(新人教)高中生物必修一3-3、物质的跨膜运输(2课时).doc

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第三节 物质的跨膜运输
［教学目标]：
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。
（3）熟练制作临时装片和操作显微观察。
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、德育目标
    （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，爱护实验卫生等。
[教学重点]
    1、如何进行探究实验，其基本方法和一般过程。
    2、渗透作用；细胞是一个渗透系统。
3、细胞膜不仅仅是半透膜，还是选择透过性膜。
[教学难点]
    1、如何发现问题和提出问题。
    2、如何设计实验过程（材料、实验用具、试剂的选择，实验结果的预测，操作的细节）。
    3、细胞膜不仅仅是半透膜，还是选择透过性膜。
[教学安排]：2课时
[教学过程]
课堂导入
细胞膜是细胞与外环境之间的一种选择性膜，细胞对营养物质的摄取、代谢废物的排出等都要通过细胞膜。那么物质的跨膜运输是如何进行的呢？
物质出入细胞膜的方式：
　　　　　　　　 简单扩散 (或自由扩散)
被动运输
跨膜运输 易化扩散 (或协助扩散) 小分子和离子出入细胞的方式

　　　　　　 主动运输

　内吞、外排作用：大分子和颗粒物质出入细胞的方式
一、 被动运输
[引导自学] 阅读P46页回答下列问题：
物质进出细胞取决于 。
1、 什么叫扩散？

2、 什么叫简单扩散 (或自由扩散)？

3、什么叫易化扩散 (或协助扩散)？

4、什么叫被动运输？

二、 主动运输
[引导自学]：阅读P47页第三节~ P48回答下列问题：
1、 举例说明什么是主动运输？这种运输方式有何特点？

2、 主动运输的意义？
主动运输能保证活细胞按照生命活动的需要， 吸收营养物质，排出 。主动运输方式对于活细胞 具有重要意义。
细胞中生物膜的特性：活细胞中的生物膜具有 特性，即 可以自由通过，细胞要选择吸收的 也可以通过。

[总结与比较]
类型
方向
载体
能量
举例
简单扩散

易化扩散

主动运输

三、渗透作用和质壁分离实验
1、什么叫渗透作用？和扩散有何区别？

2、植物细胞的质壁分离现象：
1）植物细胞壁的透性
2）细胞膜、液泡膜的透性
3）原生质层由 几层结构构成，可当做一种半透膜。当细胞液、原生质层和细胞外液之间若存在浓度梯度时便会发生渗透作用。
4）质壁分离与复原：当把具有液泡的植物细胞在 溶液中时，细胞会因为 而出现质壁分离现象；
当把已质壁分离的植物细胞放入 溶液中时，由于渗透作用，细胞会 。
[总结]
当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞
当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞

附： [实验] 植物细胞的吸水和失水

1. 原理：成熟（有明显液泡）的植物细胞能够与外界溶液组成一个渗透系统，通过渗透作用的方式吸水或失水。
① 植物细胞的原生质层相当于一层半透膜
② 细胞液浓度＞细胞外溶液浓度时，细胞吸水；
细胞液浓度＜细胞外溶液浓度时，细胞失水
③ 细胞壁与原生质层的伸缩能力不同。
2．条件：细胞液与外界溶液浓度差，原生质层（半透膜）
3．材料：紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞（具紫色大液泡），质量浓度0.3g/mL的蔗糖溶液，清水等。
4．步骤：
①制作洋葱鳞片叶外表皮细胞临时装片 ， 观察
②盖玻片一侧滴蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸引→观察
现象：液泡由大到小，颜色由浅变深，原生质层与细胞壁分离
④盖玻片一侧滴清水, 另一侧用吸水纸吸引，观察
现象：液泡由小到大，颜色由深变浅，发生质壁分离后的复原

