(一轮复习)导学案:第4章 第1节物质跨膜运输的实例
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第1节物质跨膜运输的实例【基础整理】一.细胞的吸水和失水1.动物细胞的吸水和失水原理(1)外界溶液浓度细胞质浓度时,细胞吸水膨胀。
(2)外界溶液浓度细胞质浓度时,细胞失水皱缩。
(3)外界溶液浓度细胞质浓度时,水分子进出细胞处于动态平衡。
2.植物细胞的吸水和失水(1)成熟的植物细胞结构①细胞壁:,即水分子和溶解在水里的物质都能够自由通过。
②细胞内的液体环境:主要指液泡内的。
③原生质层组成:、和这两层膜之间的细胞质。
特性:具有选择透过性,相当于一层。
(2)原理和现象①外界溶液浓度细胞液浓度时,细胞失水,会发生现象。
②外界溶液浓度细胞液浓度时,细胞吸水,会发生现象。
(3)探究①探究实验的一般步骤:提出问题→→→→→表达交流→进一步探究。
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质壁分离内因:原生质层具有。
原生质层比细胞壁的伸缩性,因而会出现和___________分离的现象。
外因:外界溶液浓度细胞液浓度。
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。
二、物质跨膜运输的其他实例1.细胞对无机盐离子的吸收实例(1)水稻吸收多,吸收较少,番茄吸收较多,吸收较少。
(2)人体甲状腺滤泡上皮细胞中碘的含量明显血液中碘的含量。
(3)不同微生物对不同的吸收表现出很大的差异。
2.物质跨膜运输的特点(1)物质跨膜运输并不都是的。
(2)细胞对于物质的输入和输出有。
细胞膜和其他生物膜都是膜。
【跟踪训练】1.决定红细胞吸水或失水多少的条件是()A.细胞内外溶液的浓度差B.细胞膜两边酶的浓度C.细胞膜两边分子运动的速度D.细胞内外溶质分子的运动速度2.人的红细胞浸在浓度为x的食盐水中,既不吸水也不失水;而浸在浓度为y 的食盐水中,红细胞破裂;浸在浓度为z的食盐水中,红细胞收缩。
第4章细胞的物质输入和输出第1节 物质跨膜运输的实例层慢慢地恢复成原来的状态,此现象称为 5•物质跨膜运输的其他实例:细胞的吸水和失水是水分子 ____________________________ 运输的过程。
而物质跨膜运输并不都 是 ______________________ 的,而且是细胞对于物质的输入和输出有 __________________ O 所以 细胞膜和其他生物膜都是 三、课堂互动 ㈠教师生成的问题单1.医生给病人进行静脉注射时,常常使用0.9%的生理盐水和5%葡萄糖溶液,为什么?2•把植物细胞和动物细胞放到清水里,结果是否相同?说明理由。
3.根据所学的知识,谈谈你对“合理施肥”的理解。
㈡学生生成的问题单”一. 学习目标1. 通过模拟实验推究膜的透性2•能根据观察的现象,分析推理得出正确结论二. 教学重点1渗透作用的条件2. 植物细胞和动物细胞的吸水和失水三. 教学难点1. 渗透作用的条件2. 植物细胞和动物细胞是一个渗透系统二、预习导引1.2. 渗透作用的发生必须具备的两个条件: ① _______________________________动物细胞的吸水和失水 当外界溶液的浓度比细胞质的浓度 当外界溶液的浓度比细胞质的浓度 当外界溶液的浓度比细胞质的浓度 活细胞吸水或失水的多少取决于 _ 植物细胞的原生质层由 _________________________________ 、 _________ 和 ________ 植物细胞的原生质层相当于一层 _________________ O 当 _____ 失水,细胞壁和原生质层发生分离,此现象称为 _____ 浓度大于外界溶液浓度时,细胞通过时,细胞吸水膨胀; 时,细胞失水皱缩;时,水分进出细胞处于动态平衡。
