生物物質(zhì)跨膜運輸實例細胞吸水和失水新人教必修第1頁/共52頁實例二灑水為了保持蔬菜的新鮮硬挺第2頁/共52頁細胞的吸水和失水第3頁/共52頁1、知識與技能：(1)說出滲透作用條件；(2)進行探究植物細胞吸水和失水的實驗設(shè)計和操作。2、過程與方法：(1)嘗試從生活現(xiàn)象中提出問題，作出假設(shè)；(2)學習科學探究的一般方法和步驟。3、情感態(tài)度和價值觀：領(lǐng)悟科學探究的思想方法，培養(yǎng)學生質(zhì)疑、求實、創(chuàng)新以及勇于實踐的科學態(tài)度和精神；教學重點和難點1、重點：探究水分進出細胞是順相對濃度梯度的。2、難點：(1)嘗試提出問題、作出假設(shè)；

(2)進行探究植物細胞吸水和失水的實驗設(shè)計和操作。三維教學目標：第4頁/共52頁演示實驗：請同學們仔細觀察現(xiàn)象，分析現(xiàn)象的原因。半透膜：一類可以讓小分子物質(zhì)通過而大分子物質(zhì)不能通過的一類薄膜的總稱。第5頁/共52頁1、漏斗管內(nèi)的液面為什么會升高？2、如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)的液面還會升高嗎？3、如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會怎樣？單位時間內(nèi)透過玻璃紙的水分子數(shù)多于滲出玻璃紙的水分子數(shù)量不會,因為紗布的孔隙很大,蔗糖分子也可以自由透過.不會,單位時間內(nèi)透過玻璃紙的水分子數(shù)等于滲出玻璃紙的水分子數(shù)量第6頁/共52頁具有半透膜②半透膜兩側(cè)的溶液濃度不同一、滲透作用發(fā)生的必需條件是：水的流向特點:水分子透過半透膜，由低濃度溶液向高濃度溶液擴散(水分進出是順相對濃度梯度的)第7頁/共52頁類比推理細胞膜細胞內(nèi)溶液1、如果將裝置中的漏斗換成動物細胞還會不會吸水？2、如果吸水會發(fā)生什么？如果動物細胞吸水脹破則說明細胞也能滲透吸水、細胞膜相當于

。半透膜第8頁/共52頁外界溶液濃度

細胞質(zhì)濃度外界溶液濃度

細胞質(zhì)濃度外界溶液濃度

細胞質(zhì)濃度二、動物細胞的吸水和失水實驗

小于

大于

等于細胞吸水膨脹細胞失水皺縮保持原狀態(tài)第9頁/共52頁討論1、紅細胞內(nèi)的血紅蛋白等有機物能透過細胞膜嗎？2、紅細胞的細胞膜是不是相當于“問題探討”中所說的半透膜？不能是3、當外界溶液的濃度低時，紅細胞一定會由于吸水而漲破嗎？不一定，濃度差很大時會漲破濃度差不是很大時不會漲破第10頁/共52頁4、紅細胞吸水或失水的多少取決于什么條件？5、食物較咸時，口腔和唇粘膜有什么感覺？為什么？干燥難受的感覺，外界濃度高，口腔和唇粘膜細胞失水細胞內(nèi)外溶液的濃度差濃度差越大細胞吸水或失水越多第11頁/共52頁二、動物細胞的吸水和失水實驗實驗結(jié)果:當細胞質(zhì)濃度>外界溶液：動物細胞發(fā)生了滲透作用細胞吸水膨脹細胞失水皺縮當細胞質(zhì)濃度<外界溶液：結(jié)果說明:細胞膜相當于半透膜動物細胞是一個滲透系統(tǒng)結(jié)果分析：思考？如果換成植物細胞會如何？第12頁/共52頁生物興趣小組展示課下實驗:第13頁/共52頁生物興趣小組展示課下實驗:觀看視頻第14頁/共52頁生物興趣小組展示課下實驗:

(模擬咸湖中的生物)

第15頁/共52頁【回憶】植物細胞的結(jié)構(gòu)細胞壁細胞膜細胞質(zhì)液泡膜原生質(zhì)層第16頁/共52頁1、植物細胞會出現(xiàn)失水的情況嗎？（滲出的水是細胞內(nèi)的水還是間隙的水）

