高中生物 第四章 细胞的物质输入和输出 第13课时 物质跨膜运输的实例课时作业 新人教版必修1
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4。
3 物质跨膜运输的方式一、教材分析“物质跨膜运输的方式”是普通高中课程标准实验教科书生物必修一“分子和细胞”中的内容.该内容属于细胞的功能之一:物质的输入和输出。
整节内容除了介绍相关的理论知识外,重点还在于使学生认识生物科学的价值,理解细胞是基本的生命系统,理解任何一个生命系统都是开放的系统,都与外界有物质的交换。
学生通过学习,会运用生物学知识来解决社会生活中的一些实际问题。
二、教学目标1、说明物质进出细胞的方式.2、进行图表数据的解读。
三、教学重点、难点及解决方法(1)教学重点及解决方法教学重点]物质进出细胞的方式。
解决方法]1、介绍扩散现象,列举氧和二氧化碳进出细胞的现象,总结出自由扩散的概念。
2、葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层,却能通过细胞膜,总结协助扩散的概念。
3、列举逆浓度梯度跨膜运输现象,总结出主动运输的概念。
(2)教学难点及解决方法教学难点]主动运输解决方法]通过列举逆浓度梯度跨膜运输的现象,播放相关的多媒体动画,讲清主动运输的概念及特点。
四、课时安排1课时五、教学方法直观教学法、讲授法、讨论法。
教具准备:课件六、学生活动1、指导学生,阅读教材,回答相关问题。
2、启发学生提出问题。
七、教学程序问题探讨]给学生呈现P70图,提出下列讨论题:1、什么样的分子能够通过脂双层?什么样的分子不能通过?2、葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层,但是小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖,对此该如何解释?3、观察此图,你还能提出其他问题吗?学生讨论后回答。
教师播放自由扩散,协助扩散和主动运输三种跨膜运输的多媒体动画。
设计下表让学生填写:讲述(一)小分子或离子的跨膜运输1、自由扩散往清水中滴一滴蓝墨水,清水很快变为蓝色,这就是扩散。
物质通过简单的扩散作用进出细胞,叫做自由扩散.不需要载体蛋白,也不需要消耗ATP,只能顺浓度梯度运输,如O2、CO2、甘油、乙醇等.2、协助扩散葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层,却能通过细胞膜,是因为镶嵌在膜上的一些特有的蛋白质,能协助葡萄糖等物质顺梯度跨膜运输,进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散,叫做协助扩散。
第4章细胞得物质输入与输出第1节物质跨膜运输得实例【课标定位】1、举例说明细胞膜就是选择透过性膜。
2、观察植物细胞得质壁分离与质壁分离复原现象。
【教材回归】一、细胞得吸水与失水(一)细胞吸水与失水得原理细胞吸水与失水得原理——渗透作用。
(二)渗透作用发生得条件1、实例分析在一个长颈漏斗得漏斗口外密封上一层玻璃纸(一种半透膜,水分子可以透过,而蔗糖分子则不能),往漏斗内注入蔗糖溶液,然后将漏斗浸入盛有清水得烧杯中,使漏斗管内外得液面高度保持相等.一段时间后,漏斗管内得液面会升高。
特别提示:漏斗管内液面升高得原因:由于单位体积清水中得水分子数比单位体积蔗糖溶液中得水分子数多,在单位时间内,水分子由烧杯透过半透膜进入漏斗内得数量多于水分子由漏斗透过半透膜进入烧杯内得数量,因此漏斗管内得液面升高了.2、渗透作用发生得条件渗透作用得发生必须具备以下两个条件:一就是具有一层半透膜;二就是半透膜两侧得溶液具有浓度差。
