细胞的物质输入和输出教学案(学生版)
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教案4,细胞的物质输入和输出 1,渗透作用2,半透膜与选择透过性膜:①选择透过性膜是具有活性的生物膜(细胞一旦死亡就变成了全透性),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。
生物膜不等价于选择透过性膜。
后者是指水分子、细胞要吸收的离子或小分子可以通过而其它的离子、小分子和大分子不能通过的膜。
(强调是细胞要吸收的,这是选择透过性膜的特性) 细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜,可作为活细胞的一个重要特征。
对于植物细胞而言同一植物对不同离子的吸收是不一样的,不同植物对同一离子的吸收也是不一样的 不同生物对不同矿物物质的吸收表现出很大的差异性! ②半透膜是一种只允许某些物质(一般是离子和小分子)自由通过而其他物质不能通过的的多孔性薄膜,同样具有选择性(注意不等价于选择透过性,后者一般指活的生物膜)。
如水分子可以透过玻璃纸,而蔗糖分子则不能。
还有如膀胱膜,羊皮纸等半透膜。
生物膜也是半透膜。
③物质能否透过半透膜取决于物质分子与膜孔大小的关系;而能否透过选择透过性膜则一般取决于膜上载体蛋白的种类。
2,动物细胞的失水和吸水 (细胞质与外界溶液浓度差)等渗溶液 高渗溶液至于植物细胞,由于细胞壁的存在,会发生质壁分离(失水)及质壁分离的复原(吸水) 1,原生质层 原生质体原生质:原生质是细胞内生命物质的总称。
它的主要成分是蛋白质,核酸,脂质。
原生1,液面上升的原因:单位时间内渗入的水分子数目多余渗出的水分子数目2,渗透作用:水分子(或溶剂分子)透过半透膜的扩散 3,条件:i 具有半透膜iii 两侧具有浓度差质分化产生细胞膜、细胞质和细胞核,构建成具有特定结构体系的原生质体,即细胞。
一个动物细胞就是一个原生质体。
植物细胞由原生质体和细胞壁组成。
1,质壁分离的原因:①细胞壁的伸缩性小于原生质层②外界溶液浓度高于细胞液的浓度2,实验过程中细胞大小基本不变(细胞壁)3,影响因素:细胞液与外界溶液的浓度差选取紫色洋葱外表皮细胞,而不是内表皮细胞的原因在于内细胞成无色!引流法2,细胞的失水和吸水是水分子顺相对含量梯度运输的(被动运输)注意此时我们关注的是水分子数目,不是溶质浓度。
任务驱动下的大单元教学设计必修一《分子与细胞》第四章细胞的物质输入与输出一、单元学习主题分析本章内容是在”细胞的基本结构“的基础上,进一步学习细胞的功能,细胞是一个最基本的生命系统要想完成正常的生命活动,需要细胞的各个结构与功能相适应。
而细胞要进行生命活动需要物质的输入与输出从而完成正常的细胞代谢。
因此本章在结构的基础之上学习物质运输的各种方式,第五章则在物质进入细胞后又会发生怎样的化学反应,进行层层递进式学习。
从系统的视角去介绍,帮助学生认识细胞这个微观世界,既符合学生的认知特点和规律,又可以帮助学生理解细胞的结构与功能,形成生命的系统观。
内容结构课时教学设计环节一:情景导入情景导入:环节二:渗透作用【活动一:阅读与思考】播放教材P62页中“问题探讨”的实验视频,学生阅读相关内容。
布置任务,展开问题探讨:任务一:1、讨论什么是渗透作用?2、归纳渗透作用发生的条件 3、判断水分子流动的方向根据教材P62“问题探讨”中的渗透现象示意图,回答下列问题:1.漏斗管内的液面为什么会升高?由于单位体积的清水中水分子数多于蔗糖溶液中的水分子数,因此单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子数多于由蔗糖溶液进入清水的水分子数。
2.如果用纱布代替玻璃纸,漏斗管内的液面会不会升高?为什么?不会。
原因是纱布是全透性的,水分子和蔗糖分子都能通过。
3.如果烧杯内不是清水,而是同等浓度的蔗糖溶液,漏斗管内的液面会不会升高?为什么?不会。
半透膜两侧溶液的浓度相等时,单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量。
4.尝试概括渗透作用的发生需要具备怎样的条件?①具有半透膜②膜两侧溶液存在浓度差【概括描述】通过以上问题的探讨,引导学生建构渗透作用的概念。
