第四章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出教案

細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出【目標(biāo)導(dǎo)航】知識(shí)方面：簡(jiǎn)述細(xì)胞膜的成分和功能簡(jiǎn)述細(xì)胞膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能舉例說(shuō)出細(xì)胞膜是選擇透過(guò)性膜簡(jiǎn)述生物膜的結(jié)構(gòu)5．說(shuō)明物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式情感態(tài)度價(jià)值觀方面：1．體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法2．探討在建立生物膜模型的過(guò)程中,實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步所起的作用3．探討建立生物膜模型的過(guò)程如何體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)能力方面：1．嘗試提出問(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3．進(jìn)行圖表數(shù)據(jù)的解讀【復(fù)習(xí)重點(diǎn)】1．細(xì)胞膜的成分和功能2．細(xì)胞膜對(duì)于細(xì)胞這個(gè)生命系統(tǒng)的重要意義3．舉例說(shuō)出細(xì)胞膜是選擇透過(guò)性膜4．流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容5．物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式【知識(shí)網(wǎng)絡(luò)】第一節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例一、滲透作用（1）滲透作用：指水分子（或其他溶劑分子）通過(guò)半透膜的擴(kuò)散。（2）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)具有濃度差。二、細(xì)胞的吸水和失水（原理：滲透作用）動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水外界溶液濃度<細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí),細(xì)胞吸水膨脹外界溶液濃度>細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí),細(xì)胞失水皺縮外界溶液濃度=細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí),水分進(jìn)出細(xì)胞處于動(dòng)態(tài)平衡植物細(xì)胞的吸水和失水細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是：液泡里面的細(xì)胞液。原生質(zhì)層：細(xì)胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度時(shí),細(xì)胞質(zhì)壁分離外界溶液濃度<細(xì)胞液濃度時(shí),細(xì)胞質(zhì)壁分離復(fù)原外界溶液濃度=細(xì)胞液濃度時(shí)就，水分進(jìn)出細(xì)胞處于動(dòng)態(tài)平衡中央液泡大小原生質(zhì)層位置細(xì)胞大小蔗糖溶液變小脫離細(xì)胞壁基本不變清水逐漸恢復(fù)原來(lái)大小恢復(fù)原位基本不變細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)（1）發(fā)生的條件：具有大液泡；具有細(xì)胞壁（2）質(zhì)壁分離產(chǎn)生的原因：內(nèi)因：原生質(zhì)層伸縮性大于細(xì)胞壁伸縮性外因：外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度（3）質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用：可以證明原生質(zhì)層是一層半透膜；判斷某細(xì)胞是否是活細(xì)胞（只適用于成熟植物細(xì)胞）；證明膜具有流動(dòng)性；檢驗(yàn)細(xì)胞液及外界液體的濃度大小。植物吸水方式有兩種：吸漲作用（未形成液泡的細(xì)胞）如：干種子、根尖分生區(qū)滲透作用(形成中央大液泡的細(xì)胞)：如成熟的葉肉細(xì)胞等三、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例1、對(duì)礦質(zhì)元素的吸收逆濃度梯度——主動(dòng)運(yùn)輸對(duì)物質(zhì)是否吸收以及吸收多少，都是由細(xì)胞膜上載體的種類和數(shù)量決定。細(xì)胞膜：（1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有流動(dòng)性（2）功能特點(diǎn)：選擇透過(guò)性四、比較幾組概念擴(kuò)散：物質(zhì)從高濃度到低濃度的運(yùn)動(dòng)叫做擴(kuò)散（擴(kuò)散與過(guò)膜與否無(wú)關(guān)）滲透：水分子或其他溶劑分子通過(guò)半透膜的擴(kuò)散又稱為滲透半透膜：物質(zhì)的透過(guò)與否取決于半透膜孔隙直徑的大?。ㄈ纾簞?dòng)物膀胱、玻璃紙、腸衣、雞蛋的卵殼膜等）選擇透過(guò)性膜：不同生物細(xì)胞膜上載體種類和數(shù)量不同，構(gòu)成了對(duì)不同物質(zhì)吸收與否和吸收多少的選擇性。（如：細(xì)胞膜等各種生物膜）第二節(jié)生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型一．生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程時(shí)間、人物依據(jù)結(jié)論或假說(shuō)19世紀(jì)末歐文頓凡能溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，必不能溶于紙質(zhì)的物質(zhì)更容易通過(guò)細(xì)胞膜細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的20世紀(jì)初分離分離并析出哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞膜的主要成分為脂質(zhì)和蛋白質(zhì)1925年兩位荷蘭科學(xué)家把紅細(xì)胞膜中的脂質(zhì)提取出來(lái)，在空氣—水界面上鋪成單分子層，測(cè)得其面積恰是紅細(xì)胞表面積的2倍紅細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層20世紀(jì)40年代有學(xué)者在荷蘭科學(xué)家的研究基礎(chǔ)上推測(cè)脂質(zhì)的兩邊各覆蓋著蛋白質(zhì)細(xì)胞膜是由雙層脂質(zhì)分子及內(nèi)外表面附著的蛋白質(zhì)構(gòu)成的1959年羅伯特森電顯微鏡下看到細(xì)胞膜清晰的一亮一暗三層結(jié)構(gòu)所有生物膜都是由蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成1970年人屬細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)細(xì)胞膜具有流動(dòng)性1972年桑格和尼文森在前人研究的基礎(chǔ)上提出了細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型二、生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容：1.