细胞大小与物质运输的关系导学案。

一名优秀的教师在教学时都会提前最好准备，高中教师在教学前就要准备好教案，做好充分的准备。教案可以保证学生们在上课时能够更好的听课，让高中教师能够快速的解决各种教学问题。所以你在写高中教案时要注意些什么呢？经过搜索和整理，小编为大家呈现“细胞大小与物质运输的关系导学案”，欢迎阅读，希望您能够喜欢并分享！

细胞大小与物质运输的关系导学案

一、教材分析

1.教学内容的地位与作用

“细胞大小与物质运输的关系”是人教版《普通高中课程标准实验教科书生物1必修分子与细胞》第6章“细胞的生命历程”中的第一节“细胞增殖”中的一个实验。把本实验安排在“细胞分裂”内容之前，目的在于先让学生通过探究，知道细胞不能无限长大的原因，明白了细胞分裂的必要性，再来学习细胞分裂，体现知识的系统性。本课时内容还与后续模块中微生物的代谢、细胞进化有着紧密联系。

2.教学内容的重点和难点

①重点：探究细胞大小与物质运输的关系。（依据：这是本实验要探究的主题，通过探究得出“细胞不能无限长大”的原理。）

②难点：利用模型探究细胞表面积与体积的关系；理解细胞越小表面积越大、越有利于物质交换的原理。（依据：由于客观条件的限制，只能进行模拟实验，要借助逻辑推理和想象、迁移才能得出合乎事实规律的认识。）

课时安排1课时。

学情分析

1.知识基础

学生在初中已经学习过“细胞通过分裂产生新细胞”“受精卵通过细胞分裂和分化形成组织器官”等知识，也具有相应的化学知识，知道本实验中NaOH与酚酞的显色原理。

2.能力基础

学生在本模块前面的学习中，已经进行过其他的探究活动，对探究实验的过程和方法有一定的认识，在操作技能上也有一定的基础。

3.心理基础

①有的学生比较喜欢动手操作，但不愿意深入思考；②有的学生习惯于老师说什么就记什么，缺乏探究精神；③学生普遍习惯于对直观事物的观察和描述，现用模型来代替细胞具有一定的抽象性，需要学生运用联想迁移进行思考，存有一定的难度。

三、教学目标

1.知识目标

①理解细胞表面积与体积的关系，以及细胞大小与物质进出的关系；②理解细胞越小表面积越大、越有有利于物质交换；③概述细胞不能无限长大的原因。

2.能力目标

学会用数据、表格分析问题。

3.情感态度与价值观

①培养学生合作精神；②培养学生实事求是的科学态度和严谨认真的治学精神。

四、教法、学法

教法

1.情景唤起法：从学生熟悉的生活例子和经验出发，将感性直观的认识上升为理论知识。

2.问题探究法：以问题（任务）驱动学生学习，每一阶段的学习都以问题引出，引导学生自主、探究和合作，体现老师主导、学生主体的教学理念。

学法

联想迁移法：运用联想把模拟实验结果迁移至真实的细胞。

直观图表法：用数学的方法分析和处理数据，并以坐标图的形式表达出来，化繁为简，帮助理解、方便记忆。

例证归纳法：运用事例表征来学习，从探究“细胞大小与物质运输关系”理解细胞增殖的必然性。

合作探究法：开展分组探实验活动，提高学习技能。

五、教学过程

操作程序

教学策略

学生活动

设计意图

创设情景，引出探究主题

1.用PPT演示：①大象与老鼠的外型图片；②不同物种的细胞图片。

2.设疑：①请推测大象与老鼠体内的细胞大小差异如何？②生物体的长大，是靠细胞数量的增多还是靠细胞体积的增大？

3.设问：细胞为什么不能无限长大？

1.观察

2.讨论后回答：不同动（植）物个体体积大小有差异，但构成它们的细胞的大小并无明显差异，且都很小，需借助光学显微镜才能看到，多细胞生物体体积的增大，既要靠细胞生长增大体积，主要还是靠细胞分裂增加数目。

1.图片的给出：为学生提供直观的感性认识，为上升为理论知识作铺垫。激发学习兴趣引发学生思考。

2.问题的提出：给学生设疑，促使学生存疑、质疑，让学生处于“愤悱”的心理状态，从而使学生产生强烈的探究欲望。

探究实验

讲述：由于细胞很小，我们无法用真实的细胞进行实验，只能用模型替代。

阅读课本和实验册，明确操作过程和要求，预测实验结果

让学生明确细胞模型模拟的原理，以及探究的目的，探究的主题。清楚明白下来要做什么、如何做、观察什么、结论的引伸等，避免实验的盲目性，避免实验课变成形式和走过场：上课热热闹闹，下课无所知。

