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1、2022年高中生物4.1 物质跨膜运输的实例学案 新人教版必修1【学习目标】1.举例说出细胞膜是选择透过性膜。2.进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。学习重点：举例说出细胞膜是选择透过性膜学习难点：细胞吸水和失水的原理；尝试提出问题，作出假设【自主学习】 活动一：感受扩散与渗透要求分析教材P60渗透装置示意图，对比观察、讨论，总结：渗透作用是指水分子等溶剂分子透过_，从相对含量_的地方向相对含量_的地方（低浓度溶液向高浓度溶液）的扩散。渗透作用发生的条件：具有_；_。比较扩散与渗透：扩散泛指物质从相对含量多的地方向相对含量少的地方运动，可以通过半透膜，也可以不通过半透膜，如花香的飘散；
2、蔗糖的溶解；氧气通过肺泡和毛细血管壁进入血液；甘油和脂肪酸被小肠上皮吸收等过程，习惯上一般相对于溶质而言。渗透仅指指水分子等溶剂分子透过半透膜，从相对含量多的地方向相对含量少的地方（低浓度溶液向高浓度溶液）的扩散。如成熟植物细胞的吸水与失水；动物细胞的吸水与失水等。活动二：探究细胞的吸水和失水（一）动物细胞的吸水和失水感受实例：吃比较咸的食物时，例如食用腌制的咸菜、连续嗑带盐的瓜子等，口腔和唇的黏膜会有干燥难受感觉。提出问题：动物细胞是一个渗透系统吗？（动物细胞在什么情况下吸水或失水？）作出假设：动物细胞是一个渗透系统（当细胞外界溶液的浓度大于细胞内的浓度时,细胞会失水; 当细胞外界溶液的浓度
3、小于细胞内的浓度时,细胞会吸水）验证假设：回顾细胞膜获取实验当外界溶液浓度比细胞质 当外界溶液的浓度比细胞质 当外界溶液的浓度与细胞质的浓度 时,细胞 的浓度 时,细胞 . 浓度 时,水分进出细胞 处于 .小结：动物细胞是一个 系统，其细胞膜相当于 ，细胞质是动物细胞内的液体环境，当细胞内外的溶液出现浓度差时，就会发生细胞的吸水或失水，即 （二）植物细胞的吸水和失水细胞壁的特点_；原生质层包括_；细胞液是指_；感受实例：把白菜剁碎准备做馅时，常常要放一些盐，过一段时间后也可见有水分渗出；对农作物施肥过多，会造成_现象。提出问题：植物细胞在什么情况下吸水或失水？（原生质层相当于一层半透膜吗？）作
4、出假设：当植物细胞外界溶液的浓度大于细胞液的浓度时,细胞会失水; 当植物细胞外界溶液的浓度小于细胞液的浓度时,细胞会吸水（原生质层相当于一层半透膜）验证假设：植物细胞的质壁分离与复原实验当_时，细胞失水，质壁分离；当_时，细胞吸水，质壁分离复原得出结论：1. 成熟植物细胞是一个严格的渗透系统：植物细胞的原生质层相当于一层 ，液泡内的液体就是细胞液。当 浓度小于外界溶液浓度时，细胞通过渗透作用失水，（细胞壁和原生质层发生分离，此现象称为 ）；当 浓度小于外界溶液浓度时，细胞通过渗透作用吸水，（细胞壁和原生质层慢慢地恢复成原来的状态，此现象称为 。）2. 植物细胞的质壁分离和复原证明水分子是可以出
5、入细胞的物质；而且水分子进出细胞的方向取决于 两侧溶液的浓度，细胞吸水和失水是水分子顺_进行跨膜运输的过程。同时也证明细胞膜是_膜，因为，蔗糖分子并未像水分子那样进出细胞膜。从而也可以此判断植物细胞的死活。活动三：物质跨膜运输的其他实例（1）物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的。既有_梯度的，也有_梯度的，这取决于细胞生命活动的需要，即细胞对于物质的输入和输出有_。由此可见 。（2）选择透过性膜的涵义： 可以自由通过； 也可以通过，而细胞生命活动不需要的离子、小分子、大分子物质 。【知识总结】1、你认为选择透过性膜与半透膜有什么区别和联系？半透膜是指一些物质可以透过，另一些物质不能透过的多孔性
6、薄膜。例如：玻璃纸，花生种皮，猪肠衣，鸡卵的卵壳膜，离体的膀胱膜，蚕豆种皮，鱼鳔，青蛙皮，火棉胶等。根据半透膜是否具有生命现象可分为生物膜和非生物膜。 选择性透过膜是具有活性的生物膜，它对物质的通过既具有半透膜的物理性质，还具有主动的选择性，如细胞膜、液泡膜、叶绿体膜等。因此，具有选择透过性的膜必然具有半透性，而具有半透性的膜不一定具有选择性透过，活性的生物膜才具有选择透过性。 2、植物细胞的吸水方式：植物细胞主要有三种吸水方式，即吸涨吸水、渗透吸水、代谢性吸水。一般来说，细胞在形成液泡之前的吸水主要靠吸涨作用。如风干种子的萌发吸水，果实种子形成过程的吸水，根尖分生区细胞的吸水等，都是靠吸涨作
7、用。这种吸水方式的原理是细胞中存在亲水性物质，如淀粉粒、纤维素、蛋白质等凝胶物质。吸涨作用大小与凝胶物质亲水性有关，蛋白质、淀粉和纤维素三者的亲水性依次递减，所以含蛋白质较多的豆类种子吸涨现象非常显著。例如桃、杏等植物播种前的“沙埋”处理；利用种子吸涨打开人的颅骨研究中都是对这个原理的应用。成熟的植物活细胞具有大液泡主要靠渗透作用吸水，这也是植物吸水的最主要方式。渗透作用是指水分从水势高（浓度低）的系统通过半透膜向水势低（浓度高）的系统移动的现象。其发生需要有两个条件：一是半透膜，一是半透膜两边有水势差。成熟的细胞含有大液泡，液泡中有一定浓度的细胞液，液泡外是原生质层，在讨论细胞吸水时，常把它