1.水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散,称为渗透作用。
2.渗透作用方向:3.扩散:分子从高浓度一侧向低浓度一侧运动的现象。
从扩散和渗透作用的示意图中,可以看出两种方式有什么异同吗?渗透作用特指水分子或其它溶剂分子的扩散,而且是通过半透膜的扩散。
第四章细胞的物质输入与输出第一节物质跨膜运输的实例(一)教材分析本节利用一些具体例子和资料,介绍了两方面的内容1.水分子是顺着相对含量的梯度跨膜运输的。
2.一些离子的跨膜运输并不是顺着离子相对含量的梯度跨膜运输的,最后总结出细胞膜是选择透过性膜。
实例主要突出的是水的跨膜运输方式---渗透。
其中,水分的跨膜运输含有重要的教学价值,这是一个探究实验,也是学生在高中阶段第一次接触探究实验,通过对植物细胞失水和吸水的实验,培养学生学会探究问题的一般方法和步骤。
由“问题探讨”引入,可以从“扩散”迁移到“渗透”。
回忆细胞膜制备的实验,分析教材给出的“水分进出哺乳动物红细胞的状况”,认识动物细胞的吸水和失水就不困难了。
探究植物细胞的吸水和失水重在做好引导。
在细胞的吸水和失水问题上,植物细胞与动物细胞应该相近吗?如果相近,植物细胞又有什么与动物细胞的不同之处呢?这就需要探究活动来解决了。
探究活动顺利,得出结论也就不难。
要通过实验认识到水分子可以自由进出细胞膜,并且是顺相对含量的梯度进行的,为第3节作铺垫。
资料分析提供的素材是为了帮助学生了解细胞对无机盐离子的吸收。
讨论题试图引导学生归纳出两点:一是细胞对无机盐离子的吸收不一定都是顺相对含量梯度的(为第3节作铺垫);二是细胞吸收物质是有选择性的,说明细胞膜具有选择透过性。
组织好学生的讨论对于突出整节重点并突破难点非常关键。
可以先留一段时间让学生分小组讨论,然后小组代表发言,教师帮助引导和归纳。
(二)三维目标1、知识与技能:(1)说出细胞在什么情况下吸水和失水。
(2)举例说出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。
2、过程与方法:(1)尝试从生活现象中提出问题,作出假设。
(2)进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。
3、情感态度和价值观:(1)体验科学探究过程,培养学生质疑、求实、创新的科学态度和精神。
(2)学生在合作的过程中,学会与人交流,尊重他人。
一、教案基本信息细胞的物质输入和输出教案课时安排:2课时(90分钟)教学对象:八年级生物课程学生教学目标:1. 理解细胞膜的作用和功能;2. 掌握物质跨膜运输的方式和特点;3. 了解物质通过细胞膜的输入和输出过程;4. 培养学生的观察、思考和动手实验能力。
二、教学内容第一节:细胞膜的功能1. 细胞膜的定义和作用介绍细胞膜的概念;讲解细胞膜的主要功能:物质交换、细胞识别、分泌和吸收等。
2. 细胞膜的结构介绍细胞膜的组成:脂质、蛋白质和糖类;讲解细胞膜的磷脂双层结构及蛋白质的分布。
第二节:物质跨膜运输3. 物质跨膜运输的方式讲解自由扩散、协助扩散和主动运输三种方式;分析各方式的实例和特点。
4. 物质跨膜运输的实例通过具体实例讲解物质如何通过细胞膜进行跨膜运输;引导学生思考实例中物质跨膜运输的方式。
三、教学方法采用问题驱动的教学方法,结合多媒体演示、实验观察和小组讨论等方式进行教学。
四、教学步骤1. 第一节:引入细胞膜的概念,提问学生对细胞膜的认知;讲解细胞膜的作用和功能,通过图片和实例进行讲解;介绍细胞膜的结构,展示相关动画或图片,引导学生理解细胞膜的组成。
2. 第二节:讲解物质跨膜运输的方式和特点,结合实例进行分析;引导学生观察实验现象,进行小组讨论,分析物质跨膜运输的方式;总结物质跨膜运输的实例,强化学生对物质跨膜运输的理解。
五、教学评价通过课堂提问、小组讨论和实验报告等方式进行教学评价,评估学生对细胞膜功能和物质跨膜运输的理解程度。
六、实验探究:细胞膜的选择性透过性1. 实验目的让学生通过实验观察细胞膜的选择性透过性;加深对物质跨膜运输方式的理解。
2. 实验原理讲解细胞膜的选择性透过性原理;介绍实验中使用的试剂和仪器。
3. 实验步骤引导学生进行实验操作,包括细胞膜的制备和实验条件的设置;观察实验现象,记录实验结果。
4. 实验分析引导学生分析实验结果,探讨物质跨膜运输的方式;结合理论知识,解释实验现象。
