教學(xué)設(shè)計

日

主講人學(xué)科生物班級

期

課題探究：水進(jìn)出細(xì)胞的原理和方式一一4.1被動運輸

核心概念：物質(zhì)通過被動運輸?shù)确绞竭M(jìn)出細(xì)胞，以維持細(xì)胞的正常代謝活動。

重要概念：1.闡明質(zhì)膜具有選擇透過性。

學(xué)習(xí)目標(biāo)

2.舉例說明有些物質(zhì)順濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞，主要包括自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散兩種方式。

重難點理解水進(jìn)出細(xì)胞的原理；建構(gòu)被動運輸?shù)母拍?/p>

教學(xué)方法實驗探究、小組合作

可視光學(xué)顯微鏡、顯微圖像處理軟件、內(nèi)網(wǎng)聯(lián)機(jī)展示、視頻、

教學(xué)用具M(jìn)iEFlashPPT

教學(xué)過程

教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)活動設(shè)計時間規(guī)劃

導(dǎo)入：同學(xué)們，大家好！首先，我們先一起來欣賞一部叫做“生命

之美”的短片。在這部短片中，我們看到了各種各樣的細(xì)胞，以及細(xì)

胞中正在進(jìn)行的各種各樣的代謝活動，細(xì)胞作為一個相對獨立的生命

系統(tǒng)，它復(fù)雜的生命活動又需要不停的與外界進(jìn)行物質(zhì)交換，又使細(xì)

胞成為了一個開放的系統(tǒng)。觀看Flash動5min

視頻導(dǎo)入那么，物質(zhì)是如何進(jìn)出細(xì)胞的呢？原理和方式又是什么呢？一一第畫

四章物質(zhì)的輸入和輸出。首先，我們知道活細(xì)胞中含量最多的化合物

是一一水。那么，水是如何進(jìn)出細(xì)胞的呢？這節(jié)課我們就來探究一下

水進(jìn)出細(xì)胞的原理和方式，也就是第一節(jié)《被動運輸》的學(xué)習(xí)。

一、實驗觀察：細(xì)胞的吸水、失水現(xiàn)象

（一）動物細(xì)胞的吸水、失水現(xiàn)象

現(xiàn)在大家看到的是一開始呈兩面凹的圓餅狀哺乳動物紅細(xì)

胞，將其放到不同濃度的氯化鈉溶液中，大家觀察一下，細(xì)胞發(fā)生了

實驗觀察什么變化，并簡單分析這一現(xiàn)象出現(xiàn)的原因，完成我們學(xué)案上的表格。

（二）植物細(xì)胞的吸水、失水現(xiàn)象

老師先簡單介紹植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點、并講解實驗步驟，然后學(xué)合作探究20min

生小組合作探窕植物細(xì)胞的失水、吸水現(xiàn)象，完成實驗，填寫實驗報完成實驗

告。

以圖像的形式記錄三次可視顯微鏡拍攝到的植物細(xì)胞形態(tài)圖片，

老師展示一組同學(xué)的實驗結(jié)果，并請學(xué)生代表匯報實驗結(jié)論。

通過這一部分的學(xué)習(xí)，學(xué)生自己動手進(jìn)行實驗，切身觀察到細(xì)胞

吸水、失水現(xiàn)象，感知水進(jìn)出細(xì)胞的過程，幫助學(xué)生從細(xì)胞水平建立

細(xì)胞能夠運輸水分子等物質(zhì)的概念，為接下來繼續(xù)探究水進(jìn)出細(xì)胞的

原理和方式奠定重要的基礎(chǔ)。同時，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，完成本節(jié)

探究課的第一步：細(xì)胞水平感知。

二、類比推理：水進(jìn)出細(xì)胞的原理

串接詞：通過實驗，我們觀察到了細(xì)胞的吸水、失水現(xiàn)象，感知

到了水確實可以進(jìn)出細(xì)胞，那么水進(jìn)出細(xì)胞的原理和方式是怎樣的

呢？我們接著來進(jìn)行本節(jié)課第二、三部分的學(xué)習(xí)一一水進(jìn)出細(xì)胞的原

理和方式。

類比推理1、觀察老師課前準(zhǔn)備好的滲透裝置，類比細(xì)胞的吸水、失水現(xiàn)象，類比推理lOmin

嘗試推理回答下列問題：得出結(jié)論

(1)從結(jié)構(gòu)上類比：指出在吸水、失水過程中水分子通過的結(jié)構(gòu)，

推理得出細(xì)胞膜是一種半透膜。

(2)從水分子擴(kuò)散的方向上類比，推理得出水?dāng)U散的方向。

(3)最后，歸納總結(jié)出吸△現(xiàn)象發(fā)生的兩個條件：①具有半透膜

②膜兩側(cè)具有濃度差具有濃度差

2、類比推理，得出結(jié)論.