液泡大小变化
细胞液颜色变化
原生质层的位置
蔗糖溶液

清水

5．记录表：

6. 注意问题：
（1）细胞发生质壁分离后，细胞壁与细胞膜之间的空隙充满的是0.3mg/mL蔗糖溶液。
（2）动物细胞能发生渗透作用但不会发生质壁分离。
（3）选材：选取紫色洋葱鳞片叶外表皮。其细胞液为紫色，在显微镜下与无色透明的细胞壁容易区分，观察到的质壁分离和复原效果明显。另外，取新鲜水绵、黑藻叶、南瓜表皮也可以做这个实验。
（4）试剂：选用0.3g/ml 蔗糖糖溶液。浓度过高，细胞质壁分离速度虽然很快，但不久就会将细胞杀死，细胞不能进行质壁分离复原；若浓度过低，则不能引起细胞质壁分离或速度太慢。另外，8% 食盐溶液、5%的硝酸钾溶液、一定浓度的尿素、甘油……也可使用，但后面三者在引起质壁分离后可自动复原。
（5）时间的控制：做好质壁分离的实验后，不久就要做质壁分离复原实验。避免使质壁分离的细胞长时间处于较高浓度的外界溶液中，细胞过度失水而导致死亡。从而观察不到质壁分离复原的现象。
（6）应用：①可以用于测定细胞液的浓度 ②可以用于判断细胞的死活

四、生物膜的应用
举例说明生物膜在工业、农业和医学上有哪些应用？
1）工业方面：生物膜的种功能正成为人们模拟的对象。人们试图模拟生物膜的 ，设计出 ，
用于

2）农业方面：人们正在从 的角度研究农作物的 ，寻找改善农作物品质的新途径。
3）医学方面：人们正尝试用 ，代替病变的器官行使正常的生理功能。如：

例1、 甲（○）、乙（●)两种物质在细胞膜两侧的分布情况如下图（颗粒的多少表示浓度的高低），在进行跨膜运输时，下列说法正确的是 (C )
A.甲进入细胞一定需要能量
B.甲运出细胞一定不需要能量
C.乙进入细胞一定有载体蛋白的参与
D.乙运出细胞一定有载体蛋白的参与

例2、如图表示细胞膜的亚显微结构，其中a和b为物质的两种运输方式。下列对细胞膜结构和功能的叙述，错误的是 （ D ）
A.若图示为肝细胞膜，则尿素的运输方向是Ⅱ→ⅠB.细胞间的识别、免疫、细胞的癌变与①有密切的关系
C.适当提高温度将加快②和③的流动速度
D. b过程不需要ATP，a过程未体现膜的选择透过性这一生理特性

例3、如图实验装置，玻璃槽中是蒸馏水，半透膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一定时间后再加入蔗糖酶。最可能的实验现象是 （ A ）
A.漏斗中液面开始时先上升，加酶后又下降
B.在玻璃槽中会测到蔗糖和蔗糖酶
C.漏斗中液面开始时先下降，加酶后一直上升
D.在玻璃槽中会测到葡萄糖、果糖和蔗糖酶

例4、如图表示某生物膜结构，图中A、B、C、D、E、F表示某些物质，a、b、c、d表示物质跨膜运输方式。请据图回答：

（1）ABCD表示物质，abcd表示过程。表示小肠绒毛细胞吸收甘油是标号[ ]，表示葡萄糖进入肾小管上皮细胞是标号[ ]，表示细胞排出钠离子是标号[ ]。
（2）若是癌细胞的细胞膜，则膜上含量较正常细胞减少的物质是［ ］ 。（3）若是线粒体膜，b和c过程运输的气体分别是 。
（4）提取动物的细胞膜，最好选用 做材料，先让其在蒸馏水中吸水涨破，然后经过 处理即可得到纯净的细胞膜。动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B具有 。
答案 （2） D 糖蛋白 （3）O2、CO2 （4）哺乳动物成熟的红细胞 离心 一定的流动性

[校本作业]
1、透析型人工肾起关键作用的是人工合成的血液透析膜，其作用是能把病人血液中的代谢废物透析掉，这是模拟了生物膜的（  ）。
A.流动性特点　　B.选择功能  C.选择透过功能　　D.主动运输
2、放在30%的蔗糖溶液中，不会发生质壁分离的一组细胞是（  ）。
①洋葱根尖分生区细胞 ②人的口腔上皮细胞 ③洋葱表皮细胞 ④干种子细胞 ⑤蛔虫卵细胞 ⑥洋葱根毛细胞
A.①④⑤⑥   B.②③④⑤   C.①②④⑤   D.①②③④
3、图中的哪一条曲线能说明红细胞运输葡萄糖的速度与血浆中葡萄糖的浓度之间的关系 （ C ）