高中生物细胞的物质输入和输出教案第1节物质跨膜运输的实例一、教学目标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。
3.进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。
二、教学重点和难点1.教学重点举例说出细胞膜是选择透过性膜。
2.教学难点尝试提出问题,作出假设。
三、教学方法探究法、讲述法四、课时安排2五、教学过程〖章引入〗学生阅读P58。
〖节引入〗以“问题探讨”引入,学生思考回答,教师提示。
〖提示〗1.由于单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量,使得管内液面升高。
2.用纱布替代玻璃纸时,因纱布的孔隙很大,蔗糖分子也可以自由通透,因而液面不会升高。
3.半透膜两侧溶液的浓度相等时,单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量,液面也不会升高。
〖问题〗以“本节聚焦”再次引起学生的思考与注意。
〖板书〗一、细胞的吸水和失水〖思考与讨论〗学生阅读思考讨论回答,教师提示。
〖提示〗1.红细胞内的血红蛋白等有机物一般不能透过细胞膜。
2.红细胞的细胞膜相当于“问题探讨”中的半透膜。
3.当外界溶液的浓度低于红细胞内部的浓度时,红细胞一般会因持续吸水而涨破。
4.红细胞吸水或失水的多少主要取决于红细胞内外浓度的差值。
一般情况下,差值较大时吸水或失水较多〖板书〗㈠动物细胞的吸水和失水吸水:细胞外液的浓度>细胞内液的浓度(膨胀甚至涨破)失水:细胞外液的浓度<细胞内液的浓度(皱缩)㈡成熟植物细胞(有大液泡)的吸水和失水原生质层:细胞膜+液泡膜+两层膜之间的细胞质。
〖探究〗植物细胞的吸水和失水。
学生阅读思考交流回答,教师提示。
〖提示〗〖板书〗失水:细胞外液的浓度<细胞内液的浓度(质壁分离)吸水:细胞外液的浓度>细胞内液的浓度(质壁分离复原)〖板书〗二、物质跨膜运输的其他实例〖提示〗1.在培养过程中,水稻吸收水分及其他离子较多,吸收Ca2+、Mg2+较少,结果导致水稻培养液里的Ca2+、Mg2+浓度增高。
高中生物新课程标准教材生物教案( 2019 — 2020学年度第二学期 )学校:年级:任课教师:生物教案 / 高中生物 / 高一生物教案编订:XX文讯教育机构细胞的物质输入和输出(教学设计)教材简介:本教材主要用途为通过学习生物这门课程,可以让学生打开对世界的认识,提高自身的见识,本教学设计资料适用于高中高一生物科目, 学习后学生能得到全面的发展和提高。
本内容是按照教材的内容进行的编写,可以放心修改调整或直接进行教学使用。
第四单第1节物质跨膜运输原例【学习目标】1、知识目标(1)说出细胞在什么情况下吸水和失水(2)举例说明细胞膜是选择透过性膜2、能力目标(1)尝试从生活现象中提出问题,作出假设。
(2)学习进行探究问题的一般方法和步骤。
3、情感与价值观目标(1)参与课堂讨论与交流。
(2)养成良好的实验习惯,如及时清洗和摆放实验用具,爱护实验室卫生等,【学习重点】1、渗透作用;细胞是一个渗透系统。
2、细胞膜不仅仅是半透膜,还是选择透过性膜。
【学习难点】1、如何发现问题和提出问题。
2、细胞膜不仅仅是半透膜,还是选择透过性膜。
【学习过程】新课导入:见课本p60 问题探讨分析讨论1、3、2(4)请同学们试着总结“发生渗透作用的条件”(一)动物细胞失水和吸水1、制取细胞膜的材料是_____ ,利用的原理是_____2、红细胞在清水中为什么会渗透吸水?充当半透膜的是什么结构?3、理论推理:这样相同的红细胞,另置于浓度高于细胞质的蔗糖溶液和浓度等于细胞质的糖溶液中一段时间后,分别出现什么现象?为什么?4、实验验证:(二)植物细胞吸水和失水半透膜 ____(包括____,_____以及____)半透膜两侧溶液细胞内液_____细胞外液____1、提出问题:植物细胞什么时候渗透吸水?(你还能提出哪些问题?)2、设计实验验证你的推理3、实验现象______4、实验结论______5、进一步探究:植物细胞会由于吸水过多而涨破吗?(三)物质跨膜运输其他实例阅读p63资料分析,思考讨论1、2、3、4所以细胞膜和其他生物膜都是____它有何意义_____这一结构与细胞生命活动密切相关,是____一个重要特征【随堂练习】1、一个成熟的植物细胞,它的原生质层主要包括()a细胞膜、核膜和这两层膜之间的细胞质b细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质c细胞膜和液泡膜之间的细胞质d细胞壁、细胞膜和它们之间的细胞质2、成熟的植物细胞放在溶液中能构成一个渗透系统,主要原因是()a液泡膜内外溶液有浓度差b细胞内原生质层可看做一层选择透过性膜c细胞壁是全透性的d水分可以自由出入细胞3、田间一次施肥过多,作物会变得枯萎发黄,俗称“烧苗”。
