高中生物《第四章 第一節(jié) 物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗氛n件 新人教版必修1

動物細胞動物細胞磷脂磷脂蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)糖類糖類線粒體線粒體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體高爾基體核糖體核糖體溶酶體溶酶體中心體中心體核膜核膜核仁核仁染色質(zhì)染色質(zhì)核孔核孔蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)DNADNA含有含有含有含有含有含有概念圖概念圖滲透現(xiàn)象裝置滲透現(xiàn)象裝置第第 1 1 節(jié)節(jié) 物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗镔|(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗? 1半透膜半透膜? ?2 2滲透作用滲透作用? ?1 1讓小分子通過而大分子不能通過的一類多孔讓小分子通過而大分子不能通過的一類多孔性薄膜的總稱。性薄膜的總稱。2水分子水分子(或其他溶劑分子或其他溶劑分子)透過半透膜透過半透膜(由由低濃度溶液向高濃度溶液低濃度溶液向高濃度溶液)的擴散，稱為滲透的擴散，稱為滲透作用。作用。討論討論1 1、漏斗管內(nèi)的液面為什么會升高、漏斗管內(nèi)的液面為什么會升高? ?討論討論1 1單位體積內(nèi)清水中的水分子數(shù)比單位體單位體積內(nèi)清水中的水分子數(shù)比單位體積內(nèi)蔗糖溶液中的水分子數(shù)多，單位時間內(nèi)積內(nèi)蔗糖溶液中的水分子數(shù)多，單位時間內(nèi)透過玻璃紙，滲入長頸漏斗的水分子數(shù)量多透過玻璃紙，滲入長頸漏斗的水分子數(shù)量多于滲出的水分子數(shù)量，因此液面上升于滲出的水分子數(shù)量，因此液面上升討論討論2 2、如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)的、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？液面還會升高嗎？討論討論3 3、如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的、如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗蔗糖溶液糖溶液，漏斗管內(nèi)的液面還會升高嗎？，漏斗管內(nèi)的液面還會升高嗎？思考思考1 1、滲透作用發(fā)生的必需條件是什么？、滲透作用發(fā)生的必需條件是什么？ 具有半透膜具有半透膜 半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差C低低 C高高水水 ( (相對含量多相對含量多) ) 水水 ( (相對含量少相對含量少) )思考：思考：水分移動與水的關(guān)系？水分移動與溶液濃水分移動與水的關(guān)系？水分移動與溶液濃度的關(guān)系是？度的關(guān)系是？水水水水=細胞的吸水與失水細胞的吸水與失水外界外界溶液溶液濃度濃度細胞細胞質(zhì)濃質(zhì)濃度度外界外界溶液溶液濃度濃度細胞細胞質(zhì)濃質(zhì)濃度度外界外界溶液溶液濃度濃度細胞細胞質(zhì)濃質(zhì)濃度度回憶回憶-分析分析-判斷判斷判斷兩者濃度大小？判斷兩者濃度大小？1 1、紅細胞內(nèi)的血紅蛋白等有機物能透過細胞膜嗎？、紅細胞內(nèi)的血紅蛋白等有機物能透過細胞膜嗎？2 2、紅細胞的細胞膜是不是相當(dāng)于半透膜？、紅細胞的細胞膜是不是相當(dāng)于半透膜？3 3、當(dāng)外界溶液的濃度低時，紅細胞會由于吸水而、當(dāng)外界溶液的濃度低時，紅細胞會由于吸水而漲破嗎？漲破嗎？不能不能是是紅細胞一般會因持續(xù)吸水而漲破紅細胞一般會因持續(xù)吸水而漲破主要取決于紅細胞內(nèi)外濃度差主要取決于紅細胞內(nèi)外濃度差思考與討論思考與討論P61P614 4、紅細胞吸水或失水的多少取決于什么條件？