必修1-04-01物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例人民教育出版社普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書生物1.P60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)壁別離與復(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？2.復(fù)習(xí):

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;控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞;進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流3.滲透作用實(shí)驗(yàn)4.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。5.6.P60討論:1、漏斗管內(nèi)的液面為什么會(huì)升高？

單位時(shí)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〔水分子既可以從燒杯中擴(kuò)散到漏斗中，也能從漏斗中擴(kuò)散到燒杯中〕7.P60討論:2、如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)的液面還會(huì)升高嗎？

不會(huì),因?yàn)榧啿嫉目紫逗艽?蔗糖分子也可以自由透過.8.P60討論: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(huì)怎樣？

蔗糖溶液不會(huì)上升,單位時(shí)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9.通過剛剛的演示,提出以下問題像水分子等溶劑分子通過半透膜進(jìn)行擴(kuò)散,我們把這種現(xiàn)象叫滲透作用.滲透現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)中的半透膜可選用哪些材料抽取?〔可選用玻璃紙、哺乳動(dòng)物的膀胱、卵殼內(nèi)膜等〕10.2.此裝置中假設(shè)用紗布、塑料薄膜代替半透膜，其現(xiàn)象如何？(兩種材料均不能觀察到液面上升現(xiàn)象)〔為什么？〕3.假設(shè)燒杯中是蔗糖溶液，漏斗內(nèi)是清水，其結(jié)果怎樣？(液面會(huì)下降)11.4.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?12.解釋: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.13.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.概念方向低濃度高濃度總結(jié)：有半透膜14.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)胞吸水脹破那么說明細(xì)胞也能滲透吸水、細(xì)胞膜相當(dāng)于。半透膜15.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)16.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。17.3.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。18.動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)驗(yàn)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：結(jié)果說明:細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜結(jié)果分析：思考？：如果換成植物細(xì)胞會(huì)如何？19.植物細(xì)胞的吸水與失水20.植物細(xì)胞的吸水和失水的猜測(cè)細(xì)胞壁細(xì)胞膜液泡膜細(xì)胞質(zhì)原生質(zhì)層〔全透性〕細(xì)胞液〔具有一定的濃度〕21.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？22.⑴植物細(xì)胞會(huì)失水嗎？⑵細(xì)胞在什么情況下會(huì)失水，在什么情況下會(huì)吸水呢？⑶水分是如何進(jìn)出細(xì)胞的？⑷植物細(xì)胞是不是一個(gè)滲透系統(tǒng)，哪些結(jié)構(gòu)相當(dāng)于半透膜？⑸…23.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。24.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。1、植物細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)失水的情況嗎？〔滲出的水是細(xì)胞內(nèi)的水還是間隙的水〕

2、植物細(xì)胞在什么情況下會(huì)失水？

3、原生質(zhì)層是否相當(dāng)于一層半透膜？探究：1.提出問題25.原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜理由是：植物細(xì)胞膜和液泡膜都是生物膜，他們具有與紅細(xì)胞的細(xì)胞膜根本相同的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)。上述的事例與紅細(xì)胞的失水和吸水很相似。2.作出假設(shè)26.將植物細(xì)胞分別浸潤(rùn)在較高濃度的蔗糖溶液中和清水中，觀察其大小的變化。預(yù)期實(shí)驗(yàn)的結(jié)果：由于原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，水分子可以自由通過，而蔗糖分子那么不能通過，因此在蔗糖溶液中，植物細(xì)胞的中央液泡會(huì)縮小，細(xì)胞皺縮；在清水中植物細(xì)胞的液泡又會(huì)變大，細(xì)胞膨脹。3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)27.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。28.1.剝?nèi)⊙笫[鱗莖的鱗片葉，外表皮紫色較濃的更好。用解剖刀或刀片在葉片外表皮劃一0.5cm見方的“井〞字。2.用尖嘴鑷從“井〞字中央的一角小心地將洋蔥鱗片葉外表皮撕下，平鋪在載玻片中央。3.用小滴管在表皮上滴一滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的蔗糖溶液，蓋上蓋玻片。用吸水紙吸去多余液體。4.在顯微鏡下觀察，可見原生質(zhì)緩慢收縮，逐漸出現(xiàn)與細(xì)胞壁別離的現(xiàn)象，直到原生質(zhì)收縮成球狀小團(tuán)，與細(xì)胞壁完全分開。5.在蓋玻片的一側(cè)滴加清水，用吸水紙?jiān)谏w玻片的另一側(cè)吸收，使清水置換蔗糖溶液。6.在顯微鏡下觀察，可見質(zhì)壁別離現(xiàn)象緩慢復(fù)原。4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)29.5.分析實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論6.表達(dá)和交流7.進(jìn)一步探究30.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)胞細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是液泡里的細(xì)胞液細(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31.思考與討論：成熟的(有中央大液泡)；活細(xì)胞〔原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜〕植物細(xì)胞(有細(xì)胞壁〕；通過質(zhì)壁別離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)還可以得出哪些實(shí)驗(yàn)結(jié)論？思考要觀察細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁別離和復(fù)原，對(duì)材料有哪些要求？32.〔2〕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33.1、植物細(xì)胞質(zhì)壁別離現(xiàn)象細(xì)胞失水時(shí)細(xì)胞壁和原生質(zhì)層都會(huì)出現(xiàn)一定程度的收縮,但原生質(zhì)層的伸縮性更大,故原生質(zhì)層會(huì)與細(xì)胞壁發(fā)生別離。外界溶液濃度細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞滲透失水>結(jié)果分析：植物細(xì)胞失去的水來自液泡。34.外界溶液濃度細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞滲透吸水<結(jié)果分析：2、植物細(xì)胞質(zhì)壁別離復(fù)原現(xiàn)象35.質(zhì)壁別離:植物細(xì)胞因?yàn)槭湛s，細(xì)胞膜與細(xì)胞壁發(fā)生別離的現(xiàn)象。質(zhì)壁別離復(fù)原：發(fā)生質(zhì)壁別離的植物細(xì)胞因吸水膨脹。36.記錄