水分子進(jìn)出細(xì)胞也總一種滲透現(xiàn)象，水進(jìn)出細(xì)胞的原理是滲透作

用。

在第一部分從細(xì)胞水平感知細(xì)胞對水分子的運輸之后，這一部分

進(jìn)一步運用類比推理的方法，幫助學(xué)生從分子水平理解水進(jìn)出細(xì)胞的

原理，建構(gòu)質(zhì)腴也是一種半透膜的重要概念。由于分子水平的微觀特

性，所以學(xué)生掌握起來還是有一定難度。本節(jié)課，采用了類比推理的

方法，通過類比細(xì)胞吸水和滲透裝置吸水來推理得出二者吸水過程的

一致性，從而順利解決水進(jìn)出細(xì)胞的原理這一問題。從現(xiàn)象到原理、

從細(xì)胞水平到分子水平、由易入難，更符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律。

三、歸納概括：水分子進(jìn)出細(xì)胞的方式

結(jié)合本節(jié)所學(xué)，仔細(xì)觀察圖片，歸納概括出水進(jìn)出細(xì)胞的兩種方

式：自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散，從而歸納概括出被動運輸這一概念。解決歸納概括5min

歸納概括本節(jié)探究課的核心問題：水進(jìn)出細(xì)胞的方式是被動運輸。理論升華

經(jīng)過前兩部分的學(xué)習(xí)，學(xué)生己經(jīng)感知、并且理解了水進(jìn)出細(xì)胞的

過程，最后一部分進(jìn)行理論升華、落實被動運輸?shù)母拍?。這樣，從實

驗感知到類比推理，最后進(jìn)行歸納概括，一氣呵成。

最后小結(jié)：同學(xué)們，通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道了水進(jìn)出

細(xì)胞的原理和方式，也就是掌握了滲透作用和被動運輸這兩個重要的梳理概念5min

概念，最后，請大家嘗試自主構(gòu)建本節(jié)課的概念圖，完成學(xué)案上的概完成學(xué)習(xí)

最后小結(jié)念圖構(gòu)建。請一位同學(xué)匯報成果。

最后，以自主構(gòu)建概念圖的形式，幫助學(xué)生梳理本節(jié)內(nèi)容、完成

本節(jié)學(xué)習(xí)小結(jié)。

“被動運輸”一課學(xué)情分析

☆學(xué)生基本發(fā)展?fàn)顩r

《被動運輸》一節(jié)位于人教版生物教材必修一第4章第1節(jié)，因此是高一學(xué)生上學(xué)期

學(xué)習(xí)內(nèi)容。高一的學(xué)生，由于剛剛升入高中不久，正是良好、高效的適合高中學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)習(xí)

慣養(yǎng)成的時期，也是為接下來緊張的高中生活奠定基礎(chǔ)的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折期。

這個時期的學(xué)生，探索新事物的好奇心強(qiáng)、接受新思維方式的能力強(qiáng)、適應(yīng)新學(xué)習(xí)方

法的適應(yīng)性強(qiáng)，所以我們更應(yīng)該抓好高一這個關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折期，為接下天的生物學(xué)習(xí)奠定良好

的基礎(chǔ)。

☆學(xué)生知識儲備情況

學(xué)生雖然剛升入高中不久，但已經(jīng)經(jīng)過了接近兩個月的高中生活，初步掌握了一定的高

中知識。對于生物學(xué)科來說，學(xué)生己經(jīng)學(xué)習(xí)了必修一前三章，已經(jīng)初步掌握了細(xì)胞的基本結(jié)

構(gòu)、組成，為接下來的細(xì)胞功能的詳細(xì)學(xué)習(xí)已經(jīng)奠定了一定的知識基礎(chǔ)。

知識水平方面，對于第4章《物質(zhì)的輸入和輸出》來說，學(xué)生在前三章已經(jīng)學(xué)習(xí)了細(xì)胞

這個基本生命系統(tǒng)的邊界一一細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能，這對于接下來進(jìn)一步學(xué)習(xí)物質(zhì)運輸，已

經(jīng)起到了很好的知識鋪墊作用。

在實驗操作方面，學(xué)生已經(jīng)在前三章的學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)并操作了顯微鏡，以及植物細(xì)胞臨時