设问：琼脂块模拟的是什么？NaOH溶液模拟的是什么？

讨论回答：琼脂块模拟的是细胞，NaOH溶液模拟的是扩散进入细胞的物质。

出示表格1（见附录）

开始实验，测量并记录实验结果，填写在表格中，并进行计算。

观察、测量、收集数据等是进行科学探究活动过程中常用到的技能，需着重培养。

分析实验

分组讨论，老师从旁引导并加以鼓励。问题整理如下：

1.表中数列有什么规律，
2.得出什么结论？

3.立方体体积增大时，表面积与体积之比有什么关系？

4.细胞大小与物质运输有什么关系？

5.为什么细胞不能无限长大？

6.相对表面积还影响细胞的哪些关系？

7.还有其它他素影响细胞不能无限长大吗？

8.为什么大的生物体是由许多小的细胞发展起来的？
9.细胞是越小越好吗？
10.细胞不能无限长大，为保证代谢需要，最好的解决办法是什么？

先是进行思考，然后展开讨论，两组之间互不相让，进行针锋相对的问与答。并对对方的答案作出评价。在这一过程中，学生五动并用：动脑思、动口议、动耳听、动手记、动眼看。

以问题（任务）驱动学生学习，引导学生进行自主、探究，沿着问题思路得出探究结论。突显了学生的主体地位。其中问题1、2的提出与回答突破了本节的难点，并达成本章的能力目标；问题3突出重点，问题4是对实验结果进行推论；问题2、3、4达成了本节的知识目标。问题5、6、7、可以发散学生思维，学生从多角度去分析问题，深化知识；问题8是一种逆向思维的训练，培养学生批判性思考的能力。问题9引出细胞分裂的必然性，为下课时的学习作知识铺垫。在学生的问与答，相互评价的过程中，实质上就是一个学生“自得”的过程。

技能训练

1.出示立方体图（书114页基础题1），并用数学公式解释为何细胞越小，相对表面积越大？

2.看图（书114页[技能训练]），解释原生动物的细胞中为什么出现两个核和伸缩泡？

3.为什么卵细胞的体积都比较大？如鸵鸟卵黄直径可达5cm。

1.计算三种图的表面积与体积之比。列出数学公式：细胞的相对表面积=3/r。

2.讨论解释现象。

1.用数学知识解决生物上的知识。

2.把知识进行延伸，把模型迁移到细胞。

评价与总结

对各小组的实验操作过程与结果进行评价。

精讲：（1）限制细胞长大的因素主要有两方面。一是细胞表面积与体积的比；二是细胞的核质比，细胞核所控制的细胞大小与核的大小成正比。所以细胞都很小，不能无限长大。由于受细胞器所占体积的影响，细胞也不是越小越好。多细胞生物体体积的增大还有赖于细胞的增殖。

倾听，动手做笔记。

明确细胞不能无限长大的原因，从而引出细胞增殖的必要性，为第二节的学习作知识铺垫。也是对知识的一个梳理，体现知识的系统性。

相关知识

物质跨膜运输的实例学案

学案12物质跨膜运输的实例
主备人：使用人：高一生物组
1.举例说出细胞膜是选择透过性膜。
2.进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。
举例说出细胞膜是选择透过性膜

一、动物细胞的吸水与失水
1．原理：细胞膜具有控制物质进出细胞的作用，相当于一层半透膜；故当外界溶液细胞质的浓度，细胞吸水膨胀，浓度差异大时，会因吸水而涨破当外界溶液细胞质的浓度，细胞失水皱缩，浓度差异大时，会因失水而死亡当外界溶液细胞质的浓度，细胞处于动态平衡状态
二、植物细胞的吸水与失水
1、植物细胞若吸水会涨破吗？为什么？
2、植物细胞内的液体环境主要指
3、原生质层：、和这两层膜之间的细胞质。
请写出数字所对应的结构：1___________2____________3____________4_____________5___________6___________即原生质层包括_____、_____和这两层之间的_____，
4、探究：原生质层相当于一层半透膜
（1）探究实验的一般步骤：提出问题→→→→→。
（2）原理：植物细胞的原生质层相当于一层。当小于的浓度时，细胞失水，中央液泡体积会________，细胞皱缩；当小于的浓度时，细胞吸水，中央液泡体积会________，细胞膨胀。
（3）质壁分离：当植物细胞失水时，由于原生质层比细胞壁的伸缩性，因而会出现和___________分离的现象，称为质壁分离。
（4）质壁分离复原：质壁分离后的细胞吸水后，液泡和原生质层恢复原状，称为质壁分离复原。
（5）实验现象：取紫色洋葱表皮细胞（为什么？），将其先放入特定浓度蔗糖液中，再放入清水中
中央液泡大小细胞大小颜色变化现象名称
蔗糖溶液
清水

1下列细胞能成功用于做质壁分离实验的材料的是（）
A.人的口腔上皮细胞B.洋葱根尖分生区细胞
C.叶的下表皮细胞D.用开水煮过的洋葱鳞片叶紫色外表皮细胞
2一个成熟的植物细胞，它的原生质层主要包括（）
A.细胞膜、核膜和这两层膜之间的细胞质
B.细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质
C.细胞膜和液泡膜之间的细胞质
D.细胞壁、液泡膜和它们之间的细胞质
3下列现象中属于渗透作用的是（）
A.水分子通过细胞壁B.葡萄糖分子通过细胞膜
C.K+通过原生质层D.水分子通过原生质层
4中能够成一个渗透系统，主要原因是（）。
A．液泡膜内外溶液有浓度差B．细胞内原生质层可看作一层选择透过性膜
C．细胞壁是全透性的D．水分可以自由出入细胞
5植物细胞发生质壁分离的原因是（）
①外界溶液浓度大于细胞液浓度②细胞液浓度大于外界溶液浓度
③细胞壁的伸缩性大于原生质层的伸缩性④原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性
A.②④B.①④C.②③D.③④

