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學(xué)案12 物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗?br>主備人： 使用人：高一生物組
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.舉例說出細(xì)胞膜是選擇透過性膜。
2.進(jìn)行關(guān)于植物細(xì)胞吸水和失水的實驗設(shè)計和操作。
【學(xué)習(xí)重點】 舉例說出細(xì)胞膜是選擇透過性膜
【課前自主預(yù)習(xí)】
一、動物細(xì)胞的吸水與失水
1．原理：細(xì)胞膜具有控制物質(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 細(xì)胞質(zhì)的濃度，細(xì)胞吸水膨脹，濃度差異大時，會因吸水而漲破當(dāng)外界溶液 細(xì)胞質(zhì)的濃度，細(xì)胞失水皺縮，濃度差異大時，會因失水而死亡當(dāng)外界溶液 細(xì)胞質(zhì)的濃度，細(xì)胞處于動態(tài)平衡狀態(tài)
二、植物細(xì)胞的吸水與失水
1、植物細(xì)胞若吸水會漲破嗎？為什么？
2、植物細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指
3、原生質(zhì)層： 、 和這兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)。
請寫出數(shù)字所對應(yīng)的結(jié)構(gòu)：1___________2____________3____________4_____________ 5___________ 6___________ 即原生質(zhì)層包括_____、_____和這兩層之間的_____，
4、探究：原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜
（1）探究實驗的一般步驟：提出問題→ → → → → 。
（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，細(xì)胞失水，中央液泡體積會________，細(xì)胞皺縮；當(dāng) 小于 的濃度時，細(xì)胞吸水，中央液泡體積會________，細(xì)胞膨脹。
（3）質(zhì)壁分離：當(dāng)植物細(xì)胞失水時，由于原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性 ，因而會出現(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。
（5）實驗現(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
中央液泡大小細(xì)胞大小顏色變化現(xiàn)象名稱
蔗糖溶液
清水
【課前預(yù)習(xí)自測】
1下列細(xì)胞能成功用于做質(zhì)壁分離實驗的材料的是（ ）
A. 人的口腔上皮細(xì)胞 B. 洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞
C. 葉的下表皮細(xì)胞 D. 用開水煮過的洋蔥鱗片葉紫色外表皮細(xì)胞
2一個成熟的植物細(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)
3下列現(xiàn)象中屬于滲透作用的是（ ）
A. 水分子通過細(xì)胞壁 B. 葡萄糖分子通過細(xì)胞膜
C. K+通過原生質(zhì)層 D. 水分子通過原生質(zhì)層
4中能夠成一個滲透系統(tǒng)，主要原因是（ ）。
A．液泡膜內(nèi)外溶液有濃度差B．細(xì)胞內(nèi)原生質(zhì)層可看作一層選擇透過性膜
C．細(xì)胞壁是全透性的 D．水分可以自由出入細(xì)胞
5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 D. ③④
【課堂合作探究】
問題探討一. 分析教材P60滲透裝置示意圖，并思考以下問題：
①何為半透膜？
②②漏斗內(nèi)的液面為什么會升高？液面會持續(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)果會怎樣？

歸納總結(jié)：
1滲透作用是指水分子等溶劑分子透過__________，從相對含量___的地方向相對含量___的地方（低濃度溶液向高濃度溶液）的擴散。
2滲透作用發(fā)生的條件：具有__________；______________________________。
比較擴散與滲透：
擴散泛指物質(zhì)從相對含量多的地方向相對含量少的地方運動，可以通過半透膜，也可以不通過半透膜，如花香的飄散；蔗糖的溶解；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)慣上一般相對于溶質(zhì)而言。
滲透僅指指水分子等溶劑分子透過半透膜，從相對含量多的地方向相對含量少的地方（低濃度溶液向高濃度溶液）的擴散。如成熟植物細(xì)胞的吸水與失水；動物細(xì)胞的吸水與失水等。---------所以說滲透是一種_________：
問題探討二. 探究細(xì)胞的吸水和失水
（一）動物細(xì)胞的吸水和失水
感受實例：吃比較咸的食物時，例如食用腌制的咸菜、連續(xù)嗑帶鹽的瓜子等，口腔和唇的黏膜會有干燥難受感覺。
提出問題：動物細(xì)胞是一個滲透系統(tǒng)嗎？（動物細(xì)胞在什么情況下吸水或失水？）
作出假設(shè)：動物細(xì)胞是一個滲透系統(tǒng)（當(dāng)細(xì)胞外界溶液的濃度大于細(xì)胞內(nèi)的濃度時,細(xì)胞會失水; 當(dāng)細(xì)胞外界溶液的濃度小于細(xì)胞內(nèi)的濃度時,細(xì)胞會吸水）
驗證假設(shè)：回顧細(xì)胞膜獲取實驗，結(jié)合教材插圖分析實驗現(xiàn)象：