3. 4.通过 ______ 的细胞,当O三层构成。
_浓度小于外界溶液浓度时,细胞_____________ O 发生质壁分离_________ 吸水,细胞壁和原生质㈢重点、难点解析【例1】下列细胞中主要靠渗透作用吸收水分的是()A •洋葱根尖分生区细胞B •萎蔫的菠菜叶肉细胞C.干玉米种子细胞 D •杨树茎的形成层细胞解析:植物体内成熟的细胞靠渗透作用吸水,根尖分生区细胞、干种子细胞、茎的形成层细胞都是未成熟的细胞,没有形成中央大液泡,主要靠吸胀作用吸水。
第4章 细胞的物质输入和输出第1节 物质跨膜运输的实例[学习目标]: 1.举例说出细胞膜是选择透过性膜。
2.观察植物细胞的质壁分离和复原。
使用说明:①依据学习目标,认真预习课本至少15分钟,用红笔标重点和疑难点。
②认真独立完成以下内容。
【知识链接】一、渗透作用具备的条件 具有① 膜两侧溶液具有② 二、细胞的吸水和失水 1.原理——渗透作用 (1)半透膜 植物细胞的①具备条件 动物②(2)浓度差:细胞液(或细胞质)与外界溶液(或组织液)之间有浓度差 2.动物细胞的吸水和失水(1)组织液浓度③ 细胞质浓度时,细胞吸水膨胀。
(2)组织液浓度大于细胞质浓度时,细胞④ 。
(3)组织液浓度⑤ 细胞质浓度时,水分子进出细胞处于动态平衡。
1.成熟植物细胞的结构2.原理和现象(1)外界溶液浓度○14 细胞液浓度时,细胞失水,发生○15 现象。
(2)外界溶液浓度○16 细胞液浓度时,细胞吸水,发生○17 现象。
(3)实验探究过程制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片低倍显微镜观察 (i )一个○18 的中央大液泡(ii )原生质层紧贴细胞璧低倍显微镜观察 (i )中央液泡逐渐○20 (紫色○21 )(ii )原生质层与细胞壁逐渐○22 目标导航基础预习知识点一 渗透作用 知识点二 植物细胞的吸水和失水低倍显微镜观察 (i )中央液泡逐渐○24 (紫色○25 )(ii )原生质层逐渐○261.细胞对无机盐离子的吸收实例(1)水稻吸收① 多,吸收② 较少,番茄吸收③ 较多,吸收④ 较少。
说明不同植物对不同⑤ 的吸收表现出较大差异。
(2)人体甲状腺滤泡上皮细胞中碘的含量明显⑥ 血液中碘的含量。
(3)不同微生物对⑦ 的吸收表现出较大的差异。
2.物质跨膜运输的特点(1)物质跨膜运输并不都是⑧ 的。
(2)细胞对于物质的输入和输出有⑨ 。
3.结论细胞膜和其他生物膜都是⑩ 膜,可以让○11 自由通过,一些○12 和○13 也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。
第四章第节物质跨膜运输的实例课前预习学案一、预习目标:通过模拟实验探究膜的透性。
二、预习内容细胞的吸水和失水的原理:发生了作用,该作用必须具备两个条件:、具有、膜两侧溶液具有。
动物细胞的吸水和失水(以红细胞为例:红细胞膜相当于一层):、当外界溶液浓度V细胞质浓度时,细胞。
、当外界溶液浓度〉细胞质浓度时,细胞。
、当-时,水分进出平衡。
植物细胞的吸水和失水:、在成熟的植物细胞中,原生质层(细胞膜+液泡膜+二者之间的细胞质)相当于一层。
、成熟植物细胞发生质壁分离的条件是,发生质壁分离复原的条件是。
三、提出疑惑同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中疑惑点疑惑内容、学习目标:知识方面:举例说出细胞膜是选择透过性膜能力方面:、尝试提出问题,做出假设,对探究活动进行设计、进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作教学重点:举例说出细胞膜是选择透过性膜,相当于半透膜二、学习过程(一)渗透系统的组成分析及应用:、渗透系统的组成(如图)及特点:()、半透膜,可以是生物性的选择透过性膜,如细胞膜,也可以是物理性的过滤膜,如玻璃纸。