實(shí)驗(yàn)

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(xì)胞壁逐漸恢復(fù)原來大小原生質(zhì)層恢復(fù)原來位置大原生質(zhì)層緊貼細(xì)胞壁37.原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜；植物細(xì)胞是通過滲透作用吸水和失水的。實(shí)驗(yàn)結(jié)論與社會(huì)的聯(lián)系飲料濃度上下問題38.半透膜內(nèi)側(cè)有蔗糖液半透膜外側(cè)有清水半透膜滲透系統(tǒng)裝置成熟的植物細(xì)胞與外界溶液可以構(gòu)成滲透系統(tǒng)。成熟的植物細(xì)胞與外界溶液能否構(gòu)成滲透系統(tǒng)？原生質(zhì)層內(nèi)側(cè)有細(xì)胞液原生質(zhì)層外側(cè)有外界溶液成熟的植物細(xì)胞原生質(zhì)層原生質(zhì)層外界溶液細(xì)胞液⑥②雞蛋膜(半透膜)蔗糖溶液清水39.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)胞吸水脹破那么說明細(xì)胞也能滲透吸水、細(xì)胞膜相當(dāng)于。半透膜40.1.在質(zhì)壁別離和復(fù)原的實(shí)驗(yàn)中，如果沒有細(xì)胞壁，結(jié)果會(huì)有什么不同嗎？由于原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大，當(dāng)細(xì)胞不斷失水時(shí)，原生質(zhì)層就會(huì)與細(xì)胞壁逐漸別離開，從而發(fā)生質(zhì)壁別離。2.發(fā)生質(zhì)壁別離的原因是什么？

如果沒有細(xì)胞壁，細(xì)胞就會(huì)像紅細(xì)胞一樣會(huì)持續(xù)吸水直到漲破細(xì)胞膜。41.四、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42.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)例實(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？43.1.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(dǎo)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(duì)無機(jī)鹽的吸收是有差異的。根據(jù)資料分析結(jié)論：細(xì)胞對(duì)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(yùn)輸實(shí)例二44.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。45.4.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？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。

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。46.結(jié)論：物質(zhì)〔如碘〕的跨膜運(yùn)輸并不都是和水一樣順相對(duì)含量梯度的運(yùn)輸?shù)?。物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例三20—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－

水分子的運(yùn)輸是順相對(duì)含量梯度的，其他物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸也是這樣的嗎？47.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。細(xì)胞對(duì)物質(zhì)的吸收是有選擇的。結(jié)論：細(xì)胞膜不僅是半透膜還是選擇透過性膜48.關(guān)于科學(xué)探究活動(dòng)的表達(dá)不正確的選項(xiàng)是()A.科學(xué)探究活動(dòng)的一般順序是提出問題→作出假設(shè)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→進(jìn)行實(shí)驗(yàn)→分析結(jié)果得出結(jié)論B.所謂假設(shè)就是根據(jù)已有的知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)對(duì)提出的問題作出嘗試性的答復(fù)C．所謂提出問題就是對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提出問題，對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中有可能出現(xiàn)的問題作出判斷D.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是緊緊圍繞假設(shè)進(jìn)行的，是對(duì)假設(shè)的檢驗(yàn)C49.將洋蔥鱗片葉表皮放在“0.45mol/L蔗糖溶液中，細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁別離；放在0.35mol/L蔗糖溶液中細(xì)胞有脹大的趨勢(shì)；放在0.40mol/L蔗糖溶中，細(xì)胞似乎不發(fā)生變化〞。這說明()

A.細(xì)胞已經(jīng)死亡

B.蔗糖分子可以自由進(jìn)出細(xì)胞

C.細(xì)胞液濃度與0.40mol/L蔗糖溶液濃度相當(dāng)D.細(xì)胞質(zhì)壁別離后能自動(dòng)復(fù)原C50.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D51.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B52.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(xì)菌的生活C、鹽水是中性的，不適于細(xì)菌的生活D、由于滲透作用使細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的水分滲出而死亡D53.5、將洋蔥表皮細(xì)胞浸入濃度為1mol/L的KNO3溶液中，細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁別離。但過一段時(shí)間后，自動(dòng)發(fā)生質(zhì)壁別離復(fù)原，表皮細(xì)胞又恢復(fù)到原來狀態(tài)。分析〔1〕發(fā)生質(zhì)壁別離的原因是。〔2〕自動(dòng)發(fā)生質(zhì)壁別離復(fù)原的原因是?！?〕以上事實(shí)說明細(xì)胞膜對(duì)的通透性存在差異，所以它是一種選擇透過性膜。54.3.請(qǐng)根據(jù)圖答復(fù)以下問題：〔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)答復(fù)：

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。

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)壁別離2、3、614755.圖A