高2021級生物必修一物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗龑W(xué)案

1、高2021級生物必修一第四章第一節(jié)物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗龑W(xué)案1、 基礎(chǔ)梳理1.當外界溶液濃度比細胞質(zhì)濃度低時，動物細胞 ；當外界溶液濃度比細胞質(zhì)濃度高時，動物細胞 ；當外界溶液濃度與細胞質(zhì)濃度相同時，水分進出動物細胞處于 。2.活細胞吸水或失水的多少取決于 。3.原生質(zhì)層： 和 以及兩層膜之間的 ，它相當于一層半透膜在植物細胞結(jié)構(gòu)中，不屬于原生質(zhì)層的有 、 和細胞液。4.植物細胞發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原的實驗（1）條件：細胞液濃度和外界溶液濃度存在 。 _的伸縮性比 的伸縮性大。(2)實驗材料的選擇一般不能選擇動物細胞，它無 ，不能發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。但仍然能發(fā)生 來吸水或失水。(3)實驗試劑使用：使用濃

2、度過高的蔗糖溶液(0.5 g/mL)，質(zhì)壁分離現(xiàn)象明顯，但 ，因為 。使用質(zhì)量濃度為1 mol·L1的KNO3溶液，細胞能發(fā)生 。（4）實驗現(xiàn)象：發(fā)生質(zhì)壁分離的現(xiàn)象是 ，發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原的現(xiàn)象是 。二要點學(xué)習(xí)一滲透作用：（一）閱讀P60上面的問題探究，思考以下問題：1.什么是半透膜？2.漏斗內(nèi)的液面為什么會升高？會持續(xù)不斷上升嗎？3.液面高度穩(wěn)定之后，半透膜的兩側(cè)有水分子出入嗎？半透膜兩側(cè)溶液濃度相等嗎？4.用一層紗布代替玻璃紙，漏斗內(nèi)液面還會升高嗎？5.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？為什么？（二）歸納總結(jié)：（1）滲透作用的概念：是指水分子等溶劑分子透過_，

3、從相對含量_的地方向相對含量_的地方（即 濃度溶液向 濃度溶液）的擴散。（2）滲透作用發(fā)生的條件：具有_；_。（3）滲透系統(tǒng)的組成（如圖）及特點：半透膜，可以是生物性的選擇透過性膜，如細胞膜，也可以是物理性的過濾膜，如玻璃紙。半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。3.滲透作用的發(fā)生若S1溶液濃度大于S2，則單位時間內(nèi)由S2S1的水分子數(shù) S1S2，外觀上表現(xiàn)為S1液面上升；若S1溶液濃度 S2，則情況相反，外觀上表現(xiàn)為S1液面下降。在達到滲透平衡后，若存在如圖所示的液面差h，則S1溶液濃度 S2。4.滲透方向及濃度大小的判斷(1)判斷溶劑滲透的總方向：若半透膜兩側(cè)是同種溶液，根據(jù) 判定。若半透膜兩側(cè)是不

4、同的溶液， 才能體現(xiàn)溶質(zhì)或溶劑分子數(shù)的多少，如半透膜兩側(cè)為質(zhì)量分數(shù)相同的葡萄糖溶液和蔗糖溶液，則葡萄糖溶液一側(cè)單位體積中葡萄糖分子數(shù)多(水分子數(shù)少)，水分子由蔗糖溶液一側(cè)通過半透膜向葡萄糖溶液一側(cè)擴散。(2)判斷半透膜兩側(cè)溶液濃度大?。喝魸B透平衡后，半透膜兩側(cè)液面仍存在液面差，則半透膜兩側(cè)溶液就存在 差，液面差越大，濃度差就越大，且液面高的一側(cè)溶液濃度 。當堂訓(xùn)練1：下圖為一個滲透裝置，半透膜小袋內(nèi)充滿0.3 g/mL的蔗糖溶液，用不同表面積的半透膜小袋做實驗，開始一段時間內(nèi)玻璃管內(nèi)液面高度變化速率的相關(guān)曲線最可能是(橫坐標表示表面積)()2.如圖表示滲透作用裝置圖，其中半透膜為膀胱膜（允許單