、紅細胞吸水或失水的多少取決于什么條件？5、吃比較咸的食物，口腔和唇的黏膜有什么感覺？、吃比較咸的食物，口腔和唇的黏膜有什么感覺？為什么？為什么？覺得比較干，細胞失水覺得比較干，細胞失水細胞的吸水與失水細胞的吸水與失水與生活的聯(lián)系與生活的聯(lián)系P61 請回答請回答1 1植物細胞與動物細胞結(jié)構(gòu)上的區(qū)別？植物細胞與動物細胞結(jié)構(gòu)上的區(qū)別？2 2成熟的植物細胞有什么特點？成熟的植物細胞有什么特點？3 3什么是細胞液？什么是細胞液？4 4什么是原生質(zhì)層？什么是原生質(zhì)層？4細胞膜和液泡膜以及細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì)兩層膜之間的細胞質(zhì)細胞的吸水與失水細胞的吸水與失水植物細胞的吸水和失水的情況是怎樣的呢？植物細胞的吸水和失水的情況是怎樣的呢？細胞壁細胞壁細胞膜細胞膜細胞質(zhì)細胞質(zhì)液泡膜液泡膜原原生生質(zhì)質(zhì)層層2 2、植物植物細胞的吸水和失水細胞的吸水和失水細胞的吸水與失水細胞的吸水與失水細胞液細胞液滲透現(xiàn)象裝置滲透現(xiàn)象裝置成熟的植物細胞成熟的植物細胞半透膜半透膜漏斗中的漏斗中的蔗糖液蔗糖液燒杯中的燒杯中的清水清水=? ?=(=(半透膜半透膜) )液泡內(nèi)的液泡內(nèi)的細胞液細胞液外界溶液外界溶液原生質(zhì)層原生質(zhì)層原生質(zhì)層原生質(zhì)層相當(dāng)于半相當(dāng)于半透膜嗎？透膜嗎？5 5分析原生質(zhì)層是不是相當(dāng)于一層半透膜呢？分析原生質(zhì)層是不是相當(dāng)于一層半透膜呢？6 6細胞壁對細胞的吸水和失水有沒有影響呢？細胞壁對細胞的吸水和失水有沒有影響呢？7 7成熟的植物細胞和外界溶液之間是否可以發(fā)生滲透成熟的植物細胞和外界溶液之間是否可以發(fā)生滲透? ?8 8是水分子順相對含量的梯度進出動物細胞的是水分子順相對含量的梯度進出動物細胞的 8 8水的進出方向是？水的進出方向是？探究探究 植物細胞的吸水與失水植物細胞的吸水與失水提出問題提出問題作出作出 假設(shè)假設(shè)設(shè)計設(shè)計 實驗實驗進行進行 實驗實驗分析分析 結(jié)果結(jié)果表達交流表達交流（原生質(zhì)層是一層半透膜嗎？）（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）（原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜）（設(shè)計方案、預(yù)期結(jié)果（設(shè)計方案、預(yù)期結(jié)果）（按預(yù)定方案進行實驗）（按預(yù)定方案進行實驗）( (分析實驗結(jié)果，得出結(jié)論分析實驗結(jié)果，得出結(jié)論) )(P62.1-4(P62.1-4各問）各問）（總結(jié)，寫實驗報告并進行交流）（總結(jié)，寫實驗報告并進行交流）細胞的吸水與失水細胞的吸水與失水 設(shè)計實驗設(shè)計實驗原生質(zhì)層原生質(zhì)層- -半透膜半透膜- -細胞滲透吸水或失水細胞滲透吸水或失水- -質(zhì)壁分離或復(fù)原質(zhì)壁分離或復(fù)原質(zhì)量分數(shù)為質(zhì)量分數(shù)為0.3g/mL0.3g/mL的蔗糖溶液、新鮮紫色的蔗糖溶液、新鮮紫色洋蔥鱗莖、解剖刀或刀片、尖嘴鑷、載玻片、洋蔥鱗莖、解剖刀或刀片、尖嘴鑷、載玻片、蓋玻片、小滴管、吸水紙、顯微鏡等。蓋玻片、小滴管、吸水紙、顯微鏡等。P64(P64(制片制片- -觀察觀察- -滴糖滴糖- -觀察觀察- -滴水滴水- -觀察觀察) )滴糖滴糖-質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離滴水滴水-質(zhì)壁分離的復(fù)原質(zhì)壁分離的復(fù)原設(shè)計思路設(shè)計思路材料用具材料用具 