4、大肠杆菌生长时，细胞内钾离子的质量分数是培养液的3 000倍。如果在培养液中加入含箭毒素的药物（不影响线粒体的功能），大肠杆菌细胞内钾离子的质量分数立即下降，这种药物的作用是（ ）。
A.使细胞膜的选择透过性变为全透性　 B.抑制细胞膜上载体的活性
C.影响ATP的生成　　　　 D.改变了遗传特性
5、将新鲜的苔藓植物叶片放入有少量红墨水、含量为30%的蔗糖溶液中，在显微镜下观察，你会看到细胞的状态如图所示，此时部位①②的颜色分别是（ B ）
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
6、 假定将甲、乙两个植物表皮细胞分别放入蔗糖溶液和KNO3溶液中，两种溶液的浓度均比细胞液浓度高。在显微镜下连续观察，两细胞的变化是 （ B ）
A.甲、乙两细胞发生质壁分离后，不发生质壁分离复原
B.甲、乙两细胞发生质壁分离后，乙细胞随后发生质壁分离复原
C.甲、乙两细胞发生质壁分离后，甲细胞随后发生质壁分离复原
D.甲、乙两细胞均发生质壁分离后，又均发生质壁分离复原
7、将人类的红细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡半小时之后的结果如图，依照细胞外形的变化判断蔗糖溶液的浓度，由高到低排列，正确的是 （ D ）

A.甲>乙>丙>丁 B.丁>甲>乙>丙C.丙>丁>甲>乙 D.丙>乙>丁>甲
8、将不同植物的三个未发生质壁分离的细胞置于同一蔗糖溶液中，形态不再变化后的细胞图像如下图。则有关各细胞液浓度的判断，正确的是 ( B )
①实验前B<A<C ②实验前B>A>C
③实验后B≥A=C ④实验后B<A<C
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
9. 如图所示U型管中间被一种能允许水分子和单糖通过而二糖不能透过的半透膜隔开，现在两侧分别加入0.1 mol/L的蔗糖溶液和麦芽糖溶液，一段时间后左右两侧液面高度变化是怎样的？若向U形管两侧加入某种微量物质，右侧液面高度上升，那么加入的这种微量物质最可能是 ( C )
A.右侧液面高度下降；胰岛素
B.右侧液面高度下降；衣藻
C.两侧液面高度不变；麦芽糖酶 D.两侧液面高度不变；蒸馏水

10、浸泡在一定浓度的KNO3溶液中的洋葱表皮细胞，发生了质壁分离后又出现质壁分离复原，与质壁分离复原过程相关的细胞器有 （ B ）
A.液泡 B.线粒体、液泡 C.线粒体 D.细胞膜、液泡膜
11. 甜菜块根细胞的液泡中有花青素，使块根表现为红色。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，则能使水变红。这是因为 （ C ）
A.细胞壁被盐酸解离 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
12.下图中甲、乙、丙表示某植物体相邻的3个细胞，它们的细胞液浓度依次为甲>乙>丙，正确表示它们之间水分子渗透方向的是 ( A )

13.某同学为了观察渗透现象，设计了如下实验：用猪的膀胱膜将一漏斗口封住，再在漏斗里装上清水，然后把漏斗浸入盛有质量分数的10%的NaCl溶液（Na+和Cl-可自由透过半透膜）的烧杯中，并使漏斗管内的液面与烧杯中的液面一样高，但他始终没有观察到渗透现象。那么，他应该怎样改进实验才能达到实验目的 （ D ）
A.把质量分数为10%的NaCl溶液换成质量分数为30%的NaCl溶液
B.把质量分数为10%的NaCl溶液改装在漏斗里，清水装在烧杯中
C.把猪的膀胱膜换成其他半透膜
D.把质量分数为10%的NaCl溶液换成质量分数为10%的蔗糖溶液

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