5、糖透過不允許二糖及多糖透過），裝置溶液A、B、a、b濃度分別用MA、MB、Ma、Mb表示，圖2、圖4分別表示達到平衡后，圖1、圖3液面上升的高度h1、h2如果A、B、a、b均為蔗糖溶液，且MAMB，Ma=MbMA，下列分析正確的是（）A 平衡后，漏斗內(nèi)溶液濃度Ma大于MbB 平衡后，漏斗內(nèi)液面上升高度h1h2C 平衡后，膜兩側(cè)水分子進出速度相等，膜兩側(cè)溶液濃度相等D 若再向a、b中加入等量的蔗糖酶，漏斗內(nèi)外液面最終會齊平3.如圖是平衡時的滲透裝置，燒杯的液面高度為a，漏斗的液面高度為b，液面差mba，在此基礎(chǔ)上繼續(xù)實驗，以滲透平衡時液面差為觀測指標，正確的是A若吸出漏斗中高出燒杯液面的溶液，則

6、平衡時m增大B若向漏斗中滴入等濃度的蔗糖溶液，則平衡時m不變C若向漏斗中滴入清水，平衡時m將減小D若向燒杯中加入適量清水，平衡時m將增大二、動植物細胞的吸水和失水：（一）動物細胞的吸水和失水1.動物細胞吸水或失水的條件： 。 。2.動物細胞的吸水和失水外界溶液濃度<細胞質(zhì)濃度時,細胞吸水 ，甚至吸水 外界溶液濃度>細胞質(zhì)濃度時,細胞失水 外界溶液濃度=細胞質(zhì)濃度時,細胞既不吸水也不失水而處于 （二）植物細胞吸水和失水：1.閱讀教材P-61，回答下列問題：.植物細胞若吸水會漲破嗎？為什么？細胞壁的特點是什么？相當于一層半透膜嗎？    

7、0;                                 、植物細胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指哪些？.原生質(zhì)層由哪幾部分構(gòu)成？它的特點是什么？相當于一層半透膜嗎？植物細胞的結(jié)構(gòu)中，哪些不屬于原生質(zhì)？2.分析植物細胞吸水和失水的條件是： 。 5.植物細胞吸水和失水：外界溶液濃度

8、大于細胞液濃度時，細胞失水，發(fā)生 現(xiàn)象。外界溶液濃度小于細胞液濃度時，細胞吸水，發(fā)生 現(xiàn)象當細胞液濃度=外界溶液濃度時，植物細胞既不吸水也不失水（三）細胞吸水和失水的特點1運輸方向：細胞的吸水和失水是水分子順相對含量的梯度跨膜運輸?shù)倪^程。2運輸特點：細胞吸水時，水分子也有從細胞出來的，細胞失水時，水分子也有進入細胞的，即無論細胞吸水還是失水，水分子通過原生質(zhì)層的擴散都是雙向進行的。當堂訓(xùn)練：1將某植物的成熟細胞放入一定濃度的物質(zhì)A溶液中，發(fā)現(xiàn)其原生質(zhì)體（即植物細胞中細胞壁以內(nèi)的部分）的體積變化趨勢如圖所示。下列敘述正確的是（ ）A04 h內(nèi)物質(zhì)A沒有通過細胞膜進入細胞內(nèi)B01 h內(nèi)細胞體積與原

9、生質(zhì)體體積的變化量相等C23 h內(nèi)物質(zhì)A溶液的滲透壓小于細胞液的滲透壓D01 h內(nèi)液泡中液體的滲透壓大于細胞質(zhì)基質(zhì)的滲透壓2.如圖為顯微鏡下某植物細胞在10%蔗糖溶液中的示意圖。下列敘述中錯誤的是（ ）A. 若將細胞置于清水中，A明顯變長B. 若該細胞處于40%蔗糖溶液中，B/A值將變小C. B/A值能表示細胞失水的程度D. A、B分別表示細胞和原生質(zhì)體的長度三、實驗：觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原一、實驗原理(1)一個處于外界溶液中的成熟植物細胞和外界溶液構(gòu)成一個滲透系統(tǒng)。 相當于一層半透膜， 具有一定的濃度，與外界溶液存在 。(2)原生質(zhì)層的伸縮性比細胞壁的伸縮性 。(3)當外界溶液濃度大于