问题探讨一.分析教材P60渗透装置示意图，并思考以下问题：
①何为半透膜？
②②漏斗内的液面为什么会升高？液面会持续上升吗？
③如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗内的液面还会升高吗？

④如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？

归纳总结：
1渗透作用是指水分子等溶剂分子透过__________，从相对含量___的地方向相对含量___的地方（低浓度溶液向高浓度溶液）的扩散。
2渗透作用发生的条件：具有__________；______________________________。
比较扩散与渗透：
扩散泛指物质从相对含量多的地方向相对含量少的地方运动，可以通过半透膜，也可以不通过半透膜，如花香的飘散；蔗糖的溶解；氧气通过肺泡和毛细血管壁进入血液；甘油和脂肪酸被小肠上皮吸收等过程，习惯上一般相对于溶质而言。
渗透仅指指水分子等溶剂分子透过半透膜，从相对含量多的地方向相对含量少的地方（低浓度溶液向高浓度溶液）的扩散。如成熟植物细胞的吸水与失水；动物细胞的吸水与失水等。---------所以说渗透是一种_________：
问题探讨二.探究细胞的吸水和失水
（一）动物细胞的吸水和失水
感受实例：吃比较咸的食物时，例如食用腌制的咸菜、连续嗑带盐的瓜子等，口腔和唇的黏膜会有干燥难受感觉。
提出问题：动物细胞是一个渗透系统吗？（动物细胞在什么情况下吸水或失水？）
作出假设：动物细胞是一个渗透系统（当细胞外界溶液的浓度大于细胞内的浓度时,细胞会失水;当细胞外界溶液的浓度小于细胞内的浓度时,细胞会吸水）
验证假设：回顾细胞膜获取实验，结合教材插图分析实验现象：
当外界溶液浓度比细胞质当外界溶液浓度比细胞质当外界溶液浓度与细胞质
的浓度时,细胞的浓度时,细胞浓度时,水分进出细胞处于.
归纳总结：
动物细胞是一个系统，其细胞膜相当于，细胞质是动物细胞内的液体环境，当细胞内外的溶液出现浓度差时，就会发生细胞的吸水或失水，即。
（二）植物细胞的吸水和失水
结合下图认识成熟植物活细胞作为严格的渗透系统所具备的结构。
结合上图及原有知识回答：细胞壁的特点__________；原生质层包括_________________________；细胞液是指____________________；
实例分析：把白菜剁碎准备做馅时，常常要放一些盐，过一段时间后也可见有水分渗出；对农作物施肥过多，会造成__________现象。
提出问题：植物细胞在什么情况下吸水或失水（原生质层相当于一层半透膜吗？）
作出假设：当植物细胞外界溶液的浓度大于细胞液的浓度时,细胞会失水;当植物细胞外界溶液的浓度小于细胞液的浓度时,细胞会吸水（原生质层相当于一层半透膜）
验证假设：植物细胞的质壁分离与复原实验
当__________________________________时，细胞失水，质壁分离；
当__________________________________时，细胞吸水，质壁分离复原
得出结论：
1.成熟植物细胞是一个严格的渗透系统：植物细胞的原生质层相当于一层，液泡内的液体就是细胞液。当浓度小于外界溶液浓度时，细胞通过渗透作用失水，（细胞壁和原生质层发生分离，此现象称为）；当浓度小于外界溶液浓度时，细胞通过渗透作用吸水，（细胞壁和原生质层慢慢地恢复成原来的状态，此现象称为。）
2.植物细胞的质壁分离和复原证明水分子是可以出入细胞的物质；而且水分子进出细胞的方向取决于两侧溶液的浓度，细胞吸水和失水是水分子顺__________进行跨膜运输的过程。同时也证明细胞膜是____________膜，因为，蔗糖分子并未像水分子那样进出细胞膜。→从而也可以此判断植物细胞的死活。
问题探讨3物质跨膜运输的其他实例
问题：细胞的吸水与失水是水分子顺相对含量的梯度进行跨膜运输的过程。那么其他物质的跨膜运输是怎样的呢？参照插图阅读教材P63文字，进行资料分析，回答下列问题：
1、水稻培养液里的Ca2+和Mg2+浓度为什么会增高？(提示：从化学角度思考培养液里的Ca2+和Mg2+浓度增高的可能性有哪些？)

2、不同作物对无机盐的吸收有差异吗？

3、水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？
水分子跨膜运输是顺____________的，其他物质的跨膜运输并不都是这样，这取决于__________________。
4、细胞对物质的吸收有选择吗？如果有，这种选择性有普遍性吗？（微生物实例）
归纳与总结：（1）物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的。既有_________梯度的，也有_________梯度的，这取决于细胞生命活动的需要，即细胞对于物质的输入和输出有_________。由此可见。
（2）选择透过性膜的涵义：可以自由通过；也可以通过，而细胞生命活动不需要的离子、小分子、大分子物质。
1、将胡萝卜的块根切成小块放入清水中，清水颜色没有变化。若把胡萝卜的块根切成小块放人沸水中，水变成红色。其原因是()
A．沸水破坏细胞壁结构B沸水使细胞失活
C．水温升高，色素溶解度增大D．沸水使反应加快
2a、b、c是三个相邻的细胞，已知a细胞液浓度b细胞液浓度c细胞液浓度,如图所示，能正确表示水分在三者之间关系的是（）
[
ABCD
3把体积与质量百分比浓度相同的葡萄糖和蔗糖溶液用于
半透膜（允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过）隔开（如右图），一段时间后液面的情况是（）。
A.甲高于乙B.乙高于甲
C.先甲高于乙，后乙高于甲D.先甲低于乙，后乙低于甲

