2022年高中生物人教版高中生物标准教案人教版必修一第四章第一节物质跨膜运输的实例教案 .pdf

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1、学习必备欢迎下载星火教育一对一辅导教案学生姓名性别年级学科授课教师上课时间年月日第（ ）次课共（ ）次课课时： 2 课时教学课题人教版高中生物必修一第四章第一节 物质跨膜运输的实例教学目标1举例说出细胞膜是选择透过性膜。2尝试提出问题，作出假设。3进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。教学重点与难点重点：举例说出细胞膜是选择透过性膜。难点：尝试提出问题，作出假设。知识梳理【知识点一】渗透作用（1）渗透作用：指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。（2）发生渗透作用的条件：是具有半透膜是半透膜两侧具有浓度差。【知识点二】细胞的吸水和失水（原理：渗透作用）1、动物细胞的吸水和失水外界溶液

2、浓度 细胞质浓度时 ,细胞失水皱缩外界溶液浓度= 细胞质浓度时 ,水分进出细胞处于动态平衡2、植物细胞的吸水和失水细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。原生质层： 细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。外界溶液浓度 细胞液浓度时 ,细胞质壁分离。原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离下来，也就是逐渐发生了质壁分离。外界溶液浓度细胞液浓度2、质壁分离产生的原因 ：内因：原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性外因：外界溶液浓度细胞液浓度精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第

3、1 页，共 13 页学习必备欢迎下载3、植物吸水方式有两种：（1）吸帐作用（未形成液泡）如：干种子、根尖分生区（2）渗透作用 (形成液泡 ) 【知识点三】物质跨膜运输的其他实例1、对矿质元素的吸收逆相对含量梯度主动运输对物质是否吸收以及吸收多少，都是由细胞膜上载体的种类和数量决定。2、比较几组概念扩散：物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散（扩散与过膜与否无关）（如： O2 从浓度高的地方向浓度低的地方运动）渗透：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散又称为渗透（如：细胞的吸水和失水，原生质层相当于半透膜）半透膜：物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小（如：动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜等）

4、3、选择透过性膜：细胞膜上具有载体，且不同生物的细胞膜上载体种类和数量不同，构成了对不同物质吸收与否和吸收多少的选择性。可以说细胞膜和其他生物膜都是选择性透过性膜，这种膜可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子不能通过。例题精讲例 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例2将人成熟红细胞放在质量分数为9% 的食盐溶液中制成装片后，用显微镜观察，可以发现红细胞的状态变化是（）A不能确定 B正常状态C细胞膜破裂 D细胞皱缩例 3细胞膜在功能上的特征是（）A具有一定的

5、流动性 B 具有选择透过性C具有渗透性 D具有半透性例 4实验室现有四瓶失去标签的蔗糖溶液（编号A、B、C 、 D） ，已知四瓶蔗糖溶液的浓度都不同。现利用半透膜袋进行渗透实验（装置如下图），一段时间后半透膜袋和变得胀硬，半透膜袋萎缩。四种蔗糖溶液中浓度最低的是（）A蔗糖溶液A B蔗糖溶液B C蔗糖溶液C D蔗糖溶液D 例 5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（）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 13 页学习必备欢迎下载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

6、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，细胞吸水例 6将洋葱鳞片叶放在0.45g mL的蔗糖溶液中，细胞发生质壁分离；放在0.35g mL的蔗糖溶液中，细胞有胀大趋势；放在0.4g mL的蔗糖溶液中，细胞似乎不发生变化。这表明（）A洋葱鳞片叶表皮细胞已经死亡 B细胞膜不允许水分子自由通过C蔗糖分子进入细胞，导致渗透平衡 D细胞液浓度更接近0.4g mL 例 7下列放在0.3g/ml的蔗糖溶液中，完全不发生质壁分离的细胞是（）(1) 洋葱根尖分生区的细胞 (2)人的口腔上皮细胞 (3)洋葱鳞片叶表皮细胞 (4)