10、細胞液濃度時，細胞滲透 ，發(fā)生 。(4)當細胞液濃度大于外界溶液濃度時，細胞滲透 ，發(fā)生 。二、實驗步驟三、實驗歸納(1)實驗選材：選用的植物細胞要有 ，質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象明顯。細菌細胞也能發(fā)生質(zhì)壁分離，但現(xiàn)象不明顯。動物細胞沒有 ，不發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。(2)實驗試劑的使用：若使用濃度過高的蔗糖溶液，則質(zhì)壁分離現(xiàn)象明顯，但不能復(fù)原，因為 若使用質(zhì)量濃度為1 mol·L1的KNO3溶液，因為K和NO均可被細胞吸收，使細胞液濃度增大，所以細胞先發(fā)生 。若使用質(zhì)量濃度為1 mol·L1的醋酸溶液，則不發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。因為 (3)關(guān)于質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗的5個注意點1將發(fā)生質(zhì)

11、壁分離的植物細胞置于低濃度的溶液或蒸餾水中，植物細胞會發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，但如果所用溶液為葡萄糖、KNO3、NaCl、尿素、乙二醇等，發(fā)生質(zhì)壁分離后因細胞主動或被動吸收溶質(zhì)而使細胞液濃度增大，植物細胞會吸水引起質(zhì)壁分離后的自動復(fù)原。2質(zhì)壁分離過程中，外界溶液濃度大于細胞液濃度，質(zhì)壁分離程度越大，植物細胞吸水能力越強；質(zhì)壁分離復(fù)原過程中，外界溶液濃度小于細胞液濃度。3質(zhì)壁分離與復(fù)原過程中水分子的移動是雙向的，總結(jié)果是單向的。4本實驗用顯微鏡觀察了三次，第一次與第二次形成對照，第三次與第二次形成對照，該對照方法為自身對照。5.觀察細胞質(zhì)壁分離狀態(tài)時，時間不要過長，以免細胞因長期處于失水狀態(tài)而死亡，影

12、響復(fù)原現(xiàn)象的觀察。四、質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗應(yīng)用1判斷成熟植物細胞的死活待測成熟植物細胞一定濃度的蔗糖溶液鏡檢,2測定細胞液濃度范圍待測細胞一系列濃度梯度的蔗糖溶液分別鏡檢,細胞液濃度范圍介于使細胞未發(fā)生質(zhì)壁分離和50%的細胞剛剛發(fā)生質(zhì)壁分離的外界溶液的濃度范圍之間。3比較不同植物細胞的細胞液濃度不同植物細胞同一濃度的蔗糖溶液鏡檢,剛發(fā)生質(zhì)壁分離所需時間比較判斷質(zhì)壁分離速度(或細胞液濃度)。4驗證原生質(zhì)層具有選擇透過性(如細胞在蔗糖溶液中，蔗糖不能進入細胞)。5證明細胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層的伸縮性。當堂訓(xùn)練1下列關(guān)于植物細胞質(zhì)壁分離實驗的敘述，錯誤的是A與白色花瓣相比，采用紅色花瓣有利于實驗現(xiàn)象

13、的觀察B用黑藻葉片進行實驗時，葉綠體的存在會干擾實驗現(xiàn)象的觀察C用紫色洋蔥鱗片葉外表皮不同部位觀察到的質(zhì)壁分離程度可能不同D紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的液泡中有色素，有利于實驗現(xiàn)象的觀察2如圖為某同學(xué)利用紫色洋蔥鱗片葉作為實驗材料，觀察植物細胞質(zhì)壁分離與復(fù)原的基本操作步驟。下列相關(guān)敘述中，錯誤的是()A第二次觀察(D)和第一次觀察(B)形成對照，第三次觀察(F)和第二次觀察(D)形成對照B該實驗用顯微鏡主要觀察原生質(zhì)層和細胞壁的位置關(guān)系、液泡的顏色和大小等C如果將蔗糖溶液換成濃度適宜的KNO3溶液，則可以省略E過程D增大蔗糖溶液的濃度，實驗效果會更明顯且不影響細胞的活性3將某植物花冠切成大小和形