方法步驟方法步驟結(jié)果預(yù)期結(jié)果預(yù)期質(zhì)壁質(zhì)壁分離分離植物細胞的質(zhì)壁植物細胞的質(zhì)壁分離分離及質(zhì)壁及質(zhì)壁分離分離的復(fù)原的復(fù)原細胞滲細胞滲透失水透失水細胞液細胞液的濃度的濃度進行實驗進行實驗外界溶外界溶液濃度液濃度植物細胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離的植物細胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離的復(fù)原復(fù)原進行實驗進行實驗質(zhì)壁質(zhì)壁分離分離復(fù)原復(fù)原細胞滲細胞滲透吸水透吸水細胞液細胞液的濃度的濃度外界溶外界溶液濃度液濃度中央液泡大小中央液泡大小原生質(zhì)層的位置原生質(zhì)層的位置細胞大小細胞大小蔗糖溶液蔗糖溶液逐漸變逐漸變?原生質(zhì)層原生質(zhì)層 ? 細胞壁細胞壁基本不變基本不變清水清水逐漸恢復(fù)逐漸恢復(fù) ? 大小大小原生質(zhì)層恢復(fù)原來位置原生質(zhì)層恢復(fù)原來位置基本不變基本不變觀察結(jié)果記錄觀察結(jié)果記錄變小變小脫離脫離原來原來進行實驗進行實驗實驗結(jié)論實驗結(jié)論原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜1 1、什么是質(zhì)壁分離與復(fù)原現(xiàn)象、什么是質(zhì)壁分離與復(fù)原現(xiàn)象? ? 2 2、細胞在什么情況下吸水或失水？、細胞在什么情況下吸水或失水？水分子是可以出入細胞膜（在本實驗中是原生質(zhì)水分子是可以出入細胞膜（在本實驗中是原生質(zhì)層）的物質(zhì)；而且水分子進出細胞的方向取決于層）的物質(zhì)；而且水分子進出細胞的方向取決于細胞膜兩邊溶液的濃度，細胞吸水和失水是細胞膜兩邊溶液的濃度，細胞吸水和失水是水分水分子順相對含量梯度進行跨膜運輸子順相對含量梯度進行跨膜運輸?shù)倪^程。的過程。3 3、植物細胞的植物細胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原現(xiàn)象說明水分子運質(zhì)壁分離與復(fù)原現(xiàn)象說明水分子運輸?shù)姆较蛉绾?？輸?shù)姆较蛉绾危磕茏C明能證明細胞膜是細胞膜是選擇透過性膜選擇透過性膜，因為，蔗糖分子，因為，蔗糖分子并未如水分子那樣進出細胞膜。并未如水分子那樣進出細胞膜。 4 4、植物細胞的植物細胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原現(xiàn)象能說明質(zhì)壁分離與復(fù)原現(xiàn)象能說明細胞膜細胞膜是是選擇透過性膜選擇透過性膜嗎？嗎？思考：思考：你認為植物細胞發(fā)生質(zhì)壁分你認為植物細胞發(fā)生質(zhì)壁分 離的條件有哪些？離的條件有哪些？（1）、活細胞；）、活細胞；（2）、有大的液泡；）、有大的液泡；（3）、有細胞壁）、有細胞壁（4）、細胞壁的伸縮性比原生質(zhì)層小；）、細胞壁的伸縮性比原生質(zhì)層??；（5）、外界溶液的濃度大于細胞液的。）、外界溶液的濃度大于細胞液的。不會不會1 1、植物細胞會由于吸水過多而漲破嗎？、植物細胞會由于吸水過多而漲破嗎？2 2、若用人的口腔上皮細胞代替洋蔥表皮細胞，重、若用人的口腔上皮細胞代替洋蔥表皮細胞，重復(fù)以上實驗，結(jié)果會怎么樣？復(fù)以上實驗，結(jié)果會怎么樣？3 3、用死的洋蔥表皮細胞做質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗，、用死的洋蔥表皮細胞做質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗，會成功嗎？會成功嗎？不會不會 人和動物細胞沒有細胞壁，將它們放入高濃人和動物細胞沒有細胞壁，將它們放入高濃度蔗糖溶液時會失水皺縮，放入清水中會吸水漲度蔗糖溶液時會失水皺縮，放入清水中會吸水漲破，破，但不能發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原。但不能發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原。進一步探究進一步探究小結(jié)小結(jié)1 1、原生質(zhì)層是指、原生質(zhì)層是指_和和_及兩層之間的及兩層之間的_。 