1．若向日葵的某种细胞间隙的液体浓度为A，细胞液浓度为B，细胞质基质的浓度为C，则当它因缺水而萎蔫时，三者之间的浓度关系为（）
A．A＞B＞CB．A＞C＞BC．B＞C＞AD．B＞A＞C
2．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
3将一种动物细胞浸没于质量分数为5%的蔗糖溶液中，它会膨胀破裂，则它的细胞液的浓度（）。
A.小于5%B.等于5%C.大于5%D.不能确定
4将人体的血液置于浓度为9%的食盐溶液中，制成临时装片，用显微镜观察，可以发现血细胞（）。
A.质壁分离B.呈正常状态C.细胞膜破裂D.皱缩
5、利用高浓度的盐水杀菌的原理是（）。
A.盐水中的氯离子有杀菌的作用B.高浓度盐水中水分不足，不利于细菌生长
C.细菌由于脱水而死亡D.钠离子有杀菌作用
6将人类的红血球置于不同浓度蔗糖液中，浸泡半小时之后的结果如图4－3。依照血球外形的变化判断蔗糖液的浓度，由高到低排列，正确的是（）。
A．甲＞乙＞丙＞丁B．丁＞甲＞乙＞丙C．丙＞丁＞甲＞乙D．丙＞乙＞丁＞甲
7甜菜块根细胞的液泡中有花清素，使块根为红色。将块根切成小块放在蒸馏水中，水无明显的颜色变化。但用盐酸处理这些块根后，则能使溶液变红。这是因为…………（）
A、细胞壁被盐酸破坏B、盐酸破坏了细胞膜的选择透过性
C、盐酸破坏了原生质层的选择透过性D、花青素不溶于水而溶于盐酸
8在植物细胞质壁分离过程中，水分子通过细胞结构的顺序是()
①细胞壁②细胞膜③细胞质④液泡膜⑤液泡
A．①②③④⑤B．①②④⑤③C．⑤④②③①D．⑤④③②①
9将马铃薯块挖个凹穴，放在内外两种液体中间。已知一种是清水，一种是30%的蔗糖溶液，开始时，两个液面是平的，过了一段时间后液面如下图所示：据图回答：
（1）液体A是，B是。
（2）在图甲中，C处细胞水，D处细胞水。
（3）在图乙中，C处细胞水，D处细胞水。

1利用高浓度的盐水杀菌的原理是（）
A.盐水中的氯离子有杀菌的作用B.高浓度盐水中水分不足，不利于细菌生长
C.细菌由于脱水而死亡D.钠离子有杀菌作用
2将一张洋葱鳞片叶放在某一浓度的蔗糖溶液中,制成装片,放在显微镜下观察,有3种状态的细胞,如图,你认为这3个细胞（均为正常的活细胞）在未发生上述情况之前,其细胞液的浓度依次是：（）
A．A﹥BCB．ABCC．BACD．BAC
3将洋葱表皮细胞放在30%的蔗糖溶液中，细胞发生了质壁分离，则此细胞的原生质层与细胞壁之间的物质应是（）
A.水B.低于30%蔗糖溶液
C.等于30%的蔗糖溶液D.高于30%的蔗糖溶液
4将洋葱表皮放入一定浓度的硝酸钾溶液中，该表皮的细胞便发生质壁分离，不久这些细胞又逐渐发生质壁分离自动复原。其原因是（）
A.细胞液的溶质流出细胞B.质壁分离后的细胞只允许水分子进入
C.K+和NO3+进入液泡D.水和溶质自由地进出细胞
5下图中甲、乙两图是渗透装置示意图，丙图是根毛细胞示意图。请根据甲、乙、丙三图回答下列问题：（甲图是发生渗透作用的初始状态，乙图是发生了较长时间的渗透作用之后达到平衡的状态）
（1）典型的渗透装置必须具备两个条件：
①_____________________（指明甲图中相应部位）；
②_____________________。
（2）比较甲图中①和②处溶液浓度的大小：_____________________。
（3）丙图中⑦为____________，甲图中的③相当于丙图中___________。
（4）若把毛细胞放在30%的蔗糖溶液中，它会出现_____________________。再放入清水中，它又出现_____________________。
（5）若把毛细胞放在90%的蔗糖溶液中，它会出现什么变化？_____________________。过一段时间再放入清水中，此时根毛细胞与上题中放入清水中的变化一样吗？_____________。为什么？__________________。
若是将细胞放入一定浓度的KNO3溶液中，会怎样？_______________
为什么？__________________。
（6）盐碱地中的植物常出现萎蔫现象，其原因是_____________________。