(三)细胞得吸水与失水1、动物细胞得吸水与失水(1)动物细胞得结构由于动物细胞得细胞膜相当于一层半透膜,细胞质有一定得浓度,因此当动物细胞处于外界溶液中时就可能因为存在浓度差而发生渗透作用。
(2)动物细胞得吸水与失水当外界溶液得浓度小于细胞质得浓度时,细胞吸水膨胀;当外界溶液得浓度大于细胞质得浓度时,细胞失水皱缩;当外界溶液得浓度等于细胞质得浓度时,水分子进出细胞处于动态平衡状态。
2、植物细胞得吸水与失水(1)成熟植物细胞得结构(2)当外界溶液浓度大于细胞液浓度→细胞失水,并逐渐发生质壁分离现象;当外界溶液浓度小于细胞液浓度→细胞吸水,并逐渐发生质壁分离复原现象。
(相当于半透膜)(3)(一)细胞对无机盐离子得吸收实例实例1:某科学家将番茄与水稻幼苗分别放入含有Ca2+、Mg2+与SiO4-4得相同培养液中进行人工培养.一段时间以后检测发现,番茄培养液中Ca2+与Mg2+得浓度明显下降,而水稻培养液中Ca2+与Mg2+得浓度明显增高,SiO4-4得情况刚好相反。
第4章细胞的物质输入和输出第3节物质跨膜运输的方式【学习目标】1.举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点。
2.说明两种被动运输方式的异同,被动运输与主动运输的区别。
3.三种物质跨膜运输速率曲线分析及影响因素4.知道大分子物质进出细胞的运输方式5.参与课堂讨论与交流,同时培养积极思考的学习习惯。
【重点】物质进出细胞的方式及影响三种物质跨膜运输方式的主要因素【难点】三种物质跨膜运输速率曲线分析及影响因素【课时安排】1课时【教学过程】[组织教学][导入新课]复习提问:1、细胞膜具有哪些功能?2、细胞膜具有什么样的结构?3、细胞膜的功能特性和结构特性分别是什么?情境导入:妈妈在厨房里做菜,你在客厅里便闻到了香味,这是一种什么现象?(答案略)如果用一层塑料薄膜将厨房和客厅隔开,你还能闻到香味吗?(答案略)如果把塑料薄膜换成生物膜,假想是细胞膜,你还能闻到香味吗?(答案略)师述:细胞膜是如何控制物质进出的呢?本节课我和同学们共同来探讨“物质跨膜运输的方式。
”[导学达标]出示本节课的学习目标一、小分子物质和离子的过膜方式展示人工合成的脂双层膜,引导学生观察并思考讨论以下问题:1、这张图所反映的膜是生物膜吗?为什么?2、什么样的物质能够通过脂双层?什么样的物质不能通过脂双层?3、P70“问题探讨”中的2、3小题。
师述:通过分析可以看出,蛋白质在物质跨膜运输中起着十分重要的作用。
下面我们就一起来学习物质跨膜运输的方式。
我们学习“物质跨膜运输的实例”知道物质有顺浓度梯度的跨膜运输,也有逆浓度梯度的跨膜运输,我们把物质顺浓度梯度的扩散称为被动运输;物质逆浓度梯度的运输称为主动运输。
(一)被动运输下面请同学们自学“被动运输”,并通过同桌及前后桌同学讨论解决以下问题:1、被动运输的方式有几种?每种运输方式各有何特点?2、自由扩散与协助扩散有什么异同?3、影响自由扩散与协助扩散的因素各有哪些?学生讨论结束后,教师以课件展示自由扩散和协助扩散的动画过程,同时解决布置的讨论题。
第四章第一节物质跨膜运输的实例教案一、教学目标〔1〕知识与技能:①说出细胞在什么情况下吸水和失水;②列举说明细胞膜是选择透过性膜;③熟练制作临时装片和操作显微镜观察。
〔2〕过程与方法:①尝试从生活现象中提出问题,作出假设;②学习科学探究的一般方法和步骤。
(3)情感态度和价值观:①领悟科学探究的思想方法,培养学生质疑、某某、创新以及勇于实践的科学态度和精神;②学生在合作学习的过程中,学会与人交流、尊重他人;③在实验操作中,养成良好的实验品质。
二、教学重点和难点〔1〕教学重点:①如何进行探究,探究实验的基本方法和一般过程;②渗透作用的定义;③选择透过性膜的定义。
