1、高中生物人教版高中生物必修1标准教案人教版必修一第四章第一节 物质跨膜运输的实例教案星火教育一对一辅导教案学生姓名性别年级学科授课教师上课时间 年 月 日第（ ）次课共（ ）次课课时：2课时教学课题人教版高中生物必修一第四章第一节 物质跨膜运输的实例教学目标1举例说出细胞膜是选择透过性膜。 2尝试提出问题，作出假设。 3进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。教学重点与难点重点：举例说出细胞膜是选择透过性膜。难点：尝试提出问题，作出假设。知识梳理【知识点一】渗透作用（1）渗透作用：指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。（2）发生渗透作用的条件：是具有半透膜 是半透膜两侧具有浓度差。【
2、知识点二】细胞的吸水和失水（原理：渗透作用）1、动物细胞的吸水和失水外界溶液浓度 细胞质浓度时,细胞失水皱缩外界溶液浓度 = 细胞质浓度时,水分进出细胞处于动态平衡2、植物细胞的吸水和失水 细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。外界溶液浓度 细胞液浓度时,细胞质壁分离。原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离下来，也就是逐渐发生了质壁分离。外界溶液浓度 细胞液浓度2、质壁分离产生的原因：内因：原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性外因：外界溶液浓度细胞液浓度3、植物吸水方式有两种
3、：（1）吸帐作用（未形成液泡）如：干种子、根尖分生区（2）渗透作用(形成液泡)【知识点三】物质跨膜运输的其他实例1、对矿质元素的吸收逆相对含量梯度主动运输对物质是否吸收以及吸收多少，都是由细胞膜上载体的种类和数量决定。2、比较几组概念扩散：物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散（扩散与过膜与否无关） （如：O2从浓度高的地方向浓度低的地方运动）渗透：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散又称为渗透 （如：细胞的吸水和失水，原生质层相当于半透膜）半透膜：物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小 （如：动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜等）3、选择透过性膜：细胞膜上具有载体，且不同生物的细胞膜上载体种
4、类和数量不同，构成了对不同物质吸收与否和吸收多少的选择性。可以说细胞膜和其他生物膜都是选择性透过性膜，这种膜可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子不能通过。例题精讲例1决定红细胞吸水或失水多少的条件是（）A细胞内外溶液的浓度差 B细胞膜两边酶的浓度C细胞膜两边分子运动的速度 D细胞内外溶质分子的运动速度例2将人成熟红细胞放在质量分数为9%的食盐溶液中制成装片后，用显微镜观察，可以发现红细胞的状态变化是 （ ）A不能确定 B正常状态 C细胞膜破裂 D细胞皱缩例3细胞膜在功能上的特征是（）A具有一定的流动性 B具有选择透过性 C具有渗透性 D具有半透性例4实
5、验室现有四瓶失去标签的蔗糖溶液（编号A、B、C、D），已知四瓶蔗糖溶液的浓度都不同。现利用半透膜袋进行渗透实验（装置如下图），一段时间后半透膜袋和变得胀硬，半透膜袋萎缩。四种蔗糖溶液中浓度最低的是（）A蔗糖溶液A B蔗糖溶液B C蔗糖溶液C D蔗糖溶液D例5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，细胞吸水例6将洋葱鳞片叶放在0.45gmL的蔗糖溶液中，细胞发生质壁分离；
6、放在0.35gmL的蔗糖溶液中，细胞有胀大趋势；放在0.4gmL的蔗糖溶液中，细胞似乎不发生变化。这表明（）A洋葱鳞片叶表皮细胞已经死亡 B细胞膜不允许水分子自由通过C蔗糖分子进入细胞，导致渗透平衡 D细胞液浓度更接近0.4gmL例7下列放在0.3g/ml的蔗糖溶液中，完全不发生质壁分离的细胞是（ ）(1)洋葱根尖分生区的细胞 (2)人的口腔上皮细胞 (3)洋葱鳞片叶表皮细胞 (4)干种子细胞 (5)蛔虫卵细胞 (6)洋葱根尖成熟区细胞A.(1)(2)(4)(5) B.(1)(4)(5)(6) C.(1)(2)(4)(6) D.(2)(3)(4)(5)例8渗透装置中,大烧杯中是蒸馏水,半透膜允