新修订高中生物教学教案生物教案( Biological Lesson Plans )学校:_______________________年级:_______________________教师:_______________________本文档文字可以自由修改高二生物:细胞的物质输出和输入(教学设计)第四章第一节物质跨膜运输的实例(2课时)一、教学目标:【知识】:举例说出细胞膜是选择透过性膜【技能】:尝试提出问题,作出假设,对探究活动进行设计进行关于职务细胞吸水和失水的实验设计和操作二、教学重点:重点:举例说出细胞膜是选择性透过膜难点:尝试提出问题,作出假设三、教学用具:ppt、实验材料四、教学准备:五、教学过程教学内容教师活动学生活动(一)引入复习旧知识,细胞膜的功能之一是:控制物质的进出。
提出问题:物质是如何进出细胞膜的呢?(二)问题探讨问题探讨:用幻灯片展示实验,提出问题:漏斗管内的液面为什么会升高?如果换成纱布,会怎么样,说明玻璃纸有什么特性?什么物质跨越了玻璃纸?如果内外的蔗糖溶液浓度相同,液面会怎么变化?补充资料:什么是半透膜思考、讨论并回答问题。
(三)细胞的吸水和失水幻灯片展示红细胞吸水和失水的试验。
提出问题,引导学生完成资料分析后的讨论题。
学生完成讨论并交流后进行归纳和总结:红细胞的细胞膜是半透膜;细胞吸水和失水的原理(略)提出问题:植物细胞吸水和失水的情况和动物细胞有区别吗?用问题引导学生说出动物细胞与植物细胞结构的差异:细胞壁;植物细胞的内环境与动物细胞的有什么不同。
引出原生质层的概念。
以提纲的方式知道学生完成探究活动的设计。
[提出问题(价值高的)、作出假设、设计实验、进行实验、分析结果、得出结论。
阅读资料分析,讨论相关问题,并且回答交流讲出植物细胞与动物细胞在结构上的差异学生完成探究活动的设计(4人小组,书面)学生完成“植物细胞质壁分离”的实验。
第2节生物膜的流动镶嵌模型一、教学目标:【知识】:理解生物膜流动镶嵌模型的基本内容【情感】:了解科学研究是一个不断探索,不断完善的漫长过程。
“细胞的物质输入和输出”单元教学设计1. 本文概述在当今教育领域,生物学教学正逐渐从传统的知识传授向学生核心素养培养转变。
本文以“细胞的物质输入和输出”单元为例,探讨如何设计一个既能有效传授生物学知识,又能培养学生的科学素养、探究能力和批判性思维的教学方案。
本文首先分析了“细胞的物质输入和输出”单元的重要性和挑战,接着提出了一个以学生为中心、结合探究学习法和信息技术手段的教学设计框架。
该框架不仅关注生物学知识的系统性和连贯性,还强调通过实践操作、小组合作和问题解决来促进学生的深度学习。
本文讨论了该教学设计在实际应用中的可能挑战和解决方案,旨在为生物学教师提供一个实用的教学参考。
2. 教学内容概述“细胞的物质输入和输出”是生物学中的一个基础而关键的主题,它涉及到细胞如何与外部环境进行物质交换,从而维持细胞的正常功能和生命活动。
这个单元的教学内容包括细胞膜的结构和功能,以及细胞如何通过不同的机制,如扩散、主动运输和胞吞胞吐等方式,实现对营养物质的摄取和对代谢废物的排出。
这些内容对于理解细胞的基本生命活动、物质代谢和能量转换等方面具有至关重要的作用。
在本单元的教学中,我们将通过理论讲解、实验操作和互动讨论等多种方式,帮助学生深入理解细胞物质输入和输出的基本原理和机制。
我们将首先介绍细胞膜的结构和功能,包括膜蛋白的种类和作用,以及细胞膜如何控制物质的进出。
接着,我们将详细介绍细胞如何进行物质运输,包括不同类型的运输方式及其特点和适用条件。
我们还将通过实验操作,让学生亲身观察并理解细胞物质输入和输出的过程,培养他们的实验技能和科学探究能力。