裝片的制作等實驗，所以對于這一節(jié)探究植物細(xì)胞失水、吸水實驗已經(jīng)具備了基本的實驗慚

作能力和實驗素養(yǎng)。

☆學(xué)生基本能力情況

學(xué)生雖然經(jīng)歷了義務(wù)教育階段的學(xué)習(xí)，但高中知識難度更高、學(xué)習(xí)生活要求也更高，還

是需要學(xué)生進(jìn)一步提高自己的各方面能力的。在學(xué)習(xí)方面，對于學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)方法、思維

品質(zhì)等都亟待提高。

對于本節(jié)課的學(xué)習(xí)來說，首先用到了實驗探究的方法，這就要求學(xué)生的實驗動手能力和

小組合作能力。而第二部分類比推理，作為本節(jié)重點培養(yǎng)的思維方法，需要在教師引導(dǎo)、學(xué)

案材料支持下，初步培養(yǎng)學(xué)生懂得類比推理和歸納概括的思維習(xí)慣。

“被動運輸”一課效果分析

在《探究：水進(jìn)出細(xì)胞的原理和方式一一被動運輸》一課的實施過程中，教師引導(dǎo)

學(xué)生從細(xì)胞水平到分子水平、從實踐水平到理論水平，由宏觀至微觀、由易入難、層層

遞進(jìn)，突破教學(xué)重、難點。從新課標(biāo)概念的構(gòu)建和核心素養(yǎng)的生成兩方面來衡量本節(jié)教

學(xué)效果:

☆新概念的構(gòu)建。

本節(jié)內(nèi)容的核心概念是：物質(zhì)通過被動運輸?shù)确绞竭M(jìn)出細(xì)胞，以維持細(xì)胞的正常

代謝活動。通過本節(jié)探究課，學(xué)生從觀察現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)問題一一水是如何進(jìn)出細(xì)胞開始，

通過實驗觀察、類比推理、歸納概括三部分，層層遞進(jìn)、緊密銜接，最后在解決了探

究問題水進(jìn)出細(xì)胞的原理和方式之后，以概念的形式理論升華，順利完成了本節(jié)核心

概念的構(gòu)建。

本節(jié)重要概念有兩個：L闡明質(zhì)膜具有選擇透過性。2.舉冽說明有些物質(zhì)順濃

度梯度進(jìn)出細(xì)胞，主要包括自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散兩種方式。在解決探究問題水進(jìn)出細(xì)

胞的原理的同時，通過類比推埋，幫助學(xué)生自己構(gòu)建了細(xì)胞膜是一種半透膜的重要概

念，教學(xué)效果更好。通過最后第三部分的歸納概括，學(xué)生自主歸納了被動運輸?shù)母拍睿?/p>

看似簡單的歸納，實則是對前兩部分學(xué)習(xí)的理論升華，從實踐到理論，學(xué)生概念構(gòu)建

扎實有效。

☆核心素養(yǎng)的生成。

1.生命觀念一一實現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能觀的培養(yǎng)：在理解生物膜結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上理解物質(zhì)跨膜

運輸?shù)姆绞健Ｖ肿拥慕Y(jié)構(gòu)特點決定了脂溶性物質(zhì)可以溶解在細(xì)胞膜中，磷脂分子的運動對

脂溶性物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運是必須的；一種轉(zhuǎn)運蛋白往往只適合轉(zhuǎn)運特定的物質(zhì)，轉(zhuǎn)運蛋白空間

結(jié)構(gòu)的變化，對物質(zhì)跨膜運輸起著決定性的作用，細(xì)胞膜具有一定的流動性是細(xì)胞膜能夠進(jìn)

行跨膜轉(zhuǎn)運的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

2.科學(xué)思維一一培養(yǎng)學(xué)生模型與建模、歸納與概括、演繹與推理、批判性思維等良好

的思維品質(zhì)。例如，用哺乳動物紅細(xì)胞膜和成熟植物細(xì)胞的原生質(zhì)層類比滲透裝置中

的半透膜，說明細(xì)胞通過滲透作用吸水或失水。在類比與推理、歸納與概括中，解決

本節(jié)課的難點：水進(jìn)出細(xì)胞的原理。

3.科學(xué)探究一一通過對探究植物細(xì)胞的吸水和失水實驗的設(shè)計和操作，進(jìn)一步掌握探

究類實驗的設(shè)計思路，提升實驗操作能力。通過探究植物細(xì)胞吸水和失水的原理這個實驗,

讓學(xué)生體驗科學(xué)探究的一般過程，提高實驗設(shè)計和動手操作能力。

4.社會責(zé)任一一培養(yǎng)學(xué)生解決社會難題、科學(xué)探究的決心。通過了解水通道蛋白的發(fā)現(xiàn)