〔2〕教学难点:①尝试提出问题、作出假设;②进行探究植物细胞吸水和失水的实验设计和操作;③细胞膜不仅是半透膜,还是选择透过性膜。
三、教学过程四、配套练习[基础练习]1、以下可以发生渗透作用的是〔 D 〕A.煮熟的马铃薯条放入水中B.把干种子放在清水中C.烈日下菠菜叶子下垂D.放在盐水中的萝卜变软2、田间一次施肥过多,作物变得枯萎发黄,俗称“烧苗〞。
其原因是〔 B 〕A、根细胞从土壤中吸收的养分过多B、根细胞不能从土壤中吸水C、根系不能将水向上运输D、根系被肥料分解释放的热能烧毁3、利用高浓度盐水〔NaCl溶液〕杀菌防腐的原理是〔 D 〕A、盐水中的Cl-有杀菌防腐的作用B、盐水中的Na+不利于细菌的生活C、盐水是中性的,不适于细菌的生活D、由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡4、将一X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,如右以下图。
你认为这3个细胞在未发生上述情况之前,其细胞液的浓度依次是〔 A 〕A.A>B>CB.A<B<CC.B>A>CD.B<A<C5、将某植物细胞置于大于该细胞液浓度的硝酸钾溶液中,一段时间后在显微镜下观察,发现该细胞未发生质壁分离,其原因可能是该细胞〔B〕①为死细胞②为根尖分生区细胞③大量吸水④大量失水⑤质壁分离后又自动复原A.①②③B. ①②⑤C.②③⑤D.③④⑤6、以下现象属于渗透作用的是 ( C )①水分子通过植物细胞的细胞壁;②水分子或其他溶剂分子通过细胞膜;③蔗糖分子通过细胞壁;④水分子或其他溶剂分子通过液泡膜;⑤水分子或其他溶剂分子通过原生质层A.①②③B.③④⑤C.②④⑤D.①③⑤[拓展提升]7、将等量的NH+4、PO42-、K+、Ca2+共同置于500mL水中,再放入一些新鲜的水稻根尖,几小时后测定混合液中上述四种离子和水的含量变化如下:项目H2ONH +4K+Ca2+PO-24减少量0% 83% 72% 97% 84%以下分析与解释正确的选项是( D )①离子大量减少而水却没有减少,说明根对水分的吸收和对矿质离子的吸收是两个相对独立的过程②四种离子都减少,说明根对这些离子都有吸收③根对四种离子的吸收量有差异,说明根对离子的吸收具有选择性④Ca2+比K+明显减少,说明水稻根细胞膜上运输Ca2+的载体比运输K+的载体多A.①②B.①③C.②③D.都正确8、以下能够表示洋葱表皮细胞在质壁分离及其复原过程中,液泡体积变化的图形是〔 B 〕9、用完全培养液在相同的容器内分别培养水稻和番茄幼苗,一段时间后,测定培养液中各种离子,与实验开始时各种离子浓度之比如右图所示。
物质跨膜运输实例说课稿一、教材分析本节课是在第三章《细胞的基本结构》基础上对细胞功能的认识;同时也是为进一步学习细胞膜结构和物质跨膜运输方式奠定了基础。
因此,本节内容在全章占有十分重要的地位。
另外,本节课中,"植物细胞的吸水和失水的探究"是学生在高中阶段第一次接触探究实验,学好本课知识能为学生的探究性学习开拓道路,激发学生的学习兴趣,所以讲好本节课有重要的教学价值二、学情分析学生在初中阶段以及前面几节内容的学习已对细胞膜的整体结构和功能,有了初步认识,但对于物质跨膜运输的知识还很薄弱。
学生具有一定的分析问题的能力,因此,通过创设情境提高学生学习兴趣,以实验交流的方式提高学生学习的积极性,以探究学习的方式,让新知识与旧知识融为一体,让学生更快掌握知识。
三.教学目标1.知识目标举例说出半透膜的特点进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作举例说出细胞膜是选择透过性膜及其特点2.能力目标尝试从生活现象中提出问题,作出假设学习进行探究问题的一般方法和步骤3.情感目标养成良好的实验习惯,如即时清洗和摆放实验用具,爱护卫生等参与课堂讨论和交流四.教学重难点:重点:举例说出细胞膜是选择透过性膜及其特点难点:尝试提出问题,作出假设五.教具与教法利用多媒体教学,讲述与学生探究相结合。
