物質(zhì)輸出輸入導(dǎo)學(xué)案

1、高一生物導(dǎo)學(xué)案課題4.1 物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗帉懭藢W(xué)習(xí)目標(biāo)1.舉例說出細(xì)胞膜是選擇透過性膜； 2.理解動植物細(xì)胞的吸水和失水；3.嘗試提出問題，作出假設(shè)，感受科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性。審核人學(xué)習(xí)重點1. 舉例說出細(xì)胞膜是選擇透過性膜；2.水分子滲透原理。備課組長學(xué)習(xí)難點水分子滲透原理使用日期前課預(yù)習(xí)指導(dǎo)區(qū)一、細(xì)胞的吸水和失水 1、原理；發(fā)生 ，必須具備二個條件。（1）具有 ，水分子可以通過，而蔗糖等大分子物質(zhì)不能通過的膜，如（又叫賽璐玢）（2）膜兩側(cè)溶液具有2動物細(xì)胞的吸水和失水（以紅細(xì)胞為例；紅細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜）（1）當(dāng)外界溶液濃度 細(xì)胞質(zhì)濃度時，細(xì)胞吸水膨脹。（2）當(dāng)外界溶液濃度 細(xì)胞質(zhì)濃度時，

2、細(xì)胞失水皺縮。（3）當(dāng)外界溶液濃度 細(xì)胞質(zhì)濃度時，水分進出平衡。3植物細(xì)胞的吸水和失水（1）在成熟的植物細(xì)胞中的液體環(huán)境主要指的是 里面的細(xì)胞液， 膜和 膜以及二層膜之間的 稱為原生質(zhì)層。它相當(dāng)于一層 。（2）成熟植物細(xì)胞，當(dāng)細(xì)胞液濃度小于外界溶液濃度，則發(fā)生 現(xiàn)象；當(dāng)細(xì)胞液濃度大于外界溶液濃度時，則發(fā)生 。二、實驗探究植物細(xì)胞吸水和失水1探究實驗的一般過程提出問題 設(shè)計實驗 分析結(jié)果，得出結(jié)論 進一步探究。2實驗原理成熟的植物細(xì)胞的 相當(dāng)于一層半透膜 具有一定的濃度，能夠滲透失水和吸水。3實驗過程 顯微鏡觀察 實驗現(xiàn)象（細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原） 得出結(jié)論。思考一：在實驗中為什么選擇紫色洋蔥鱗

3、片葉作實驗材料？三、物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?對無機鹽的吸收實例（1）水稻和番茄對 的 吸收量不同。（2）水稻和番茄對 的 吸收量不同。（3）人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞可以 從血液中吸收碘。（4）不同微生物對不同礦物質(zhì)的吸收表現(xiàn)出較大的 思考二 半透膜和選擇透過性膜有那些異同點？1 / 6課堂互動探究探究一 什么是滲透作用？發(fā)生條件是什么？及滲透作用有那些應(yīng)用？1滲透作用：水分子（或者其他溶劑分子）通過半透膜，從相對含量高的地方向相對含量低的地方擴散。2滲透系統(tǒng)必備的條件如圖所示，作為一個滲透系統(tǒng)，必須同時具備如下二個條件：（1）具半透膜可以是生物性的選擇透過性膜，如腸衣、種皮等，也可以是物理性的過

4、濾膜，如玻璃紙.半透膜特性：只允許水分子通過，不允許蔗糖等大分子通過。（2）半透膜兩側(cè)為溶液體系（s1、s2），且兩側(cè)溶液具濃度差（s1>s2或s2>s1）3滲透作用的發(fā)生（1）若S1溶液濃度大于S2,則單位時間內(nèi)由S2 S1的水分子數(shù)多于S1 S2 ；外觀上表現(xiàn)為S1液面上升。（2）若S1溶液濃度小于S2，則情況相反，外觀上表現(xiàn)為S1液面下降。（3）滲透平衡h達一定高度時，由半透膜進出漏斗的水分子數(shù)相等 滲透系統(tǒng) 達到平衡狀態(tài) 處于等滲溶液中的活細(xì)胞即處于此種“滲透平衡”狀態(tài)中，這是細(xì)胞得以維持正常形態(tài)與生理功能的前提。4滲透裝置的應(yīng)用 可用于確認(rèn)與比較兩種不同溶液的濃度大小。比

