高中生物第四章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出4.1物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例2新人教版必修

1、第一節(jié)第一節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例在第3章的學(xué)習(xí)中,我們知道細(xì)胞膜被稱為系統(tǒng)的邊界.作為邊界,細(xì)胞膜具有哪些作用?將細(xì)胞與外界分隔開(kāi);控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞;進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流。123清水清水玻璃紙玻璃紙(半透膜半透膜)蔗糖溶液蔗糖溶液蔗糖分子蔗糖分子水分子水分子54滲透裝置滲透裝置3.3.如果燒杯中不是清水如果燒杯中不是清水, ,而是同樣濃度的蔗糖溶液液而是同樣濃度的蔗糖溶液液面會(huì)升高嗎面會(huì)升高嗎? ?1.漏斗管內(nèi)的液面為什么會(huì)升高漏斗管內(nèi)的液面為什么會(huì)升高?2.如果用一層紗布代替玻璃紙如果用一層紗布代替玻璃紙,漏斗管內(nèi)的液面還會(huì)升漏斗管內(nèi)的液面還會(huì)升高嗎高嗎?液面不會(huì)升高，因紗

2、布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通透。液面不會(huì)升高，因紗布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通透。液面不會(huì)升高，半透膜兩側(cè)溶液的濃度相等時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)透過(guò)液面不會(huì)升高，半透膜兩側(cè)溶液的濃度相等時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)透過(guò)半透膜進(jìn)入長(zhǎng)頸漏斗的水分子數(shù)量等于滲出的水分子數(shù)量。半透膜進(jìn)入長(zhǎng)頸漏斗的水分子數(shù)量等于滲出的水分子數(shù)量。閱讀課本閱讀課本P60“問(wèn)題探究問(wèn)題探究”，思考、討論完成下列問(wèn)題，思考、討論完成下列問(wèn)題科學(xué)探究科學(xué)探究-滲透現(xiàn)象滲透現(xiàn)象由于單位時(shí)間內(nèi)透過(guò)半透膜進(jìn)入長(zhǎng)頸漏斗的水分子數(shù)量由于單位時(shí)間內(nèi)透過(guò)半透膜進(jìn)入長(zhǎng)頸漏斗的水分子數(shù)量多于多于滲滲出的的水分子數(shù)量。出的的水分子數(shù)量。條件條件有半透膜有半透

3、膜半透膜兩側(cè)的溶液存在半透膜兩側(cè)的溶液存在濃度差濃度差滲滲透透作作用用：水分子（或其他溶劑分子）：水分子（或其他溶劑分子）透過(guò)半透過(guò)半透膜的擴(kuò)散，稱為滲透作用透膜的擴(kuò)散，稱為滲透作用.概念概念方向：方向：低濃度低濃度 高濃度高濃度總結(jié)：總結(jié)：半透膜半透膜人的紅細(xì)胞人的紅細(xì)胞細(xì)胞膜細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)生理生理鹽水鹽水12探究動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水紅細(xì)胞的細(xì)胞膜是不是相當(dāng)于一層半透膜？紅細(xì)胞的細(xì)胞膜是不是相當(dāng)于一層半透膜？紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜低濃度低濃度溶液溶液高濃度高濃度溶液溶液人的紅細(xì)胞人的紅細(xì)胞生理鹽水生理鹽水吸水膨脹吸水膨脹失水皺縮失水皺縮紅細(xì)胞的細(xì)胞膜

4、相當(dāng)于一層半透膜紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜分析結(jié)果分析結(jié)果得出結(jié)論得出結(jié)論提出問(wèn)題提出問(wèn)題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)作出假設(shè)作出假設(shè) 思考：v其他動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水的原理與紅細(xì)胞其他動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水的原理與紅細(xì)胞是一樣的嗎？是一樣的嗎？ 白菜長(zhǎng)時(shí)間放置在空氣中會(huì)慢慢地萎蔫，白菜長(zhǎng)時(shí)間放置在空氣中會(huì)慢慢地萎蔫，但是將萎蔫的白菜放進(jìn)清水中，它又會(huì)恢復(fù)硬但是將萎蔫的白菜放進(jìn)清水中，它又會(huì)恢復(fù)硬挺的形態(tài)?？梢?jiàn)，白菜也會(huì)失水和吸水。挺的形態(tài)。可見(jiàn)，白菜也會(huì)失水和吸水。v白菜細(xì)胞的失水與吸水與紅細(xì)胞相同嗎？如白菜細(xì)胞的失水與吸水與紅細(xì)胞相同嗎？如果不同，不同又在哪里呢？果不同，不同又在哪