通过本单元的学习,学生将能够全面理解细胞的物质输入和输出过程,掌握相关的生物学知识和技能,为后续学习细胞代谢、能量转换和细胞间通信等主题打下坚实的基础。
同时,他们也将逐渐建立起对生物学学科的兴趣和热爱,为未来的学术研究和职业发展奠定良好的基础。
3. 学生需求分析在设计“细胞的物质输入和输出”这一单元的教学时,对学生的需求分析至关重要。
细胞物质输入与输出教学设计一、教学目标:了解细胞物质的输入和输出,理解物质运输的原理,掌握物质输送的方式以及对细胞正常生理活动的影响。
二、教学内容:1、细胞物质的输入3、物质运输原理4、物质输送的方式三、教学方法:1、讲授2、演示3、互动讨论四、教学过程:1、引入1)板书:细胞是生命的基本单位,也是生物体内各种物质交换的基本单位,那么细胞如何与外界交换各种物质呢?2)由此引出本节课的话题:细胞物质的输入和输出。
2、讲解细胞的命运直接和它周围环境的相互作用有关。
许多细胞的生长、分化、代谢等都需要环境中各种物质参与,而这些物质是从细胞外界输送到细胞内部的。
常见的物质输送方式有:(1)弥散:小分子物质可以通过膜孔或屏障弥散进入细胞;(2)运输蛋白:膜上的运输蛋白可以选择性地将特定的物质进入细胞;(3)背包法:细胞膜通过内突孔摄取长链分子和大分子,将它们包含在膜内形成细胞外囊泡并输送到细胞内部;(4)吞噬法:肠道细胞和白细胞等通过膜上的受体结合细菌、病毒等大型入侵体,从而将它们吞噬并消化,从而进一步协同机体的免疫机能。
细胞的代谢产物通过微循环流出细胞,包括使用过的水分、二氧化碳、中间代谢产物、泌尿系统中的代谢产物及排泄系统中的代谢产物等等。
常见的物质输送方式有:(3)外分泌:膜上的高尔基体合成的酶类、激素等生物活性物质等,经过内钳法通过它细胞膜向外释放;(4)异点接触排泄:它是一种把体液排到体外的特殊方式,如汗液、泪液、胆汁等。
生物细胞内外,不同环境条件下存在不同浓度的物质,从高浓度到低浓度的差别为化学浓度梯度,在细胞膜内外壁的不同通透性的阻力下,使水或小分子物质自发地从浓度高的方向流向浓度低的方向,此为扩散现象。
但刚刚弥散进来的物质,如蛋白质、DNA、RNA等大分子物质由于其粘性和体积,不能像水分子一样自由的通过生物膜,因此就需要运载蛋白来促进它们的通过。
1)询问:自由扩散的物质是指哪些分子,自由扩散不同于蛋白质的通过,为什么?2)提问:输送物质进出细胞时的作用速率与化学浓度梯度相关吗?五、教学评价:本节课重点介绍了细胞物质的输入和输出,以及物质运输的原理和方式。
第3讲细胞的物质输入和输出第1课时复习目标:1.渗透系统的组成分析及应用2、动物细胞的吸水和失水3、植物细胞的吸水和失水4、物质进出细胞的方式复习重点:1.渗透系统的组成分析及应用2、动物细胞、植物细胞的吸水和失水3、物质进出细胞的方式复习难点:1、渗透系统的组成分析及应用2、细胞吸水和失水的原理课时安排:1课时教学用具:PPT课件、质壁分离与复原动画、渗透作用动画教学过程导入利用植物体失水与吸水实验图片导入,引出标题第3讲细胞的物质输入和输出考点1 细胞的失水与吸水复习授课考点1 细胞的失水与吸水1、渗透作用教师展示渗透作用动画过程,学生观察渗透作用,思考并回忆:(1)、半透膜概念(2)、半透膜与选择透过性模区别(3)、发生渗透作用的条件(4)、渗透作用的实质提问学生完成:(1)半透膜是指某些物质可以透过,而另一些物质不可以透过的多孔性膜(2)半透膜包含选择性透过膜,选择性透过膜属于半透膜。
(3)渗透作用条件:①具有半透膜②膜两侧溶液具有浓度差。
教师绘标示图引导学生归纳总结出渗透作用实质。
(4)实质:单位时间由清水进入蔗糖溶液中的水分子多于蔗糖溶液进入清水中的水分子,导致蔗糖溶液液面上升2、常见渗透装置分析常见装置:学生分析当S1溶液浓度> S2溶液浓度时图形的变化,归纳出:(1)若S1溶液浓度大于S2,则单位时间内由S2→S1的水分子数大于S1→S2,外观上表现为S1液面上升(2)在达到渗透平衡后,若存在如图所示的液面差Δh,则S1溶液浓度仍大于S2。
因为液面高的一侧形成的压强,会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。