六.课时安排1课时七.教学过程第一课时(一)以细胞就像一个工厂为例子导入,学生思考,老师提示。
细胞是一个开放的系统,每时每刻与环境进行着物质的交换,物质的进进出出都要细胞的边界——细胞膜。
这一节课我们共同来探究水分进出细胞的情况。
首先我们来探究渗透现象。
(二)以“问题探讨”再次引起学生的思考,开始新授课。
(一)、渗透现象[问题探讨]:演示“渗透作用实验”——介绍实验装置,指导观察实验结果。
在屏幕上打出渗透现象示意图提问:⑴漏斗管内的液面为什么会升高?⑵如果用一层纱布代替玻璃纸,漏斗管内的液面还会升高吗?⑶如果烧杯中不是清水,而是同样浓度的蔗糖溶液,结果会怎样?学生讨论总结。
第四章细胞的物质输入和输出第13课时物质跨膜运输的实例目标导航1.举例说出细胞膜是选择透过性膜。
2.尝试提出问题、作出假设,进行探究活动设计。
3.进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。
一、细胞的吸水和失水 1.原理:渗透作用。
该作用必须具备两个条件:(1)具有__________;(2)半透膜两侧溶液具有__________。
2.动物细胞的吸水和失水原理(1)外界溶液浓度________细胞质浓度时,细胞________膨胀。
(2)外界溶液浓度________细胞质浓度时,细胞________皱缩。
(3)外界溶液浓度________细胞质浓度时,水分子进出细胞处于动态平衡。
3.植物细胞的吸水和失水 (1)成熟的植物细胞的结构①细胞壁:__________,即水分子和溶解在水里的物质都能够自由通过。
②细胞内的液体环境:主要指液泡内的__________。
③原生质层⎩⎪⎨⎪⎧组成: 膜和 膜以及两层膜 之间的细胞质特性:具有选择透过性,相当于一层(2)原理和现象①外界溶液浓度__________细胞液浓度时,细胞失水,发生____________现象。
②外界溶液浓度__________细胞液浓度时,细胞吸水,发生________________现象。
二、物质跨膜运输的其他实例1.细胞对无机盐离子吸收实例(1)水稻吸收____________多,吸收____________较少,番茄吸收____________较多,吸收__________较少。
(2)人体甲状腺滤泡上皮细胞中碘的含量明显________血液中碘的含量。
(3)不同微生物对不同__________的吸收表现出很大的差异。
2.物质跨膜运输的特点(1)物质跨膜运输并不都是__________________的。
(2)细胞对于物质的输入和输出有__________。
3.细胞膜的功能特点细胞膜和其他生物膜都是______________膜。
知识点一渗透现象及其原理1.如右图所示,烧杯内装有蒸馏水,下部封有半透膜的长颈漏斗内装有淀粉和食盐溶液,开始时,漏斗颈内的液面与烧杯内蒸馏水的液面相同。
过一段时间后,用碘液和硝酸银溶液分别检测蒸馏水中的物质。
整个实验过程中所观察到的现象是( )①漏斗颈内的液面下降②漏斗颈内的液面上升③烧杯内的液体遇硝酸银溶液有白色沉淀生成④烧杯内的液体遇碘液变蓝A.①②B.②③C.③④D.①⑤知识点二细胞的吸水和失水2.假定将甲乙两个同种植物的成熟细胞分别放入蔗糖溶液和甘油溶液中,两种溶液均比细胞液的浓度高,蔗糖分子不能透过膜,甘油分子可以较快地透过膜。
在显微镜下连续观察,甲乙两细胞的变化是( ) A.甲、乙两细胞发生质壁分离后,不再发生质壁分离复原B.甲、乙两细胞发生质壁分离,但乙细胞随后又发生质壁分离复原C.甲、乙两细胞发生质壁分离,但随后甲细胞又发生质壁分离复原D.甲、乙两细胞均发生质壁分离,后又均发生质壁分离复原知识点三物质跨膜运输的其他实例3.用相同的完全培养液,在相同条件下分别培养水稻和番茄幼苗。