7、许单糖通过,但不允许二糖通过.倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液,一定时间后再加入一定量纯净的麦芽糖酶.最可能的实验现象是 （ ）A漏斗中液面开始时先上升,加酶后,再上升后又下降;B在玻璃槽中会测出葡萄糖,果糖C漏斗中液面开始时先下降,加酶后一直上升D漏斗中液面开始时先上升,加酶后又上升例9在马铃薯上用打孔器打出两个圆柱体P和Q，P在蒸馏水中放l h，Q在与马铃薯细胞液等浓度的盐溶液中放l h。处理后的圆柱体是否与原来的孔刚好合适 ( ) AP不合适，Q刚好合适 BP和Q都不合适 CP和Q都刚好合适 DP刚好合适，Q不合适例10将同一植物细胞依次浸入清水、0.3molL的蔗糖溶液和O.4 molL
8、的KN03溶液中，测得细胞的体积随时间的变化曲线如右图所示，则曲线A、B、C分别代表细胞所处的溶液是( )A清水、蔗糖溶液、KNO3 BKN03、清水、蔗糖溶液C清水、KNO3、蔗糖溶液 D蔗糖溶液、KN03、清水例11红萝卜细胞的液泡中含有紫红色的花青素。将红萝卜切成小块放到水中，水的颜色无明显变化。若进行加热，随水温的升高，水的颜色逐渐变红。其原因是 （ ） A细胞壁在加温后受到破坏 B水温升高，花青素的溶解度加大C加温使细胞膜和液泡膜失去了控制物质进出的功能D加温使花青素分子的活性加大而容易透过细胞膜例12下图A为二个渗透装置，溶液a、b为等浓度的同种溶液，液体c为清水；图B为“观察植物
9、细胞质壁分离与复原”实验看到的处于0.3g/mL蔗糖溶液的紫色洋葱表皮细胞。请答：（1）一个成熟的植物细胞可看作一个封闭的渗透系统，因为图B中的 相当于图A中的2（半透膜）， 相当于图A中的a溶液，4处的物质为 。这种物质能到达4处是因为细胞壁是 。（2）若要探究溶液浓度对渗透作用的影响，则要调整图A中的某一溶液浓度，调整后，a、b、c三种溶液浓度大小顺序最好为： ，并根据所学知识，在坐标图中用曲线表示实验过程装置1、装置2的液面高度变化趋势（二个渗透装置的起始液面高度定为0）。用“ ”实线表示装置1的液面高度变化，用“ ”实线表示装置2的液面高度变化.。巩固训练一、选择题1.在“观察植物细胞
10、的质壁分离和质壁分离复原”实验中,之所以用已经成熟的洋葱表皮细胞作实验材料,是因为这样的细胞具有()A.伸缩性很小的细胞壁 B.功能完善的细胞膜C.能够流动的细胞质 D.大而醒目的液泡2.一个正在发生质壁分离复原的细胞,它的吸水能力、液泡逐渐()A.减小、增大 B.增大、减小C.不变、增大 D.等于0、减小3.下列关于物质跨膜运输实例的说法中,不正确的是()A.细胞膜、核膜等生物膜都是选择透过性膜B.水分子进出细胞,取决于细胞内外溶液的浓度差C.小分子物质都能通过细胞膜D.细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程4.以紫色洋葱鳞片叶表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象,下列叙述错误
11、的是()A.在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小B.滴加质量浓度为0.3 gmL-1的蔗糖溶液比质量浓度为0.2 gmL-1的蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短C.发生质壁分离的细胞放入清水中又复原,说明细胞保持活性D.用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离5.用洋葱鳞片叶表皮制备“观察细胞质壁分离实验”的临时装片,观察细胞的变化。下列有关实验操作和结果的叙述,正确的是()A.将装片中的材料浸润在质量分数为8%的HCl溶液中,然后再观察质壁分离现象B.在盖玻片一侧滴入解离液,细胞吸水膨胀但不会破裂C.用适当高于细胞液浓度的硝酸钾溶液处理细胞后,能观察到细胞质壁分离