课堂练习: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()2、实验装置如下图所示,一段时间后,含液体3的半透膜袋萎缩,而含液体1的半透膜袋坚挺硬实,请推断实验开始时3种液体的浓度是(下表中的“高”表示高浓度蔗糖溶液;“低”表示低浓度蔗糖溶液) ()液体1 液体2 液体3A 高低水B 水高低C 低水高D 水低高3.动物细胞的吸水和失水展示动物细胞吸水与失水图片(1)(2)(3)引导学生回忆三幅图像产生的条件与现象(1)外界溶液浓度=细胞质浓度, 细胞动态平衡(2)外界溶液浓度<细胞质浓度, 细胞吸水膨胀(3)外界溶液浓度>细胞质浓度, 细胞失水皱缩学生推出:(1)人成熟的红细胞中发生渗透作用的条件①细胞膜相当于半透膜;②细胞质与外界溶液之间存在浓度差。
4.1.物质跨膜运输的实例【基础知识回顾】1.渗透作用是指。
2.发生渗透作用必须具备的条件是、。
3.动物..细胞吸水和失水的原理:当外界溶液浓度细胞质...浓度时,细胞吸水,反之,则细胞失水。
当外界溶液浓度细胞质...浓度时,水分进出细胞达到动态平衡。
4.成熟的植物细胞由于占据了细胞的大部分空间,细胞质很少,所以细胞内的液体环境主要指的是内的。
5.植物细胞的和以及称为原生质层,植物细胞的原生质层相当于一层。
6.当时,植物细胞失水发生;反之,当时,植物细胞吸水,发生。
7.植物细胞发生质壁分离的内因是;外因是。
8.判断细胞是否发生质壁分离及其复原时的规律:⑴从细胞角度分析:①细胞不发生质壁分离现象。
②细胞才可发生质壁分离现象。
⑵从溶液角度分析:①在溶液中,细胞只会发生质壁分离现象,不能自动复原。
②在溶液中,细胞先发生质壁分离后自动复原。
③在高浓度溶液中,细胞可发生,但会因而不再复原。
考点一渗透系统的组成及应用1、渗透系统的组成分析及应用:⑴渗透系统的组成(如图)及特点:①半透膜:可以是生物性的选择透过性膜,如细胞膜,也可以是物理性的过滤膜,如玻璃纸。
②半透膜两侧的溶液具有浓度差。
2、渗透作用的发生:⑴若S1溶液浓度大于S2,则单位时间内由S2→S1的水分子数多于S1→S2,外观上表现为S1液面上升;若S1溶液浓度小于S2,则情况相反,外观上表现为S1液面下降。
⑵在达到渗透平衡后,若存在如图所示的液面差Δh,则S1溶液浓度仍大于S2。
3、渗透作用的应用:⑴比较不同溶液浓度大小⑵验证渗透作用发生的条件①:具半透膜。
②具有浓度差:思维拓展1.原生质层、原生质体(1)原生质层是成熟的植物细胞内相当于半透膜的结构,由细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质组成,不包括细胞核和液泡内的细胞液。
此结构仅存在于成熟的植物细胞中。
(2)原生质体是去除了植物细胞壁后所剩下的具有生物活性的植物细胞结构,包括细胞膜、细胞质、细胞核三部分,常作为植物细胞融合的材料。
2.半透膜、选择透过性膜 (1)区别① 半透膜可以是生物性的选择透过性膜,也可以是无生命的物理性膜,即指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜,物质能否通过取决于分子的大小。
② 选择透过性膜是具有生命的生物膜,载体蛋白的存在决定了其对不同物质是否吸收的选择性。
细胞死亡或膜载体蛋白失活后,其选择透过性丧失。
(2)共性:都允许水分子自由通过,而不允许大分子物质通过。
【例1】:已知鱼鳔是一种半透膜。
若向鱼鳔内注入适量的20%蔗糖溶液、排出鱼鳔内的空气,扎紧开口,将其浸没在盛有10%蔗糖溶液的烧杯中,下列能正确表示烧杯内蔗糖溶液浓度随时间变化趋势的示意图是()【变式训练1】:将人的红细胞放入4℃蒸馏水中,一段时间后红细胞破裂,主要原因是( )A.红细胞具有水溶性B.红细胞的液泡体积增大C.蒸馏水大量进入红细胞D.低温时红细胞膜流动性增大 【变式训练2】污水净化中应用的超滤膜技术指的是一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜分离技术。
超滤过程通常可以理解成与膜孔径大小相关的筛分过程。
在一定的压力下,当水流过膜表面时,只允许水及比膜孔径小的小分子物质通过,达到将溶液净化、分离与浓缩的目的。
下列说法中合理的是( )A .超滤膜技术中使用的“滤膜”实质上是一种人造生物膜B .超滤膜技术中使用的“滤膜”实质上是一种人造半透膜C .超滤膜技术可以滤去污水中的各种污染物D .透过超滤膜的水,已被除去了臭味 考点二 植物对无机盐离子的选择性吸收1.矿质元素必须溶解在水中呈离子状态,才能被细胞吸收。
