高中生物人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》第1节 物质跨膜运输的实例学案设计

第四章第1节  物质跨膜运输的实例

课前预习学案

一、预习目标：

通过模拟实验探究膜的透性。

二、预习内容 

细胞的吸水和失水的原理：发生了_______作用，该作用必须具备两个条件：

1、具有                  2、膜两侧溶液具有       。

动物细胞的吸水和失水（以红细胞为例：红细胞膜相当于一层        ）：1、当外界溶液浓度＜细胞质浓度时，细胞      。2、当外界溶液浓度＞细胞质浓度时，细胞                     。3、当                                          时，水分进出平衡。

植物细胞的吸水和失水：1、在成熟的植物细胞中，原生质层（细胞膜＋液泡膜＋二者之间的细胞质）相当于一层        。2、成熟植物细胞发生质壁分离的条件是                        ，发生质壁分离复原的条件是                           。

三、提出疑惑

同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中

课内探究学案

一、学习目标：

知识方面：举例说出细胞膜是选择透过性膜

能力方面：1、尝试提出问题，做出假设，对探究活动进行设计

2、进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作

教学重点：举例说出细胞膜是选择透过性膜，相当于半透膜

二、学习过程

（一）渗透系统的组成分析及应用：

1、渗透系统的组成（如图）及特点：（1）、半透膜，可以是生物性的选择透过性膜，如细胞膜，也可以是物理性的过滤膜，如玻璃纸。（2）、半透膜两侧的溶液具有浓度差。

2、渗透作用的发生：（1）、若S1溶液浓度大于S2，则单位时间内由S2→S1的水分子数      S1→S2，外观上表现为S1液面      ；若S1溶液浓度小于S2，则情况相反，外观上表现为S1液面      。（2）、在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差Δh，则S1溶液浓度       S2。

3、渗透作用的应用：（1）、比较不同溶液浓度大小

（2）、验证渗透作用发生的条件

A、具有      。

B、具有      。

（二）、物质跨膜运输的其他实例

1、对无机盐的吸收实例

（1）、水稻和番茄对同一离子的吸收量      。

(2)、水稻或番茄对         的吸收量不同。

(3)、人体甲状腺滤泡上皮细胞可以       从血液中吸收碘。

(4)、不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的       。

2、生物膜的特性：细胞膜和其他生物膜可以让        自由通过，一些                         也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过，因此它们都是        膜。

思考：半透膜和选择透过性膜有哪些异同点？        

三、反思总结

(1)、渗透现象

观察课本60页问题探讨中的渗透现象示意图，回答右侧的问题。

总结：通过以上问题，得出发生渗透现象的条件：____________________________

水分的流动方向：___________________。

(2)、动物细胞的吸水和失水

1、哺乳动物红细胞的吸水失水现象

2．动物细胞相当于一个渗透装置。

3．医生给病人进行静脉注射时，常常使用0.9%的生理盐水和5%葡萄糖溶液，为什么？

(3)、植物细胞的吸水和失水

1．植物细胞的吸水和失水现象

2．植物细胞相当于一个渗透装置。

3.把植物细胞和动物细胞放到清水里，结果是否相同？说明理由。

4.根据所学的知识，谈谈你对“合理施肥”的理解.

四、当堂检测

1：下列现象中属于渗透作用的是                                            （    ）

A. 水分子通过细胞壁             B. 葡萄糖分子通过半透膜

C.K+通过半透膜                  D. 水分子通过半透膜

2：如图，在U形管中部c处装有半透膜，在a侧加入红色的细胞色素(相对分子质量为13000的蛋白质)的水溶液，b侧加入清水，并使a、b 两侧液面高度一致。经过一段时间后，实验结果将是                                                                (     )

  A．a、b 两液面高度一致，b侧为无色

  B．a、b两液面高度一致，b侧为红色

  C．a液面低于b液面，b侧为红色     

D．a液面高于b液面，b侧为无色

3：关于科学探究活动的叙述不正确的是                                     (     )

A．科学探究活动的正确顺序是提出问题→作出假设→设计实验→进行实验

B.所谓假设就是根据已有的知识和生活经验对提出的问题作出尝试性的回答

C．所谓提出问题就是对实验设计提出问题，对实验设计中有可能出现的问题作出判断

D.设计实验是紧紧围绕假设进行的，是对假设的检验。

4：放在O.3 g／mL的蔗糖溶液中，不会发生质壁分离的一组细胞是              (     )