2、植物細胞在什么情況下會失水？

3、原生質(zhì)層是否相當于一層半透膜？提出問題：根據(jù)以上同學們觀察到的現(xiàn)象提出想探究的問題？討論二：第17頁/共52頁探究實驗：植物細胞的吸水和失水提出問題作出假設(shè)設(shè)計實驗進行實驗分析結(jié)果表達與交流（原生質(zhì)層是一層半透膜嗎？）（原生質(zhì)層相當于一層半透膜）設(shè)計方案（按預定方案進行實驗）（分析實驗結(jié)果，得出結(jié)論：……）（總結(jié)，寫實驗報告并適當交流）預期結(jié)果將植物細胞浸潤在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察其大小的變化；再將細胞浸潤在清水中，觀察其大小的變化。在蔗糖溶液中植物細胞的中央液泡會變小，細胞皺縮；在清水中植物細胞的中央液泡會變大，細胞膨脹。第18頁/共52頁設(shè)計方案：將植物細胞分別浸潤在較高濃度的蔗糖溶液中和清水中，觀察其大小的變化。預期實驗的結(jié)果：由于原生質(zhì)層相當于一層半透膜，水分子可以自由通過，而蔗糖分子則不能通過，因此在蔗糖溶液中，植物細胞的中央液泡會縮小，細胞皺縮；在清水中植物細胞的液泡又會變大，細胞膨脹。第19頁/共52頁外界溶液濃度細胞液的濃度，細胞失水植物細胞——質(zhì)壁分離第20頁/共52頁外界溶液濃度細胞液的濃度，細胞吸水植物細胞——質(zhì)壁分離復原第21頁/共52頁實驗結(jié)果：

細胞大小蔗糖溶液清水變小逐漸恢復原來大小原生質(zhì)層恢復原來位置原生質(zhì)層脫離細胞壁基本不變基本不變中央液泡大小原生質(zhì)層的位置第22頁/共52頁外界溶液濃度細胞液的濃度，細胞吸水植物細胞質(zhì)壁分離和復原現(xiàn)象外界溶液濃度細胞液的濃度，細胞失水實驗結(jié)論：第23頁/共52頁1.如果沒有細胞壁，實驗結(jié)果會有什么不同？2.如果滴加的是0.5g/ml的蔗糖溶液，實驗結(jié)果會有什么不同？不會發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，只發(fā)生滲透作用的吸水或失水高濃度的蔗糖溶液導致植物細胞嚴重失水而死亡，不可能發(fā)生質(zhì)壁分離復原3.為什么植物細胞失水時,原生質(zhì)層與細胞壁不是一起變化,而是發(fā)生質(zhì)壁分離?原生質(zhì)層比細胞壁的伸縮性大第24頁/共52頁3、動植物細胞在吸水與失水方面的差異

動物細胞沒有細胞壁，因此不會有質(zhì)壁分離現(xiàn)象。植物細胞由于有細胞壁的限制和保護不會因持續(xù)吸水而漲破。第25頁/共52頁植物細胞吸水和失水的原因內(nèi)因：原生質(zhì)層比細胞壁的伸縮性大外因：植物細胞是一個活細胞細胞內(nèi)外存在著濃度差植物細胞中必須有大液泡第26頁/共52頁初始濃度

0Mg2＋Ca2+Si4+

離子培養(yǎng)液中的離子濃度水稻番茄物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗龑嵗?、水稻培養(yǎng)液中的鈣、鎂兩種離子濃度為什么會增高？2、不同作物對無機鹽離子的吸收有差異嗎？第27頁/共52頁1.在培養(yǎng)過程中，水稻吸收水分及Si4+離子較多，吸收Ca2+、Mg2+較少，結(jié)果導致水稻培養(yǎng)液里的Ca2+、Mg2+濃度增高。2.在番茄的培養(yǎng)液中，Ca2+、Mg2+的濃度下降，而Si4+的濃度升高，證明番茄吸收的Ca2+、Mg2+比Si4+多。3.不同作物對無機鹽的吸收是有差異的。根據(jù)資料分析結(jié)論：細胞對于物質(zhì)的輸出和輸入有選擇性。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)跨膜運輸實例二第28頁/共52頁結(jié)論：物質(zhì)（如碘）的跨膜運輸并不都是和水一樣順相對含量梯度的運輸?shù)?。物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?0—25倍人體甲狀腺濾泡上皮細胞具有很強的攝取碘的能力250mg/L血液中碘的濃度I－水分子的運輸是順相對含量梯度的，其他物質(zhì)的跨膜運輸也是這樣的嗎？由此你能得出什么結(jié)論？第29頁/共52頁水分子跨膜運輸是順相對含量梯度的其他物質(zhì)的跨膜運輸并不都是這樣，這取決于細胞生命活動的需要。細胞對物質(zhì)的吸收是有選擇的。結(jié)論：細胞膜不僅是半透膜，還是選擇透過性膜第30頁/共52頁四、生物膜的特性1、生物膜的概念：指細胞內(nèi)所有的生物膜，包括細胞膜、細胞器、核膜。2、生物膜的特性－選擇透過性膜！第31頁/共52頁（1）判斷植物細胞的生活狀況（2）判斷植物細胞的細胞液濃度（3）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的水肥管理（4）生活中殺菌、防腐、腌制食品四、滲透作用原理的運用第32頁/共52頁課后練習答案