14、狀相同的細條，分為a、b、c、d、e和f組(每組的細條數(shù)相等)，取上述6組細條分別置于不同濃度的蔗糖溶液中，浸泡相同時間后測量各組花冠細條的長度，結(jié)果如圖所示。假如蔗糖溶液與花冠細胞之間只有水分交換，則()A實驗后，a組液泡中的溶質(zhì)濃度比b組的高B浸泡導(dǎo)致f組細胞中液泡的失水量小于b組的Ca組細胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b組D使細條在浸泡前后長度不變的蔗糖濃度介于0.40.5 mol·L1之間4為研究甲地某植物能不能移植到乙地生長，某生物學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了一個測定該植物細胞液濃度的實驗方案，實驗結(jié)果如下表：濃度/mol·L10.150.20.250.3質(zhì)壁分

15、離狀況不分離剛分離顯著顯著他們又測定了乙地土壤溶液濃度，發(fā)現(xiàn)乙地土壤溶液的濃度適合該植物生長，則乙地土壤溶液濃度最可能是()A0.2 mol/L B0.2 mol/LC<0.2 mol/L D0.15 mol/L<乙<0.3 mol/L5某同學(xué)在實驗室中做“觀察洋蔥表皮細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”實驗時，在老師的幫助下，進行了一系列的創(chuàng)新實驗，實驗步驟和現(xiàn)象如下表：實驗組5分鐘的現(xiàn)象再過5分鐘滴加清水5分鐘0.3 g·mL1蔗糖溶液x無變化質(zhì)壁分離復(fù)原0.5 g·mL1蔗糖溶液質(zhì)壁分離y無變化1 mol·L1 KNO3溶液質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原z1 mo

16、l·L1醋酸溶液細胞大小無變化細胞大小無變化細胞大小無變化對上表的推斷或解釋不正確的是()Ax為質(zhì)壁分離，因為細胞壁伸縮性弱于原生質(zhì)層By為質(zhì)壁分離，可能導(dǎo)致細胞失水過多而死Cz為細胞稍增大，細胞液顏色逐漸變淺D組細胞大小無變化是因為細胞滲透吸水量等于失水量以紫色洋蔥鱗葉為材料進行細胞6.質(zhì)壁分離和復(fù)原的實驗，原生質(zhì)層長度和細胞長度分別用X和Y表示(如圖)，在處理時間相同的前提下()A同一細胞用不同濃度蔗糖溶液處理，X/Y值越小，則紫色越淺B同一細胞用不同濃度蔗糖溶液處理，X/Y值越大，則所用蔗糖溶液濃度越高C不同細胞用相同濃度蔗糖溶液處理，X/Y值越小，則越易復(fù)原D不同細胞用相同濃

17、度蔗糖溶液處理，X/Y值越大，則細胞的正常細胞液濃度越高4、 物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗屑氶喿x教材P63的資料分析和認真看圖:1.一段時間后為什么水稻培養(yǎng)液中Ca2+Mg2+的濃度比初始濃度高，而SiO44的濃度比初始濃度低？說明水稻對這三種離子的吸收速率是怎樣的？2.比較水稻和番茄兩種植物對不同離子和水的吸收情況，你能得出哪些結(jié)論？3.人體甲狀腺濾泡上皮細胞具有很強的攝取碘的能力，對碘的吸收是順濃度梯度還是逆濃度梯度吸收的？由此看出，是主動吸收還是被動吸收的？4.不同微生物對不同礦物質(zhì)吸收具有什么特點？5.生物膜的功能特點是什么？表現(xiàn)在哪些方面？當堂訓(xùn)練1.某海藻細胞液與生活的海水中各種離子濃度分析如圖，圖中陰影部分代表該海藻細胞液的離子濃度。據(jù)圖判斷，下列敘述錯誤的是（ ）A 海水中的Cl可以逆濃度梯度進入海藻細胞液B 溫度不影響海藻細胞吸收Mg2