原生質(zhì)層相當(dāng)于一層原生質(zhì)層相當(dāng)于一層_。細胞壁是細胞壁是_的。的。2 2、當(dāng)細胞液的濃度、當(dāng)細胞液的濃度_外界溶液的濃度時，外界溶液的濃度時，植物細胞發(fā)生滲透失水，出現(xiàn)植物細胞發(fā)生滲透失水，出現(xiàn)_現(xiàn)象。當(dāng)細現(xiàn)象。當(dāng)細胞液的濃度胞液的濃度_外界溶液的濃度時，植物細外界溶液的濃度時，植物細胞發(fā)生胞發(fā)生_，出現(xiàn)，出現(xiàn)_現(xiàn)象?，F(xiàn)象。3 3、細胞的吸水和失水是水分子、細胞的吸水和失水是水分子_相對含相對含量量_跨膜運輸?shù)倪^程。跨膜運輸?shù)倪^程。小結(jié)小結(jié)4 4、成熟的植物細胞相當(dāng)于一個滲透裝置，能與周、成熟的植物細胞相當(dāng)于一個滲透裝置，能與周圍溶液發(fā)生圍溶液發(fā)生_作用。作用。5 5、質(zhì)壁分離，內(nèi)因是原生質(zhì)層比細胞壁的伸縮性、質(zhì)壁分離，內(nèi)因是原生質(zhì)層比細胞壁的伸縮性_，外因是有較高濃度的外界溶液（外界，外因是有較高濃度的外界溶液（外界溶液濃度溶液濃度_細胞液溶液濃度）。細胞液溶液濃度）。6 6、細胞質(zhì)壁分離的表現(xiàn)：宏觀表現(xiàn)為、細胞質(zhì)壁分離的表現(xiàn)：宏觀表現(xiàn)為_；微觀表現(xiàn)為液泡變微觀表現(xiàn)為液泡變_，細胞液濃度變，細胞液濃度變_，細胞液顏色變細胞液顏色變_，_分離。分離。物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗镔|(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗?.12.1資料分析（資料分析（P63-64P63-64）1 1、資料一：科學(xué)家做過這樣的實驗：準備好含、資料一：科學(xué)家做過這樣的實驗：準備好含CaCa2+2+ MgMg2+2+和和SiOSiO4-4- 的培養(yǎng)液，將番茄和水稻分別放在上述培的培養(yǎng)液，將番茄和水稻分別放在上述培養(yǎng)液中培養(yǎng)。一段時間后，番茄培養(yǎng)液中的養(yǎng)液中培養(yǎng)。一段時間后，番茄培養(yǎng)液中的CaCa2+2+、MgMg2+2+濃度下降，水稻培養(yǎng)液中的濃度下降，水稻培養(yǎng)液中的CaCa2+2+、MgMg2+2+濃度增高。濃度增高。SiOSiO4-4-的情況剛好相反：水稻吸收大量的的情況剛好相反：水稻吸收大量的SiOSiO4-4-，而番茄，而番茄幾乎不吸收幾乎不吸收SiOSiO4-4-。物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗镔|(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗?.2.資料二：人體甲狀腺濾泡上皮細胞具有很強的資料二：人體甲狀腺濾泡上皮細胞具有很強的攝取碘的能力攝取碘的能力. .血液中的碘的質(zhì)量濃度為血液中的碘的質(zhì)量濃度為250mg/L,250mg/L,而甲狀腺濾泡上皮細胞內(nèi)碘濃度比血液高而甲狀腺濾泡上皮細胞內(nèi)碘濃度比血液高20-2520-25倍。倍。3.3.資料三：資料三：幾種微生物體內(nèi)的礦物質(zhì)含量（占全部礦物質(zhì)的幾種微生物體內(nèi)的礦物質(zhì)含量（占全部礦物質(zhì)的% %）微生物微生物P P2 2O O5 5K K2 2O O大腸桿菌大腸桿菌33.933.912.9512.95圓褐固氮菌圓褐固氮菌4.934.932.412.41酵母菌酵母菌51.0551.0538.6638.66米曲霉米曲霉48.5548.5528.1628.16討論討論P64P64討論討論1.1.在培養(yǎng)過程中，水稻吸收在培養(yǎng)過程中，水稻吸收水分及其他離子水分及其他離子較多，吸收較多，吸收Ca2+Ca2+、Mg2+Mg2+ 較少，結(jié)果導(dǎo)致水稻培養(yǎng)較少，結(jié)果導(dǎo)致水稻培養(yǎng)液里的液里的Ca2+Ca2+、Mg2+Mg2+濃度濃度增高增高。討論討論2.2.