過程，引導(dǎo)學(xué)生自主閱讀、探索水通道蛋白的發(fā)現(xiàn)過程，感悟科學(xué)家艱辛的探索過程、堅韌

的科學(xué)精神。

“被動運輸”新教材分析

1、問題探討

新教材仍以滲透現(xiàn)象作為本節(jié)的開端，既為后面細(xì)胞的吸水、失水現(xiàn)象

做鋪墊，又為水進(jìn)出細(xì)胞的原理奠定了理論基礎(chǔ)。只是新人教版生物教材，

問題探討添加了設(shè)問：如果漏斗管足夠長，管內(nèi)液面會無限升高嗎？為什

么？

問題探討通過設(shè)問，引導(dǎo)學(xué)生考慮“壓力勢”的影響，這可以幫助學(xué)生

隨后弄清為什么植物細(xì)胞不能無限吸水。植物細(xì)胞吸水膨脹后會對細(xì)胞壁

產(chǎn)生壓力，細(xì)胞壁反過來也擠壓原生質(zhì)體，細(xì)胞壁產(chǎn)生的壓力導(dǎo)致水從植

物細(xì)胞中擠壓出來，最終植物細(xì)胞吸水和細(xì)胞壁將水從細(xì)胞中壓出之間將

建立平衡。

2、水進(jìn)出細(xì)胞的原理

新人教版生物教材添加了滲透作用的定義。滲透作用是指水分子通過半

透膜的擴(kuò)散。滲透作用也是有方向的：從相對含量高的一側(cè)向相對含量低

的一側(cè)，這里滲透的方向是水分子移動的方向。

(1)動物細(xì)胞的失水、吸水現(xiàn)象：將人的紅細(xì)胞置于生理鹽水中，水

分進(jìn)出紅細(xì)胞達(dá)到平衡，此時細(xì)胞沒有水的凈移動，沒有發(fā)生滲透作用。

只有將紅細(xì)胞置于低滲或高滲溶液中，才會發(fā)生滲透作用。

新教材此處加了一個設(shè)問，讓學(xué)生思考會什么臨床輸液要用生理鹽水,

引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活實踐并用所學(xué)知識做出合理的解釋。

(2)植物細(xì)胞的吸水和失水

新教材添加了成熟植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖，更清晰的指出了原生質(zhì)層的概念，

這樣學(xué)生理解起來更直觀。

成熟植物細(xì)胞失水時，會發(fā)生質(zhì)壁分離。質(zhì)壁分離指的哪里和哪里分離，

教材寫得比較具體：細(xì)胞壁和原生質(zhì)層分離。但是名詞委的術(shù)語中我們看

到質(zhì)壁分離被定義為：原生質(zhì)體收縮，部分質(zhì)膜與細(xì)胞壁脫離的現(xiàn)象。

新教材這一部分內(nèi)容，不管是哺乳動物紅細(xì)胞還是成熟植物細(xì)胞，教材

都在引導(dǎo)學(xué)生尋找“半透膜”在哪里，然后再分析“半透膜”兩側(cè)存在濃

度差會怎樣。其目的是期望學(xué)生在動植物細(xì)胞中找到“滲透裝置”。正是

基于這樣的考慮，教材突出強(qiáng)調(diào)了原生質(zhì)層，雖然原生質(zhì)層不是被普遍接

受的術(shù)語，但用在此處能言簡意賅地說明成熟植物細(xì)胞兀以構(gòu)成一個滲透

系統(tǒng)。

3、探究---植物細(xì)胞的吸水和失水

新教材在學(xué)生探究實驗前先介紹了不少預(yù)備知識，概括起來有兩個方面:

一方面介紹了細(xì)胞壁的透性和伸縮性。現(xiàn)行教材講細(xì)胞壁是全透性的，

溶于水中的物質(zhì)都能通過細(xì)胞壁；新教材修改為水分子對細(xì)胞壁是全透性

的，不再提溶于水中的物質(zhì)都能通過細(xì)胞壁。

另一方面此處指出：教材所述的水進(jìn)出細(xì)胞，主要是指水經(jīng)過原生質(zhì)層

進(jìn)出液泡。此處教材故意引導(dǎo)學(xué)生把原生質(zhì)層當(dāng)作一個整體進(jìn)行考慮，這

樣做是為了引導(dǎo)學(xué)生尋找成熟植物細(xì)胞中的滲透系統(tǒng)。

4、自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散

eimriK海域/做

新教材把自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散放在一節(jié)進(jìn)行處理，兩者都屬于被動運輸,