高一生物复习要点：细胞物质的运输

高一生物复习要点：细胞物质的运输
一、物质跨膜运输的实例
1.水分
条件浓度外液细胞质/液外液细胞质/液
现象动物失水皱缩吸水膨胀甚至涨破
植物质壁分离质壁分离复原
原理外因水分的渗透作用
内因原生质层与细胞壁的伸缩性不同造成收缩幅度不同
结论细胞的吸水和失水是水分顺相对含量梯度跨膜运输的过程
○渗透现象发生的条件：半透膜细胞内外浓度差
○渗透作用：水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。
○半透膜：指一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。
○质壁分离与复原实验可拓展应用于：（指的是原生质层与细胞壁）
①证明成熟植物细胞发生渗透作用；②证明细胞是否是活的；
③作为光学显微镜下观察细胞膜的方法；④初步测定细胞液浓度的大小；
2.无机盐等其他物质
①不同生物吸收无机盐的种类和数量不同。
②物质跨膜运输既有顺浓度梯度的，也有逆浓度梯度的。
3.选择透过性膜
可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他离子小分子和大分子则不能通过的膜。
□生物膜是一种选择透过性膜，是严格的半透膜。
二、流动镶嵌模型
1.要点
①磷脂双分子层构成生物膜的基本支架，但这个支架不是静止的，它具有流动性。
②蛋白质镶嵌贯穿覆盖在磷脂双分子层上，大多数蛋白质也是可以流动的。
③天然糖蛋白蛋白质和糖类结合成天然糖蛋白，形成糖被具有保护润滑和细胞识别等
2.与单位膜的异同
相同点：组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质
不同点：①流：蛋白质的分布有不均匀和不对称性；强调组成膜的分子是运动的。
②单：蛋白质均匀分布在脂双层的两侧；认为生物膜是静止结构。
三、跨膜运输的方式
例子方式浓度梯度载体能量作用
水甘油气体乙醇苯自由扩散顺被选择吸收的物质从高浓度的一侧通过细胞膜向浓度低的一侧转运
葡萄糖进入红细胞协助扩散顺
进入红细胞的钾离子主动运输逆能保证活细胞按照生命活动的需要，主动地选择吸收所需要
的物质，排出新陈代谢产生的废物和对细胞要害的物质。
○大分子或颗粒：胞吞胞吐
四、小结
组成决定
磷脂分子蛋白质分子结构功能（物质交换）
具有
导致保证体现
运动性流动性物质交换正常选择透过性
成分组成结构，结构决定功能。构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以流动的，因此决定了由它们构成的细胞膜的结构具有一定的流动性。结构的流动性保证了载体蛋白能把相应的物质从细胞膜的一侧转运到到另一侧。由于细胞膜上不同载体的数量不同，所以，当物质进出细胞时能体现出不同的物质进出细胞膜的数量速度及难易程度的不同，即反映出物质交换过程中的选择透过性。可见，流动性是细胞膜结构的固有属性，无论细胞是否与外界发生物质交换关系，流动性总是存在的，而选择透过性是细胞膜生理特性的描述，这一特性，只有在流动性基础上，完成物质交换功能方能体现出来。

物质跨膜运输的实例

第1节物质跨膜运输的实例

1.举例说出细胞膜是选择透过性膜。
2.尝试从生活现象中提出问题、作出假设、验证假设。
3.进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。
举例说出细胞膜是选择透过性膜
细胞吸水和失水的原理；尝试提出问题，作出假设

活动一：联系生活实际,感受细胞的吸水和失水
（1）你吃比较咸的食物时，例如腌制的咸菜、连续嗑带盐的瓜子等，你的口腔和唇的黏膜会有什么感觉？为什么？
（2）凉拌西红柿时，常常要放一些糖，过一段时间后就可见有水分渗出，（或当你把白菜剁碎准备做馅时，常常要放一些盐，过一段时间后也可见有水分渗出，）这些水分是从哪里来的？
（3）蔫了的青菜叶放入清水中浸泡一段时间后，会有什么变化？为什么？
活动二：感受扩散与渗透
（一）（感受生活中的实例）花香的飘散；蔗糖的溶解等。
（思考）1、水分进出细胞与上述实例有何不同？
2、这与细胞膜的作用有什么关系呢?
（二）模拟生物学实验————渗透作用：
要求分析教材P60渗透装置示意图，并思考以下问题：
①何为半透膜？（→明确何谓“半透”？）装置中的半透膜可用哪些材料制取？()

