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物质跨膜运输的实例学案

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学案12 物质跨膜运输的实例
主备人: 使用人:高一生物组
【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
【课前自主预习】
一、动物细胞的吸水与失水
1.原理:细胞膜具有控制物质进出细胞的作用,相当于一层半透膜;故当外界溶液 细胞质的浓度,细胞吸水膨胀,浓度差异大时,会因吸水而涨破当外界溶液 细胞质的浓度,细胞失水皱缩,浓度差异大时,会因失水而死亡当外界溶液 细胞质的浓度,细胞处于动态平衡状态
二、植物细胞的吸水与失水
1、植物细胞若吸水会涨破吗?为什么?
2、植物细胞内的液体环境主要指
3、原生质层: 、 和这两层膜之间的细胞质。
请写出数字所对应的结构:1___________2____________3____________4_____________ 5___________ 6___________ 即原生质层包括_____、_____和这两层之间的_____,
4、探究:原生质层相当于一层半透膜
(1)探究实验的一般步骤:提出问题→ → → → → 。
(2)原理:植物细胞的原生质层相当于一层 。当 小于 的浓度时,细胞失水,中央液泡体积会________,细胞皱缩;当 小于 的浓度时,细胞吸水,中央液泡体积会________,细胞膨胀。
(3)质壁分离:当植物细胞失水时,由于原生质层比细胞壁的伸缩性 ,因而会出现 和___________分离的现象,称为质壁分离。
(4)质壁分离复原:质壁分离后的细胞吸水后,液泡和原生质层恢复原状,称为质壁分离复原。
(5)实验现象:取紫色洋葱表皮细胞(为什么?),将其先放入特定浓度蔗糖液中,再放入清水中
中央液泡大小细胞大小颜色变化现象名称
蔗糖溶液
清水
【课前预习自测】
1下列细胞能成功用于做质壁分离实验的材料的是( )
A. 人的口腔上皮细胞 B. 洋葱根尖分生区细胞
C. 叶的下表皮细胞 D. 用开水煮过的洋葱鳞片叶紫色外表皮细胞
2一个成熟的植物细胞,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、液泡膜和它们之间的细胞质
3下列现象中属于渗透作用的是( )
A. 水分子通过细胞壁 B. 葡萄糖分子通过细胞膜
C. K+通过原生质层 D. 水分子通过原生质层
4中能够成一个渗透系统,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作一层选择透过性膜
C.细胞壁是全透性的 D.水分可以自由出入细胞
5植物细胞发生质壁分离的原因是( )
① 外界溶液浓度大于细胞液浓度 ② 细胞液浓度大于外界溶液浓度
③ 细胞壁的伸缩性大于原生质层的伸缩性 ④ 原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性
A. ②④ B. ①④ C. ②③ D. ③④
【课堂合作探究】
问题探讨一. 分析教材P60渗透装置示意图,并思考以下问题:
①何为半透膜?
②②漏斗内的液面为什么会升高?液面会持续上升吗?
③如果用一层纱布代替玻璃纸,漏斗内的液面还会升高吗?

④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?

归纳总结:
1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。
2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;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。---------所以说渗透是一种_________:
问题探讨二. 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,结合教材插图分析实验现象:

当外界溶液浓度比细胞质 当外界溶液浓度比细胞质 当外界溶液浓度与细胞质
的浓度 时,细胞 的浓度 时,细胞 浓度 时,水分进出细胞处于 .
归纳总结:
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
结合下图认识成熟植物活细胞作为严格的渗透系统所具备的结构。
结合上图及原有知识回答:细胞壁的特点__________;原生质层包括_________________________;细胞液是指____________________;
实例分析: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。
问题探讨3物质跨膜运输的其他实例
问题:细胞的吸水与失水是水分子顺相对含量的梯度进行跨膜运输的过程。那么其他物质的跨膜运输是怎样的呢?参照插图阅读教材P63文字,进行资料分析,回答下列问题:
1、水稻培养液里的Ca2+和Mg2+浓度为什么会增高?(提示:从化学角度思考培养液里的Ca2+和Mg2+浓度增高的可能性有哪些?)

2、不同作物对无机盐的吸收有差异吗?

