高一生物必修一-物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例修改

生命系統(tǒng)的層次系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)組成細(xì)胞的分子系統(tǒng)的邊界——細(xì)胞膜系統(tǒng)內(nèi)的分工合作——細(xì)胞器系統(tǒng)的控制中心——細(xì)胞核系統(tǒng)的功能物質(zhì)的輸入和輸出能量的供應(yīng)和利用系統(tǒng)的發(fā)展變化細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖細(xì)胞的分化、衰老、凋亡和癌變細(xì)胞是基本的生命系統(tǒng)第一節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例本節(jié)聚焦1、細(xì)胞在什么情況下吸水或失水？2、植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原現(xiàn)象說明什么？3、為什么說細(xì)胞膜是選擇透過性膜？滲透作用實(shí)驗(yàn)半透膜：

是一類可以讓小分子物質(zhì)通過（如水分子），而較大分子物質(zhì)（如蔗糖）不能通過的一類多孔性膜。漏斗內(nèi)的液面為什么會(huì)上升？1、是哪一種分子能透過半透膜運(yùn)動(dòng)？4、水分子總體移動(dòng)的方向怎樣？結(jié)果？3、水分子移動(dòng)的方向如何？5、水分子移動(dòng)的方向決定于什么條件？水分子能透過半透膜運(yùn)動(dòng)水分子移動(dòng)的方向雙向的，同時(shí)的清水半透膜蔗糖向蔗糖溶液一方，使蔗糖溶液上升到一定的液面半透膜兩側(cè)溶液的濃度差的高低2、半透膜兩側(cè)的水分子數(shù)量如何？蔗糖溶液的水分子密度

<燒杯內(nèi)的水分子密度動(dòng)態(tài)平衡7、如果用一層紗布代替玻璃紙，管內(nèi)的液面還會(huì)升高嗎？不會(huì)升高。因?yàn)榧啿嫉目紫逗艽螅崽欠肿右部梢宰杂赏ㄟ^。8、如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液結(jié)果會(huì)怎樣？液面不會(huì)上升，單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)出的水分子數(shù)量相等。問題探討6、液面升高的原因是什么呢？單位時(shí)間內(nèi)由清水進(jìn)入蔗糖溶液的水分子數(shù)多。9、由于蔗糖不能通過半透膜,那么漏斗的水分子密度始終小于外界清水的水分子密度,那水分子是否不斷地滲透進(jìn)來呢?液面會(huì)不斷升高嗎?漏斗內(nèi)的液面不斷升高,與清水的液面會(huì)產(chǎn)生一個(gè)壓力,會(huì)使水分子從蔗糖溶液壓向清水側(cè),這個(gè)壓力隨著液面不斷升高而不斷增大,壓向清水側(cè)的水分子會(huì)越來越多,會(huì)逐漸與因?yàn)槊芏炔疃鴿B透到漏斗的水分子的量保持平衡.這時(shí)漏斗的液面不會(huì)再變化.條件有半透膜半透膜兩側(cè)的溶液存在濃度差滲透作用：水分子（或其他溶劑分子）透過半透膜的擴(kuò)散，稱為滲透作用.概念方向溶液濃度：低高水往高處流！一、滲透作用相對(duì)含量：多少順梯度如下圖所示，在U型管中部c處裝有半透膜，在a側(cè)加入紅色的細(xì)胞色素c（分子量為1.3萬道爾頓的蛋白質(zhì)）水溶液，b側(cè)加入清水，并使a、b兩側(cè)液面高度一致，經(jīng)過一段時(shí)間后，實(shí)驗(yàn)結(jié)果將是（）A.a、b兩側(cè)液面高度一致，b側(cè)無色。B.a、b兩側(cè)液面高度一致，b側(cè)紅色。C.a液面低于b液面，b側(cè)無色。D.a液面高于b液面，b側(cè)無色。

D紅色物質(zhì)不能過半透膜濃度高(水分子少)水分子多三個(gè)實(shí)驗(yàn)比較表：實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)3裝置漏斗、燒杯、漏斗口有封有半透膜漏斗中溶液50%蔗糖溶液清水50%蔗糖溶液燒杯中溶液清水50%蔗糖溶液50%蔗糖溶液現(xiàn)象漏斗內(nèi)液面上升漏斗內(nèi)液面下降漏斗內(nèi)液面無變化半透膜兩側(cè)是否有濃度差有有無半透膜兩側(cè)濃度差高低漏斗>燒杯漏斗<燒杯漏斗=燒杯類比推理細(xì)胞膜細(xì)胞內(nèi)溶液1、如果將裝置中的漏斗換成細(xì)胞還會(huì)不會(huì)吸水？2、如果吸水會(huì)發(fā)生什么？如果細(xì)胞吸水漲破則說明細(xì)胞也能滲透吸水、細(xì)胞膜相當(dāng)于

