202X第四章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第1節(jié)被動(dòng)運(yùn)輸單擊此處輸入你的正文，文字是您思想的提煉。作者：XXX

1.生命觀念2.科學(xué)思維3.科學(xué)探究4.社會(huì)責(zé)任教學(xué)目標(biāo)

通過分析水分子和小分子物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例，深化結(jié)構(gòu)與功能觀，認(rèn)同細(xì)胞膜的選擇透過性。

運(yùn)用歸納與概括方法，比較自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散的異同點(diǎn)，建立概念模型。

通過探究植物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)驗(yàn)，掌握科學(xué)探究的一般方法，提升實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作和數(shù)據(jù)分析能力

關(guān)注生活中的物質(zhì)跨膜運(yùn)輸現(xiàn)象（如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、食品腌制），運(yùn)用知識(shí)解釋實(shí)際問題，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。(1)滲透作用的原理。(2)水進(jìn)出細(xì)胞的原理。(3)被動(dòng)運(yùn)輸?shù)母拍睢㈩愋图疤攸c(diǎn)。(1)理解細(xì)胞膜和原生質(zhì)層的半透膜特性(2)區(qū)分自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散。(3)構(gòu)建物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)母拍钅Ｐ汀?.教學(xué)重點(diǎn)2.教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)重難點(diǎn)三、目錄CONTENTSCONTENTS1.2水分子進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞的原理013.2類型02當(dāng)堂訓(xùn)練03小結(jié)041.1滲透作用水進(jìn)出細(xì)胞的原理051.3水進(jìn)出植物細(xì)胞的原理探究植物細(xì)胞的吸水和失水05滲透現(xiàn)象(視頻)問題探討

在一個(gè)長頸漏斗的漏斗口外密封上一層玻璃紙，往漏斗內(nèi)注入蔗糖溶液，然后將漏斗浸入盛有清水的燒杯中，使漏斗管內(nèi)外的液面高度相等。過一段時(shí)間后，會(huì)出現(xiàn)如右圖所示現(xiàn)象。

玻璃紙(又叫賽璐玢)是一種半透膜，水分子可以自由透過它，而蔗糖分子則不能。1.漏斗管內(nèi)的液面為什么會(huì)升高？如果漏斗足夠長，管內(nèi)的液面會(huì)無限升高嗎？為什么？思考

水分子通過半透膜，從水分子濃度高（溶液濃度低）的一側(cè)，進(jìn)入水分子濃度低（溶液濃度高）的一側(cè)，導(dǎo)致漏斗內(nèi)液面升高。

不會(huì)。液面升高到一定高度后就會(huì)停止。滲透現(xiàn)象(視頻)問題探討

在一個(gè)長頸漏斗的漏斗口外密封上一層玻璃紙，往漏斗內(nèi)注入蔗糖溶液，然后將漏斗浸入盛有清水的燒杯中，使漏斗管內(nèi)外的液面高度相等。過一段時(shí)間后，會(huì)出現(xiàn)如右圖所示現(xiàn)象。

玻璃紙(又叫賽璐玢)是一種半透膜，水分子可以自由透過它，而蔗糖分子則不能。2.如果用一層紗布代替玻璃紙，還會(huì)出現(xiàn)原來的現(xiàn)象嗎？思考

不會(huì)出現(xiàn)原來的現(xiàn)象（液面顯著且穩(wěn)定地升高）。漏斗管內(nèi)的液面幾乎不會(huì)發(fā)生變化，或者只有非常微弱的、不穩(wěn)定的上升。滲透現(xiàn)象(視頻)問題探討

在一個(gè)長頸漏斗的漏斗口外密封上一層玻璃紙，往漏斗內(nèi)注入蔗糖溶液，然后將漏斗浸入盛有清水的燒杯中，使漏斗管內(nèi)外的液面高度相等。過一段時(shí)間后，會(huì)出現(xiàn)如右圖所示現(xiàn)象。

玻璃紙(又叫賽璐玢)是一種半透膜，水分子可以自由透過它，而蔗糖分子則不能。3.如果燒杯內(nèi)不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會(huì)怎樣？思考