磷脂雙分子層構(gòu)成了膜的基本支架2.蛋白質(zhì)分子有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的貫穿整個(gè)磷脂雙分子層3.磷脂雙分子層和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子可以運(yùn)動(dòng)4.在細(xì)胞膜的外表，有一層細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成的糖蛋白，叫做糖被。它有重要的功能（細(xì)胞識(shí)別、免疫反應(yīng)、血型鑒定、保護(hù)潤(rùn)滑等）例如：消化道和呼吸道上皮細(xì)胞表面的糖蛋白有保護(hù)和潤(rùn)滑作用；糖被與細(xì)胞表面的細(xì)胞識(shí)別有密切關(guān)系。除糖蛋白外，細(xì)胞表面還有糖脂。第三節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞揭?、被?dòng)運(yùn)輸：物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，順濃度梯度的擴(kuò)散，稱為被動(dòng)運(yùn)輸。(1)自由擴(kuò)散：物質(zhì)通過(guò)簡(jiǎn)單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞(2)協(xié)助擴(kuò)散：進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)借助載體蛋白的擴(kuò)散二、主動(dòng)運(yùn)輸：從低濃度一側(cè)運(yùn)輸?shù)礁邼舛纫粋?cè)，需要載體蛋白的協(xié)助，同時(shí)還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種方式叫做主動(dòng)運(yùn)輸。方向載體能量舉例被動(dòng)運(yùn)輸自由擴(kuò)散高→低不需要不需要水、CO2、O2、N2、乙醇、甘油、苯、脂肪酸、維生素等協(xié)助擴(kuò)散高→低需要不需要葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞主動(dòng)運(yùn)輸?shù)汀咝枰枰被岷塑账?；K+、Na+、Ca2+等離子跨膜；葡萄糖進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞主動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊饬x是保證活細(xì)胞按照生命活動(dòng)需要，主動(dòng)吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物和有害物質(zhì)。2、影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸速率的因素：⑴影響自由擴(kuò)散的因素：濃度差⑵影響協(xié)助擴(kuò)散的因素：濃度差和載體蛋白⑶影響主動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊蛩兀狠d體蛋白和能量（主動(dòng)運(yùn)輸不受濃度限制）氧氣濃度運(yùn)輸速率被動(dòng)運(yùn)輸（自由，協(xié)助擴(kuò)散）氧氣濃度運(yùn)輸速率被動(dòng)運(yùn)輸（自由，協(xié)助擴(kuò)散）濃度差（或細(xì)胞外物質(zhì)濃度）氧氣濃度氧氣濃度運(yùn)輸速率大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式：胞吞、胞吐胞吞和胞吐的進(jìn)行消耗能量，體現(xiàn)了膜的流動(dòng)性。例如：變形蟲的取食和排泄；分泌蛋白的分泌過(guò)程練習(xí)1、對(duì)細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性起主要作用的物質(zhì)是（）A、水B、糖類C、蛋白質(zhì)D、磷脂2、細(xì)胞膜具有流動(dòng)性，這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是指（）A、整個(gè)細(xì)胞膜具有流動(dòng)性B、細(xì)胞膜上磷脂是靜止的，蛋白質(zhì)具有流動(dòng)性C、細(xì)胞膜中磷脂和蛋白質(zhì)都具有流動(dòng)性D、細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)是靜止的，磷脂具有流動(dòng)性3、脂質(zhì)能夠優(yōu)先通過(guò)細(xì)胞膜，這是因?yàn)椋ǎ〢、細(xì)胞膜以磷脂雙分子層為支架B、細(xì)胞膜上有搬運(yùn)脂質(zhì)物質(zhì)的載體蛋白C、細(xì)胞膜外有一層糖蛋白D、磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大都可以運(yùn)動(dòng)4、下列物質(zhì)中，易通過(guò)細(xì)胞膜的是（）A、淀粉B、脂肪酸C、蛋白質(zhì)D、糖類5、變形蟲可吞噬整個(gè)細(xì)菌，這一事實(shí)說(shuō)明（）A．細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性B．細(xì)胞膜失去選擇透過(guò)性C．大分子可以透過(guò)細(xì)胞膜D．細(xì)胞膜具有一定流動(dòng)性6、甜菜肉質(zhì)貯藏根液泡中的花青素使塊根呈紅色，將此根切成小塊，放入蒸餾水中，水的顏色無(wú)明顯變化；若先用鹽酸處理此根，再放入蒸餾水中，則水變?yōu)榧t色，原因是（）A.鹽酸破壞了細(xì)胞壁B.鹽酸破壞了細(xì)胞膜C.鹽酸破壞了原生質(zhì)層D.花青素溶于鹽酸不溶于水7、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(gè)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>CB．A<B<CC．B>A>CD．B<A<C8、下列物質(zhì)通過(guò)細(xì)胞膜時(shí)需要載體的是（）A．水分子進(jìn)入根毛細(xì)胞B．氧進(jìn)入肺泡細(xì)胞C．鉀離子被吸收進(jìn)入小腸絨毛細(xì)胞D．二氧化碳進(jìn)入毛細(xì)血管9、如圖為物質(zhì)出入細(xì)胞膜的示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答：BBDA①②③④能量分別代表各種物質(zhì)分子或者離子（1）細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能是相應(yīng)適應(yīng)的，A與細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性有密切關(guān)系，則A是 ；B代表細(xì)胞膜的基本支架，則B是 ；D與細(xì)胞信息交流有關(guān)，