()、半透膜两侧的溶液具有浓度差。
、渗透作用的发生:()、若溶液浓度大于,则单位时间内由T的水分子数外观上表现为液面;若溶液浓度小于,则情况相反,外观上表现为液面。
()、在达到渗透平衡后,若存在如图所示的液面差△,则溶液浓度。
、渗透作用的应用:()、比较不同溶液浓度大小漏斗内烧杯内溶液浓度① 若漏斗内液面上升,则② 若漏斗内液面不变,则 ③ 若漏斗内液面下降,则(二)、物质跨膜运输的其他实例、对无机盐的吸收实例()、水稻和番茄对同一离子的吸收量。
()、水稻或番茄对的吸 收量不同。
()、人体甲状腺滤泡上皮细胞可以从血液中吸收碘。
()、不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的。
、生物膜的特性:细胞膜和其他生物膜可以让自由通过,一些也可以通过,而其他的 离子、小分子和大分子则不能通过,因此它们都是膜。
(一轮复习)自学提纲第4章第1节物质跨膜运输的实例年级: 46 班级:学科:生物姓名:日期:2014-5-31回顾:1、处理伤口或打点滴为什么用0.9%生理盐水?。
2、目前我们所复习的实验中用到生理盐水的有哪些:。
基础知识回顾:一、细胞的吸水和失水1.原理:发生,必须具备两个条件。
(1) 具有:可以是生物性的选择透过性膜,如也可以是物理性的过滤膜,如特点:水分子可以通过,而蔗糖等大分子不能通过(2) 膜两侧溶液具有。
思考:①若S1溶液浓度大于S2,则单位时间内由S2→S1的水分子数于S1→S2,外观上表现为S1液面;若S1溶液浓度小于S2,则情况相反,外观上表现为S1液面。
注意:两溶液间的水分子实际上进行双向运动,我们只是观测出浓度差所导致的液面改变。
②在达到渗透平衡后,若存在如图所示的液面差Δh,则S1溶液浓度于S2。
例题:U形管中装有两种不同的溶液R和S,并为一半透膜(X)隔开。
与S相比,R溶液浓度较低。
图1中阴影的深浅即代表浓度高低。
当U形管内达到平衡时,溶液表面与浓度的关系是 ( )注意:◆◆比较溶液“浓度”大小,实质上指“摩尔浓度”而非质量浓度。
如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的质量浓度相同,但摩尔浓度是溶液的小,故水由向溶液移动。
③如何验证渗透作用发生的两个条件1/ 具有半透膜2/ 具有浓度差④你觉得如何才能使实验现象更明显?即:漏斗内应盛放浓度的溶液。
比较:①渗透作用与扩散作用扩散作用:往往指分子从浓度向浓度的运动。
概念渗透作用:水分子或其它分子通过,由浓度向浓度的扩散。
(★水分子由水势高的溶液向水势低的溶液运动)渗透作用:(必需/非必需)有半透膜。
结构扩散作用:(必需/非必需)有半透膜。
②半透膜(一般无活性,多孔性的膜)和选择透过性膜(活的生物膜)有哪些异同点?◆半透膜一般是指无生命的物理性膜,也可以是生物性的选择透过性膜。
相同点:水分子可以自由通过,不允许大分子物质通过。
不同点:只要分子直径比半透膜孔径小,即可通过半透膜;对于选择透过性膜,分子再小,细胞不需要也不能通过。
◆总结:具有半透性不一定具有选择透过性,但具有选择透过性可看作具有半透性;2.动物细胞的吸水和失水(以红细胞为例:红细胞膜相当于一层半透膜)(1) 当外界溶液浓度细胞质浓度时,细胞吸水膨胀。
(2) 当外界溶液浓度细胞质浓度时,细胞失水皱缩。
(3) 当外界溶液浓度细胞质浓度时,水分进出平衡。
3.植物细胞的吸水和失水(1) 未成熟植物细胞(未形成大液泡的细胞),靠作用吸水:这样的细胞主要靠细胞内的、和等亲水性物质吸收水分。
