4.1物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例.doc

第四章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出4.1物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能：1.說(shuō)出細(xì)胞在什么情況下吸水和失水。2.舉例說(shuō)出細(xì)胞膜是選擇透過(guò)性膜。3.熟練制作臨時(shí)裝片和操作顯微鏡。（二）過(guò)程和方法：1.嘗試從生活現(xiàn)象中提出問(wèn)題，作出假設(shè)。2.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。（三）情感態(tài)度和價(jià)值觀：1.體驗(yàn)科學(xué)探究過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑、求實(shí)、創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度和精神2.學(xué)生在合作的過(guò)程中,學(xué)會(huì)與人交流,尊重他人。二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)（1）滲透作用；細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)；（2）細(xì)胞膜不僅是半透膜，還是選擇透過(guò)性膜。2.教學(xué)難點(diǎn)（1）探究“植物細(xì)胞的吸水和失水”，嘗試提出問(wèn)題；（2）如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程。三、課時(shí)安排2課時(shí)四、教學(xué)方法直觀教學(xué)法、講述法、啟示法、演示法自學(xué)討論法五、學(xué)生活動(dòng)指導(dǎo)學(xué)生對(duì)滲透現(xiàn)象的探討指導(dǎo)學(xué)生對(duì)水分進(jìn)出哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的現(xiàn)象思考與討論指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，認(rèn)識(shí)原生質(zhì)層。六、教學(xué)程序明確目標(biāo)細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜嘗試提出問(wèn)題，作出假設(shè)重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過(guò)程引言：細(xì)胞是一個(gè)開(kāi)放的系統(tǒng)，每時(shí)每刻與環(huán)境進(jìn)行著物質(zhì)的交換，物質(zhì)的進(jìn)進(jìn)出出都要細(xì)胞的邊界細(xì)胞膜。這一節(jié)課我們共同來(lái)探究水分進(jìn)出細(xì)胞的情況。首先我們來(lái)探究滲透現(xiàn)象。第1課時(shí)一、滲透現(xiàn)象問(wèn)題探討演示“滲透作用實(shí)驗(yàn)”介紹實(shí)驗(yàn)裝置，指導(dǎo)觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在屏幕上打出滲透現(xiàn)象示意圖提問(wèn)：漏斗管內(nèi)的液面為什么會(huì)升高？如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)的液面還會(huì)升高嗎？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？學(xué)生討論總結(jié)。教師歸納講述：半透膜的特性水分子等小分子可以通過(guò)，蔗糖等大分子則不能通過(guò)。滲透作用：滲透作用是指水分子或其它溶劑分子通過(guò)半透膜的擴(kuò)散。發(fā)生滲透作用的條件：一是具有半透膜，二是半透膜兩側(cè)的溶液有濃度差。原理：當(dāng)溶液濃度AB時(shí)，水分子就通過(guò)半透膜由B流向A；當(dāng)溶液濃度AB時(shí)，水分子就通過(guò)半透膜由A流向B；當(dāng)溶液濃度AB時(shí)，則處于動(dòng)態(tài)平衡。滲透作用的結(jié)果：水分子可以通過(guò)半透膜進(jìn)行雙向擴(kuò)散。二、動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水1、請(qǐng)同學(xué)們回憶細(xì)胞膜制備的實(shí)驗(yàn)。分析“水分進(jìn)出哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞”的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。在屏幕上打出“水分進(jìn)出哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的狀況”示意圖。2、請(qǐng)同學(xué)們思考并討論紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能夠透過(guò)細(xì)胞膜嗎？紅細(xì)胞的細(xì)胞膜是不是相當(dāng)于“問(wèn)題探討”中所說(shuō)的半透膜？當(dāng)外界溶液的濃度低時(shí)，紅細(xì)胞一定會(huì)由于吸水而漲破嗎？紅細(xì)胞吸水或失水的多少取決于什么條件？