漏斗管內(nèi)的液面不會(huì)升高，也不會(huì)降低，會(huì)始終保持在與燒杯液面相同的高度。1.1滲透作用

水分子或其他溶劑分子通過半透膜，從低濃度溶液（水分子相對(duì)含量高）向高濃度溶液（水分子相對(duì)含量低）擴(kuò)散的現(xiàn)象。①

具有半透膜。②

膜兩側(cè)溶液具有濃度差。水分子(或其他溶劑分子),從相對(duì)含量高的一側(cè)向相對(duì)含量低的一側(cè)滲透。一、水進(jìn)出細(xì)胞的原理(1)概念(2)條件(3)擴(kuò)散方向

一、水進(jìn)出細(xì)胞的原理水分子通過細(xì)胞膜進(jìn)出細(xì)胞也是同樣的原理嗎?細(xì)胞膜是否相當(dāng)于一層半透膜？外界溶液的濃度(氯化鈉溶液)細(xì)胞質(zhì)的濃度細(xì)胞形態(tài)【探究活動(dòng)1】閱讀課本p63思考與考論完成以下表格。一、水進(jìn)出細(xì)胞的原理①

外界溶液濃度<

細(xì)胞質(zhì)濃度②

外界溶液濃度>細(xì)胞質(zhì)濃度③

外界溶液濃度=細(xì)胞質(zhì)濃度細(xì)胞失水皺縮細(xì)胞形態(tài)不變細(xì)胞吸水膨脹

將哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞放入不同濃度的氯化鈉溶液中。一段時(shí)間后，觀察紅細(xì)胞的變化。0.9%NaCl溶液（生理鹽水/等滲溶液）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：高滲溶液低滲溶液一、水進(jìn)出細(xì)胞的原理1.2水分子進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞的原理1.紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能夠透過細(xì)胞膜嗎？3.若放在鹽酸溶液中，紅細(xì)胞是膨脹，皺縮，保持原狀還是其他？2.紅細(xì)胞的細(xì)胞膜是否相當(dāng)于一層半透膜？分析圖4-1所示水進(jìn)出哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的現(xiàn)象思考血紅蛋白為大分子物質(zhì)，不能透過細(xì)胞膜。紅細(xì)胞的細(xì)胞膜是一種具有生命活性的半透膜。鹽酸處理后，細(xì)胞膜通透性改變，細(xì)胞不會(huì)發(fā)生滲透作用。外界溶液細(xì)胞膜半透膜蔗糖溶液細(xì)胞質(zhì)相當(dāng)于相當(dāng)于一、水進(jìn)出細(xì)胞的原理動(dòng)物細(xì)胞與外界溶液組成了一個(gè)滲透系統(tǒng)細(xì)胞質(zhì)與外界溶液存在濃度差細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜水進(jìn)出其他動(dòng)物細(xì)胞的原理與進(jìn)出紅細(xì)胞的原理相同：滲透作用一、水進(jìn)出細(xì)胞的原理水又是怎樣進(jìn)出植物細(xì)胞的？細(xì)胞液（具有一定的濃度）外界溶液圖4-2成熟的植物細(xì)胞模式圖液泡膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞膜細(xì)胞壁原生質(zhì)層全透性伸縮性比較小注意：

植物細(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。

水進(jìn)出植物細(xì)胞主要是指水經(jīng)過原生質(zhì)層進(jìn)出液泡。1.3水進(jìn)出植物細(xì)胞的原理一、水進(jìn)出細(xì)胞的原理注意：原生質(zhì)層≠原生質(zhì)體將有些萎蔫的菜葉浸泡在清水中，不久，菜葉就會(huì)變的硬挺。二、探究與實(shí)踐探究植物細(xì)胞的吸水和失水生活現(xiàn)象鹽腌制過的白菜會(huì)出現(xiàn)出水現(xiàn)象。對(duì)農(nóng)作物施肥過多，會(huì)造成“燒苗”現(xiàn)象。二、探究與實(shí)踐探究植物細(xì)胞的吸水和失水將植物細(xì)胞（洋蔥外表皮細(xì)胞）浸潤在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察其大小的變化；再浸潤在清水中，觀察其大小的變化。②預(yù)期