8、当作一半透膜。这样一个细胞放在水或溶液中时，如果原生质层两边有水势差，就具备了进行渗透作用的条件。当外界溶液水势高于细胞液的水势时，细胞就通过渗透作用吸水。一般情况下，土壤溶液的水势是比较高的，因此根系可从土壤中吸水。但当外界溶液水势低于细胞液的水势时（如一次施用过量的化肥），细胞不仅不能从外界吸水，反会使细胞中的水分外流，从而造成对植物不利的影响。由于一株植物的全身细胞大都是成熟细胞，所以植物吸水，以渗透吸水为主。【延伸训练】1、a、b、c是三个相邻的细胞，已知a细胞液浓度 b细胞液浓度 c细胞液浓度,如图所示，能正确表示水分在三者之间关系的是（ ）acbacbacbacbA B C D2、
9、 把体积与质量百分比浓度相同的葡萄糖和蔗糖溶液用于半透膜（允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过）隔开（如右图），一段时间后液面的情况是（ ）。 A. 甲高于乙 B. 乙高于甲 C. 先甲高于乙，后乙高于甲 D. 先甲低于乙，后乙低于甲 3、若向日葵的某种细胞间隙的液体浓度为A，细胞液浓度为B，细胞质基质的浓度为C，则当它因缺水而萎蔫时，三者之间的浓度关系为（ ） AABC BACB CBCA DBAC4、将人体的血液置于浓度为 9% 的食盐溶液中，制成临时装片，用显微镜观察，可以发现血细胞（ ）。 A. 质壁分离B. 呈正常状态C. 细胞膜破裂D. 皱缩 5、利用高浓度的盐水杀菌的原理是（ ）
10、。 A. 盐水中的氯离子有杀菌的作用 B. 高浓度盐水中水分不足，不利于细菌生长 C. 细菌由于脱水而死亡 D. 钠离子有杀菌作用 6、在植物细胞质壁分离过程中，水分子通过细胞结构的顺序是 ( ) 细胞壁 细胞膜 细胞质 液泡膜 液泡 A B C D7观察在0.3g/mL蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞，发现中央液泡逐渐变小，说明A细胞壁相当于一层半透膜B洋葱表皮细胞是活的C此时蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度D细胞壁收缩导致中央液泡失水8在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条质量变化的关系如右图。若将处于b浓度溶液中的萝卜条移入a浓度溶液中，则该萝卜条的质量将A不变 B增大 C减小 D先增后减溶液马
11、铃薯条质量变化率(%)甲+5乙_5丙-3 丁09下表显示四组相同的马铃薯条分别放到四种不同的蔗糖溶液中1h后的质量变化率，据此可得到的结论是A甲吸水最少 B乙有机物的质量分数最大 C丙吸水多于失水 D丁不吸水也不失水10.将一张洋葱鳞片叶放在某一浓度的蔗糖溶液中,制成装片,放在显微镜下观察,有3种状态的细胞,如图,你认为这3个细胞（均为正常的活细胞）在未发生上述情况之前,其细胞液的浓度依次是：AABC BABAC DBAC11右图表示以洋葱表皮为材料，0.3g/mL蔗糖溶液、0.5g/mL蔗糖溶液、0.3g/mL尿素溶液及清水进行相关实验（时间m表示开始用四种溶液分别处理洋葱表皮；时间n表示开
12、始用清水处理洋葱表皮），测得该细胞原生质体体积变化，图中代表尿素溶液处理结果的是 Aa Bb Cc Dd12某同学进行实验，甲图为实验开始状态，乙图为实验结束状态。请在乙图所示实验结果的基础上继续实验，探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。增添的实验材料：蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。（1）设计出继续实验的简要步骤： ； 。（2）预测实验现象并作出结论。答案来CCADC DBBBA B12.答案：（1）向a、b两管分别加入等量蔗糖酶溶液，水浴加热（或隔水加热）U型管至适宜温度，观察a、b两管内液面的变化 吸取a、b两管内适量液体，分别加入A、B两试管中，并加入斐林试剂，（6065）水浴加热，观察A、B试管内有无砖红色沉淀 （2）如果a、b两管液面高度差缩小且A、B试管内均有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物能通过半透膜；如果a、b两管液面高度差增大且A试管内无砖红色沉淀、B试管内有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物不能通过半透膜