基礎(chǔ)題：1.√2.√3.×(即使是小分子，不是細胞所要選擇吸收的，也不能通過)

拓展題：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的輪作正是針對不同作物根系對礦質(zhì)元素的選擇性吸收而采取的生產(chǎn)措施。如果長期在同一塊田里種植同種作物，地力就會下降（俗稱傷地），即某些元素含量下降，這樣就會影響作物的產(chǎn)量。第33頁/共52頁生物興趣小組展示課下實驗:

第34頁/共52頁課后活動課后繼續(xù)查找資料,設(shè)計實驗,探究鹽分是否會進入植物細胞,并且對其是否有毒害作用第35頁/共52頁2、從水分進出細胞特點的角度分析，我們?yōu)槭裁床荒苤苯语嬘煤Ｋ?、請你推測一次施肥過多，對植物會造成怎樣的影響？為什么？學以致用：第36頁/共52頁1、a、b、c是三個相鄰的細胞，已知a細胞液濃度>b細胞液濃度>c細胞液濃度,如圖所示，能正確表示水分在三者之間關(guān)系的是（）CacbacbacbacbABCD第37頁/共52頁2、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、根細胞從土壤中吸收的養(yǎng)分過多B、根細胞不能從土壤中吸水C、根系不能將水向上運輸D、根系被肥料分解釋放的熱能燒毀B第38頁/共52頁3、利用高濃度鹽水（NaCl溶液）殺菌防腐的原理是（）A、鹽水中的Cl－有殺菌防腐的作用B、鹽水中的Na＋不利于細菌的生活C、鹽水是中性的，不適于細菌的生活D、由于滲透作用使細菌細胞內(nèi)的水分滲出而死亡D第39頁/共52頁4、將洋蔥表皮細胞浸入濃度為1mol/L的KNO3溶液中，細胞發(fā)生質(zhì)壁分離。但過一段時間后，自動發(fā)生質(zhì)壁分離復原，表皮細胞又恢復到原來狀態(tài)。分析（1）發(fā)生質(zhì)壁分離的原因是。（2）自動發(fā)生質(zhì)壁分離復原的原因是。（3）以上事實表明細胞膜對

的通透性存在差異，所以它是一種選擇透過性膜。第40頁/共52頁（1）洋蔥表皮細胞液的濃度小于外界溶液濃度，細胞滲透失水；又由于細胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層的伸縮性，便導致質(zhì)壁分離（2）由于細胞可選擇性地吸收K＋和NO3－，導致細胞液濃度增加直至大于外界溶液的濃度，細胞開始吸水，從而發(fā)生質(zhì)壁分離復原（3）離子第41頁/共52頁第42頁/共52頁小結(jié)：

1.滲透作用發(fā)生的條件2.動物細胞的吸水和失水的條件3.探究實驗：植物細胞的吸水和失水第43頁/共52頁1、以下可以發(fā)生滲透作用的是____.A.煮熟的馬鈴薯條放入水中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第一關(guān)（08年廣東5)第44頁/共52頁2、a、b、c是三個相鄰的細胞，已知a細胞液濃度>b細胞液濃度>c細胞液濃度,如圖所示，能正確表示水分在三者之間關(guān)系的是（）CacbacbacbacbABCD第二關(guān)（07年江蘇3)第45頁/共52頁3、利用高濃度鹽水（NaCl溶液）殺菌防腐的原理是（）A、鹽水中的Cl－有殺菌防腐的作用B、鹽水中的Na＋不利于細菌的生活C、鹽水是中性的，不適于細菌的生活D、由于滲透作用使細菌細胞內(nèi)的水分滲出而死亡D第三關(guān)（08年海南7)第46頁/共52頁記錄

實驗

結(jié)果正常狀態(tài)高濃度狀態(tài)低濃度狀態(tài)觀察到的圖像液泡大小變化原生質(zhì)層位置變小原生質(zhì)層脫離細胞壁逐漸恢復原來大小原生質(zhì)層恢復原來位置大原生質(zhì)層