②漏斗内的液面为什么会升高？试说明原因。液面会持续上升吗？

③如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗内的液面还会升高吗？

④如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？

对比观察、讨论，总结：
①渗透作用是指水分子等溶剂分子透过__________，从相对含量___的地方向相对含量___的地方（低浓度溶液向高浓度溶液）的扩散。
②渗透作用发生的条件：具有__________；______________________________。
比较扩散与渗透：扩散泛指物质从相对含量多的地方向相对含量少的地方运动，可以通过半透膜，也可以不通过半透膜，如花香的飘散；蔗糖的溶解；氧气通过肺泡和毛细血管壁进入血液；甘油和脂肪酸被小肠上皮吸收等过程，习惯上一般相对于溶质而言。
渗透仅指指水分子等溶剂分子透过半透膜，从相对含量多的地方向相对含量少的地方（低浓度溶液向高浓度溶液）的扩散。如成熟植物细胞的吸水与失水；动物细胞的吸水与失水等。
---------所以说渗透是一种__________
活动三：探究细胞的吸水和失水（按照感受生活经验→作出假设→验证假设→得出结论的思路学习）
（一）动物细胞的吸水和失水
感受实例：吃比较咸的食物时，例如食用腌制的咸菜、连续嗑带盐的瓜子等，口腔和唇的黏膜会有干燥难受感觉。
提出问题：动物细胞是一个渗透系统吗？（动物细胞在什么情况下吸水或失水？）
作出假设：动物细胞是一个渗透系统（当细胞外界溶液的浓度大于细胞内的浓度时,细胞会失水;当细胞外界溶液的浓度小于细胞内的浓度时,细胞会吸水）
验证假设：回顾细胞膜获取实验，结合教材插图分析实验现象：
当外界溶液浓度比细胞质当外界溶液的浓度比细胞质当外界溶液的浓度与细胞质
的浓度时,细胞.的浓度时,细胞.浓度时,水分进出细胞处于.
思考、讨论与小结：（对于教材中的的思考题，四人小组之间展开讨论交流，并总结）
动物细胞是一个系统，其细胞膜相当于，细胞质是动物细胞内的液体环境，当细胞内外的溶液出现浓度差时，就会发生细胞的吸水或失水，即。
（二）植物细胞的吸水和失水
结合下图认识成熟植物活细胞作为严格的渗透系统所具备的结构。
（结合上图及原有知识回答：细胞壁的特点__________；原生质层包括_______________
__________；细胞液是指____________________；
感受实例：把白菜剁碎准备做馅时，常常要放一些盐，过一段时间后也可见有水分渗出；对农作物施肥过多，会造成__________现象。
提出问题：植物细胞在什么情况下吸水或失水？（原生质层相当于一层半透膜吗？）
作出假设：当植物细胞外界溶液的浓度大于细胞液的浓度时,细胞会失水;当植物细胞外界溶液的浓度小于细胞液的浓度时,细胞会吸水（原生质层相当于一层半透膜）
验证假设：植物细胞的质壁分离与复原实验（第二课时将进行动手实验）
当__________________________________时，细胞失水，质壁分离；
当__________________________________时，细胞吸水，质壁分离复原
得出结论：1.成熟植物细胞是一个严格的渗透系统：植物细胞的原生质层相当于一层，液泡内的液体就是细胞液。当浓度小于外界溶液浓度时，细胞通过渗透作用失水，（细胞壁和原生质层发生分离，此现象称为）；当浓度小于外界溶液浓度时，细胞通过渗透作用吸水，（细胞壁和原生质层慢慢地恢复成原来的状态，此现象称为。）
2.植物细胞的质壁分离和复原证明水分子是可以出入细胞的物质；而且水分子进出细胞的方向取决于两侧溶液的浓度，细胞吸水和失水是水分子顺__________进行跨膜运输的过程。同时也证明细胞膜是____________膜，因为，蔗糖分子并未像水分子那样进出细胞膜。→从而也可以此判断植物细胞的死活。
活动四：物质跨膜运输的其他实例
问题：细胞的吸水与失水是水分子顺相对含量的梯度进行跨膜运输的过程。那么其他物质的跨膜运输是怎样的呢？参照插图阅读教材P63文字，进行资料分析，回答下列问题：
1、水稻培养液里的Ca2+和Mg2+浓度为什么会增高？(提示：从化学角度思考培养液里的Ca2+和Mg2+浓度增高的可能性有哪些？)