5、較漏斗內(nèi)燒杯內(nèi)溶液濃度S1S2現(xiàn)象及結(jié)論若漏斗內(nèi)液面上升，則S1S2若漏斗內(nèi)液面不變，則S1=S2若漏斗內(nèi)液面下降，則S1S2思考三：滲透作用時，水分子只是從低濃度向高濃度移動嗎？探究二 細(xì)胞吸水和失水的主要方式是么？原理如何？動植物細(xì)胞吸水和失水是否完全相同？1主要方式：滲透作用2植物細(xì)胞的吸水和失吸水方式：未成熟的植物細(xì)胞主要靠吸脹作用吸；成熟植物細(xì)胞主要靠滲透作用吸水成熟的生物細(xì)胞的一個滲透系統(tǒng)。3動物細(xì)胞的吸水和失水實驗（以紅細(xì)胞為例）外界溶液濃度 細(xì)胞質(zhì)濃度時 細(xì)胞吸水膨脹。外界溶液濃度 細(xì)胞質(zhì)濃度時 細(xì)胞失水皺縮。外界溶液濃度 細(xì)胞質(zhì)濃度時 水分進出平衡。特別提醒比較溶液的濃度差看

6、水分子的擴散方向時，應(yīng)比較物質(zhì)的量濃度而不是比較質(zhì)量濃度。當(dāng)水分子擴散時，應(yīng)是雙向的，只是在整體上水的擴散方向是從低濃度處到高濃度處。思考四只要具有半透膜，就能發(fā)生滲透作用（ ）滲透使用過程中，只發(fā)生水分子由低濃度溶液透過半透膜進入高濃度溶液中。（ ）探究三 如何設(shè)計實驗來觀察質(zhì)壁分離及復(fù)原的過1.實驗原理 未成熟的植物細(xì)胞主要靠吸脹作用吸水，成熟的植物細(xì)胞主要靠滲透作用吸水。一個成熟的植物細(xì)胞是一個滲透系統(tǒng)：當(dāng)外界溶液的濃度大于細(xì)胞液的濃度時，植物細(xì)胞就通過滲透作用失水；當(dāng)外界溶液的濃度小于細(xì)胞液的濃度時，植物細(xì)胞就通過滲透作用吸水。2.實驗探究中實驗流程 3.質(zhì)壁分離的原因1 原因：內(nèi)因：

7、原生質(zhì)層具半透膜細(xì)胞滲透失水細(xì)胞壁伸性小而原生質(zhì)層伸縮性大外因：外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度。 2 表觀：宏觀上：生物由堅挺萎蔫微觀上：質(zhì)壁分離：液泡（大?。?細(xì)胞液運輸（淺深）原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離。4.實驗結(jié)論：成熟植物細(xì)胞能與外界溶液發(fā)生滲透作用，當(dāng)外界溶液濃度大與細(xì)胞液濃度時，細(xì)胞失水，當(dāng)外界溶液濃度小與細(xì)胞液濃度時，細(xì)胞吸水。 思維拓展：細(xì)胞是否發(fā)生質(zhì)壁分離及其復(fù)原的判斷1從細(xì)胞角度分析：（1）死細(xì)胞、動物細(xì)胞及未成熟的植物細(xì)胞不發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。（2）具有中央大液泡的成熟植物細(xì)胞才可發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。2從溶液角度分析：（1）在一定的濃度的、溶質(zhì)不能穿膜的溶液中細(xì)胞只會發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，

8、不能自動復(fù)原。（2）在一定的濃度的、溶質(zhì)可穿膜的溶液中細(xì)胞先發(fā)生質(zhì)壁分后自動復(fù)原。（3）在高濃度溶液中細(xì)胞可發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，但會因過渡失水而死亡，不會再復(fù)原。探究示例1假定將甲乙兩個同種植物的成熟細(xì)胞分別放入蔗糖和甘油分子溶液中，兩種溶液均比細(xì)胞的濃度高，蔗糖分子不能透過膜，甘油分子可以比較快的透過膜。在顯微鏡下連續(xù)觀察，甲乙兩個細(xì)胞的變化是 （ ）A.甲乙兩細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后，不再發(fā)生質(zhì)壁復(fù)原B.甲乙兩細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分，但乙細(xì)胞隨后又發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。C甲乙兩細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分,但隨后甲細(xì)胞又發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原D.甲乙兩細(xì)胞均發(fā)生質(zhì)壁分，后又均發(fā)生質(zhì)壁復(fù)原。探究四 物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?.番茄和水稻吸收礦質(zhì)離子的比較 科學(xué)家將番茄和水稻分別放在含Ca2+、Mg2+和SiO44-的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，結(jié)果及分析如下：（1）不同植物細(xì)胞對同一無機鹽離子、同一植物細(xì)胞對不同無機鹽離子的吸收均有差異，說明植物細(xì)胞對無機鹽離子的吸收具有選擇透過性。（2）水分子跨膜運輸是順相對含量梯度的；（3）其他物質(zhì)的運跨膜運輸并不都是這樣的，這取決于