      ①洋葱根尖分生区细胞   ②人的口腔上皮细胞    ③洋葱鳞片叶表皮细胞  

      ④干种子细胞           ⑤蛔虫卵细胞          ⑥洋葱根尖的根冠细胞  

A．①②④⑤     B．①④⑤⑥     C．①②④⑥     D．②③④⑤

5：植物细胞发生质壁分离复原时，水分子依次通过的结构是                     (     )

A．细胞壁、细胞膜、细胞质、液泡膜    B．细胞膜、细胞质、液泡膜

C．液泡膜、细胞质、细胞膜、细胞壁    D.细胞膜、液泡膜、细胞质

6：对植物细胞质壁分离和复原实验进行分析，下列叙述中得不到证实的是        (     )

A.原生质层具有选择透过性      B.细胞处于生活状态或已死亡

C.细胞液和周围溶液的关系      D.溶质分子进出细胞的方式

7：某同学在缺少实验仪器的情况下，做了这样一个实验，将生鸡蛋大头的蛋壳去掉，保留壳膜完好，将小头打破，让蛋清和蛋黄流出，如图所示。然后，在蛋内灌上清水，把它放在O.3 g／mL的蔗糖溶液中，并且用铅笔在鸡蛋壳上标上最初的吃水线，半小时后，他发现鸡蛋上浮，原吃水线高出水面。请分析：

(1)鸡蛋壳上浮的原因是                                                       。

(2)如果里面是蔗糖溶液，外面是清水，蛋壳将会         。

(3)本实验中相当于渗透装置中的半透膜的是          ，还可用作半透膜的材料有                        。

课后练习与提高

1、红细胞悬液为不透明的红色液体，而红细胞发生溶血（红细胞破裂）后，溶液会逐渐透明，所以可通过红细胞悬液澄清的速度判断红细胞溶血速度，进而根据红细胞溶血速度来判断物质进入红细胞的速度。

（1）实验目的：设计实验判断葡萄糖和甘油进入红细胞的速度。

（2）试剂用具：稀释的羊的红细胞悬液、0.3mol·L－1的葡萄糖溶液、0.3mol·L－1的甘油溶液、试管、量筒、计时器、试管架、记号笔。

（3）实验步骤

第一步：取2支试管，分别标记为A、B。

第二步                                              第三步:

（4）结果结论

①如果加入葡萄糖的试管内溶液透明所用的时间短，说明        

②如果                                      ，说明甘油比葡萄糖进入细胞的速度快。

③如果                           ，说明              

（5）实验思考

根据研究得知，0.3mol·L－1的葡萄糖溶液和0.3mol·L－1的甘油溶液都是红细胞的等渗溶液，为什么还会使红细胞发生溶血？     

2、下列实例中，最能体现植物细胞渗透失水和吸水原理的是                （    ）

①将萎蔫的菠菜放入清水中，不久变得硬挺；②将大豆种子浸入清水后，种皮变软，体积膨大；③用糖拌西红柿，西红柿变软，渗出许多汁水；④洋葱鳞片叶的表皮细胞发生质壁分离和质壁分离复原

A、① B、②③ C、④ D、①④

3、用完全培养液在两个相同容器内分别培养水稻和番茄苗，假设两植物的吸水速率相同，一段时间后，测定培养液中各种离子与实验开始时各种离子浓度之比如图所示。该实验的结果不能说明（   ）

A、不同植物对各种离子的需要量是不同的

B、与番茄相比，水稻对Si4＋需要量大，对Ca2＋需要量小

C、不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的

D、植物对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓度有关

4、（2008上海生物20）在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条质量变化的关系如右图。若将处于b浓度溶液中的萝卜条移入a浓度溶液中，则该萝卜条的质量将                                            （    ）

A、不变     B、增大        C、减小 D、先增后减

5、（2006上海高考）将相同的四组马铃薯条分别浸入四种溶液中，一小时后测定薯条质量变化的百分率，结果如下表。下列叙述中正确的是（   ）

A、Ⅰ的浓度最低 B、Ⅱ的浓度较Ⅲ低 

C、Ⅳ的浓度最高 D、Ⅳ可能是蒸馏水

答案：当堂检测