7、干种子细胞 (5)蛔虫卵细胞 (6)洋葱根尖成熟区细胞A.(1)(2)(4)(5) B.(1)(4)(5)(6) C.(1)(2)(4)(6) D.(2)(3)(4)(5) 例 8渗透装置中 , 大烧杯中是蒸馏水, 半透膜允许单糖通过, 但不允许二糖通过. 倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液, 一定时间后再加入一定量纯净的麦芽糖酶.最可能的实验现象是（）A漏斗中液面开始时先上升, 加酶后 ,再上升后又下降; B在玻璃槽中会测出葡萄糖, 果糖C漏斗中液面开始时先下降, 加酶后一直上升D漏斗中液面开始时先上升, 加酶后又上升例 9在马铃薯上用打孔器打出两个圆柱体P和 Q ，P在蒸馏水中放l h， Q在

8、与马铃薯细胞液等浓度的盐溶液中放 l h 。处理后的圆柱体是否与原来的孔刚好合适 ( ) AP不合适， Q刚好合适 B P和 Q都不合适 CP和 Q都刚好合适 DP刚好合适， Q不合适例 10将同一植物细胞依次浸入清水、0.3mol L 的蔗糖溶液和O.4 mol L的 KN03溶液中，测得细胞的体积随时间的变化曲线如右图所示，则曲线A、B、C分别代表细胞所处的溶液是( ) A清水、蔗糖溶液、KNO3 B KN03 、清水、蔗糖溶液C清水、 KNO3 、蔗糖溶液D蔗糖溶液、KN03 、清水例 11红萝卜细胞的液泡中含有紫红色的花青素。将红萝卜切成小块放到水中，水的颜色无明显变化。若进行加热，随

9、水温的升高，水的颜色逐渐变红。其原因是（） A 细胞壁在加温后受到破坏B水温升高，花青素的溶解度加大C加温使细胞膜和液泡膜失去了控制物质进出的功能D加温使花青素分子的活性加大而容易透过细胞膜例 12下图 A为二个渗透装置，溶液a、b为等浓度的同种溶液，液体c 为清水；图B为“观察植物细胞质壁分离与复原”实验看到的处于0.3g/mL 蔗糖溶液的紫色洋葱表皮细胞。请答：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 13 页学习必备欢迎下载（1）一个成熟的植物细胞可看作一个封闭的渗透系统，因为图 B中的相当于图A中的 2 （半透膜） ，相当

10、于图A中的 a 溶液， 4 处的物质为。这种物质能到达4 处是因为细胞壁是。（2）若要探究溶液浓度对渗透作用的影响，则要调整图A 中的某一溶液浓度，调整后，a、b、c 三种溶液浓度大小顺序最好为：，并根据所学知识，在坐标图中用曲线表示实验过程装置1、装置2 的液面高度变化趋势（二个渗透装置的起始液面高度定为0） 。用“”实线表示装置1 的液面高度变化，用“”实线表示装置2 的液面高度变化. 。巩固训练一、选择题1.在“ 观察植物细胞的质壁分离和质壁分离复原” 实验中 ,之所以用已经成熟的洋葱表皮细胞作实验材料,是因为这样的细胞具有() A.伸缩性很小的细胞壁B.功能完善的细胞膜C.能够流动的细

11、胞质D.大而醒目的液泡2.一个正在发生质壁分离复原的细胞,它的吸水能力、液泡逐渐() A.减小、增大B.增大、减小C.不变、增大D.等于 0、减小3.下列关于物质跨膜运输实例的说法中,不正确的是 () A.细胞膜、核膜等生物膜都是选择透过性膜B.水分子进出细胞,取决于细胞内外溶液的浓度差C.小分子物质都能通过细胞膜D.细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程4.以紫色洋葱鳞片叶表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象,下列叙述错误的是() A.在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小B.滴加质量浓度为0.3 g mL-1的蔗糖溶液比质量浓度为0.2 g mL-1的蔗糖溶液引起