結(jié)果①設(shè)計(jì)

方案提出問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，水分子可以自由通過，而蔗糖分子不能通過。外界溶液濃度小于細(xì)胞液濃度外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度細(xì)胞失水(質(zhì)壁分離)細(xì)胞吸水(質(zhì)壁復(fù)原)1.水分子進(jìn)出植物細(xì)胞是通過滲透作用嗎？2.原生質(zhì)層是否相當(dāng)于一層半透膜？1.水分子進(jìn)出植物細(xì)胞是滲透作用。2.原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表達(dá)與交流二、探究與實(shí)踐探究植物細(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)與交流洋蔥鱗片葉優(yōu)點(diǎn)細(xì)胞具有紫色大液泡，便于觀察。清水0.3g/ml蔗糖溶液鑷子滴管顯微鏡載玻片蓋玻片刀片(1)材料用具:二、探究與實(shí)踐探究植物細(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(2)實(shí)驗(yàn)步驟蓋上蓋玻片，制成洋蔥鱗片葉外表皮臨時(shí)裝片1234滴清水撕取洋蔥鱗片葉外表皮低倍鏡觀察注意:撕取樣時(shí)要不帶太多且不宜過大，避免制作裝片時(shí)出現(xiàn)重疊和氣泡，撕取后要放入載玻片上的清水中植物細(xì)胞的吸水和失水的實(shí)驗(yàn)(視頻)二、探究與實(shí)踐探究植物細(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(2)實(shí)驗(yàn)步驟56低倍鏡觀察在蓋玻片的一側(cè)滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一側(cè)用吸水紙吸引中央液泡逐漸變小，顏色變深,原生質(zhì)層與細(xì)胞壁逐漸分離;細(xì)胞大小基本不變。78在蓋玻片的一側(cè)滴加清水，在另一側(cè)用吸水紙吸引低倍鏡觀察中央液泡逐漸變大，顏色變淺,原生質(zhì)層逐漸恢復(fù)到貼近細(xì)胞壁;細(xì)胞大小基本不變。巧記口訣:“一選二撕三滴水，四展五蓋防氣泡。引流操作要到位，先看正常后加液。復(fù)原操作需迅速，細(xì)胞死活見分曉。二、探究與實(shí)踐探究植物細(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)與交流第一階段第二階段現(xiàn)象試劑中央液泡大小原生質(zhì)層位置細(xì)胞大小液泡大小名稱原因0.3g/mL蔗糖溶液清水縮小，顏色變深質(zhì)壁分離通過滲透作用失水逐漸脫離細(xì)胞壁變大，顏色變淺逐漸貼近細(xì)胞壁質(zhì)壁分離復(fù)原通過滲透作用吸水基本不變基本不變由大變小由小變大二、探究與實(shí)踐探究植物細(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1.植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離的條件：問題探討①細(xì)胞是活的