5、里呢？成熟植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)成熟植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)細(xì)胞壁細(xì)胞壁細(xì)胞膜細(xì)胞膜液泡膜液泡膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)原生質(zhì)層原生質(zhì)層（選擇透過(guò)（選擇透過(guò)性，伸縮性大）性，伸縮性大）（全透性，伸縮性?。ㄈ感?，伸縮性?。┘?xì)胞液細(xì)胞液（具有一定的濃（具有一定的濃度）度）?v植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞的區(qū)別 (細(xì)胞壁是全透性的)成熟的植物細(xì)胞w細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是液泡里液泡里的細(xì)胞液的細(xì)胞液 w細(xì)胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)稱為原生質(zhì)層提出問(wèn)題提出問(wèn)題作出假設(shè)作出假設(shè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果，得出結(jié)論分析結(jié)果，得出結(jié)論原生質(zhì)層是不是相當(dāng)于一層半透膜原生質(zhì)層是不是相當(dāng)于一層半透膜原生質(zhì)層相當(dāng)于一層

6、半透膜原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜探究植物細(xì)胞的失水和吸水探究植物細(xì)胞的失水和吸水材料用具：材料用具：刀片，鑷子，滴管，蓋玻片，吸水紙，顯微鏡。刀片，鑷子，滴管，蓋玻片，吸水紙，顯微鏡。方法步驟：方法步驟：1.制作臨時(shí)裝片。制作臨時(shí)裝片。2 .用低倍鏡觀察洋蔥鱗片葉處表皮細(xì)胞中用低倍鏡觀察洋蔥鱗片葉處表皮細(xì)胞中 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)質(zhì)量濃度為的蔗糖溶液質(zhì)量濃度為的蔗糖溶液清水清水紫色的洋蔥鱗片葉紫色的洋蔥鱗片葉紫色紫色中央液泡的大小中央液泡的大小3 .從蓋玻片的一側(cè)滴入從蓋玻片的一側(cè)滴入蔗糖溶液蔗糖溶液，在蓋玻片的另一側(cè)，在蓋玻片的另一側(cè)用吸水紙吸引。重復(fù)幾次，蓋玻片下面的洋蔥鱗片葉用吸水紙吸引。重復(fù)

7、幾次，蓋玻片下面的洋蔥鱗片葉表皮就表皮就浸潤(rùn)在蔗糖溶液中浸潤(rùn)在蔗糖溶液中。4.用低倍顯微鏡觀察，看細(xì)胞的用低倍顯微鏡觀察，看細(xì)胞的中央液泡是否逐漸中央液泡是否逐漸變變小小，原生質(zhì)層在什么，原生質(zhì)層在什么位置位置，細(xì)胞大小是否變化，細(xì)胞大小是否變化。5 .在蓋玻片的一側(cè)滴入在蓋玻片的一側(cè)滴入清水清水，在蓋玻片的另一側(cè)用吸水，在蓋玻片的另一側(cè)用吸水紙吸引。重復(fù)幾次，蓋玻片下面的洋蔥鱗片葉表皮就紙吸引。重復(fù)幾次，蓋玻片下面的洋蔥鱗片葉表皮就清清水中水中。6.用低倍顯微鏡觀察，看細(xì)胞的用低倍顯微鏡觀察，看細(xì)胞的中央液泡是否逐漸中央液泡是否逐漸變變大大，原生質(zhì)層的，原生質(zhì)層的位置有沒(méi)有變化位置有沒(méi)有變化

8、，細(xì)胞的大小有沒(méi)有，細(xì)胞的大小有沒(méi)有變化。變化。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 中央液中央液泡大小泡大小原生質(zhì)層與細(xì)原生質(zhì)層與細(xì)胞壁的距離胞壁的距離原生質(zhì)體原生質(zhì)體大小變化大小變化蔗糖蔗糖溶液溶液清水清水變小變小逐漸恢復(fù)逐漸恢復(fù)原來(lái)大小原來(lái)大小原生質(zhì)層恢復(fù)原生質(zhì)層恢復(fù)原來(lái)位置原來(lái)位置原生質(zhì)層脫原生質(zhì)層脫離細(xì)胞壁離細(xì)胞壁由小由小變大變大由大由大變小變小正常狀態(tài)質(zhì)壁分離復(fù)原質(zhì)壁分離分析結(jié)果，得出結(jié)論分析結(jié)果，得出結(jié)論原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜(具有選擇具有選擇透過(guò)性透過(guò)性)證據(jù)是否真正支持原先的假說(shuō)？證據(jù)是否真正支持原先的假說(shuō)？原理:失水:細(xì)胞液濃度外界溶液濃度 質(zhì)壁分離的復(fù)原滲透作用條件

