【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.說出細(xì)胞在什么情況下吸水，什么情況下失水，并能根據(jù)具體情況判斷細(xì)胞在某一濃度溶液中細(xì)胞的形態(tài)。
2.舉例說明細(xì)胞膜是選擇透過性膜，并指出被選擇的對(duì)象。
3.嘗試從日常生活現(xiàn)象中提出問題、作出假設(shè)、驗(yàn)證假設(shè)。
4.進(jìn)行關(guān)于植物細(xì)胞吸水和失水的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作。
【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】
1. 學(xué)習(xí)重點(diǎn)：舉例說出細(xì)胞膜是選擇透過性膜
2.學(xué)習(xí)難點(diǎn)：細(xì)胞吸水和失水的原理；嘗試提出問題，作出假設(shè)
【預(yù)習(xí)案】
一、動(dòng)物細(xì)胞的吸水與失水
回憶細(xì)胞膜的制備實(shí)驗(yàn)，動(dòng)物細(xì)胞在什么情況下吸水或失水？
當(dāng)外界溶液濃度 細(xì)胞質(zhì)的濃度，細(xì)胞吸水膨脹，濃度差異大時(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)胞失水皺縮，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，水分進(jìn)出細(xì)胞處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。
二、擴(kuò)散與滲透
補(bǔ)充：擴(kuò)散是指物質(zhì)從相對(duì)含量多的地方向相對(duì)含量少的地方運(yùn)動(dòng)，可以通過半透膜，也可以不通過半透膜。例如氧氣通過肺泡和毛細(xì)血管壁進(jìn)入血液；甘油和脂肪酸被小腸上皮吸收等過程，習(xí)慣上一般相對(duì)于溶質(zhì)而言。感受生活中的實(shí)例:花香的飄散,蔗糖的溶解等。
水分進(jìn)出細(xì)胞與上述實(shí)例有何不同？
1．模擬生物學(xué)實(shí)驗(yàn)——滲透作用：分析教材P60滲透裝置示意圖，填出方框內(nèi)液體名稱：
①什么是半透膜？