12、及自动复原D.当质壁分离不能复原时,细胞仍具有正常生理功能6.将同一新鲜马铃薯块茎切成4根粗细相同、长为5 cm 的条,再将这4根马铃薯条分别放在不同浓度的KNO3溶液中,30 min和4 h后测量每一根的长度,结果如下图所示。下列结论错误的是()A.a马铃薯条细胞通过渗透作用吸水B.b马铃薯条细胞质壁分离逐渐复原C.c马铃薯条细胞质壁分离D.d马铃薯条细胞浸泡液浓度增加7.下图表示渗透作用装置图,其中半透膜为膀胱膜(蔗糖分子不能通过,水分子可以自由通过)。图中溶液A、B、a、b均为蔗糖溶液,其浓度分别用MA、MB、Ma、Mb表示,且MAMB,Ma=MbMA。一段时间达到平衡后,甲装置、乙装置
13、液面上升的高度分别为h1、h2,a、b的浓度分别为M1、M2,则()A.h1h2,M1M2 B.h1h2,M1M2 D.h1M28.植物体内有三个相邻的细胞a、b、c,已知它们的细胞液浓度是abc,那么它们三者之间水分渗透的方向表示正确的是()9.下图中甲是渗透装置示意图,乙、丙两曲线图的横坐标代表时间,下列叙述不正确的是()A.半透膜内溶液a的浓度变化可用曲线丙表示B.水分子由半透膜外进入半透膜内的速率变化可用曲线乙表示C.玻璃管内的液面高度变化可用曲线丙表示D.半透膜内外溶液的浓度差的变化可用曲线乙表示10.实验室现在有四瓶失去标签的蔗糖溶液(编号为A、B、C、D),已知四瓶蔗糖溶液的浓度
14、都不同。现利用半透膜袋进行渗透实验,装置如下图,一段时间后半透膜袋和变得胀硬,半透膜袋皱缩。四种蔗糖溶液中浓度最低的是()A.蔗糖溶液A B.蔗糖溶液BC.蔗糖溶液C D.蔗糖溶液D11.在观察植物细胞的质壁分离和复原的过程中,某同学在视野中看到生活着的洋葱表皮细胞正处于如下图所示状态。a、b表示该部位的溶液浓度,由此可推测()A.可能ab,细胞渗透吸水B. a=b,渗透系统保持动态平衡C. abc(或bac)巩固训练一、选择题1.解析:植物细胞质壁分离和复原的条件:植物细胞必须是活细胞;细胞液浓度与外界溶液的浓度必须有浓度差;植物细胞必须有大的液泡,最好细胞液中带有色素,这样便于观察。已经成
15、熟的洋葱表皮细胞就能很好地满足这些条件。答案:D2解析:一个正在发生质壁分离复原的细胞,其液泡吸水,细胞液浓度逐渐降低,其吸水能力逐渐减小,液泡逐渐增大。答案:A3.解析:生物膜都是主要由脂质、蛋白质构成,都具有选择透过性。水分子可以自由通过;被选择的一些离子、小分子也可以通过;其他离子、小分子和大分子不能通过。细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程,水分子进出细胞,主要取决于细胞内外溶液的浓度差。答案:C4.解析:发生渗透作用的两个基本条件:半透膜和其两侧溶液的浓度差,而且浓度差越大,渗透速度越快。高浓度的NaCl溶液浓度大于细胞液浓度,能引起细胞通过渗透作用失水而发生质壁分
16、离。答案:D5.解析:本题考查观察植物细胞质壁分离与复原实验的操作和结果。实验过程中不需要对装片用质量分数为8%的HCl溶液处理,A项错。用适当高于细胞液浓度的KNO3溶液处理时,能观察到细胞发生质壁分离,而且一段时间后会自动复原。当质壁分离不能复原时,说明细胞因过度失水而死亡。答案:C6.解析:a马铃薯条长度持续增加,表明所用KNO3为低浓度溶液,为细胞通过渗透作用吸水所致。b、c、d马铃薯条30 min 时长度均变短,则表明所用KNO3为高浓度溶液,细胞通过渗透作用失水而发生了质壁分离。b马铃薯条4 h 后恢复原长,说明已发生质壁分离复原,这是由K+和N进入细胞内部使细胞液浓度增加造成的。
17、c马铃薯条没有恢复到原长,说明仍处于质壁分离状态。d马铃薯条30 min和4 h时长度没有再发生变化,可能的原因是外界溶液浓度过高,细胞过度失水而死亡,那么,其细胞浸泡液浓度不会增加。答案:D7.解析:考查渗透原理的知识。膀胱膜内装的是高浓度的蔗糖溶液,且乙装置中膜内外溶液的浓度差较大,故乙中液面会上升得更高。因乙中吸水更多,故一段时间后M2M1。答案:D8.解析:细胞液的浓度高,则吸水能力就强,a细胞液浓度最高,c细胞液浓度最低,b细胞液浓度介于a、c细胞液浓度之间。答案:C9.解析:由于半透膜内为质量分数为30%的淀粉溶液,膜外为蒸馏水,膜内浓度高于膜外浓度,水分子由膜外进入膜内,淀粉溶液浓度降低,可用曲线乙表示,A项错误。水分子进入半透膜内的速率由膜内外两侧溶液的浓度差决定。由于水分子不断进入半透膜内,两侧溶液的浓度差越来越小,水分子进入半透膜内的速率也逐渐下降,可用曲线乙表示,B、D两项正确。随着水分子的进入,玻璃管内的液面高度逐渐上升,可用曲线丙表示,C项正确。答案:A10.解析:由题意知和吸水,说明A和C溶液浓度大于D溶