在二者的吸水率几乎相同的情况下,72 h后原培养液中部分离子浓度发生了如下表所示的变化(表中数据为72 h 后溶液中部分离子浓度占实验开始时的百分比)。
分析下表不能得出的结论是( )A.不同植物对同一离子的需要量是不同的B.与番茄相比,水稻对SiO2-3需要量大,对Ca2+需要量小C.不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的D.植物对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓度有关基础落实1.我国民间用盐渍法保存食品的原理是( ) A.食盐水中的Cl-有杀菌作用B.浓盐水中含O2少,细菌无法生存C.渗透作用使细菌失水死亡D.渗透作用使鱼肉细胞过度失水2.若向日葵的某种细胞间隙的溶液浓度为a,细胞液浓度为b,细胞质基质浓度为c,则当它因缺水而萎蔫时,三者间的浓度关系是( ) A.a>b>c B.a>c>bC.b>c>a D.b>a>c3.下列各项不可以通过质壁分离实验加以证明的是( ) A.成熟植物细胞的死活B.原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大C.成熟的植物细胞能进行渗透吸水D.蛋白质、淀粉、纤维素的吸水性依次递减4.将紫色洋葱表层细胞置于0.3 g/mL的蔗糖溶液中,光镜下所观察到的现象是( )①液泡逐渐变小,颜色由浅变深②液泡逐渐变小,颜色由深变浅③原生质层与细胞壁逐渐分离形成球形小团④细胞膜、液泡膜结构明显⑤原生质层与细胞壁之间是蔗糖溶液A.①③B.①③④C.②③D.①③⑤5.将水稻培养在有各种营养元素的培养液中,发现水稻吸收硅多,吸收钙少。
这说明( ) A.水稻培养液中硅和钙的浓度不同B.水稻根细胞对于物质的输入和输出具有选择性C.水稻根细胞吸收硅的能力弱,吸收钙的能力强D.硅是小分子,钙是大分子6.质壁分离实验中的“质”和“壁”分别是指( ) A.细胞质、细胞壁B.原生质层、细胞壁C.细胞质基质、细胞壁D.原生质、细胞壁能力提升7.下列关于生物膜和半透膜说法正确的是( ) A.半透膜是生物膜的一种B.植物细胞发生质壁分离时,细胞膜相当于半透膜C.生物膜和半透膜的主要成分都是脂质和蛋白质D.半透膜可以让离子和小分子通过,生物膜只可以让部分离子和部分小分子通过8.下列关于植物对离子选择性吸收的叙述,不正确的是( ) A.植物对离子选择性吸收的特征与其生活环境相适应B.根细胞膜上某种离子的载体蛋白的有无,决定对离子选择吸收的种类C.根细胞膜上某种离子的载体蛋白的多少,影响对离子选择吸收的多少D.根呼吸强度也影响植物对离子吸收的选择性9.将新鲜的苔藓植物叶片,放入其中加有少量红墨水的质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中,在显微镜下观察,你会看到苔藓细胞的状态如右图所示。
此时,部位①和②的颜色分别是( )A.无色、绿色B.红色、绿色C.红色、无色D.红色、红色10.紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离后,在显微镜下观察到的正确图示是( )11.用完全培养液在两个相同的容器内分别培养水稻和番茄苗,假设两植物的吸水速率相同,一段时间后,测定培养液中各种离子,与试验开始时各种离子浓度之比如图所示。