12、细胞质壁分离所需时间短C.发生质壁分离的细胞放入清水中又复原,说明细胞保持活性D.用高浓度的NaCl 溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离5.用洋葱鳞片叶表皮制备“ 观察细胞质壁分离实验” 的临时装片 ,观察细胞的变化。下列有关实验操作和结果的叙述,正确的是 () 液面高度时间精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 13 页学习必备欢迎下载A.将装片中的材料浸润在质量分数为8%的 HCl 溶液中 ,然后再观察质壁分离现象B.在盖玻片一侧滴入解离液,细胞吸水膨胀但不会破裂C.用适当高于细胞液浓度的硝酸钾溶液处理细胞后,能观察到细胞

13、质壁分离及自动复原D.当质壁分离不能复原时,细胞仍具有正常生理功能6.将同一新鲜马铃薯块茎切成4 根粗细相同、长为5 cm 的条 ,再将这 4 根马铃薯条分别放在不同浓度的KNO3溶液中 ,30 min 和 4 h 后测量每一根的长度,结果如下图所示。下列结论错误的是() A.a 马铃薯条细胞通过渗透作用吸水B.b 马铃薯条细胞质壁分离逐渐复原C.c 马铃薯条细胞质壁分离D.d 马铃薯条细胞浸泡液浓度增加7.下图表示渗透作用装置图,其中半透膜为膀胱膜(蔗糖分子不能通过,水分子可以自由通过)。图中溶液A、B、a、b 均为蔗糖溶液 ,其浓度分别用MA、MB、Ma、Mb表示 ,且 MAMB,Ma=M

14、bMA。一段时间达到平衡后,甲装置、乙装置液面上升的高度分别为h1、h2,a、b 的浓度分别为M1、M2,则() A.h1h2,M1M2B.h1h2,M1M2D.h1M28.植物体内有三个相邻的细胞a、b、c,已知它们的细胞液浓度是abc,那么它们三者之间水分渗透的方向表示正确的是 () 9.下图中甲是渗透装置示意图,乙、丙两曲线图的横坐标代表时间,下列叙述不正确的是() A.半透膜内溶液a 的浓度变化可用曲线丙表示B.水分子由半透膜外进入半透膜内的速率变化可用曲线乙表示C.玻璃管内的液面高度变化可用曲线丙表示D.半透膜内外溶液的浓度差的变化可用曲线乙表示10.实验室现在有四瓶失去标签的蔗糖溶

15、液(编号为A、B、C、D), 已知四瓶蔗糖溶液的浓度都不同。现利用半透膜袋进行渗透实验,装置如下图 ,一段时间后半透膜袋和变得胀硬,半透膜袋皱缩。四种蔗糖溶液中浓度最低的是 () 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 13 页学习必备欢迎下载A.蔗糖溶液A B.蔗糖溶液 B C.蔗糖溶液C D.蔗糖溶液D 11.在观察植物细胞的质壁分离和复原的过程中,某同学在视野中看到生活着的洋葱表皮细胞正处于如下图所示状态。 a、b 表示该部位的溶液浓度,由此可推测 () A.可能 ab ,细胞渗透吸水B. a=b,渗透系统保持动态平衡C.

16、 abc(或 bac) 巩固训练一、选择题1.解析 :植物细胞质壁分离和复原的条件:植物细胞必须是活细胞;细胞液浓度与外界溶液的浓度必须有浓度差;植物细胞必须有大的液泡,最好细胞液中带有色素,这样便于观察。已经成熟的洋葱表皮细胞就能很好地满足这些条件。答案 :D 2 解析 :一个正在发生质壁分离复原的细胞,其液泡吸水 ,细胞液浓度逐渐降低,其吸水能力逐渐减小,液泡逐渐增大。答案 :A 3.解析 :生物膜都是主要由脂质、蛋白质构成,都具有选择透过性。水分子可以自由通过;被选择的一些离子、小分子也可以通过;其他离子、小分子和大分子不能通过。细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程 ,