被動運輸?shù)膶嵸|(zhì)是通過膜的擴(kuò)散。

（1）自由擴(kuò)散（簡單擴(kuò)散）

新教材選擇引導(dǎo)學(xué)生從脂溶性的角度去思考什么樣的物質(zhì)容易自由擴(kuò)

散。對學(xué)生而言，脂溶性要比極性更容易理解一些。

（2）協(xié)助擴(kuò)散

過去教材正文主要介紹了載體介導(dǎo)的協(xié)助擴(kuò)散，新教材這里明確提出，

協(xié)助擴(kuò)散包括載體介導(dǎo)的和通道介導(dǎo)的兩種類型，載體和通道則統(tǒng)稱為轉(zhuǎn)

運蛋白。

通道介導(dǎo)的和載體介導(dǎo)的協(xié)助擴(kuò)散有著一定的差異。載體需要先和被運

輸?shù)奈镔|(zhì)結(jié)合，引發(fā)載體構(gòu)象的變化，從而完成物質(zhì)轉(zhuǎn)運。經(jīng)通道進(jìn)行物

質(zhì)轉(zhuǎn)運時，通道并不和被轉(zhuǎn)運的物質(zhì)結(jié)合，而是通過通道自身的結(jié)構(gòu)選擇

形狀、大小、電荷適宜的分子或離子通過。

關(guān)于水的跨膜運輸，新教材直接在正文中就明確提出水的跨膜運輸包括

自由擴(kuò)散和水通道蛋白的協(xié)助擴(kuò)散。并且指出了新的研究發(fā)現(xiàn)：水分子更

多的是借助膜上的水通道蛋白以協(xié)助擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞的。此處與舊教

材描述有很大改進(jìn)，值得我們師生的共同注意。

最后教材還介紹了影響協(xié)助擴(kuò)散的三個因素：濃度差、轉(zhuǎn)運蛋白數(shù)量以

及溫度。溫度影響擴(kuò)散的速率，這一點是放在教材課后練習(xí)題中讓學(xué)生思

考得到。

第4章物質(zhì)的輸入和輸出

第1節(jié)被動運輸導(dǎo)學(xué)案

班級姓名學(xué)號

新課標(biāo)核心素養(yǎng)

核心概念：物質(zhì)通過被動運輸?shù)确绞竭M(jìn)1.生命觀念一一結(jié)構(gòu)與功能觀：在理解生物膜結(jié)構(gòu)

出細(xì)胞，以維持細(xì)胞的正常的基礎(chǔ)上理解物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞健?/p>

代謝活動。

2.科學(xué)思維一模型與建模、歸納與概括、演繹與

推理、批判性思維。

重要概念：1.闡明質(zhì)膜具有詵擇透過

性。

3.科學(xué)探究——通過對探究植物細(xì)胞的吸水和失水

實驗的設(shè)計和操作，進(jìn)一步掌握探究類實驗的設(shè)計

2.舉例說明有些物質(zhì)順濃

度梯度進(jìn)出細(xì)胞，主要包括思路，提升實驗操作能力。

自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散兩種方

4.社會責(zé)任一培養(yǎng)解決社會難題、科學(xué)探究的決

式。

心。

一、實驗觀察：細(xì)胞的吸水、失水現(xiàn)象

（一）動物細(xì)胞的吸水、失水現(xiàn)象

觀察實驗，完成表格:

實驗條件實驗現(xiàn)象實驗分析

細(xì)胞質(zhì)濃度—（，，＞，，“＜，，，，=，，）外界溶

清水

液濃度，細(xì)胞發(fā)生____現(xiàn)象

高濃度的氯化細(xì)胞質(zhì)濃度一（“＞”“＜，，，，=，，）外界溶

鈉溶液液濃度，細(xì)胞發(fā)生___________現(xiàn)象

細(xì)胞質(zhì)濃度—（，，＞"，，＜”“="）外界溶

生理鹽水

液濃度，細(xì)胞發(fā)生__________現(xiàn)象

（二）植物細(xì)胞的吸水、失水現(xiàn)象

小組合作探究植物細(xì)胞的失水、吸水現(xiàn)象，完成實驗報告:

實驗室機(jī)號實驗日期

實驗項目名稱任課教師

實驗組別第組同組者

實驗材料及用具：紫色洋蔥鱗片葉、0.3g/mol蔗糖溶液、清水、刀片、鑲子、滴管、載玻片、蓋玻片、吸

水紙、可視光學(xué)顯微鏡、Mie顯微圖像處理軟件

實驗步驟:

在1

呈上盆玻片，制成

滴清水撕取洋蔥勢片

洋蔥鱗片葉外表皮

葉外表皮

臨時裝片

在支玻片的一側(cè)滴加件d坂月WV一VIW

0.3g/mL的忌糖溶液，在另低倍鏡觀察加清水，在另一側(cè)低倍鏡觀察

一側(cè)用吸水紙吸引用吸水紙吸引

實驗現(xiàn)象及結(jié)果:

以圖像的形式記錄三次可視顯微鏡拍攝到的植物細(xì)胞形態(tài)圖片

第一次觀察:第二次觀察:第三次觀察:

實驗結(jié)論：當(dāng)外界溶液濃度大土植物細(xì)袍細(xì)胞液濃度時，細(xì)胞（“吸水”“失水”），液泡變大”

“小”）,原生質(zhì)層與一分離開，發(fā)生現(xiàn)象；當(dāng)外界溶液濃度出土植物細(xì)胞細(xì)胞液

濃度時，植物細(xì)胞（“吸水”“失水”），液泡變_（“大”“小”），與細(xì)胞

壁的位置復(fù)原，發(fā)生現(xiàn)象。

實驗反思及總結(jié)：

教師評語及成績：

實驗成績：_____一___教師簽字：_____________

二、類比推理：水進(jìn)出細(xì)胞的原理

1、觀察滲透裝置的實驗，類比細(xì)胞的吸水、失水現(xiàn)象,嘗試推理回答下列問題：

4）從結(jié)構(gòu)上類比：指出在吸水、失水過程\（（2）從水分子擴(kuò)散的方向上類比：\

中水分子通過的結(jié)構(gòu)

水（溶劑）

唾■二T

°o°e9o溶液濃度—水相對含量_滲透壓_

||卜一半弧

.溶液濃度一水相對含量_滲透壓_

（溶質(zhì)）

VJ1、__________________________7

水進(jìn)出動物細(xì)胞水進(jìn)出植物細(xì)胞水分子進(jìn)出漏斗

需通過_____需通過_____需通過_____

4_

☆推理：水分子總是—（“順”“逆”）溶液

濃度梯度，—（“順”“逆”）相對含量梯度

進(jìn)行擴(kuò)散。

☆推理：動物細(xì)胞的、植物細(xì)胞的

相當(dāng)于滲透裝置中的半透膜。

即：細(xì)胞膜是一種膜。

☆歸納總結(jié)：從發(fā)生條件上看

①都具有膜②膜兩側(cè)溶液濃度具有

☆得出結(jié)論:

水分子進(jìn)出細(xì)胞是水分子_（“順”或“逆”）相對含量梯度，

_（“順”或“逆”）溶液濃度梯度，跨過生物膜（—膜）的過程。

即：水分子通過作用進(jìn)出細(xì)胞。

三、歸納概括：水分子進(jìn)出細(xì)胞的方式

細(xì)飽外°o

裁體乙

蛋白O

V、通道

白由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散蛋白

結(jié)合本節(jié)所學(xué)，仔細(xì)觀察上圖，歸納概括出水進(jìn)出細(xì)胞的兩種方式:

被:物質(zhì)通過簡單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞的方式，也叫簡單擴(kuò)散

動

運

輸

:借助膜上的轉(zhuǎn)運蛋白(包括一蛋白和—蛋白)進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)擴(kuò)散方

式

【構(gòu)建概念圖】水分進(jìn)出細(xì)胞二祠

被動運輸

會導(dǎo)致成熟

原理是

植物細(xì)胞

I磷脂雙分干層II—蛋印一

碉

回

I水通羲白I

【科學(xué)前沿】諾貝爾化學(xué)獎得主彼得?阿格雷做客清華“巔峰對話”

2019年12月6日晚，清華大學(xué)第30期“巔峰對話”在生命科學(xué)學(xué)院生物新館舉辦。

2003年諾貝爾化學(xué)獎獲得者彼得?阿格雷(PeterAgre)教授做客本期活動，講述關(guān)于水

通道蛋白發(fā)現(xiàn)與醫(yī)學(xué)應(yīng)用的故事，與清華學(xué)子共同探討生命科學(xué)基礎(chǔ)研究與臨床應(yīng)用間的關(guān)