。半透膜外界溶液濃度

細(xì)胞質(zhì)濃度外界溶液濃度

細(xì)胞質(zhì)濃度外界溶液濃度

細(xì)胞質(zhì)濃度二、動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)驗(yàn)小于大于等于吸水膨脹失水皺縮保持原狀態(tài)P61討論1.正常生活著的紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能過細(xì)胞膜外嗎？2.紅細(xì)胞的細(xì)胞膜是不是相當(dāng)于“問題探討”中的半透膜？紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物一般不能透過細(xì)胞膜。根據(jù)現(xiàn)象判斷紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜。3.當(dāng)外界溶液的濃度低時(shí)，紅細(xì)胞一定會(huì)吸水而漲破嗎？4.紅細(xì)胞吸水或失水的多少取決于什么？當(dāng)外界溶液的濃度低于紅細(xì)胞內(nèi)部的濃度時(shí)，紅細(xì)胞一般會(huì)因持續(xù)吸水而漲破。紅細(xì)胞吸水或失水的多少主要取決于紅細(xì)胞內(nèi)外濃度的差值。一般情況下，差值較大時(shí)吸水或失水較多。動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)結(jié)果:當(dāng)細(xì)胞質(zhì)濃度>外界溶液：動(dòng)物細(xì)胞發(fā)生了滲透作用細(xì)胞吸水膨脹細(xì)胞失水皺縮當(dāng)細(xì)胞質(zhì)濃度<外界溶液：3、結(jié)果說明:細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜2、結(jié)果分析：思考？：如果換成植物細(xì)胞會(huì)如何？細(xì)胞通過滲透作用是吸水還是失水，取決于細(xì)胞液與外界溶液濃度大小進(jìn)行比較。三、植物細(xì)胞的吸水和失水問題

1、將白菜剁碎做餡時(shí),常常放一些鹽,一會(huì)兒后就可看到水分滲出。

2、施肥過多，會(huì)造成“燒苗”現(xiàn)象。生活現(xiàn)象：全透性成熟植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)示意圖細(xì)胞壁細(xì)胞核細(xì)胞液細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)液泡膜原生質(zhì)層植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)具有類似半透膜的結(jié)構(gòu)嗎？1、植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：半透性?液泡膜細(xì)胞膜細(xì)胞液外界溶液（有一定濃度）細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞壁原生質(zhì)層猜想1、原生質(zhì)層具有半透性2、如果原生質(zhì)層內(nèi)外具有濃度差

成熟的植物細(xì)胞可當(dāng)作一個(gè)滲透系統(tǒng)：（也有一定濃度）植物細(xì)胞的吸水和失水：討論：1.原生質(zhì)層是不是相當(dāng)于一層半透膜呢？2.植物細(xì)胞的細(xì)胞壁對(duì)細(xì)胞的吸水和失水有無影響呢？探究實(shí)驗(yàn)：植物細(xì)胞的吸水和失水提出問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表達(dá)與交流（原生質(zhì)層是一層半透膜嗎？）（原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜）設(shè)計(jì)方案（按預(yù)定方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）（分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論：……）（總結(jié)，寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告并適當(dāng)交流）預(yù)期結(jié)果將植物細(xì)胞浸潤(rùn)在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察其大小的變化；再將細(xì)胞浸潤(rùn)在清水中，觀察其大小的變化。在蔗糖溶液中植物細(xì)胞的中央液泡會(huì)變小，細(xì)胞皺縮；在清水中植物細(xì)胞的中央液泡會(huì)變大，細(xì)胞膨脹。方法步驟：1.制作洋蔥鱗片外表皮的臨時(shí)裝片。2.觀察植物細(xì)胞的初始狀態(tài)。3.觀察植物細(xì)胞失水狀態(tài)4.觀察植物細(xì)胞吸水狀態(tài)材料用具：紫色洋蔥鱗片葉、刀片、鑷子、滴管、載玻片、蓋玻片、吸水紙、顯微鏡、質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液，清水。方法步驟：1、滴清水2、取材3、平展4、蓋蓋玻片①制片

5、顯微觀察：先低倍后高倍6、滴0.3g/mL蔗糖溶液觀察現(xiàn)象

7、滴清水再觀察現(xiàn)象②觀察質(zhì)壁分離:植物細(xì)胞因失水收縮，原生質(zhì)層與細(xì)胞壁發(fā)生分離的現(xiàn)象。質(zhì)壁分離復(fù)原：發(fā)生質(zhì)壁分離的植物細(xì)胞因吸水膨脹而逐漸恢復(fù)成原來狀態(tài)。外部條件結(jié)果現(xiàn)象細(xì)胞液濃度<外界溶液濃度細(xì)胞液濃度>外界溶液濃度細(xì)胞失水細(xì)胞吸水質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原內(nèi)因：原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大外因質(zhì)壁分離現(xiàn)象可判斷細(xì)胞的死活1、活細(xì)胞才有質(zhì)壁分離現(xiàn)象，死細(xì)胞無。

