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1、2022年高中生物 第4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
【目標(biāo)導(dǎo)航】
1、理解滲透作用發(fā)生的條件,說出動植物細(xì)胞吸水和失水的原理
2、觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原,知道探究的一般流程。
3、通過分析物質(zhì)跨膜運(yùn)輸實(shí)例,獲得物質(zhì)跨膜運(yùn)輸并不都是順濃度梯度、細(xì)胞膜和其他膜具有選擇透過性的知識。
知識回顧:
細(xì)胞膜的三個功能
【課前預(yù)習(xí)】
一、細(xì)胞的吸水和失水
1.滲透作用發(fā)生的條件:(1) ____________;(2)______________。
2.哺乳動物紅細(xì)胞的吸水和失水:當(dāng)外界溶液的濃度比細(xì)胞質(zhì)的濃度低時,細(xì)胞_____;當(dāng)外界溶液的濃度比細(xì)胞質(zhì)
2、的濃度高時,細(xì)胞__________;當(dāng)外界溶液的濃度與細(xì)胞質(zhì)的濃度相當(dāng)時,_____________。
3.植物細(xì)胞的吸水和失水
(1)成熟的植物細(xì)胞由于_________占據(jù)了細(xì)胞的大部分空間,將細(xì)胞質(zhì)擠成一薄層,所以細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是_______。細(xì)胞膜、_______以及兩層膜之間的__________,稱為原生質(zhì)層,相當(dāng)于一層半透膜。
(2)當(dāng)細(xì)胞液濃度____外界溶液濃度時,細(xì)胞液中的水分就透過______進(jìn)入外界溶液中,使________和______都出現(xiàn)一定程度的收縮。由于原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性_____,當(dāng)細(xì)胞不斷失水時,也就發(fā)生了_____。當(dāng)細(xì)胞液的濃
3、度________外界溶液的濃度時,使植物細(xì)胞逐漸發(fā)生________現(xiàn)象。
二、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______的梯度運(yùn)輸?shù)倪^程。物質(zhì)跨膜運(yùn)輸并不都是順相對含量梯度的,而且細(xì)胞對物質(zhì)的輸入和輸出有________性。
【課堂探究】
探究點(diǎn)一 滲透作用
結(jié)合教材60頁“問題探討”的圖文,討論以下問題:
1.什么是滲透作用?它發(fā)生的條件是怎樣的?
2.什么是半透膜?它有什么特點(diǎn)?
4、
【典例1】 向豬膀胱注入一半30%的蔗糖溶液,扎緊入口,然后浸入5%的蔗糖溶液中,每隔半小時稱一次重量,在坐標(biāo)系中,能正確表示測定結(jié)果的是 ( )
探究點(diǎn)二 細(xì)胞的吸水和失水
1.觀察教材60頁圖4—1的現(xiàn)象,總結(jié)紅細(xì)胞失水和吸水的情況:
(1)紅細(xì)胞膜相當(dāng)于一層_____膜。 (2) 紅細(xì)胞失水和吸水取決于______。
2.觀察下圖分析植物細(xì)胞的失水和吸水情況,分析質(zhì)壁分離原因
(1)內(nèi)因 ___ ______。 (2)外
5、因 ____。 (3)前提_ _。
3.閱讀教材植物細(xì)胞吸水和失水的探究實(shí)驗(yàn),討論下列問題:
(1)該實(shí)驗(yàn)的原理是什么?
(2)從下列的試驗(yàn)流程中,總結(jié)該實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)。
①材料的選擇:必須選用含有____________的活的成熟植物細(xì)胞,洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞的細(xì)胞液為____色,易于觀察,是最佳的實(shí)驗(yàn)材料。
②使用蔗糖溶液的濃度要適宜;濃度過小,質(zhì)壁分離現(xiàn)象________,影響觀察;濃度
6、過太,會使細(xì)胞在短時間內(nèi)因失水過多而__________,無法觀察質(zhì)壁分離復(fù)原。
③質(zhì)壁分離的時間不能太長,否則細(xì)胞可能會_____,導(dǎo)致無法______。
④盡量不要選擇KNO3等類似溶液,因?yàn)闀l(fā)生質(zhì)壁分離后__________的現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯。
【典例2】 在觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原的過程中,某同學(xué)在視野中看到生活著的洋蔥表皮細(xì)胞正處于如圖所示的狀態(tài),a、b表示兩處溶液的濃度,由此推測 ( )
A.此時a>b,細(xì)胞滲透吸水
B.此時a=b,滲透系統(tǒng)保持動態(tài)平衡
C.此時a
7、材63頁資料分析,討論下列問題:
1.水稻和番茄對無機(jī)鹽的吸收是否一樣?說明了什么?