该试验的结果不能说明( ) A.植物根对水分子的吸收和对矿质元素的吸收是两个相对独立的过程B.植物对离子的吸收有选择性C.植物对离子的吸收与溶液中离子的浓度有关D.水稻吸收Si的载体多综合拓展12.下表是一组用新鲜洋葱表皮进行的实验处理和结果,请分析回答:(1)洋葱表皮细胞在第1、2、3组实验中均发生了质壁分离现象,其内部结构基础和外在条件分别是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)比较第1和第2组实验结果的差异,说明___________________________________________________________________________________________________________。
(3)比较第1和第3组实验结果,出现实验结果差异性的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)比较第1和第4组实验结果,出现实验结果差异性的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案知识清单一、1.(1)半透膜(2)浓度差 2.(1)小于吸水(2)大于失水(3)等于 3.(1)①全透性②细胞液③细胞液泡半透膜(2)①大于质壁分离②小于质壁分离复原二、1.(1)SiO4-4Mg2+、Ca2+Mg2+、Ca2+SiO4-4(2)高于(3)矿物质 2.(1)顺相对含量梯度(2)选择性 3.选择透过性对点训练1.B [淀粉是大分子物质,不能透过半透膜,因此漏斗内液体与烧杯中蒸馏水之间的渗透压不平衡,水分子通过半透膜进入漏斗,使其液面上升;烧杯内的蒸馏水中无淀粉,遇碘不变蓝。
食盐溶液中的离子可以透过半透膜,所以烧杯内的液体遇硝酸银溶液有白色沉淀生成。
]方法点拨(1)渗透和扩散:物质从高浓度一侧向低浓度一侧运动叫做扩散,如氧气从浓度高的地方向浓度低的地方运动,即一种分子顺相对浓度梯度的运动。
水分子和一些小分子物质是按照一般扩散作用的原理从分子密度高的地方向分子密度低的地方运动,能够自由通过细胞膜,这种跨膜运输也属于扩散。
其中水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散又称为渗透。
(2)常用的半透膜有以下材料:玻璃纸、猪膀胱、鱼鳔、鸡蛋内皮等,其特点是允许小分子物质透过,不允许大分子物质透过。
2.B [成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜,可发生渗透作用。
甲、乙两细胞均处在外界溶液浓度大于细胞液浓度的环境中,开始时,甲、乙两细胞都要发生质壁分离,但蔗糖分子不能透过原生质层,所以甲细胞不能发生质壁分离复原,而甘油分子可以较快地通过原生质层,到达细胞液,细胞液的浓度升高,细胞吸水,发生质壁分离复原。
]方法点拨析图:(1)A曲线:由于放在清水中,细胞吸水,体积胀大。
(2)B曲线:由于细胞外KNO3溶液浓度高于细胞内,故细胞失水发生质壁分离;又由于细胞向其内部吸收K+和NO-3,使细胞液浓度上升,高于细胞外溶液浓度,细胞吸水,质壁分离复原。
(3)C曲线:蔗糖溶液浓度高于细胞液浓度→质壁分离,又由于细胞不吸收蔗糖分子,故不会自动复原。
3.D [由题干可获取的主要信息有:①培养水稻和番茄的原培养液中各离子浓度相同,②表中数据的计算方式是实验后离子浓度占实验前同种离子浓度的百分比,比值越大说明对该离子的吸收量越小,反之越大。
解答本题时应首先理解表中数据表示的意义,再进行逐项分析。
由表中每一列数据分析可知,不同植物对同种离子的需要量及同一植物对不同离子的需要量不同,水稻吸收的SiO2-3多,对Ca2+、Mg2+吸收少,而番茄吸收的Ca2+和Mg2+较多,对SiO2-3吸收量少。
这体现了植物对无机盐离子的吸收具有选择性,其原因在于不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的。