3、學(xué)生討論總結(jié)4、教師歸納講述動(dòng)物細(xì)胞的吸水：外界溶液濃度小于細(xì)胞的濃度。動(dòng)物細(xì)胞的失水：外界溶液濃度大于細(xì)胞的濃度。動(dòng)物細(xì)胞既不吸水也不失水：外界溶液濃度等于細(xì)胞的濃度。動(dòng)物的細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜三、嘗試提出問(wèn)題，作出假設(shè)1、請(qǐng)學(xué)生觀察圖P61成熟細(xì)胞模式圖，并閱讀圖左有關(guān)內(nèi)容概括出：成熟的植物細(xì)胞中央有大液泡。原生質(zhì)層：細(xì)胞膜和液泡膜以及兩膜之間的細(xì)胞質(zhì)。2、教師講述3、組織引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象，嘗試提出問(wèn)題，作出假設(shè)觀察現(xiàn)象：讓學(xué)生回憶日常生活的現(xiàn)象：白菜剁碎準(zhǔn)備做餡時(shí)常常要放一些鹽。稍等一會(huì)兒可見(jiàn)有水分滲出。（失水）農(nóng)作物施肥過(guò)多會(huì)造成燒苗。（失水）蔫了的青菜放入清水中浸泡一會(huì)兒，菜葉變得硬挺起來(lái)（吸水）提出問(wèn)題：請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合一些吸水和失水現(xiàn)象，深入思考提出問(wèn)題。作出假設(shè):根據(jù)已有知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)，對(duì)提出的問(wèn)題作嘗試性的回答。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)這種推測(cè)是否正確，還需要實(shí)驗(yàn)來(lái)檢測(cè)。（見(jiàn)P62 參考案例）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)按照實(shí)驗(yàn)方案認(rèn)真操作，仔細(xì)觀察，將每一步的觀察結(jié)果記錄下來(lái)。例如，上面的實(shí)驗(yàn)方案結(jié)果如下：中央液泡大小原生質(zhì)層的位置細(xì)胞大小蔗糖溶液變小原生質(zhì)層脫離細(xì)胞壁基本不變清水逐漸恢復(fù)原來(lái)大小原生質(zhì)層恢復(fù)原來(lái)位置基本不變分析結(jié)果，得出結(jié)論表達(dá)和交流將本小組探究的問(wèn)題、過(guò)程、結(jié)果和結(jié)論與其他小組交流，聽(tīng)取他們的質(zhì)疑并進(jìn)行解釋。如果有必要，對(duì)本小組的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行修改。進(jìn)一步探究植物細(xì)胞會(huì)由于過(guò)多吸水而漲破嗎？（不會(huì)，因?yàn)橹参锛?xì)胞有細(xì)胞壁）三、總結(jié)四、作業(yè)布置五、板書(shū)設(shè)計(jì)第4章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第1節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例一、滲透現(xiàn)象1、半透膜的特性2、滲透作用的概念3、滲透作用的條件二、動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水1、動(dòng)物細(xì)胞的吸水：外界溶液濃度小于細(xì)胞的濃度動(dòng)物細(xì)胞的失水：外界溶液濃度大于細(xì)胞的濃度2、動(dòng)物的細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜三、嘗試提出問(wèn)題，作出假設(shè)1、成熟的植物細(xì)胞的特點(diǎn)成熟的植物細(xì)胞中央具有大液泡原生質(zhì)層第2課時(shí)引言：在上一節(jié)課中，我們學(xué)習(xí)了進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)的一般方法和基本步驟，并且一起分析了“細(xì)胞什么情況下會(huì)失水，什么情況下會(huì)吸水”的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，那今天我們就來(lái)動(dòng)手做這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)。一、探究植物細(xì)胞的吸水和失水1、學(xué)生實(shí)驗(yàn)，教師指導(dǎo)大家課前已經(jīng)做了預(yù)習(xí)，實(shí)驗(yàn)器材已經(jīng)發(fā)放到大家的桌面上了，下面可以開(kāi)始動(dòng)手實(shí)驗(yàn)注意以下幾點(diǎn)：加蔗糖溶液時(shí)不要污染了顯微鏡。如果你從蓋玻片左側(cè)加蔗糖溶液，接下來(lái)加清水時(shí)應(yīng)從右側(cè)加入。如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并完成實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)表（見(jiàn)評(píng)價(jià)方案）。實(shí)驗(yàn)時(shí)間為25分鐘，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要清洗和整理實(shí)驗(yàn)用具。