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人教新课标

生物必修一 4.1 物质跨膜运输的实例

一、教学目标

1．知识目标：

（1）了解细胞在什么情况下吸水和失水。

（2）举例说出细胞膜是选择透过性膜。

2．能力目标：设计关于植物细胞吸水和失水的实验。

3．情感目标：体验科学探究过程，培养学生质疑、求实、创新的科学态度和精神。

二、教学重点难点

1．教学重点：举例说出细胞膜是选择透过性膜。

2．教学难点：

（1）掌握细胞吸水和失水的原理。

（2）理解细胞膜不仅是半透膜，还是选择透过性膜。

三、教学方法

讲授与学生讨论相结合、问题引导法、实验分析、归纳

四、课时安排：2课时

五、教学过程

第四章

第一节

物质跨膜运输的实例

第二课时

（一）细胞的吸水和失水

2 . 探究植物细胞的吸水和失水 水分进出细胞要经过原生质层，大家想想，原生质层是不是相当于一层半透膜呢？

我们发现植物细胞还有细胞壁，它对细胞的吸水和失水有没有影响？

之前学习过细胞壁，我们知道他是由纤维素和果胶组成的，是全透性的，只能起到支持和保护作用，能不能控制物质的进出？

这个问题我们等下一次课来探究

植物细胞的吸水和失水。

探究：植物细胞的吸水和失水

（1）假设：原生质层相当于一层半透膜

（2）预期结果：当细胞液浓度小于外界溶液浓度，细胞失水

当细胞液浓度大于外界溶液浓度，细胞吸水

作出的假设是否正确呢，这就需要通过设计实验来验证。

（3）设计实验：

①

实验材料、试剂、用具的选择：

a. 材料的选择：

有颜色的还是没有颜色的，细胞小的还是相对比较大的，为什么？

洋葱表皮细胞有紫色液泡，而且表皮容易撕取获得，实验过程中细胞应处于生活状态。

b. 试剂选择：

糖水、酒精、醋酸、盐水？

试剂的浓度必须是好控制的，试剂是容易获得的，对细胞是没有伤害的。

应选取质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液、清水

c. 实验用具的选择：

植物细胞的吸水和失水是一个微观的过程，必须通过什么工具来观察？ 显微镜

②

实验要点：

a. 制作洋葱鳞片叶表皮的临时装片，先用低倍镜观察

b. 使用质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液，使洋葱表皮细胞发生质壁分离。

当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入外界溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于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开来，也就是逐渐发生了质壁分离。

如何使它们复原？

c. 使洋葱表皮细胞浸润在清水中，观察质壁分离的复原

当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液的水分就透过原生质层进入细胞液中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离的复原。

（4）实验结果：

我们可以设计一个表格来记录实验结果

项目

0.3g/ml蔗糖溶液

清水

中央大液泡的变化

变小

逐渐恢复原来大小

原生质层的位置

脱离原来位置

恢复原来位置

细胞的大小

基本不变

基本不变

总结：植物细胞可以通过渗透作用吸水或者失水，原生质层相当于一层半透膜

想一想：

如果滴加的是0.8g/ml的蔗糖溶液，观察到了质壁分离，但后来加清水也不能使细胞发生质壁分离复原。

因为蔗糖溶液浓度过高了，导致细胞失水过快而死亡。

小结：发生质壁分离的细胞需要同时具备三个条件：

（1）必须是植物细胞，植物细胞才具有细胞壁

（2）必须具备中央液泡，细胞液与外界溶液形成浓度差

（3）必须是活细胞，原生质层才具有选择透过性

（二）其他物质的跨膜运输

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！

阅读P63页的资料分析，并回答讨论题！

实例一：

讨论1：水稻培养液里的Ca和Mg浓度为什么会增高？

（是不是水稻不吸收反而向外排出或吸收的水分较多呢？）

水稻吸收水分及其他离子较多，吸收Ca和Mg较少。

讨论2：不同作物对无机盐的吸收有差异吗？ 有

讨论3：说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？

其他物质的跨膜运输并不都是这样，这取决于细胞生命活动的需要。

讨论4：细胞对物质的吸收有选择吗？ 有

如果有，这种选择性有普遍性吗？ 有

细胞对于物质的输出和输入有选择性，这种选择项具有普遍性。

小结：

1. 水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的

2. 其他物质的跨膜运输并不都是这样，这取决于细胞生命活动的需要。

3. 细胞对物质的吸收是有选择的。细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。

水分子自由通过，_一些离子和小分子_也可以通过，_其他的离子、小分子、大分子_不能通过。

2+2+2+2+

小试牛刀

1. 以下可以发生渗透作用的是 D A. 煮熟的马铃薯条放入水中 B. 把干种子放在清水中

C. 烈日下菠菜叶子下垂 D. 放在盐水中的萝卜变软

2. 田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称“烧苗”。其原因是 B A. 根细胞从土壤中吸收的养分过多B. 根细胞不能从土壤中吸水

C. 根系不能将水向上运输 D. 根系被肥料分解释放的热能烧毁

3. 对质壁分离的正确理解是 D A．细胞质与细胞壁发生分离 B．细胞膜与细胞壁发生分离

C．原生质与细胞壁发生分离 D．原生质层与细胞壁发生分离

4.

在“观察植物细胞的质壁分离和质壁分离复原”的实验中，之所以用已经成熟的紫色洋

葱表皮细胞做实验材料，是因为这样的细胞具有D 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

六、板书设计

第四章第1节

物质跨膜运输的实例

第二课时

一、细胞的吸水和失水

（1）动物细胞的吸水和失水

（2）植物细胞的吸水和失水

A. 原生质层

B. 结构特点：

a. 细胞质：大液泡

b. 细胞壁：全透性

c. 细胞液：具有一定浓度

d. 原生质层：选择透过性

二、其他物质的跨膜运输