《2022年高中生物 第四章 第1節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例學(xué)案 新人教版必修1》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022年高中生物 第四章 第1節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例學(xué)案 新人教版必修1（5頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 2022年高中生物 第四章 第1節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例學(xué)案 新人教版必修1 【使用說明】 1、依據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)，認(rèn)真研讀教材P60-63，回答自主預(yù)習(xí)有關(guān)題目。 2、將預(yù)習(xí)時(shí)有疑問的或不能解決的用紅筆標(biāo)記，在課堂上認(rèn)真學(xué)習(xí)，課后及時(shí)進(jìn)行反思糾錯(cuò)。 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．課本問題探討實(shí)例進(jìn)行小組討論，總結(jié)發(fā)生滲透作用的條件 2．通過植物和動(dòng)物的細(xì)胞吸水和失水的實(shí)驗(yàn)了解細(xì)胞的滲透作用 3．通過課本質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)，嘗試提出問題，做出假設(shè)； （1） 識(shí)別學(xué)案中質(zhì)壁分離的圖示中不同結(jié)構(gòu)的名稱 5、通過課本物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例理解生物膜的選擇透過性 【本節(jié)聚焦1】：細(xì)胞的吸水和失水 【自

2、主預(yù)習(xí)】 1. 滲透系統(tǒng)的組成分析及應(yīng)用： 1. 滲透系統(tǒng)的組成（如圖）及特點(diǎn)：（1）半透膜，可以是生物性的選擇透過性膜，如細(xì)胞膜，也可以是物理性的過濾膜，如玻璃紙。（2）半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。 2、滲透作用的發(fā)生：（1）若S1溶液濃度大于S2，則單位時(shí)間內(nèi)由S2→S1的水分子數(shù) S1→S2，外觀上表現(xiàn)為S1液面 ；若S1溶液濃度小于S2，則情況相反，外觀上表現(xiàn)為S1液面 。（2）在達(dá)到滲透平衡后，若存在如圖所示的液面差Δh，則S1溶液濃度 S2 3、滲透作用的應(yīng)用：（1）比較不同溶液濃度大小 漏斗內(nèi) 燒杯內(nèi) 溶液濃度 M

3、N 現(xiàn)象及結(jié)論 ①若漏斗內(nèi)液面上升，則M N ②若漏斗內(nèi)液面不變，則M N ③若漏斗內(nèi)液面下降，則M N （2）驗(yàn)證滲透作用發(fā)生的條件 A、具有 。B、具有 。 總結(jié)：滲透作用：水分子（或其他溶劑分子）透過半透膜從低濃度溶液向高濃度溶液的擴(kuò)散， 滲透作用的發(fā)生必須具備的兩個(gè)條件 ①具有半透膜②膜兩側(cè)具有濃度差 （二）動(dòng)物細(xì)胞的吸水與失水 原理： 具有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的作用，相當(dāng)于一層半透膜；故 當(dāng)外界溶液濃度 細(xì)胞質(zhì)的濃度，細(xì)胞吸水 ，濃度差異大

4、時(shí)，會(huì)因吸水而漲破 當(dāng)外界溶液濃度 細(xì)胞質(zhì)的濃度，細(xì)胞失水 ，濃度差異大時(shí)，會(huì)因失水而死亡 當(dāng)外界溶液濃度 細(xì)胞質(zhì)的濃度，細(xì)胞處于 狀態(tài) 【自主檢測1】將人成熟紅細(xì)胞放在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%的食鹽溶液中制成裝片后，用顯微鏡觀察，可以發(fā)現(xiàn)紅細(xì)胞的狀態(tài)變化是A．不能確定 B．正常狀態(tài) C．細(xì)胞膜破裂 D．細(xì)胞皺縮 （三）植物細(xì)胞的吸水與失水 1、植物細(xì)胞若吸水會(huì)漲破嗎？為什么？ 2、植物細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指

5、 3、原生質(zhì)層： 、 和這兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)。 2、質(zhì)壁分離發(fā)生的條件是什么？ 思考：下列哪些細(xì)胞可以發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象？ 干種子、根尖生長點(diǎn)、根尖分生區(qū)、根尖伸長區(qū)、根毛區(qū)、根冠細(xì)胞、紅細(xì)胞、莖的形成層、紫色洋蔥表皮細(xì)胞 3、質(zhì)壁分離產(chǎn)生的原因：（內(nèi)因？外因？） 4、探究：原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜 1）探究實(shí)驗(yàn)的一般步驟提出問題→ → →