2、死細(xì)胞原生質(zhì)結(jié)構(gòu)受到破壞，細(xì)胞是全透性的。原因：注意：質(zhì)壁分離——“原生質(zhì)層”與“細(xì)胞壁”分開植物細(xì)胞至于溶液中植物細(xì)胞正常，無變化外界溶液濃度____細(xì)胞液的濃度外界溶液濃度____細(xì)胞液的濃度植物細(xì)胞膨脹外界溶液濃度____細(xì)胞液的濃度質(zhì)壁分離=<>植物細(xì)胞吸水植物細(xì)胞失水會(huì)漲破嗎？植物細(xì)胞的細(xì)胞壁的伸縮性較小，限制了原生質(zhì)層的膨脹如果把植物細(xì)胞放到硝酸鉀溶液中會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？原因是什么？外界溶液濃度細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞失水實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：植物細(xì)胞質(zhì)壁分離外界溶液濃度細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞吸水實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：植物細(xì)胞質(zhì)壁分離復(fù)原生物細(xì)胞也能發(fā)生滲透作用嗎？生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)也具備以下兩個(gè)條件嗎？

1、具有半透膜。

2、半透膜兩側(cè)具有濃度差。動(dòng)物細(xì)胞植物細(xì)胞細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜細(xì)胞質(zhì)與外界溶液可以具有濃度差對(duì)物質(zhì)的進(jìn)出控制具有選擇透過性原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜細(xì)胞液與外界溶液可以具有濃度差對(duì)物質(zhì)的進(jìn)出控制具有選擇透過性小結(jié)其他物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸也是順相對(duì)含量梯度進(jìn)行的嗎?（閱讀課本P63—資料分析）1、物質(zhì)的輸入和輸出都必須經(jīng)過________。2、水分的跨膜運(yùn)輸是順著_______________。3、細(xì)胞對(duì)物質(zhì)的輸入和輸出有選擇性。4、細(xì)胞膜和其他生物膜不僅僅是半透膜，還都是選擇透過性膜！細(xì)胞膜相對(duì)含量梯度的功能特性初始濃度

0Mg2＋

Ca2+Si4+

離子培養(yǎng)液中的離子濃度水稻番茄物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例一1、水稻培養(yǎng)液中的鈣、鎂兩種離子濃度為什么會(huì)增高？是不是水稻不吸收反而向外排出呢？2、不同作物對(duì)無機(jī)鹽離子的吸收有差異嗎？P64討論1.水稻培養(yǎng)液里的Ca+2和Mg+2濃度為什么會(huì)增高？在培養(yǎng)過程中，水稻吸收水分及其他離子較多，吸收Ca2+、Mg2+較少，結(jié)果導(dǎo)致水稻培養(yǎng)液里的Ca2+、Mg2+濃度增高。2.不同作物對(duì)無機(jī)鹽的吸收有差異嗎？不同作物對(duì)無機(jī)鹽的吸收是有差異的。物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例二20—25倍人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞具有很強(qiáng)的攝取碘的能力。250mg/L血液中碘的濃度I－I－？3.水分子跨膜運(yùn)輸是順相對(duì)含量梯度的，其他物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸也是這樣嗎？水分子跨膜運(yùn)輸是順相對(duì)含量梯度的，其他物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸并不都是這樣，這取決于細(xì)胞生命活動(dòng)的需要。28.1648.55米曲菌38.6651.00酵母菌2.414.93圓褐固氮菌12.9533.99大腸桿菌K2OP2O5微生物其他物質(zhì)跨膜運(yùn)輸實(shí)例三4.細(xì)胞對(duì)物質(zhì)的吸收有選擇嗎?如果有，這種選擇性有普遍性嗎？細(xì)胞對(duì)物質(zhì)的吸收是有選擇的。這種選擇性具有普遍性。滲透作用原理的運(yùn)用（1）判斷植物細(xì)胞的生活狀況（2）判斷植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度（3）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的水肥管理（4）生活中殺菌、防腐、腌制食品以下可以發(fā)生滲透作用的是____.A.煮熟的馬鈴薯?xiàng)l放入水中B.把干種子放在清水中C.烈日下菠菜葉子下垂D.放在鹽水中的蘿卜變軟D田間一次施肥過多，作物變得枯萎發(fā)黃，俗稱“燒苗”。其原因是（）A、根細(xì)胞從土壤中吸收的養(yǎng)分過多B、根細(xì)胞不能從土壤中吸水C、根系不能將水向上運(yùn)輸D、根系被肥料分解釋放的熱能燒毀B

a、b、c是三個(gè)相鄰的細(xì)胞，已知a細(xì)胞液濃度>b細(xì)胞液濃度>c細(xì)胞液濃度,如圖所示，能正確表示水分在三者之間關(guān)系的是()acbacbacbacbABCDC（1)圖中細(xì)胞所處的生理狀態(tài)叫做

，這種生理狀態(tài)發(fā)生的原因是

,

.（2)選擇圖細(xì)胞中各結(jié)構(gòu)的編號(hào)回答：

①?gòu)恼麄€(gè)細(xì)胞來看，可以把

看成是一層半透膜。而

的結(jié)構(gòu)是全透性的。

②

和

之間存在著溶液濃度差。

請(qǐng)根據(jù)圖回答以下問題：細(xì)胞因滲透作用而失水外界溶液濃度濃度大于細(xì)胞液濃度質(zhì)壁分離2、3、6147圖A細(xì)胞處于何種生理狀態(tài)？

。如是洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)中觀察到的圖，先后觀察到