思考:都有哪些细胞靠这种方式吸收水分?。
蛋白质、淀粉和纤维素的亲水性强弱顺序。
(2) 成熟植物细胞(大液泡形成以后),细胞主要靠作用吸水A、“成熟”植物细胞的结构特点:①细胞壁:性。
②细胞膜:具有性。
③大液泡:里面的液体称,具有一定的浓度。
④原生质层:膜和膜以及这两层膜之间的称为原生质层。
相当于一层注意:在成熟的植物细胞中的液体环境主要指的是液泡里的细胞液。
成熟植物细胞与外界溶液可构成渗透系统。
B、成熟植物细胞,当细胞液浓度小于外界溶液浓度,则发生现象;当细胞液浓度大于外界溶液浓度时,则发生。
半透膜、浓度差原生质层具有选择透过性、细胞液与外界溶液之间具有浓度差水分子通过半透膜的扩散作用细胞液通过原生质层与外界溶液之间发生渗透4、◆◆注意:①“质壁分离”中“质”指,“壁”指;②具细胞壁的微生物均可发生质壁分离③渗透系统适用于比较溶质不能透过半透膜的溶液浓度的大小。
二、实验探究植物细胞吸水和失水1.实验材料:。
为什么选用它?2.选用洋葱内表皮行吗?为什么?3.4.5.实验结论成熟植物细胞能与外界溶液发 生渗透作用,当外界溶液浓度大于细 胞液浓度时,细胞失水,发生质壁分 离;当外界溶液浓度小于细胞液浓度 时,细胞吸水,发生质壁分离复原。
6. 实验中注意事项(1)选择有大的液泡且最好液泡带有颜色的细胞作实验材料。
(2)滴加蔗糖溶液和清水时,必须在实验桌上进行,不能在显微镜的载物台上进行。
(3)本实验选用0.3 g/mL 的蔗糖溶液(此浓度下既明显出现质壁分离,又不致 细胞)。
① 浓度过高(0.5g/mL 的蔗糖溶液),质壁分离速度 ,但不久细胞会 , (能否)再进行质壁分复原;② 浓度过低不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。
此外,8%的食盐溶液,5%的硝酸钾溶液等也可使用。
盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞,不适于做质壁分离的溶液。
(4)实验过程中细胞始终保持活性吗? (5)在这一实验中有 次对照, 次观察,具体分析如下:(6)用哪些溶液做实验会引起质壁分离自动复原? 理由 三.质壁分离实验的拓展应用 1、判断成熟植物细胞的死活待测成熟植物细胞+较高浓度的蔗糖溶液 2、测定细胞液浓度范围待测细胞+一系列浓度梯度的蔗糖溶液,分别镜检,细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的蔗糖溶液的浓度之间。
3、比较不同植物细胞的细胞液浓度大小不同植物细胞+同一浓度的蔗糖溶液,镜检,刚刚发生质壁分离时所需时间的比较―→ 判断细胞液浓度(即时间越短,细胞液浓度越小)。
4.比较一系列溶液的浓度的大小同一植物的相同成熟细胞+未知浓度的溶液 ――→镜检记录刚刚发生质壁分离所需时间―→比较所用时间长短―→判断溶液浓度的大小(时间越短,未知溶液的浓度越大)。
5.鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)四.细胞吸水和失水原理在生产生活中的应用1、对农作物的合理灌溉,既满足了作物对水分的需要,同时也降低了土壤溶液的浓度,有利于水分的吸收。
2、盐碱地中的植物不易存活或一次施肥过多造成“烧苗”现象,都是因为土壤溶液浓度过高,甚至超过了根细胞液浓度,导致根细胞不易吸水甚至失水造成的。
3、糖渍、盐渍食品不易变质的原因是在食品外面和内部形成很高浓度的溶液,使微生物不能在其中生存和繁殖,所以能较长时间的保存。
4、医用的生理盐水浓度为0.9%,其渗透压与人体细胞外液的渗透压相当,可以使人体细胞保持正常的形态和功能。
5、农民移栽大白菜时往往去掉一些大叶片,是因为刚移栽的白菜不能马上从土壤中吸水,去掉大叶片可以减少因蒸腾作用散失水分,提高成活率。
