高中生物（新人教版必修1）教案：第4章《细胞的物质输入和输出》第1课时

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【考纲】1.通过模拟实验探究膜的透性 b 2.观察植物细胞的质壁分离和复原 b 3.物质出入细胞的方式 B【知识网络】【作业布置】1.将人类的红血球置于不同浓度蔗糖液中，浸泡半小时之后的结果如图。依照血球外形的变化判断蔗糖液的浓度，由高到低排列正确的是A.甲>乙>丙>丁 B.丁>甲>乙>丙C.丙>丁>甲>乙 D.丙>乙>丁>甲2.右下实验装置示意图中，玻璃槽中是蒸馏水，半透膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一定时间后再加入蔗糖酶。最可能的现象是A.漏斗中液面开始时先上升，加酶后再上升后又下降B.在玻璃槽中会测出蔗糖和蔗糖酶C.漏斗中液面开始时先下降，加酶后一直上升D.在玻璃槽中会测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶3.人体组织细胞从组织液中吸收甘油的量主要取决于A.组织液中甘油的浓度 B.细胞膜上甘油载体的数量 C.细胞呼吸强度 D.细胞膜上载体的种类5.下图X、Y、Z是细胞中的三种化合物，X为细胞生命活动所需要的主要能源物质，Y、Z构成了细胞膜的主要成分。请据图回答问题：（1）这三种化合物分别是：X______；Y______；Z_____。（2）在绿色植物细胞中，合成X的细胞器是__________，合成Y的细胞器是_________，合成Z的细胞器是_________。（3）人体细胞中的X主要来自食物的消化吸收，人体小肠上皮细胞吸收X的方式是________________，用“●”表示X的分子，用“→”表示其进出的方向和途径，请在图中表示出这种跨膜运输方式（表示出其主要特点）。（4）构成Y的基本组成单位是___________，其结构通式可表示为__________。Y在结构和功能上均具有多样性，从根本上说这是由_____________决定的。除构成细胞膜外，再举例说明Y的一种功能（举一个例子） 。5.答案：（1）葡萄糖（1分）；蛋白质（1分）；磷脂（1分）（2）叶绿体（1分）；核糖体（1分）；内质网（1分）（3）主动运输（1分）；画图（3分）（正确表示分子数多少/ATP、载体和运输方向正确各1分）（4）氨基酸（1分）；通式（略）（2分）； DNA/基因（碱基序列）的多样性（1分）；胃蛋白酶具有催化功能（或胰岛素具有调节血糖功能、或肌动蛋白具有运动功能、或血红蛋白具有运输氧气功能等任1个） 【教学后记】 【教学过程】①半透膜和选择透过性膜：区别：A.半透膜：无生物活性的物理性薄膜，是指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜，物质能否通过取决于分子的大小；B.选择透过性膜：具有生命的生物膜，载体的存在决定了其对不同物质是否吸收的选择性（选择透过性取决于细胞是否需要）。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，选择透过性丧失。共性：都允许水分子自由通过，而不允许大分子物质通过。②渗透平衡和溶液浓度A.溶液浓度指物质的量浓度，即摩尔浓度而不是质量浓度；B.渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到动态平衡，既不可看作没有水分子移动也不可看作两侧溶液浓度相等。渗透平衡时Δh大小取决于半透膜两侧的浓度差C.在达到渗透平衡时，一般两侧溶液的浓度并不相等，因为液面高的一侧会形成静水压，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。渗透作用：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散（水分子可自由通过半透膜，而溶质分子不能通过半透膜）注意：渗透作用和扩散作用A.渗透作用过程中两溶液间的水分移动是双向的，而观察到的总结果是单向的，是由双向水分子运动的差所导致的液面改变。B.扩散作用和渗透作用的关系：物质从高浓度区域向低浓度区域的运动称为扩散作用。渗透作用是一种特殊方式的扩散，它是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜（或选择透过性膜）进行的扩散。3.方向： 低溶液浓度→高浓度溶液 水分子顺相对含量的梯度4.渗透作用的发生①溶质分子不能通过半透膜当漏斗内浓度﹥烧杯内浓度，由烧杯→漏斗的水分子数多于漏斗→烧杯的水分子数，漏斗液面上升；当漏斗内浓度﹤烧杯内浓度，由烧杯→漏斗的水分子数少于漏斗→烧杯的水分子数，漏斗液面下降 ②溶质分子能通过半透膜 （U型管中水分子移动方向的分析） 先是浓度高的一侧液面升高，随后另一侧液面上升，最后达到渗透平衡。在达到渗透平衡时，只要两侧存在液面差，则两侧仍然存在浓度差。5.渗透作用原理的应用（1）比较不同溶液浓度的大小漏斗内烧杯内溶液浓度MN现象及结论①若漏斗内液面上升，则M ﹥ N；②若漏斗内液面不变，则M = N；③若漏斗内液面下降，则M ﹤ N（2）验证渗透作用发生的条件 ①具有半透膜：烧杯内盛清水，漏斗内盛蔗糖溶液；A组漏斗口密封半透膜，B组漏斗口密封纱布。结果：A组的漏斗液面上升，B组漏斗液面不上升②半透膜两侧具有浓度差：漏斗口密封半透膜；A组漏斗内盛蔗糖溶液，烧杯内盛清水，B组漏斗和烧杯内盛相同浓度的蔗糖溶液。结果：A组液面上升，B组液面不上升（3）探究物质能否通过半透膜（以碘和淀粉为例）烧杯内盛淀粉溶液漏斗内盛碘液结论变蓝不变蓝碘能通过半透膜，而淀粉不能不变蓝变蓝淀粉能通过半透膜，而碘不能变蓝变蓝碘和淀粉都能通过半透膜不变蓝不变蓝碘和淀粉都不能通过半透膜例1：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。（1）由甲、乙两图判断，蔗糖 不（能/否）通过半透膜。（2）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单步骤A.向a、b两管分别加入等量蔗糖酶溶液，水浴加热U型管至适宜温度，观察a、b两管内液面变化 B.吸取a、b两管内适量液体，分别加入A、B两试管中，并加入斐林试剂，水浴加热，观察A、B试管内有无砖红色沉淀 ②预测实验现象并作出结论：若a、b两管液面高度差缩小且A、B试管内均有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物能通过半透膜；若a、b两管液面高度差增大且A试管内无砖红色沉淀、B试管内有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物不能通过半透膜（3）若已确定蔗糖的水解产物能通过半透膜，则加入蔗糖酶后，a、b两管内液面变化过程是 a侧液面先下降，然后开始上升，b侧液面变化相反。最终两管液面相平。 二、细胞的吸水和失水1.动物细胞的吸水和失水 原理：渗透作用原因：红细胞膜相当于一层半透膜：水分子通过，而血红蛋白（大分子物质）不能通过 现象：当外界溶液的浓度 ﹤ 细胞质浓度时，细胞吸水膨胀； 当外界溶液的浓度 ﹥ 细胞质浓度时，细胞失水皱缩；当外界溶液的浓度 = 细胞质浓度时，水分进出平衡，细胞形态不变。 注意：红细胞吸水或失水的多少取决于细胞内外的浓度差【二次备课】