6、 → → 。 2）原理：植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層 。當(dāng) 小于 的濃度時(shí)，細(xì)胞失水，中央液泡體積會(huì)________，細(xì)胞皺縮；當(dāng) 小于 的濃度時(shí)，細(xì)胞吸水，中央液泡體積會(huì)________，細(xì)胞膨脹。 3）質(zhì)壁分離：當(dāng)植物細(xì)胞失水時(shí)，由于原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性 ，因而會(huì)出現(xiàn) 和___________分離的現(xiàn)象，稱為質(zhì)壁分離。 4）質(zhì)壁分離復(fù)原：質(zhì)壁分離后的細(xì)胞吸水后，液泡和原生質(zhì)層恢復(fù)原狀，稱為質(zhì)壁分離復(fù)原。 中央液泡大小 細(xì)胞大小 顏色變化 現(xiàn)象名稱

7、 蔗糖溶液 清水 5）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：取紫色洋蔥表皮細(xì)胞（為什么？），將其先放入特定濃度蔗糖液中，再放入清水中 思考：若是將紫色洋蔥表皮細(xì)胞放入一定濃度的KNO3溶液中，會(huì)怎樣？_______________ 【自主檢測2】以下是發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象的細(xì)胞，請(qǐng)回答： 1、 2、 3、 4、 5、 1與2 之間充滿的是何種物質(zhì)？ 標(biāo)號(hào) 共同構(gòu)成原生質(zhì)層，植物細(xì)胞的液體環(huán)境主要指什么？

8、 為什么？ 質(zhì)壁分離的“質(zhì)”和“壁”分別指什么？ 思考：鹽堿地植物為什么不易存活？或者一次施肥過多容易出現(xiàn)“燒苗”現(xiàn)象？為什么腌漬的食品不易變質(zhì)？糖醋蒜，果脯制作原理是什么？ 【思維拓展】擴(kuò)散與滲透 擴(kuò)散：物質(zhì)從高濃度到低濃度的運(yùn)動(dòng)叫做擴(kuò)散（擴(kuò)散與過膜與否無關(guān)）如：O2從濃度高的地方向濃度低的地方運(yùn)動(dòng) 滲透：水分子或其他溶劑分子通過半透膜的擴(kuò)散又稱為滲透。如：細(xì)胞的吸水和失水，原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜 【本節(jié)聚焦2】：細(xì)胞膜和其他生物膜都是選擇透

9、過性膜 1．物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例 細(xì)胞的吸水和失水是水分子順相對(duì)含量的梯度跨膜運(yùn)輸?shù)倪^程。而物質(zhì)跨膜運(yùn)輸并不都是順相對(duì)含量梯度的，而且是細(xì)胞對(duì)于物質(zhì)的輸入和輸出有選擇性。 例1：將番茄和水稻分別放在含Mg2+、Ca2+和Si4+的培養(yǎng)液中，過一段時(shí)間測得培養(yǎng)液中的離子濃度如圖所示。請(qǐng)根據(jù)圖回答： (1)不同植物細(xì)胞對(duì)同一無機(jī)鹽離子、同一植物細(xì)胞對(duì)不同無機(jī)鹽離子的吸收均有差異，說明植物細(xì)胞膜對(duì)無機(jī)鹽離子的吸收具有 性。 (2)水稻培養(yǎng)液里的Mg2+和Ca2+濃度增高的原因

10、 。 (3)水分子跨膜運(yùn)輸是順相對(duì)含量梯度的，其他物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸并不都是這樣，這取決于 生命活動(dòng)的需要。 (4)植物細(xì)胞在同一時(shí)間吸收離子和吸收水的量不同，說明了吸收離子和吸收水是相對(duì)獨(dú)立的過程。 （5）由題可知，水稻吸收_____多，吸收__________較少；而番茄吸收_________較多，吸收______較少。即不同生物對(duì)不同礦物質(zhì)的吸收具有很大的差異性。 【自主檢測3】（目標(biāo)5）例：人體甲狀腺細(xì)胞、紅細(xì)胞選擇吸收的較多元素分別是 A．I-、Fe2+ B．Fe2+、Fe2+