不同作物對無機鹽的吸收是有不同作物對無機鹽的吸收是有差異差異的。的。討論討論3.3.水分子跨膜運輸是水分子跨膜運輸是順相對含量順相對含量梯度的，其梯度的，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生命活動的需要。的需要。討論討論4.4.細胞對物質(zhì)的吸收是有細胞對物質(zhì)的吸收是有選擇性選擇性的。這種選的。這種選擇性具有擇性具有普遍性普遍性。小結(jié)小結(jié)1、細胞吸水和失水是水分子、細胞吸水和失水是水分子_梯度的梯度的運輸過程。運輸過程。2、物質(zhì)跨膜并不都是運輸順相對含量梯度，細胞對有些、物質(zhì)跨膜并不都是運輸順相對含量梯度，細胞對有些物質(zhì)進出有物質(zhì)進出有_性。性。3、細胞膜和其它生物膜都是、細胞膜和其它生物膜都是_膜。膜。4、選擇透過性膜，可讓、選擇透過性膜，可讓_分子可以自由通過，分子可以自由通過， 一一些些_也可以通過也可以通過, 而而_則不能通過。則不能通過。5、生物膜的功能特性是、生物膜的功能特性是_，它與細胞的，它與細胞的_，是活細胞的一個，是活細胞的一個_。順相對含量順相對含量選擇性選擇性選擇透過性選擇透過性離子和小分子離子和小分子水水其它的離子、小分子、大分子其它的離子、小分子、大分子選擇透過性選擇透過性生命活動密切相關(guān)生命活動密切相關(guān)重要特征重要特征總結(jié)總結(jié)1 1、細胞在什么情況下吸水或失水？、細胞在什么情況下吸水或失水？2 2、植物細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象說明什么個？、植物細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象說明什么個？3 3、為什么說細胞膜是選擇透過性膜？、為什么說細胞膜是選擇透過性膜？思考：思考：將洋蔥表皮細胞浸入濃度為將洋蔥表皮細胞浸入濃度為1mol/L1mol/L的的KNOKNO3 3溶溶液中，細胞發(fā)生質(zhì)壁分離。但過一段時間后，自液中，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(fù)原，表皮細胞又恢復(fù)到原來狀動發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，表皮細胞又恢復(fù)到原來狀態(tài)。分析態(tài)。分析（1 1）發(fā)生質(zhì)壁分離的原因是）發(fā)生質(zhì)壁分離的原因是（2 2）自動發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原的原因是）自動發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原的原因是（3 3）以上事實表明細胞膜對的）以上事實表明細胞膜對的_通透性存在通透性存在差異，所以它是一種選擇透過性膜。差異，所以它是一種選擇透過性膜。（1 1）洋蔥表皮細胞液的濃度小于外界溶液濃度，）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(dǎo)致質(zhì)壁分離質(zhì)層的伸縮性，便導(dǎo)致質(zhì)壁分離. .（2 2）由于細胞可選擇性地吸收）由于細胞可選擇性地吸收K K和和NONO3 3，導(dǎo)致細，導(dǎo)致細胞液濃度增加直至大于外界溶液的濃度，細胞開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(fù)原始吸水，從而發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原. .（3 3）離子）離子1）發(fā)生質(zhì)壁分離的原因是）發(fā)生質(zhì)壁分離的原因是2）自動發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原的原因是）自動發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原的原因是3）以上事實表明細胞膜對的）以上事實表明細胞膜對的_通透性存通透性存在差異，所以它是一種選擇透過性膜。在差異，所以它是一種選擇透過性膜。