9、有半透膜概念半透膜兩側(cè)溶液有濃度差動(dòng)物細(xì)胞細(xì)胞的吸水和失水吸水:細(xì)胞質(zhì)濃度外界水溶液失水:細(xì)胞質(zhì)濃度外界溶液外界溶液 B細(xì)胞液細(xì)胞液外界溶液外界溶液 C細(xì)胞液外界溶液細(xì)胞液外界溶液 D都有可能都有可能外界溶液外界溶液D (3)把一個(gè)已經(jīng)發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞浸入清把一個(gè)已經(jīng)發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞浸入清水當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞液泡體積增大，說(shuō)明細(xì)水當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞液泡體積增大，說(shuō)明細(xì)胞在滲透吸水，細(xì)胞能否無(wú)限吸水？胞在滲透吸水，細(xì)胞能否無(wú)限吸水？_，原因是，原因是 _。不能不能細(xì)胞壁對(duì)原生質(zhì)層有支持和保護(hù)的作用細(xì)胞壁對(duì)原生質(zhì)層有支持和保護(hù)的作用 (4)把一個(gè)已經(jīng)發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞浸入低把一個(gè)已經(jīng)發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞

10、浸入低濃度的蔗糖溶液中，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞液泡體積在濃度的蔗糖溶液中，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞液泡體積在增大。當(dāng)液泡體積不再增大時(shí)，細(xì)胞液濃增大。當(dāng)液泡體積不再增大時(shí)，細(xì)胞液濃度是否一定和外界溶液濃度相等？度是否一定和外界溶液濃度相等？_。不一定不一定 某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的滲透作用實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)外液面平齊，記為零液面。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后，長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)部液面的變化趨勢(shì)為()。1.1.水稻培養(yǎng)液里的水稻培養(yǎng)液里的CaCa2+2+和和MgMg2+2+濃度為什么會(huì)增濃度為什么會(huì)增高？高？2. 2. 不同作物對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收有差異嗎？不同作物對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收有差異嗎？3.3.水分子跨膜運(yùn)輸是順相對(duì)含量梯度的，其水分子跨膜運(yùn)輸

11、是順相對(duì)含量梯度的，其他物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸也是這樣嗎？他物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸也是這樣嗎？4.4.細(xì)胞對(duì)物質(zhì)的吸收有選擇嗎細(xì)胞對(duì)物質(zhì)的吸收有選擇嗎? ?如果有，這種如果有，這種選擇性有普遍性嗎？原因是什么？選擇性有普遍性嗎？原因是什么？水稻吸收水的速度大于吸收水稻吸收水的速度大于吸收有差異有差異不一定不一定有，不同細(xì)胞膜上載體蛋白的種類和數(shù)量不同。有，不同細(xì)胞膜上載體蛋白的種類和數(shù)量不同。細(xì)胞膜和其他生物膜都是選擇透過(guò)性膜選擇透過(guò)性膜。其特性是： 水分子自由通過(guò)，一些離子和小分子也可以通過(guò)，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過(guò)。 1滲透作用發(fā)生的條件滲透作用發(fā)生的條件 具有具有_； _兩側(cè)的溶液具有濃度

12、差兩側(cè)的溶液具有濃度差 2動(dòng)物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞 外界溶液濃度外界溶液濃度_細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí)，細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí)，細(xì)胞吸水膨脹吸水膨脹 外界溶液濃度外界溶液濃度_細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí)，細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí)，細(xì)胞失水皺縮失水皺縮 外界溶液濃度外界溶液濃度_細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí)，細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí)，細(xì)胞水分進(jìn)出平衡，形態(tài)不變水分進(jìn)出平衡，形態(tài)不變半透膜半透膜半透膜半透膜小于小于大于大于等于等于 3植物細(xì)胞 條件：成熟植物細(xì)胞具有中央_，是一個(gè)滲透系統(tǒng)大液泡大液泡1.將洋蔥鱗片葉表皮放在將洋蔥鱗片葉表皮放在“0.45 mol/L蔗糖溶液中蔗糖溶液中，細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離；放在，細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離；放在0. 35mol/L蔗糖溶液蔗糖溶液中細(xì)胞有脹大的趨勢(shì)；放在中細(xì)胞有脹大的趨勢(shì)；放在0. 40mol/L蔗糖溶中蔗糖溶中，細(xì)胞似乎不發(fā)生變化，細(xì)胞似乎不發(fā)生變化”。這表明。這表明( ) A.細(xì)胞已經(jīng)死亡細(xì)胞已經(jīng)死亡 B.蔗糖分子可以自由進(jìn)出細(xì)胞蔗糖分子可以自由進(jìn)出細(xì)胞 C.細(xì)胞液濃度與細(xì)胞液濃度與0. 40mol/L蔗糖溶液濃度相當(dāng)蔗糖溶液濃度相當(dāng) D.細(xì)胞質(zhì)壁分離后能自動(dòng)復(fù)原細(xì)胞質(zhì)壁分離后能自