2、不同作物对无机盐的吸收有差异吗？

3、水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？
水分子跨膜运输是顺____________的，其他物质的跨膜运输并不都是这样，这取决于__________________。
4、细胞对物质的吸收有选择吗？如果有，这种选择性有普遍性吗？（微生物实例）
归纳与总结：（1）物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的。既有_________梯度的，也有_________梯度的，这取决于细胞生命活动的需要，即细胞对于物质的输入和输出有_________。由此可见。
（2）选择透过性膜的涵义：可以自由通过；也可以通过，而细胞生命活动不需要的离子、小分子、大分子物质。
（知识链接→选择透过性膜的关键是具有选择性，其结构基础是其上具有各种蛋白质（载体），由于不同的细胞膜上载体的种类和数量，因此细胞膜对物质透过表现出高度的选择性，当细胞死亡后，细胞膜的选择性丧失，成为全透性。）
（问题探究与知识延伸）
1、你认为选择透过性膜与半透膜有什么区别和联系？
半透膜是指一些物质可以透过，另一些物质不能透过的多孔性薄膜。例如：玻璃纸，花生种皮，猪肠衣，鸡卵的卵壳膜，离体的膀胱膜，蚕豆种皮，鱼鳔，青蛙皮，火棉胶等。根据半透膜是否具有生命现象可分为生物膜和非生物膜。
选择性透过膜是具有活性的生物膜，它对物质的通过既具有半透膜的物理性质，还具有主动的选择性，如细胞膜、液泡膜、叶绿体膜等。因此，具有选择透过性的膜必然具有半透性，而具有半透性的膜不一定具有选择性透过，活性的生物膜才具有选择透过性。
2、植物细胞的吸水方式：植物细胞主要有三种吸水方式，即吸涨吸水、渗透吸水、代谢性吸水。
一般来说，细胞在形成液泡之前的吸水主要靠吸涨作用。如风干种子的萌发吸水，果实种子形成过程的吸水，根尖分生区细胞的吸水等，都是靠吸涨作用。这种吸水方式的原理是细胞中存在亲水性物质，如淀粉粒、纤维素、蛋白质等凝胶物质。吸涨作用大小与凝胶物质亲水性有关，蛋白质、淀粉和纤维素三者的亲水性依次递减，所以含蛋白质较多的豆类种子吸涨现象非常显著。例如桃、杏等植物播种前的“沙埋”处理；利用种子吸涨打开人的颅骨研究中都是对这个原理的应用。
成熟的植物活细胞具有大液泡主要靠渗透作用吸水，这也是植物吸水的最主要方式。渗透作用是指水分从水势高（浓度低）的系统通过半透膜向水势低（浓度高）的系统移动的现象。其发生需要有两个条件：一是半透膜，一是半透膜两边有水势差。成熟的细胞含有大液泡，液泡中有一定浓度的细胞液，液泡外是原生质层，在讨论细胞吸水时，常把它当作一半透膜。这样一个细胞放在水或溶液中时，如果原生质层两边有水势差，就具备了进行渗透作用的条件。当外界溶液水势高于细胞液的水势时，细胞就通过渗透作用吸水。一般情况下，土壤溶液的水势是比较高的，因此根系可从土壤中吸水。但当外界溶液水势低于细胞液的水势时（如一次施用过量的化肥），细胞不仅不能从外界吸水，反会使细胞中的水分外流，从而造成对植物不利的影响。由于一株植物的全身细胞大都是成熟细胞，所以植物吸水，以渗透吸水为主。
（附）植物根尖及主要吸水方式示意图
（1）本节课与生活实际联系十分密切，要不断关注相关生活问题，如以“细胞在什么情况下吸水或失水”这个问题为切入点，发现问题及提出有价值的问题，根据所作假设来设计实验，去验证假设（2）利用好教材所提供的资料分析相关素材，积极参与小组讨论，以突出重点，突破难点。
例1、将胡萝卜的块根切成小块放入清水中，清水颜色没有变化。若把胡萝卜的块根切成小块放人沸水中，水变成红色。其原因是()
A．沸水破坏细胞壁结构B沸水使细胞失活
C．水温升高，色素溶解度增大D．沸水使反应加快
解析：细胞膜具有选择透过性，只有细胞是活的，才具有此特性。通常情况下，色素等物质是大分子，是不能通过活细胞的细胞膜的，所以在清水中，红色色素是不会出来的。若放入沸水中，高温杀死了细胞，细胞膜不具有选择透过性，细胞里面的色素物质就可以不受限制地出来了，故使水变成红色。答案B
例2a、b、c是三个相邻的细胞，已知a细胞液浓度b细胞液浓度c细胞液浓度,如图所示，能正确表示水分在三者之间关系的是（）
ABCD
精析：三种溶液中a细胞液浓度最大，根据水的跨膜运输特点
可知：b、c中的水分均应流向a；又因b细胞液浓度c
细胞液浓度，所以c中水分应流向b。答案C
例3把体积与质量百分比浓度相同的葡萄糖和蔗糖溶液用于
半透膜（允许溶剂
和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过）隔开（如右图），一段时间后液面的情况是（）。
A.甲高于乙B.乙高于甲C.先甲高于乙，后乙高于甲D.先甲低于乙，后乙低于甲
精析：在体积与质量百分比浓度相同的情况下，因为葡萄糖分子是单糖，蔗糖分子是二糖，所以同样的体积内葡萄糖分子数目多于蔗糖分子，即单位面积内半透膜甲侧的水分子数少于乙侧，水分整体表现为由乙向甲流动，导致乙侧溶液越来越高，水分又流向通过半透膜而蔗糖不能，导致乙侧溶液浓度越来越高，水分子又流向乙侧，最终表现为乙液面高于甲液面。答案C
A级
1．若向日葵的某种细胞间隙的液体浓度为A，细胞液浓度为B，细胞质基质的浓度为C，则当它因缺水而萎蔫时，三者之间的浓度关系为（）
A．A＞B＞CB．A＞C＞BC．B＞C＞AD．B＞A＞C
2．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
3.一个成熟的植物细胞，它的原生质层主要包括()
A．细胞膜、核膜和这两层膜之间的细胞质B．细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质
C．细胞膜和液泡膜之间的细胞质D．细胞壁、液泡膜和它们之间的细胞质
4．将成熟的植物细胞放在溶液中能够成一个渗透系统，主要原因是（）。
A．液泡膜内外溶液有浓度差B．细胞内原生质层可看作一层选择透过性膜
C．细胞壁是全透性的D．水分可以自由出入细胞
（B级）5、将一种动物细胞浸没于质量分数为5%的蔗糖溶液中，它会膨胀破裂，则它的细胞液的浓度（）。
A.小于5%B.等于5%C.大于5%D.不能确定
6、将人体的血液置于浓度为9%的食盐溶液中，制成临时装片，用显微镜观察，可以发现血细胞（）。
A.质壁分离B.呈正常状态C.细胞膜破裂D.皱缩
7、利用高浓度的盐水杀菌的原理是（）。
A.盐水中的氯离子有杀菌的作用B.高浓度盐水中水分不足，不利于细菌生长
C.细菌由于脱水而死亡D.钠离子有杀菌作用
（C级）8．将人类的红血球置于不同浓度蔗糖液中，浸泡半小时之后的结果如图4－3。依照血球外形的变化判断蔗糖液的浓度，由高到低排列，正确的是（）。
A．甲＞乙＞丙＞丁B．丁＞甲＞乙＞丙C．丙＞丁＞甲＞乙D．丙＞乙＞丁＞甲
9、甜菜块根细胞的液泡中有花清素，使块根为红色。将块根切成小块放在蒸馏水中，水无明显的颜色变化。但用盐酸处理这些块根后，则能使溶液变红。这是因为…………（）
A、细胞壁被盐酸破坏B、盐酸破坏了细胞膜的选择透过性
C、盐酸破坏了原生质层的选择透过性D、花青素不溶于水而溶于盐酸
10、在植物细胞质壁分离过程中，水分子通过细胞结构的顺序是()
①细胞壁②细胞膜③细胞质④液泡膜⑤液泡
A．①②③④⑤B．①②④⑤③C．⑤④②③①D．⑤④③②①
11、将马铃薯块挖个凹穴，放在内外两种液体中间。已知一种是清水，一种是30%的蔗糖溶液，开始时，两个液面是平的，过了一段时间后液面如下图所示：据图回答：
（1）液体A是，B是。
（2）在图甲中，C处细胞水，D处细胞水。
（3）在图乙中，C处细胞水，D处细胞水。