②細(xì)胞有大液③細(xì)胞外溶液的濃度大于細(xì)胞液濃度。2.質(zhì)壁分離產(chǎn)生的原因:②原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大①成熟植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜①內(nèi)因②外因細(xì)胞液與外界環(huán)境具有一定的濃度差，能滲透吸水和失水注意：質(zhì)壁分離中：質(zhì)指原生質(zhì)層，壁指細(xì)胞壁。二、探究與實(shí)踐探究植物細(xì)胞的吸水和失水本試實(shí)驗(yàn)有沒有對(duì)照實(shí)驗(yàn)？滴加0.3g/mL的蔗糖溶液滴加清水對(duì)照組對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原第一次對(duì)照第二次對(duì)照二、探究與實(shí)踐探究植物細(xì)胞的吸水和失水(1)本實(shí)驗(yàn)是教材中唯一一個(gè)只在低倍鏡下觀察的實(shí)驗(yàn)。(2)單獨(dú)觀察處于質(zhì)壁分離的靜態(tài)圖像，不能判斷細(xì)胞是正在發(fā)生質(zhì)壁分離還是質(zhì)壁分離復(fù)原。(3)質(zhì)壁分離過程中,外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度,質(zhì)壁分離程度越大,植物細(xì)胞吸水能力越強(qiáng)。質(zhì)壁分離復(fù)原過程中,外界溶液濃度小于細(xì)胞液濃度。(4)質(zhì)壁分離與復(fù)原過程中水分子的移動(dòng)是雙向的,最終表現(xiàn)為出或進(jìn)的水分子多。注意事項(xiàng)二、探究與實(shí)踐探究植物細(xì)胞的吸水和失水知識(shí)拓展(1)判斷成熟植物細(xì)胞的死活(2)測定細(xì)胞液濃度范圍待測成熟植物細(xì)胞一定濃度蔗糖溶液

鏡檢發(fā)生質(zhì)壁分離不發(fā)生質(zhì)壁分離活細(xì)胞死細(xì)胞待測成熟植物細(xì)胞一系列濃度梯度的蔗糖溶液

鏡檢細(xì)胞液濃度介于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛發(fā)生質(zhì)壁分離的兩蔗糖溶液濃度之間二、探究與實(shí)踐探究植物細(xì)胞的吸水和失水知識(shí)拓展(3)比較不同成熟植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度不同成熟植物細(xì)胞同一濃度梯度的蔗糖溶液

鏡檢發(fā)生質(zhì)壁分離所需時(shí)間越短，細(xì)胞液濃度越小，反之則細(xì)胞液濃度越大(4)鑒別不同種類的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）成熟植物細(xì)胞不同種類溶液

鏡檢只發(fā)生質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原溶質(zhì)不能透過半透膜溶質(zhì)能透過半透膜蔗糖溶液KNO3溶液當(dāng)堂訓(xùn)練1.下列現(xiàn)象屬于滲透作用的是（）A.蔗糖放入水中溶解B.萎蔫的青菜放入清水中變硬挺C.干大豆種子泡在水中膨脹D.氨基酸分子進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞當(dāng)堂訓(xùn)練2.將洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞置于一定濃度的蔗糖溶液中，一段時(shí)間后觀察到細(xì)胞發(fā)生了質(zhì)壁分離。據(jù)此不能推斷出（）A.原生質(zhì)層具有選擇透過性B.細(xì)胞是活的C.蔗糖溶液濃度高于細(xì)胞液濃度D.此時(shí)水分子不再進(jìn)出細(xì)胞水分子依然在進(jìn)出細(xì)胞，只是達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡，速率相等，而不是停止運(yùn)動(dòng)當(dāng)堂訓(xùn)練3．圖甲表示一個(gè)滲透作用的裝置，將半透膜袋（只有水分子可以透過）縛于玻璃管的下端，半透膜袋內(nèi)裝有60mL質(zhì)量濃度為0．3g/mL的蔗糖溶液；圖乙表示放置在某溶液中的植物細(xì)胞失水量的變化情況。下列有關(guān)敘述正確的是（

）

A．圖甲中，若將質(zhì)量濃度為0．3g/mL的蔗糖溶液換為等體積0．3g/mL的葡萄糖溶液，玻璃管內(nèi)液面高度會(huì)升高B．圖甲中，若將清水換為0．1g/mL的蔗糖溶液，玻璃管內(nèi)液面不再變化時(shí)，半透膜兩側(cè)的溶液濃度相等C．圖乙表示植物細(xì)胞在某溶液中處理10min內(nèi)發(fā)生質(zhì)壁分離，10min后發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原D．圖乙中植物細(xì)胞所處外界溶液可能是0．3g/mL的蔗糖溶液三、被動(dòng)運(yùn)輸被動(dòng)運(yùn)輸概念項(xiàng)目自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散概念運(yùn)輸方向是否需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是否消耗細(xì)胞內(nèi)的能量影響因素舉例【探究活動(dòng)1】閱讀課本p63思考與考論完成以下表格。三、被動(dòng)運(yùn)輸3.1概念