②漏斗內(nèi)的液面為什么會(huì)升高？液面會(huì)持續(xù)上升嗎？
③如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗內(nèi)的液面還會(huì)升高嗎？
④如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會(huì)怎樣？
2．對(duì)比觀察、討論、總結(jié)：
①滲透作用是指水分子等溶劑分子透過__________，從相對(duì)含量___的地方向相對(duì)含量___的地方（低濃度溶液向高濃度溶液）的擴(kuò)散。如成熟植物細(xì)胞的吸水與失水；動(dòng)物細(xì)胞的吸水與失水等。
②滲透作用發(fā)生的條件：具有__________；______________________________。
三、植物細(xì)胞的吸水與失水
1．植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)上與動(dòng)物細(xì)胞的明顯區(qū)別是：
①植物細(xì)胞的細(xì)胞膜外面有 結(jié)構(gòu)，而動(dòng)物細(xì)胞沒有。
②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 。
2．原生質(zhì)層： 、 和這兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)。
請(qǐng)寫出數(shù)字所對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)：
1_______________ 2________________
3________________ 4_______________
5________________ 6________________
3．原生質(zhì)：（1）原生質(zhì)指細(xì)胞內(nèi)的生命物質(zhì)，包括細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核；
（2）原生質(zhì)相對(duì)原生質(zhì)層多了 和 兩部分結(jié)構(gòu)。
4．植物細(xì)胞的吸水和失水
①?zèng)霭栉骷t柿?xí)r，常常要放一些糖，過一段時(shí)間后就可見有水分滲出；或當(dāng)你把白菜剁碎準(zhǔn)備做餡時(shí)，常常要放一些鹽，過一段時(shí)間后也可見有水分滲出。
②蔫了的青菜葉放入清水中浸泡一段時(shí)間后，會(huì)有什么變化？為什么？
根據(jù)以上現(xiàn)象進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)。（參照P62實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)參考案例）
（1）探究實(shí)驗(yàn)的一般步驟：提出問題→ → → → → 。
（2）植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)可以得出結(jié)論：
①成熟植物細(xì)胞是一個(gè)嚴(yán)格的滲透系統(tǒng)：植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層 ，液泡內(nèi)的液體主要指細(xì)胞液。當(dāng) 濃度小于外界溶液濃度時(shí)，細(xì)胞通過滲透作用失水，（細(xì)胞壁和原生質(zhì)層發(fā)生分離，此現(xiàn)象稱為 ）；當(dāng) 濃度大于外界溶液濃度時(shí)，細(xì)胞通過滲透作用吸水，（細(xì)胞壁和原生質(zhì)層慢慢地恢復(fù)成原來的狀態(tài)，此現(xiàn)象稱為 。）
②植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原證明水分子是可以出入細(xì)胞的物質(zhì)；而且水分子進(jìn)出細(xì)胞的方向取決于 兩側(cè)溶液的濃度，細(xì)胞吸水和失水是水分子順__________進(jìn)行跨膜運(yùn)輸?shù)倪^程。同時(shí)也證明細(xì)胞膜是____________膜，因?yàn)?，蔗糖分子并未像水分子那樣進(jìn)出細(xì)胞膜。從而也可以此判斷植物細(xì)胞的死活
四、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例
參照插圖閱讀教材P63文字，進(jìn)行資料分析，回答下列問題：
1、水稻培養(yǎng)液里的Ca2+和Mg2+濃度為什么會(huì)增高？(提示：從溶液濃度角度思考培養(yǎng)液里的Ca2+和Mg2+濃度增高的可能性有哪些？)
2、不同作物對(duì)無機(jī)鹽的吸收有差異嗎？
3、水分子跨膜運(yùn)輸是順順相對(duì)含量的梯度的，其他物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸也是這樣嗎？
4、細(xì)胞對(duì)物質(zhì)的吸收有選擇嗎？如果有，這種選擇性有普遍性嗎？（微生物實(shí)例）
歸納與總結(jié)：
（1）物質(zhì)跨膜運(yùn)輸并不都是順相對(duì)含量梯度的。既有_________梯度的，也有_________梯度的，這取決于細(xì)胞生命活動(dòng)的需要，即細(xì)胞對(duì)于物質(zhì)的輸入和輸出有_________。由此可見 。
（2）選擇透過性膜的涵義： 可以自由通過； 也可以通過，而細(xì)胞生命活動(dòng)不需要的離子、小分子、大分子物質(zhì) 。
【探究案】
1.動(dòng)物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)嗎？植物細(xì)胞呢？
在觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)中：
①我們已學(xué)的實(shí)驗(yàn)中也有以洋蔥鱗片葉作為實(shí)驗(yàn)材料的，你還記得嗎？同樣用到洋蔥的鱗片葉，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中取材有什么不同？為什么？如何制作洋蔥鱗片葉外表皮的臨時(shí)裝片？
②為什么將其先放入特定濃度蔗糖液中，再放入清水中？第3步驟和第5步驟中用吸水紙吸引的目的是什么？為什么要重復(fù)幾次？
③實(shí)驗(yàn)用顯微鏡觀察時(shí)，用到高倍鏡了嗎？觀察的是什么的變化。
④預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果
⑤某同學(xué)用了質(zhì)量濃度為0.8g/ml的蔗糖溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果沒有觀察到質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象，為什么？
⑥假如細(xì)胞壁相當(dāng)于一層半透膜，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)有什么不同？如果沒有細(xì)胞壁，實(shí)驗(yàn)結(jié)果又會(huì)有什么不同？
⑦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？（提示：KNO3可以進(jìn)入細(xì)胞）
4.選擇透過性膜與半透膜有什么區(qū)別和聯(lián)系？
【典例分析】
例1.若向日葵的某種細(xì)胞間隙的液體濃度為A，細(xì)胞液濃度為B，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的濃度為C，則當(dāng)它因缺水而萎蔫時(shí)，三者之間的濃度關(guān)系為（ ）
A．A＞B＞C B．B＞A＞C C．B＞C＞A D． A＞C＞B
答案：D
【練習(xí)案】
1.一個(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)
2．將一種動(dòng)物細(xì)胞浸沒于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 5% 的蔗糖溶液中，它會(huì)膨脹破裂，則它的細(xì)胞液的濃度（ ）。
A. 小于 5% B. 等于 5% C. 大于 5% D. 不能確定
3．將胡蘿卜的塊根切成小塊放入清水中，清水顏色沒有變化。若把胡蘿卜的塊根切成小塊放人沸水中，水變成紅色。其原因是 ( )
A．沸水破壞細(xì)胞壁結(jié)構(gòu) B沸水使細(xì)胞失活
C．水溫升高，色素溶解度增大 D．沸水使反應(yīng)加快
4．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
5.將人類的紅血球置于不同濃度蔗糖液中，浸泡半小時(shí)之后的結(jié)果如圖4－3。依照血球外形的變化判斷蔗糖液的濃度，由高到低排列，正確的是（ ）。
A．甲＞乙＞丙＞丁B．?。炯祝疽遥颈鸆．丙＞?。炯祝疽?D．丙＞乙＞?。炯?br>6．在植物細(xì)胞質(zhì)壁分離過程中，水分子通過細(xì)胞結(jié)構(gòu)的順序是 ( )
①細(xì)胞壁 ②細(xì)胞膜 ③細(xì)胞質(zhì) ④液泡膜 ⑤液泡
A．①②③④⑤ B．①②④⑤③ C．⑤④②③① D．⑤④③②①
7.在濃蔗糖溶液中，能夠發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞是（ ）
A 人的口腔上皮細(xì)胞 B 蛙的紅細(xì)胞
C 皮膚的角質(zhì)層細(xì)胞 D 洋蔥的表皮細(xì)胞
8．將馬鈴薯塊挖個(gè)凹穴，放在內(nèi)外兩種液體中間。已知一種是清水，一種是30%的蔗糖溶液，開始時(shí)，兩個(gè)液面是平的，過了一段時(shí)間后液面如下圖所示：據(jù)圖回答：
（1）液體A是 ，B是 。
（2）在圖甲中，C處細(xì)胞 水，D處細(xì)胞 水。（吸/失）
（3）在圖乙中，C處細(xì)胞 水，D處細(xì)胞 水。（吸/失）
中央液泡大小
原生質(zhì)層的位置
細(xì)胞大小
現(xiàn)象名稱
蔗糖溶液
清水

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第1節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例

版本： 人教版 (新課標(biāo))

年級(jí)： 必修1《分子與細(xì)胞》

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