物质的跨膜运输

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第三章　细胞的结构和功能
第三节　物质的跨膜运输(3)

1．举例总结物质的被动运输
2．举例说明物质的主动运输
3．说出物质的主动运输与被动运输的区别

1．

2．物质逆浓度梯度进出细胞，不仅需要膜上__________________的参与，还需要消耗细胞代谢释放的__________________，这样的运输方式称为________________

1．右图表示的是一个动物细胞内外不同离子的相对浓度。分析图表提供的信息，结合本节所学知识，思考以下问题。
（1）哪种离子通过主动运输方式进入细胞？
（2）哪种离子通过主动运输方式排出细胞？
（3）你是如何作出以上判断的？
提示（1）K+和Mg2+是通过主动运输进入细胞（2）Na+和Cl－是通过主动运输排出细胞的。（3）因为以上离子细胞膜内外浓度差较大，细胞只有通过主动运输才能维持这种状况。
2．描述其他大分子物质跨膜运输方式的过程
(1)胞吞：(2)胞吐：

3．归纳小结
比较项目运输方向是否要载体是否消耗能量代表例子
被动运输自由扩散
协助扩散
主动运输

例l．甲(〇)乙(●)两种物质在细胞膜两侧的分布情况如右图(颗粒的多少表示浓度的高低)，在进行跨膜运输时，下列说法正确的是
A.甲进入细胞一定需能量B.乙进入细胞一定有载体蛋白参与
C.甲运出细胞一定不需能量D.乙运出细胞一定有载体蛋白参与

例2．右图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答：（1）A代表___________分子；B代表___________；D代表___________。
（2）细胞膜从功能上来说，它是一层_____膜。
（3）动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B具有___________。
（4）在a~e的五种过程中，代表被动运输的是___________。
（5）可能代表氧气转运过程的是图中编号___________；葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号___________。

书本P48评价指南中习题。
1.下列哪项不是发生质壁分离的必备条件（）
A.细胞壁与原生质的伸缩性不同B.液泡的有无
C.原生质层两侧的溶液具有浓度差D.细胞核的多少
2.植物根毛细胞吸收无机盐离子的主要方式是（）
A.渗透作用B.自由扩散C.主动运输D.协助扩散
3.海带细胞中的碘比海水高许多倍，仍可以从海水中吸收碘，表明吸收具有（）
A.选择性B.独立性C.专一性D.高效性
4．下列说法中错误的是（）
A．水分子进出细胞是通过简单扩散
B．葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白的帮助，但不消耗能量，属于协助扩散
C．大肠杆菌吸收K+属于主动运输，既消耗能量，又需要膜上的载体蛋白
D．果脯在腌制中慢慢变甜，是细胞主动吸收糖分的结果
5．下列物质通过细胞膜时需要载体的是（）
A．水分子进入根毛细胞B．氧进入肺泡细胞
C．钾离子被吸收进入小肠绒毛细胞D．二氧化碳进入毛细血管
6．下表是某海洋植物细胞液和海水中的钾、氯两种离子浓度(摩尔／升)
被测物质钾离子氯离子
海水0、010、05
细胞液0、590、04
比较表，请根据图表回答下列问题：
(1)从表格数据可知，植物细胞从海水中吸收
离子并向海水中排出离子。由此可见植物细胞膜对物质出入具有性。
(2)钾离子通过细胞膜的方式是，作出此判断的依据是。