2.吸收矿质元素离子的多少可以调节细胞液的浓度,影响对水分的吸收。
3.矿质元素离子被吸收后随水分在导管中运输,蒸腾作用在促进水分运输的同时也促进矿质元素离子的运输。
4.植物对离子的选择性吸收原因:遗传性――→决定载体蛋白种类、数量――→决定选择性。
【例2】 下列关于物质跨膜运输实例的叙述中,不正确的是( )A .细胞吸水和失水是水分子顺相对含量梯度跨膜运输的过程B .水分子跨膜运输总的方向是由低浓度溶液向高浓度溶液C .无机盐离子可以逆相对含量梯度进行跨膜运输D .生物膜是选择透过性膜,小分子物质都能通过,而大分子物质则不能通过 【变式训练3 】浸泡在一定浓度硝酸钾溶液中的洋葱鳞片叶表皮细胞,发生质壁分离后又出现质壁分离复原,与此过程密切相关的细胞器有( )A .液泡B .线粒体C .核糖体D .以上全是 【变式训练4 】下列关于物质跨膜运输实例的叙述中,不正确的是( ) A .细胞吸水和失水是水分子顺相对含量梯度跨膜运输的过程 B .水分子跨膜运输总的方向是由低浓度溶液向高浓度溶液 C .无机盐离子可以逆相对含量梯度进行跨膜运输D .生物膜是选择透过性膜,小分子物质都能通过,而大分子物质则不能通过 考点三 实验探究 植物细胞的吸水和失水1. 实验原理:成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。
2.质壁分离与复原实验流程3.质壁分离的原因分析⎭⎪⎬⎪⎫(1)外因:外界溶液浓度>细胞液浓度(2)内因⎩⎪⎨⎪⎧原生质层相当于一层半透膜细胞壁的伸缩性小于原生质层⎭⎬⎫ 渗透失水质壁分离 4.表现⎩⎪⎨⎪⎧宏观:坚挺→萎蔫微观⎩⎪⎨⎪⎧液泡:大→小细胞液颜色:浅→深原生质层:与细胞壁分离 思维拓展(1) 在实验中,当质壁分离现象出现后,观察时间不宜过长,以免细胞因长期处于失水状态而死亡,影响质壁分离复原现象的观察。
另若用50%蔗糖溶液做实验,能发生质壁分离但不能复原,因细胞过度失水而死亡。
(2) 不选动物细胞做实验材料是因为动物细胞无细胞壁,不会在失水时发生质壁分离现象。
(3) 本实验所用的方法为引流法,采用了自身对照(前测和后测)。
(4) 当以可吸收的物质做溶质时(如甘油、尿素、KNO 3、乙二醇等),可出现质壁分离和自动复原现象。
(5) 质壁分离时,原生质层的外界面是细胞膜。
5.质壁分离实验的拓展应用及方法 (1):判断细胞的死活待测细胞+蔗糖溶液――→镜检⎩⎪⎨⎪⎧发生质壁分离和复原→活细胞不发生质壁分离→死细胞(2):测定细胞液浓度范围待测细胞+一系列浓度梯度的蔗糖溶液――→分别镜检细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的蔗糖溶液的浓度之间。
(3):比较不同植物细胞的细胞液浓度大小不同植物细胞+同一浓度的蔗糖溶液――→镜检刚刚发生质壁分离时所需时间的比较―→判断细胞液浓度大小(时间越短,细胞液浓度越小)。
(4): 比较一系列溶液的浓度的大小同一植物的相同成熟细胞+未知浓度的溶液――→镜检记录刚刚发生质壁分离所需时间―→比较所用时间长短―→判断溶液浓度的大小(时间越短,未知溶液的浓度越大)。
(5): 鉴别不同种类的溶液(如KNO 3溶液和蔗糖溶液)相同成熟植物细胞+不同种类溶液――→镜检⎩⎪⎨⎪⎧只发生质壁分离现象→溶质不能通过原生质层的 溶液(如蔗糖溶液)质壁分离后自动复原→溶质能通过原生质层的溶液 (如KNO 3溶液)【例3】: 利用紫色的洋葱外表皮细胞和不同浓度的蔗糖溶液,可以探究细胞质壁分离和复原。
下列有关该实验叙述正确的是( )A .该实验只是观察了质壁分离和复原现象,没有对照B .在逐渐发生质壁分离的过程中,细胞的吸水能力逐渐增强C .将装片在酒精灯上加热后,再观察质壁分离现象D .不同浓度蔗糖溶液下发生质壁分离的细胞,滴加清水后都能复原 【变式训练5】:撕去紫色洋葱外表皮,分为两份,假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致,一份在完全营养液中浸泡一段时间,浸泡后的外表皮称为甲组;另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间,浸泡后的外表皮称为乙组。
然后,两组外表皮都用浓度为0.3gml的蔗糖溶液里处理,一段时间后外表皮细胞中的水分不再减少。
