曲线：（1）自由扩散的运输方向是由高浓度一侧到低浓度一侧，其动力是 ，在一定浓度范围内，随 的增大，其运输速率与 成正比。（2）协助扩散或主动运输的共同点是都需要 协助，在物质浓度较低时，随物质浓度的增大，运输速率也逐渐增大，到达一定物质浓度时，由于受膜上 数量的限制，运输速率不再随浓度增大而增大。2、氧气浓度对物质运输速率的影响曲线：（1）自由扩散和协助扩散统称为被动运输，其运输方向都是从高浓度一侧到低浓度一侧，其运输的动力都是 ，不需要能量，因此与氧气浓度无关，运输速率 随氧气浓度增大而改变。（2）主动运输方式既需要载体协助又需要 。在氧气浓度为零时，通过细胞 供能，但 产生能量较少所以运输速率较 ，在一定范围内随氧气浓度升高，有氧呼吸 ，产生的能量逐渐 ，所以运输速率不断 ，当氧气浓度足够高时，能量供应充足，但由于受到 数量的限制，运输速率不再随氧气浓度增大而加快。主动运输速率也会随物质浓度的升高而增大，但同时此因素还要受到载体数量的限制。3、完成图像【思考感悟】要确定某种物质的运输方式，关键应该抓住那些方面？（1）分析被运输的物质是否通过细胞膜；（2）明确被运输物质微粒的性质（大分子、小分子、离子）；（3）分析物质通过细胞膜的转运方向，是否需要载体协助，是否需要消耗能量。思考4、人体的白细胞能吞噬入侵的细菌、细胞碎片等，这是什么作用？对人体有什么意义？三、生物膜的流动镶嵌模型知识梳理1.生物膜结构的探索历程 19世纪末，欧文顿发现，膜是由_组成的；1925年，两位荷兰科学家证明，细胞膜中的脂质分子排列为连续的_；1959年，罗伯特森通过电镜观察提出了细胞膜的一种静态的模型_；1970年，科学家荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验证明，细胞膜具有_；1972年桑格和尼克森提出了_模型。2.流动镶嵌模型的基本内容 磷脂双分子层构成了膜的_，这个支架不是静止的。磷脂双分子层是轻油般的流体，具有_。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中，有的横跨整个磷脂双分子层。大多数蛋白质分子也是可以_的。疑难突破 细胞膜的结构与功能相适应的特点是什么？ 剖析：（1）细胞膜的成分主要是蛋白质和脂类，其中，蛋白质约占膜干重的2070，脂类约占3080，各种膜所含蛋白质和脂类的比例同膜的功能有密切关系，功能活动较旺盛的细胞，其蛋白质的含量高，因为膜的功能主要由蛋白质来承担。此外，细胞膜中还有10左右的糖类，它们与蛋白质或脂类结合成糖蛋白或糖脂，分布在细胞膜的外表面，与细胞表面的识别有密切关系。 （2）构成细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，蛋白质分子覆盖在磷脂双分子层表面，或贯穿在磷脂双分子层之间，或镶嵌在磷脂双分子层当中。 （3）结构特点：组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以运动的，这种结构特点，使细胞膜具有一定的流动性。问题探究 问题：有人发现，在一定温度条件下，细胞膜中的脂质分子均垂直排列于膜表面，当温度上升到一定程度时，细胞膜的脂质分子有75排列不整齐。细胞膜厚度减小而膜表面积扩大，膜对离子和分子的通透性提高。 对于膜的上述变化，你的合理解释是什么？ 探究：从问题的情境不难看出，这种现象与细胞膜的流动性有关。不管是哪种形式的变动，核心问题都是关系到膜的流动性。构成细胞膜的脂质分子和蛋白质分子都可以运动，这就是细胞膜的流动性。细胞膜的流动性是保证其正常功能的必要条件。当膜的流动性低于一定的阈值时，许多酶的活动和跨膜运输将停止，反之如果流动性过高，又会造成膜的溶解。影响膜的运动（特别是脂质）的因素有多种，温度是其中一个比较重要的因素。典题精讲例1白细胞能吞噬绿脓杆菌，与这一现象有关的是（ ）A.磷脂分子的特性 B.细胞膜的稳定性C.细胞膜的镶嵌性 D.细胞膜的流动性例2如图4-2-1所示，若将细胞膜的磷脂分子提取后，放入盛水容器中，磷脂分子的稳定分布方式为（ ）图4-2-1知识导学 通过分析科学家建立生物膜模型的过程，你对科学探究的过程和方法应该有所领悟。 （1）在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步起到了非常积极的作用。 （2）观察与假设的重要性。 （3）实验不仅意味着某种准确的操作，而且是一种思考的方式。 （4）要反映客观事物的真面貌，必须使用科学的方法，必须尊重客观事实。 （5）我们在学习生物学的过程中，不仅要努力理解掌握有关科学知识，而且要从科学方法角度去思考这些知识是怎样得来的。这样，我们才能在科学方法上得到锻炼。疑难导析 生物体具有自身的规律，掌握这些规律将有助于你对生物知识的理解与运用。 结构与功能相适应就是一个重要的规律，树立生物体结构与功能相适应的观点也是学习生物知识的重要目标之一。深入理解细胞膜的结构，就应该抓住其结构与功能相适应的几个关键： （1）磷脂双分子层支持和保护； （2）镶嵌蛋白质分子跨膜运输； （3）糖蛋白或糖脂细胞识别； （4）一定的流动性胞吞和胞吐。问题导思 分析以下有关事实，能够得出什么共同的结论？ （1）变形虫捕食和运动时伪足的形成。 （2）白细胞能够通过变形运动吞噬病菌。 （3）动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程。 （4）人鼠细胞杂交实验。 （5）受精时细胞的融合过程。典题导考绿色通道：细胞膜的流动性是细胞的结构特点。它与许多现象密切相关，如细胞膜的内吞和外排，所有与其功能相