系。

阿格雷教授從水通道蛋白的發(fā)現(xiàn)切入，逐步深入

講述該蛋白的具體功能及其多種多樣的家族成員，并

綜述了其在臨床醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用和發(fā)展趨勢。水通道蛋

白的發(fā)現(xiàn)基于偶然，最初得到的小多肽被認(rèn)為是一種

污染物，但隨后發(fā)現(xiàn)該蛋白的存在會大大促進(jìn)細(xì)胞膜isinghua

的水滲透能力。阿格雷教授認(rèn)為這種多肽是一種專一19

性協(xié)助水運輸?shù)哪ねǖ赖鞍?，由此開啟了后續(xù)的工作tak

華大學(xué)第30期TopTalk

并將其命名為水通道蛋白T(Aqu印orinT,AQPT)。

阿格雷教授隨后講到多種組織器官中的水通道蛋白功能。在腎臟中，7K通道蛋白參與多種形

式的水轉(zhuǎn)運過程，完成正常的代謝泌尿功能。而在大腦中，外傷、中風(fēng)等情況會導(dǎo)致腦水腫

并嚴(yán)重危害大腦功能，此時抑制水通道蛋白功能可以減輕腦水腫的發(fā)生。

最后阿格雷教授提到，放眼全球，生命科學(xué)的發(fā)展十分迅猛，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步極大地推

動了社會的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而中國的科學(xué)發(fā)展速度也十分令人驚訝。阿格雷教授希望中

國青年繼續(xù)努力，投身科研事業(yè)。

第4章物質(zhì)的輸入和輸出

第1節(jié)被動運輸測評案

班級姓名學(xué)號

1.植物體內(nèi)有三個相鄰的細(xì)胞a、b、c,已知它們的細(xì)胞液濃度大小關(guān)系是a>b>c,那么它

們?nèi)咧g水分滲透的方向表示正確的是()

2.下圖甲是滲透作用裝置示意圖，乙、丙兩曲線圖的橫坐標(biāo)代表時間，下列敘述不正確的是

()

A.圖甲所示裝置中漏斗內(nèi)溶液的濃度變化可用曲線丙表示

B.水分子由半透膜外進(jìn)入半透膜內(nèi)的速率變化可用曲線乙表示

C.漏斗管內(nèi)的液面高度變化可用曲線丙表示

D.半透膜內(nèi)外溶液的濃度差可用曲線乙表示

3.在質(zhì)壁分離和復(fù)原過程中，下列洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞的吸水能力變化示意圖，正確的是

()

4.以紫色洋蔥鱗片葉外表皮為材料觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象，下列敘述錯誤的是()

A.實驗時要觀察細(xì)胞的大小、中央液泡的大小和原生質(zhì)層的位置

B.從蓋玻片的一側(cè)滴加蔗糖溶液，在蓋玻片另一側(cè)用吸水紙吸引

C.用高濃度的乙醇代替蔗糖溶液，細(xì)胞質(zhì)壁分離后會發(fā)生自動復(fù)原

D.紫色洋蔥鱗片葉外表皮不同部位觀察到的質(zhì)壁分離程度可能不同

5.右圖是一滲透裝置，漏斗內(nèi)外的液面差最大值為a,最終液面差

為“2,且M＞為。下列相關(guān)說法正確的是（）［細(xì)胞體枳（理2

海斗圖丁

A.狀態(tài)1時，溶液A的濃度小于溶液B的

度

B.狀態(tài)2時，半透膜對水分子的通透性為零

狀態(tài)1狀態(tài)3

C.狀態(tài)3時，半透膜兩側(cè)濃度大小相等

D.溶液A中的部分溶質(zhì)微粒能透過半透膜

6.半透膜對淀粉和葡萄糖的通透性不同（如圖1）,圖2設(shè)計的是證明圖1物質(zhì)擴(kuò)散成立的實

驗裝置。下列有關(guān)敘述正確的是（）e

前萄精

股

B半透

清水

甲

乙

圖2

A.圖甲中水柱a將持續(xù)上升B.圖甲中水柱a將保持不變

C.圖乙中水柱b將保持不變D.圖乙中水柱b將先上升后下降

7.下圖表示與自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散有關(guān)的圖例或曲線。下列選項中對應(yīng)正確的是（）