11、 C．I-、I- D．不能判斷 2．細(xì)胞膜和其它生物膜都是選擇透過性膜 細(xì)胞膜和其他生物膜都是 膜，這種膜可以讓 自由通過，一些 和 也可以通過，而其他的 、 和 則不能通過。 【自主檢測4】下列關(guān)于半透膜和細(xì)胞膜的描述中，錯(cuò)誤的是 （ ） A. 半透膜是允許一部分物質(zhì)通過，不允許另一部分物質(zhì)通過的膜 B. 細(xì)胞膜是一層選擇透過性膜，CO2、O2等可自由通過，其它被選擇的小分子、離子也能

12、通過 C. 細(xì)胞膜不屬于半透膜 D. 半透膜包括物理性的過濾膜和生物性的選擇透過性膜 3．與生活聯(lián)系 輪作：在同一塊田地上有順序地在季節(jié)間和年度間輪換種植不同作物的種植方式 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的輪作是針對(duì)不同作物根系對(duì)礦質(zhì)元素的選擇性吸收而采取的生產(chǎn)措施。如果長期在同一塊天里種植同種作物，地力就會(huì)下降（俗稱傷地），即某些元素含量下降，這樣就會(huì)影響作物的產(chǎn)量。還可防治病、蟲、草害等。 【自主檢測5】下列有關(guān)說法，錯(cuò)誤的是 （ ） A．細(xì)胞膜和液泡膜都是選擇透過性膜 B．水分子進(jìn)出細(xì)胞，取決與細(xì)胞內(nèi)外液體的濃度差 C．小分子物質(zhì)都能通過細(xì)胞膜

13、，大分子物質(zhì)則不能 D．進(jìn)行輪作有利于保護(hù)耕地，遵循可持續(xù)發(fā)展政策 當(dāng)堂檢測 （目標(biāo)1）1. 如圖，在U形管中部c處裝有半透膜，在a側(cè)加入紅色的細(xì)胞色素(相對(duì)分子質(zhì)量為13000的蛋白質(zhì))的水溶液，b側(cè)加入清水，并使a、b 兩側(cè)液面高度一致。經(jīng)過一段時(shí)間后，實(shí)驗(yàn)結(jié)果將是 ( ) A a、b 兩液面高度一致，b側(cè)為無色B a、b兩液面高度一致，b側(cè)為紅色 C a液面低于b液面，b側(cè)為紅色 D a液面

14、高于b液面，b側(cè)為無色 （目標(biāo)3）2.關(guān)于科學(xué)探究活動(dòng)的敘述不正確的是 ( ) A．科學(xué)探究活動(dòng)的正確順序是提出問題→作出假設(shè)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→進(jìn)行實(shí)驗(yàn) B.所謂假設(shè)就是根據(jù)已有的知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)對(duì)提出的問題作出嘗試性的回答 C．所謂提出問題就是對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提出問題，對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中有可能出現(xiàn)的問題作出判斷 D.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是緊緊圍繞假設(shè)進(jìn)行的，是對(duì)假設(shè)的檢驗(yàn)。 （目標(biāo)4）3.放在O.3 g／mL的蔗糖溶液中，不會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離的一組細(xì)胞是 ①洋蔥根尖生長點(diǎn)細(xì)胞 ②洋蔥表皮細(xì)胞 ③

15、人的口腔上皮細(xì)胞 ④蛙卵細(xì)胞 ⑤干種子細(xì)胞 ⑥洋蔥根尖的根毛細(xì)胞 A．①②③④ B．②④⑤⑥ C．①④⑤⑥ D．①③④⑤ （目標(biāo)4）4.植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原時(shí)，水分子依次通過的結(jié)構(gòu)是 A．細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、液泡膜 B．細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、液泡膜 C．液泡膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞膜、細(xì)胞壁 D.細(xì)胞膜、液泡膜、細(xì)胞質(zhì) （目標(biāo)2）5.利用高濃度的鹽水殺菌的原理是（ ） A. 鹽水中的氯離子有殺菌的作用 B. 高濃度鹽水中水分不足，不利于細(xì)菌生長 C. 細(xì)

16、菌由于脫水而死亡 D. 鈉離子有殺菌作用 （目標(biāo)4）6.一個(gè)成熟的植物細(xì)胞，它的原生質(zhì)層主要包括（ ） A. 細(xì)胞膜、核膜和這兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì) B. 細(xì)胞膜、液泡膜和這兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì) C. 細(xì)胞膜和液泡膜之間的細(xì)胞質(zhì) D. 細(xì)胞壁、液泡膜和它們之間的細(xì)胞質(zhì) （目標(biāo)4）7.植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離的原因是（ ） ① 外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度 ② 細(xì)胞液濃度大于外界溶液濃度 ③ 細(xì)胞壁的伸縮性大于原生質(zhì)層的伸縮性 ④ 原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的伸縮性 A. ②④ B. ①④ C. ②③