2.甲狀腺細(xì)胞內(nèi)的碘濃度比外界高很多,但甲狀腺細(xì)胞仍能從外界吸收碘,這一事實(shí)說明了什么?
3.活細(xì)胞的細(xì)胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜,這種選擇性表現(xiàn)在哪些方面?
8、
【典例3】 用相同的完全培養(yǎng)液,在相同條件下分別培養(yǎng)水稻和番茄幼苗。在兩者的吸水率幾乎相同的情況下,72 h后原培養(yǎng)液中部分離子濃度發(fā)生了如下表所示的變化(表中數(shù)據(jù)為72 h后溶液中部分離子濃度占實(shí)驗(yàn)開始時的百分比)。分析下表不能得出的結(jié)論是( )
K+
Mg2+
Ca2+
SiO
水稻
9、17.0
105
117
19.5
番茄
19.1
85
59.6
118
A.不同植物對同一離子的需要量是不同的
B.與番茄相比,水稻對SiO的需要量大,對Ca2+的需要量小
C.不同植物根尖細(xì)胞膜上載體(蛋白質(zhì))的種類和數(shù)量是不同的
D.植物對各種離子的吸收速率與溶液中離子的濃度有關(guān)
[核心術(shù)語鎖定]
滲透現(xiàn)象、半透膜、原生質(zhì)層、質(zhì)壁分離、選擇透過性膜、跨膜運(yùn)輸
[知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建]
【課堂練習(xí)】
1.所謂質(zhì)壁分離中的“質(zhì)壁”分別是指 ( )
A.細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞壁 B.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、細(xì)胞壁
C.原生質(zhì)層、細(xì)胞壁 D.原生質(zhì)、細(xì)胞壁
10、
2.放在0.3 g/mL的蔗糖溶液中,不會發(fā)生質(zhì)壁分離的一組細(xì)胞是 ( )
①洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞 ②人的口腔上皮細(xì)胞?、垩笫[鱗片葉表皮細(xì)胞 ④干種子細(xì)胞?、莼紫x卵細(xì)胞?、扪笫[根尖的根冠細(xì)胞
A.①②④⑤ B.①④⑤⑥ C.①②④⑥ D.②③④⑤
3.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)菌由于脫水而死亡
D.鈉離子有殺菌作用
4.若如圖表示植物細(xì)胞滲透作用的圖解,下列說法中錯誤的是 ( )
A.植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜
B.一定條件下,活的、成熟的植物細(xì)胞能
11、發(fā)生滲透失水或吸水
C.當(dāng)溶液濃度甲>乙時,細(xì)胞發(fā)生滲透失水,當(dāng)溶液濃度乙>甲時,細(xì)胞發(fā)生滲透吸水
D.當(dāng)溶液濃度甲=乙時細(xì)胞處于動態(tài)平衡狀態(tài),不發(fā)生滲透作用
5.將新鮮的苔蘚植物葉片放入有少量紅墨水濃度為30%的蔗糖溶液中,在顯微鏡下觀察,你會看到細(xì)胞的狀態(tài)如圖所示,此時部位①②的顏色分別是 ( )
A.①無色?、诰G色 B.①紅色?、诰G色
C.①紅色 ②無色 D.①紅色?、诩t色
6.如圖表示以洋蔥表皮為材料,用0.3 g/mL蔗糖溶液、0.5 g/mL蔗糖溶液、0.3 g/mL尿素溶液及清水進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)(時間m表示開始用四種溶液分別處理洋蔥表皮
12、;時間n表示開始用清水處理洋蔥表皮),測得該細(xì)胞原生質(zhì)體體積變化,圖中代表尿素溶液處理結(jié)果的是( )
A.a(chǎn) B.b C.c D.d
13.用2摩爾/升的乙二醇溶液和2摩爾/升的蔗糖溶液分別浸泡某種植物細(xì)胞,觀察質(zhì)壁分離現(xiàn)象,得到其原生質(zhì)體體積的變化情況如下圖所示,請據(jù)圖回答:
(1)原生質(zhì)體體積在A―→B段的變化說明:在該段時間內(nèi)水分子從原生質(zhì)體______,細(xì)胞液濃度________。
(2)在1分鐘后,處于2摩爾/升蔗糖溶液中的細(xì)胞,其細(xì)胞液濃度將________,此時,在細(xì)胞壁與原生質(zhì)層之間充滿了______________,要使該細(xì)胞復(fù)原,應(yīng)將其置于________________中。
(3)在1分鐘后,處于2摩爾/升乙二醇溶液中的細(xì)胞,其原生質(zhì)體體積的變化是由于__________逐漸進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),引起細(xì)胞液濃度__________。