五、物质跨膜运输的其它实例1.对无机盐的吸收实例(1) 水稻和番茄对的吸收量不同。
(2) 水稻和番茄对的吸收量不同。
(3) 人体甲状腺滤泡上皮细胞可以逆从血液中吸收碘。
(4) 不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的。
2.生物膜的特性物质跨膜运输并不都是的,而且细胞对物质的输入和输出有。
即细胞膜和其他生物膜都是膜。
这种膜可以让自由通过,一些和也可以通过,而其他的离子、小分子和则不能通过。
要点分析1、生物膜的选择透过性同一植物吸收不同离子有差异植物细胞膜对无机盐离子的吸收不同植物吸收同一离子(1)结构基础:细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同。
(2)实验验证(右图)举例:番茄和水稻吸收矿质离子的比较科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2+、Mg2+和Si4+的培养液中培养,结果及分析如下:(1) 不同植物细胞对同一无机盐离子、同一植物细胞对不同无机离子的吸收均有差异,说明植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有选择性。
(2) 番茄吸收Ca2+、Mg2+多,吸收Si4+少;水稻吸收Si4+多,而吸收Ca2+、Mg2+少,从营养学角度讲番茄的补钙效果比水稻好。
(3) 水稻吸收水的相对速度比吸收Ca2+、Mg2+的大,造成培养液中Ca2+、Mg2+浓度上升;番茄吸收水的相对速度比吸收Si4+的大,造成培养液中Si4+浓度上升。
(4) 植物细胞在同一时间吸收离子和吸水的量不同,吸收离子和吸收水是两个不同的过程。
2.人体甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘的特点人体甲状腺滤泡上皮细胞内碘的浓度比血液高20~25倍,说明碘进入甲状腺滤泡上皮细胞是从低浓度→高浓度,即逆浓度梯度。
3.微生物吸收矿物质的特点不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异。
(1) 不同微生物的细胞膜结构有一定的差异。
(2) 不同微生物对矿物质的吸收有选择性。
(3) 不同微生物对各种矿物质的需要量不同。
感悟拓展:1.生物膜的结构特点——具有一定的流动性,原因是。
2.生物膜的功能特性——具有选择透过性,原因是。
3.原生质层、原生质体(1) 原生质层是成熟的植物细胞内相当于半透膜的结构,由细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质组成,不包括细胞核和液泡内的细胞液。
此结构仅存在于成熟的植物细胞中。
(2) 原生质体是去除了植物细胞壁后所剩下的具有生物活性的植物细胞结构,包括细胞膜、细胞质、细胞核三部分,常作为植物细胞融合的材料。
4、“U”型管中水分子移动方向的分析(1).膜两侧溶液中浓度高的一侧渗透压高,低的一侧渗透压低,水分子由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。
(2).两侧溶液中的溶质是否能通过半透膜,若不能,则只是高浓度一侧液面升高;若能,则先是高浓度一侧液面升高,随后另一侧液面升高,最后两侧液面持平。
(3).如果溶质分子不能透过半透膜,在达到渗透平衡时,一般两侧溶液的浓度并不相等,因为液面高的一侧形成的静水压,会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。
5、判断细胞死活的试验方法:①观察细胞质是否流动;②染色排除法;③质壁分离及复原实验。