17、 D. ③④ 10.將洋蔥表皮細(xì)胞放在30%的蔗糖溶液中，細(xì)胞發(fā)生了質(zhì)壁分離，則此細(xì)胞的原生質(zhì)層與細(xì)胞壁之間的物質(zhì)應(yīng)是（ ） A. 水 B. 低于30%蔗糖溶液 C. 等于30%的蔗糖溶液 D. 高于30%的蔗糖溶液 11下圖中甲、乙兩圖是滲透裝置示意圖，丙圖是根毛細(xì)胞示意圖。請(qǐng)根據(jù)甲、乙、丙三圖回答下列問題：（甲圖是發(fā)生滲透作用的初始狀態(tài)，乙圖是發(fā)生了較長時(shí)間的滲透作用之后達(dá)到平衡的狀態(tài)，甲圖中，①為水，②為30% 的蔗糖溶液） （1）典型的滲透裝置必須具備兩個(gè)條件： ①_____________________（指明甲圖中相應(yīng)部位）； ②_

18、_________________。 （2）比較甲圖中①和②處溶液濃度的大?。篲____________________。 （3）丙圖中⑦為____________，甲圖中的③相當(dāng)于丙圖中的___________。 （4）若把根毛細(xì)胞放在 30% 的蔗糖溶液中，它會(huì)出現(xiàn)_____________________。再放入清水中，它又出現(xiàn)_____________________。 （5）若把根毛細(xì)胞放在 90% 的蔗糖溶液中，它會(huì)出現(xiàn)什么變化？_____________________。過一段時(shí)間再放入清水中，此時(shí)根毛細(xì)胞與上題中放入清水中的變化一樣嗎？_____________

19、。為什么？_____________________。 （6）鹽堿地中的植物常出現(xiàn)萎蔫現(xiàn)象，其原因是____________________________。 【補(bǔ)充資料】 1.質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用 （1）用于測定細(xì)胞液的濃度。如設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測定某植物細(xì)胞中細(xì)胞液的濃度，可配制一系列質(zhì)量濃度梯度的溶液，把待測植物細(xì)胞放入上述梯度溶液中制成裝片，在顯微鏡下觀察，就可確定該細(xì)胞液濃度大小。如，將洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞放在0.45mol/L的蔗糖溶液中，細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，放在35mol/L蔗糖液中，細(xì)胞有脹大趨勢離，放在0.4mol/L的蔗糖溶液中，細(xì)胞似乎不發(fā)生什么變化，由此可推斷

20、，洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞細(xì)胞液濃度約為0.4mol/L （2）用于判斷細(xì)胞死活。質(zhì)壁分離和復(fù)原是成熟的活植物細(xì)胞因細(xì)胞液的濃度低于或高于外界溶液濃度而發(fā)生滲透失水或吸水的過程中表現(xiàn)出的特有的生理現(xiàn)象。因?yàn)榛罴?xì)胞的原生質(zhì)層具有選擇透過性，死細(xì)胞的原生質(zhì)層變成了全透的。 （3）可用于觀察植物細(xì)胞的細(xì)胞膜。正常生活的植物細(xì)胞中，由于細(xì)胞膜緊貼細(xì)胞壁，在顯微鏡下不易觀察到。 （4）可用于驗(yàn)證成熟植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)或成熟植物細(xì)胞發(fā)生滲透作用。 （5）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)使植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，但能自動(dòng)復(fù)原，也就是質(zhì)壁分離和復(fù)原在同一種溶液中發(fā)生。完成這個(gè)命題，最好選用一定濃度的KNO3溶液。因?yàn)橐欢舛鹊腒NO3溶液既能使植物發(fā)生質(zhì)壁分離，又對(duì)細(xì)胞無毒害作用，同時(shí)K+和NO3-都是植物要選擇吸收的離子。發(fā)生質(zhì)壁分離后的植物細(xì)胞，隨著K+和NO3-的吸收，細(xì)胞液濃度會(huì)變大，細(xì)胞又通過滲透作用吸水，從而會(huì)自動(dòng)復(fù)原。 （6）動(dòng)物細(xì)胞能發(fā)生滲透作用，但因無細(xì)胞壁，故不會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。然而滲透原理在動(dòng)物細(xì)胞中也有廣泛應(yīng)用。如要得到細(xì)胞膜，要將哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞置于純水中。