3、水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的,其他物质的跨膜运输也是这样吗?
水分子跨膜运输是顺____________的,其他物质的跨膜运输并不都是这样,这取决于__________________。
4、细胞对物质的吸收有选择吗?如果有,这种选择性有普遍性吗?(微生物实例)
归纳与总结:(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 。
【迁移训练】1、 将胡萝卜的块根切成小块放入清水中,清水颜色没有变化。若把胡萝卜的块根切成小块放人沸水中,水变成红色。其原因是 ( )
A.沸水破坏细胞壁结构 B沸水使细胞失活
C.水温升高,色素溶解度增大 D.沸水使反应加快
2 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( )
[
A B C D
3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

【课堂自我检测】
1.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( )
A.A>B>C B.A>C>B C.B>C>A D.B>A>C
2.当你连续嗑带盐的瓜子,你的口腔和唇的黏膜会有干涩的感觉。其原因是 ( )
A.口腔和唇的黏膜细胞质浓度大于细胞外液浓度,细胞失水
B.口腔和唇的黏膜细胞质浓度小于细胞外液浓度,细胞失水
C.口腔和唇的黏膜细胞质浓度大于细胞外液浓度,细胞吸水
D.口腔和唇的黏膜细胞质浓度小于细胞外液浓度,细胞吸水
3将一种动物细胞浸没于质量分数为 5% 的蔗糖溶液中,它会膨胀破裂,则它的细胞液的浓度( )。
A. 小于 5% B. 等于 5% C. 大于 5% D. 不能确定
4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( )。
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将人类的红血球置于不同浓度蔗糖液中,浸泡半小时之后的结果如图4-3。依照血球外形的变化判断蔗糖液的浓度,由高到低排列,正确的是( )。
A.甲>乙>丙>丁B.丁>甲>乙>丙C.丙>丁>甲>乙 D.丙>乙>丁>甲

7甜菜块根细胞的液泡中有花清素,使块根为红色。将块根切成小块放在蒸馏水中,水无明显的颜色变化。但用盐酸处理这些块根后,则能使溶液变红。这是因为…………( )
A、细胞壁被盐酸破坏 B、盐酸破坏了细胞膜的选择透过性
C、盐酸破坏了原生质层的选择透过性 D、花青素不溶于水而溶于盐酸
8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 ( )
①细胞壁 ②细胞膜 ③细胞质 ④液泡膜 ⑤液泡
A.①②③④⑤ B.①②④⑤③ C.⑤④②③① D.⑤④③②①
9将马铃薯块挖个凹穴,放在内外两种液体中间。已知一种是清水,一种是30%的蔗糖溶液,开始时,两个液面是平的,过了一段时间后液面如下图所示:据图回答:
(1)液体A是 ,B是 。
(2)在图甲中,C处细胞 水,D处细胞 水。
(3)在图乙中,C处细胞 水,D处细胞 水。
【课后延伸训练】
1利用高浓度的盐水杀菌的原理是( )
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
2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:( )
A.A?B>C B.AA>C D.B3将洋葱表皮细胞放在30%的蔗糖溶液中,细胞发生了质壁分离,则此细胞的原生质层与细胞壁之间的物质应是( )
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
4将洋葱表皮放入一定浓度的硝酸钾溶液中,该表皮的细胞便发生质壁分离,不久这些细胞又逐渐发生质壁分离自动复原。其原因是( )
A. 细胞液的溶质流出细胞 B. 质壁分离后的细胞只允许水分子进入
C. K+和 NO3+进入液泡 D. 水和溶质自由地进出细胞
5下图中甲、乙两图是渗透装置示意图,丙图是根毛细胞示意图。请根据甲、乙、丙三图回答下列问题:(甲图是发生渗透作用的初始状态,乙图是发生了较长时间的渗透作用之后达到平衡的状态)
(1)典型的渗透装置必须具备两个条件:
①_____________________(指明甲图中相应部位);
② _____________________。
(2)比较甲图中①和②处溶液浓度的大小:_____________________。
(3)丙图中⑦为____________,甲图中的③相当于丙图中___________。
(4)若把毛细胞放在 30% 的蔗糖溶液中,它会出现_____________________。再放入清水中,它又出现_____________________。
(5)若把毛细胞放在 90% 的蔗糖溶液中,它会出现什么变化?_____________________。过一段时间再放入清水中,此时根毛细胞与上题中放入清水中的变化一样吗?_____________。为什么?__________________。
若是将细胞放入一定浓度的KNO3溶液中,会怎样?_______________
为什么?__________________。
(6)盐碱地中的植物常出现萎蔫现象,其原因是_____________________。
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