A.肺泡上皮細(xì)胞吸收氧氣一①④B.人的成熟紅細(xì)胞吸收福萄糖——②③

C.甘油進(jìn)出細(xì)胞——①③D.肌肉細(xì)胞吸收水一一②④

8.將同一植物的相同細(xì)胞分別浸在蒸儲水、0.3g/mL的蔗糖溶液和0.4g/mL的KNO3溶液

中，測得細(xì)胞的體積隨時間的變化曲線如右圖所示，則曲線a、b、c分別代表細(xì)胞所處的溶

液是（）

時間

A.蒸儲水、蔗糖溶液、KN03溶液

B.KNCh溶液、蒸儲水、蔗糖溶液

C.蒸懦水、KNO3溶液、蔗糖溶液

D.蔗糖溶液、KNO3溶液、蒸鐳水

9.如圖為研究滲透作用的實驗裝置，漏斗內(nèi)溶液⑸）和漏斗外溶液（S?為兩種不同濃度的

蔗糖溶液，水分子可以透過半透膜，而蔗糖分子則不能。當(dāng)滲透達(dá)到平衡時，液面差為

mo下列敘述正確的是（）

A.滲透平衡時，溶液Si的濃度等于溶液S2的濃度

B.若向漏斗中加入蔗糖分子，則平衡時m變小

C.達(dá)到滲透平衡時，仍有水分子透過半透膜進(jìn)出

D.若吸出漏斗中高出燒杯液面的溶液，再次平衡時m將增大

10.為研究甲地某植物能不能移植到乙地生長，某生物學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了一個測

定該植物細(xì)胞液濃度的實驗方案，實驗結(jié)果如下表：

蔗糖溶液濃度（mol/L）0.150.190.230.270.310.35

質(zhì)壁分離狀況不分離不分離剛分離較顯著顯著顯著

他們乂測定了乙地土壤溶液濃度，發(fā)現(xiàn)乙地土壤溶液的濃度適合該植物生長，則乙

地土壤溶液的濃度最可能的是（）

A.>0.19B.>0.23

C.<0.27D.<0.23

11.右圖為滲透作用實驗，開始時如圖甲所示，A代表清水，B、C代表蔗糖溶液，過一段

時間后結(jié)果如圖乙，漏斗管內(nèi)液面不再變化，歷、歷表示漏斗內(nèi)液面與清水的液面差。下列

說法錯誤（）

A.圖甲中B的濃度一定大于C的濃度

B.圖乙中B的濃度一定等于C的濃度

C.圖甲A中的水分子擴(kuò)散到B的速度

大于A中水分子擴(kuò)散到C的速度

D.圖乙A中水分子擴(kuò)散到B的速度等于B中水分子擴(kuò)散到A的速度

12.成熟的植物細(xì)胞在較高濃度的外界溶液中，會發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，圖a是發(fā)生質(zhì)壁分離

的植物細(xì)胞，圖b是顯微鏡下觀襄到的某一時刻的圖像。請據(jù)圖回答下列問題:

(1)圖a中細(xì)胞的質(zhì)壁分離指的是細(xì)胞壁和的分離，后者的結(jié)構(gòu)包括［］和［］

以及二者之間的細(xì)胞質(zhì)。

(2)植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離所需的外界條件是,植物細(xì)胞自身應(yīng)具備的

結(jié)構(gòu)特點是o

(3)圖b是某同學(xué)觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗時

拍下的顯微照片，此時細(xì)胞液濃度與外界溶液濃度的4

關(guān)系是_________________________________________2

0

(4)將形狀、大小相同的紅心蘿卜A和紅心蘿卜B切條-2

-4

各5段，分別放在不同濃度的蔗糖溶液(甲?戊)中，一

段時間后，取出紅心蘿卜的切條稱重，結(jié)果如圖c所示,圖c

據(jù)圖分析:

①紅心蘿卜A比紅心蘿卜B的細(xì)胞液濃度。

②在甲蔗糖溶液中加入適量的清水，一段時間后紅心蘿卜A的細(xì)胞液濃度會

【參考答案】

1-5CAACD6-10DCCCD11.B

12.(1)原生質(zhì)層②④

(2)外界溶液濃度高于細(xì)胞液濃度原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的伸縮性，具有大液泡

(3)細(xì)胞液的濃度可能大于、等于或小于外界溶液的濃度

(4)①高②降低

【錯題整理】

“被動運輸”課后反思

《探究：水進(jìn)出細(xì)胞的原理和方式一一被動運輸》一節(jié)，由于本身知識容量大、重

要概念多且抽象，對于學(xué)生學(xué)和老師教兩方面來說，都有一定的難度。而本節(jié)課的教學(xué)

設(shè)計主要做到了一下幾點，從易到難、由宏觀至微觀、從細(xì)胞水平到分子水平、從實踐

水平到理論水平，層層遞進(jìn)，突破教學(xué)重、難點：

一、先細(xì)胞