學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，老師旁邊指導(dǎo)，將實(shí)驗(yàn)效果特別好的裝片拿到教師顯微鏡下并通過(guò)顯微鏡投影投放到大屏幕上展示出來(lái)。2、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論看一組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄，它能否證明我們最初的假設(shè)是正確的呢？中央液泡的大小原生質(zhì)層的位置細(xì)胞大小0.3g/mL蔗糖溶液變小脫離細(xì)胞壁基本不變清水恢復(fù)原來(lái)的大小逐漸恢復(fù)原來(lái)的位置基本不變學(xué)生：可以，很明顯細(xì)胞在0.3g/mL蔗糖溶液下因失水發(fā)生了質(zhì)壁分離，而在清水中因吸水發(fā)生了質(zhì)壁分離的復(fù)原。教師：大家想想，假如沒(méi)有細(xì)胞壁，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)有什么不同？學(xué)生：細(xì)胞會(huì)發(fā)生破裂，就像之前學(xué)的用哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞制備細(xì)胞膜的實(shí)驗(yàn)，紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞壁，吸水以后會(huì)發(fā)生破裂。教師：很好，其實(shí)動(dòng)物細(xì)胞也會(huì)發(fā)生失水和吸水。3、教師歸納講述（1）當(dāng)外界溶液的濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞通過(guò)滲透作用失水，發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。（2）將已發(fā)生質(zhì)壁分離的植物細(xì)胞放入清水中，此時(shí)細(xì)胞液的濃度高于外界清水，植物細(xì)胞就吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。二、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例1、細(xì)胞的吸水和失水是水分子順相對(duì)含量的梯度跨膜運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程。其他物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸是怎樣的呢？資料分析看P63P64相關(guān)內(nèi)容討論有關(guān)問(wèn)題討論問(wèn)題：(1)、水稻培養(yǎng)液里的Ca2和Mg2濃度為什么會(huì)增高？(2)、不同作物對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸水有差異嗎？(3)、水分子跨膜運(yùn)輸是順相對(duì)含量梯度的，其他物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸也是這樣的嗎？(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？學(xué)生討論回答。2、教師歸納講述（1）從以上實(shí)例可以看出，物質(zhì)跨膜運(yùn)輸并不都是順相對(duì)含量梯度的，而且細(xì)胞對(duì)于物質(zhì)的輸入和輸出有選擇性?？梢哉f(shuō)細(xì)胞膜和其他生物膜都是選擇透過(guò)性膜，這種膜可以讓水分子自由通過(guò)，一些離子和小分子也可以通過(guò)，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過(guò)。生物膜的這一特性，與細(xì)胞的生命活動(dòng)密切相關(guān)，是活細(xì)胞的一個(gè)重要特征。（2）成熟的植物細(xì)胞的吸水和失水植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：細(xì)胞壁：全透性細(xì)胞膜：選擇透過(guò)性細(xì)胞質(zhì)：內(nèi)有大液泡大液泡：里面的液體稱細(xì)胞液原生質(zhì)層：相當(dāng)于一層半透膜注意：液泡形成以后，細(xì)胞主要靠滲透作用吸水。植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)。細(xì)胞液濃度外界溶液濃度，吸水。細(xì)胞液濃度外界溶液濃度，失水。（3）質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用有哪些？說(shuō)明原生質(zhì)層是選擇透過(guò)性膜，成熟的植物細(xì)胞處于一定濃度的溶液中構(gòu)成了滲透系統(tǒng)。判斷植物細(xì)胞的死活。只有活細(xì)胞的原生質(zhì)層才是半透膜，才有質(zhì)壁分離現(xiàn)象，如細(xì)胞死亡，原生質(zhì)層的結(jié)構(gòu)破壞，半透膜性質(zhì)消失，不能產(chǎn)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。測(cè)定細(xì)胞液的濃度。原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，所以水分子可以自由通過(guò)，而蔗糖等大分子物質(zhì)卻不能通過(guò)。將細(xì)胞放入具有濃度梯度的一系列蔗糖溶液中，觀察細(xì)胞質(zhì)壁分離的情況，即可測(cè)定該細(xì)胞的濃度范圍。光鏡下觀察