此时甲、乙两组细胞水分渗出量的大小,以及水分运出细胞的方式是( )A.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等,主动运输B.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高,主动运输C.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低,被动运输D.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等,被动运输【对应训练】题组一 细胞吸水和失水1. 下列关于选择透过性膜和半透膜的关系的说法,正确的是(多选)( )A .具有半透性就具有选择透过性B .具有选择透过性就具有半透性C .活的生物膜具有选择透过性D .只有活的生物膜才具有半透性 2.下列现象属于渗透作用的是( )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.①②③ B.③④⑤ C.②④⑤ D.①③⑤3.下图表示一中间隔以半透膜(只允许水分子通过)的水槽,两侧分别加入等物质的量浓度的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液。
然后在半透膜两侧加入等质量的麦芽糖酶,在加入麦芽糖酶前后A、B两侧液面的变化是( )A.加酶前A侧上升,加酶后B侧上升并高于A侧高度B.加酶前A侧上升,加酶后B侧上升并等于A侧高度C.加酶前后A、B两侧液面不变D.加酶前A、B两侧液面不变,加酶后B侧上升并高于A侧高度4.用水洗涤菜叶类蔬菜时,水的颜色无明显变化。
若进行加温,随着水温的升高,水的颜色逐渐变绿,其原因是( )A.加温使细胞壁失去选择透过性B.加温使原生质层失去选择透过性C.加温使细胞膜和叶绿体膜失去选择透过性D.加温使细胞膜和液泡膜失去选择透过性题组二质壁分离及质壁分离复原5.除下列哪一项外,其余各项都可以通过质壁分离实验加以鉴定( )A.成熟植物细胞的死活 B.洋葱表皮细胞通过渗透作用失水C.蛋白质、淀粉、纤维素的亲水性依次降低 D.某植物细胞细胞液浓度的大小6.观察植物细胞质壁分离与复原实验的正确顺序是( )①加清水②制作装片③观察质壁分离④加0.3 g·mL-1蔗糖溶液⑤观察质壁分离复原⑥观察正常细胞A.①②③④⑤⑥ B.②⑥④③①⑤C.①②③④⑥⑤ D.⑥①②④③⑤7.将新鲜的苔藓植物叶片放入加有少量红墨水的浓度为0.3 g·mL-1的蔗糖溶液中,在显微镜下观察,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.①无色、②绿色B.①红色、②绿色C.①红色、②无色D.①红色、②红色8.某同学在实验室中做“观察洋葱表皮细胞的质壁分离和复原”实验时,在老师的帮助下,进行了一系列的创新实验,实验步骤和现象如下表:A.z为质壁分离,因为细胞壁伸缩性弱于原生质层B.y为质壁分离,可能导致细胞失水过多而死亡C.z为细胞稍增大,细胞液颜色逐渐变浅D.④组无变化是因为细胞渗透吸水量等于失水量9.将新鲜马铃薯切成5 cm的长条(粗细相同)若干,再将它们分别放在浓度不同的甘露醇溶液中,4h后测量每条的长度,结果如图所示,以下有关分析正确的是( )A.当溶液浓度约为20 g·L-1时,马铃薯细胞既不吸水也不失水B.当溶液浓度为40 g·L-1时,细胞开始发生质壁分离C.当溶液浓度为40 g·L-1时,细胞壁有一定程度的收缩D.当溶液浓度为20 g·L-1时,细胞能发生质壁分离10.下列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( )题组三生物膜功能特性11.下列关于物质跨膜运输实例的说法中,正确的是(多选)( )A.细胞膜、核膜等生物膜都是选择透过性膜B.水分子进出细胞,取决于细胞内外液体的浓度差C.小分子物质都能通过细胞膜,大分子物质则不能D.细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程12.将等量的、微量的NH+4、PO3-4、K+、Ca2+共同置于100 mL蒸馏水中,再放入一些新鲜的水稻根尖,一段时间后,测定溶液中上述四种离子和水的含量变化(见下表)。