當(dāng)外界溶液濃度比細(xì)胞質(zhì) 當(dāng)外界溶液濃度比細(xì)胞質(zhì) 當(dāng)外界溶液濃度與細(xì)胞質(zhì)
的濃度 時,細(xì)胞 的濃度 時,細(xì)胞 濃度 時,水分進(jìn)出細(xì)胞處于 .
歸納總結(jié)：
動物細(xì)胞是一個 系統(tǒng)，其細(xì)胞膜相當(dāng)于 ，細(xì)胞質(zhì)是動物細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境，當(dāng)細(xì)胞內(nèi)外的溶液出現(xiàn)濃度差時，就會發(fā)生細(xì)胞的吸水或失水，即 。
（二）植物細(xì)胞的吸水和失水
結(jié)合下圖認(rèn)識成熟植物活細(xì)胞作為嚴(yán)格的滲透系統(tǒng)所具備的結(jié)構(gòu)。
結(jié)合上圖及原有知識回答：細(xì)胞壁的特點__________；原生質(zhì)層包括_________________________；細(xì)胞液是指____________________；
實例分析：把白菜剁碎準(zhǔn)備做餡時，常常要放一些鹽，過一段時間后也可見有水分滲出；對農(nóng)作物施肥過多，會造成__________現(xiàn)象。
提出問題：植物細(xì)胞在什么情況下吸水或失水（原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜嗎？）
作出假設(shè)：當(dāng)植物細(xì)胞外界溶液的濃度大于細(xì)胞液的濃度時,細(xì)胞會失水; 當(dāng)植物細(xì)胞外界溶液的濃度小于細(xì)胞液的濃度時,細(xì)胞會吸水（原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜）
驗證假設(shè)：植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗
當(dāng)__________________________________時，細(xì)胞失水，質(zhì)壁分離；
當(dāng)__________________________________時，細(xì)胞吸水，質(zhì)壁分離復(fù)原
得出結(jié)論：
1. 成熟植物細(xì)胞是一個嚴(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)的液體就是細(xì)胞液。當(dāng) 濃度小于外界溶液濃度時，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) 濃度小于外界溶液濃度時，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)行跨膜運輸?shù)倪^程。同時也證明細(xì)胞膜是____________膜，因為，蔗糖分子并未像水分子那樣進(jìn)出細(xì)胞膜�！鷱亩�也可以此判斷植物細(xì)胞的死活。
問題探討3物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?br>問題：細(xì)胞的吸水與失水是水分子順相對含量的梯度進(jìn)行跨膜運輸?shù)倪^程。那么其他物質(zhì)的跨膜運輸是怎樣的呢？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+濃度為什么會增高？(提示：從化學(xué)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、不同作物對無機鹽的吸收有差異嗎？

3、水分子跨膜運輸是順相對含量梯度的，其他物質(zhì)的跨膜運輸也是這樣嗎？
水分子跨膜運輸是順____________的，其他物質(zhì)的跨膜運輸并不都是這樣，這取決于__________________。
4、細(xì)胞對物質(zhì)的吸收有選擇嗎？如果有，這種選擇性有普遍性嗎？（微生物實例）
歸納與總結(jié)：（1）物質(zhì)跨膜運輸并不都是順相對含量梯度的。既有_________梯度的，也有_________梯度的，這取決于細(xì)胞生命活動的需要，即細(xì)胞對于物質(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)胞生命活動不需要的離子、小分子、大分子物質(zhì) 。
【遷移訓(xùn)練】1、 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
2 a、b、c是三個相鄰的細(xì)胞，已知a細(xì)胞液濃度> b細(xì)胞液濃度> c細(xì)胞液濃度,如圖所示，能正確表示水分在三者之間關(guān)系的是（ ）
[
A B C D
3把體積與質(zhì)量百分比濃度相同的葡萄糖和蔗糖溶液用于
半透膜（允許溶劑和葡萄糖通過，不允許蔗糖通過）隔開（如右圖），一段時間后液面的情況是（ ）。
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