物質(zhì)以協(xié)助擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞，不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種跨膜運(yùn)輸方式。3.2類型

(1)自由擴(kuò)散①概念：物質(zhì)通過簡單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞的方式細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)自由擴(kuò)散（視頻）三、被動(dòng)運(yùn)輸3.1概念

物質(zhì)以協(xié)助擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞，不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種跨膜運(yùn)輸方式。3.2類型

(1)自由擴(kuò)散②特點(diǎn)：順濃度梯度運(yùn)輸:低到高不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助不需要消耗能量三、被動(dòng)運(yùn)輸3.1概念

物質(zhì)以協(xié)助擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞，不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種跨膜運(yùn)輸方式。3.2類型

(1)自由擴(kuò)散③實(shí)例：①氣體分子：O2、CO2、N2等②小分子物質(zhì)：水、尿素等③脂溶性小分子：甘油、脂肪酸、乙醇、苯等④脂質(zhì)分子：膽固醇、性激素等三、被動(dòng)運(yùn)輸3.1概念

物質(zhì)以協(xié)助擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞，不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種跨膜運(yùn)輸方式。3.2類型

(1)自由擴(kuò)散④影響因素：濃度差溫度濃度差擴(kuò)散速度轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白擴(kuò)散速度能量擴(kuò)散速度三、被動(dòng)運(yùn)輸3.1概念

物質(zhì)以協(xié)助擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞，不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種跨膜運(yùn)輸方式。協(xié)助擴(kuò)散3.2類型

(2)協(xié)助擴(kuò)散①概念:借助膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)擴(kuò)散方式。轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白類型載體蛋白通道蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)特點(diǎn)自身構(gòu)象是否與轉(zhuǎn)運(yùn)的分子結(jié)合是否有特異性實(shí)例只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過只容許與自身通道的直徑和形狀相適配，大小和電荷相適宜的分子或離子通過改變改變不明顯結(jié)合不結(jié)合具有(更強(qiáng))具有葡萄糖通過載體蛋白進(jìn)入紅細(xì)胞水分子通過水通道蛋白進(jìn)出細(xì)胞協(xié)助擴(kuò)散(視頻)三、被動(dòng)運(yùn)輸3.1概念

物質(zhì)以協(xié)助擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞，不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種跨膜運(yùn)輸方式。3.2類型

(2)協(xié)助擴(kuò)散②特點(diǎn)：順濃度梯度運(yùn)輸:低到高需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助不需要消耗能量③實(shí)例：葡萄糖通過載體蛋白進(jìn)入紅細(xì)胞離子通過離子通道蛋白運(yùn)輸水分子通過水通道蛋白運(yùn)輸三、被動(dòng)運(yùn)輸3.1概念

物質(zhì)以協(xié)助擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞，不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種跨膜運(yùn)輸方式。3.2類型

(2)協(xié)助擴(kuò)散濃度差擴(kuò)散速度O2（能量）擴(kuò)散速度轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白擴(kuò)散速度PP點(diǎn)后速率受轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量限制膜兩側(cè)濃度差、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量、溫度(轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的活性)解題技巧：拐點(diǎn)前:影響因素為橫坐標(biāo)

拐點(diǎn)后:除橫坐標(biāo)外的其他影響因素④影響因素：三、被動(dòng)運(yùn)輸溫度生物膜的流動(dòng)性酶活性呼吸速率影響影響影響物質(zhì)運(yùn)輸速率溫度對(duì)被動(dòng)運(yùn)輸?shù)挠绊懩蓚?cè)濃度差、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量、溫度(轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的活性)④影響因素：對(duì)比維度自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸方向是否需要能量運(yùn)輸動(dòng)力是否需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白運(yùn)輸速率特異性代表性物質(zhì)順濃度梯度有高度特異性順濃度梯度不消耗細(xì)胞能量(ATP）不消耗細(xì)胞能量(A