【課堂自我檢測】
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，三者之間的濃度關(guān)系為（ ）
A．A＞B＞C B．A＞C＞B C．B＞C＞A D．B＞A＞C
2．當(dāng)你連續(xù)嗑帶鹽的瓜子，你的口腔和唇的黏膜會有干澀的感覺。其原因是 ( )
A．口腔和唇的黏膜細(xì)胞質(zhì)濃度大于細(xì)胞外液濃度，細(xì)胞失水
B．口腔和唇的黏膜細(xì)胞質(zhì)濃度小于細(xì)胞外液濃度，細(xì)胞失水
C．口腔和唇的黏膜細(xì)胞質(zhì)濃度大于細(xì)胞外液濃度，細(xì)胞吸水
D．口腔和唇的黏膜細(xì)胞質(zhì)濃度小于細(xì)胞外液濃度，細(xì)胞吸水
3將一種動物細(xì)胞浸沒于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 5% 的蔗糖溶液中，它會膨脹破裂，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
4將人體的血液置于濃度為 9% 的食鹽溶液中，制成臨時裝片，用顯微鏡觀察，可以發(fā)現(xiàn)血細(xì)胞（ ）。
A. 質(zhì)壁分離 B. 呈正常狀態(tài) C. 細(xì)胞膜破裂 D. 皺縮
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)菌由于脫水而死亡 D. 鈉離子有殺菌作用
6將人類的紅血球置于不同濃度蔗糖液中，浸泡半小時之后的結(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＞丁＞甲＞乙 D．丙＞乙＞�。炯�

7甜菜塊根細(xì)胞的液泡中有花清素，使塊根為紅色。將塊根切成小塊放在蒸餾水中，水無明顯的顏色變化。但用鹽酸處理這些塊根后，則能使溶液變紅。這是因為…………（ ）
A、細(xì)胞壁被鹽酸破壞 B、鹽酸破壞了細(xì)胞膜的選擇透過性
C、鹽酸破壞了原生質(zhì)層的選擇透過性 D、花青素不溶于水而溶于鹽酸
8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
9將馬鈴薯塊挖個凹穴，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，兩個液面是平的，過了一段時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。
（3）在圖乙中，C處細(xì)胞 水，D處細(xì)胞 水。
【課后延伸訓(xùn)練】
1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
2將一張洋蔥鱗片葉放在某一濃度的蔗糖溶液中,制成裝片,放在顯微鏡下觀察,有3種狀態(tài)的細(xì)胞,如圖,你認(rèn)為這3個細(xì)胞（均為正常的活細(xì)胞）在未發(fā)生上述情況之前,其細(xì)胞液的濃度依次是：（ ）
A．A?B>C B．AA>C D．B3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
4將洋蔥表皮放入一定濃度的硝酸鉀溶液中，該表皮的細(xì)胞便發(fā)生質(zhì)壁分離，不久這些細(xì)胞又逐漸發(fā)生質(zhì)壁分離自動復(fù)原。其原因是（ ）
A. 細(xì)胞液的溶質(zhì)流出細(xì)胞 B. 質(zhì)壁分離后的細(xì)胞只允許水分子進(jìn)入
C. K+和 NO3+進(jìn)入液泡 D. 水和溶質(zhì)自由地進(jìn)出細(xì)胞
5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)生了較長時間的滲透作用之后達(dá)到平衡的狀態(tài)）
（1）典型的滲透裝置必須具備兩個條件：
①_____________________（指明甲圖中相應(yīng)部位）；
② _____________________。
（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___________。
（4）若把毛細(xì)胞放在 30% 的蔗糖溶液中，它會出現(xiàn)_____________________。再放入清水中，它又出現(xiàn)_____________________。
（5）若把毛細(xì)胞放在 90% 的蔗糖溶液中，它會出現(xiàn)什么變化？_____________________。過一段時間再放入清水中，此時根毛細(xì)胞與上題中放入清水中的變化一樣嗎？_____________。為什么？__________________。
若是將細(xì)胞放入一定濃度的KNO3溶液中，會怎樣？_______________
為什么？__________________。
（6）鹽堿地中的植物常出現(xiàn)萎蔫現(xiàn)象，其原因是_____________________。

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