17、水分子进出细胞,主要取决于细胞内外溶液的浓度差。答案 :C 4.解析 :发生渗透作用的两个基本条件:半透膜和其两侧溶液的浓度差,而且浓度差越大,渗透速度越快。高浓度的NaCl 溶液浓度大于细胞液浓度,能引起细胞通过渗透作用失水而发生质壁分离。答案 :D 5.解析 :本题考查观察植物细胞质壁分离与复原实验的操作和结果。实验过程中不需要对装片用质量分数为8%的HCl 溶液处理 ,A 项错。用适当高于细胞液浓度的KNO3溶液处理时 ,能观察到细胞发生质壁分离,而且一段时间后会自动复原。当质壁分离不能复原时,说明细胞因过度失水而死亡。答案 :C 6.解析 :a马铃薯条长度持续增加,表明所用KNO3为低

18、浓度溶液 ,为细胞通过渗透作用吸水所致。b、c、d 马铃薯条30 min 时长度均变短,则表明所用KNO3为高浓度溶液 ,细胞通过渗透作用失水而发生了质壁分离。b 马铃薯条 4 h 后恢复原长 ,说明已发生质壁分离复原,这是由 K+和 N 进入细胞内部使细胞液浓度增加造成的。c 马铃薯条没有恢复到原长 ,说明仍处于质壁分离状态。d 马铃薯条 30 min 和 4 h 时长度没有再发生变化,可能的原因是外界溶液浓度过高 ,细胞过度失水而死亡,那么 ,其细胞浸泡液浓度不会增加。答案 :D 7.解析 :考查渗透原理的知识。膀胱膜内装的是高浓度的蔗糖溶液,且乙装置中膜内外溶液的浓度差较大,故乙中液面会

19、上升得更高。因乙中吸水更多,故一段时间后M2b,a=b 或者 a溶液 Z溶液 Y。根据溶液X 中只含有绿色染料、溶液Z 中含有了绿色和蓝色的染料、溶液Y 中含有了红色和蓝色的染料，说明溶液Z 中的蓝色染料不能通过半透膜进入溶液X，但能通过半透膜进入溶液Y；溶液 X 中的绿色染料能通过半透膜进入溶液Z，而溶液Y 中的红色染料不能通过半透膜进入溶液Z。 ）8D （质壁分离中的“质”是指原生质层，而不是指细胞质。）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 13 页学习必备欢迎下载9C（图中为多糖与蛋白质结合而成的糖蛋白，与细胞识别有关

20、，参与细胞间的信息传递。代表细胞膜中的蛋白质分子，它们可镶嵌在膜的表层或嵌插、贯穿于磷脂双分子层中，大多是运动的。是磷脂双分子层，是构成细胞膜的基本支架，脂溶性物质容易进入细胞与细胞膜的脂质成分磷脂分子密切相关。细胞膜使每个细胞与周围环境隔离开，维持着相对稳定的内部环境，保证了细胞内各项生命活动的顺利进行。）10C（细胞膜结构的流动镶嵌模型的论点中，磷脂排列成双分子层，蛋白质分子覆盖或镶嵌在磷脂双分子层中，膜物质的运动使其具有流动性。）11D（培养水稻的溶液中，实验后Ca2、Mg2与实验前的比值大于1，说明 Ca2、Mg2浓度增大，即吸收水多于吸收Ca2、Mg2的量。水稻吸收的Si4多，对 C

21、a2、Mg2吸收量少，而番茄吸收的Ca2和 Mg2较多，对Si4吸收量少。这体现了植物对无机盐离子的吸收具有选择性，其原因在于不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的。图中并不能看出植物体对各种离子的吸收速率与溶液中的离子浓度有关。）12B（生物膜的“三合板式”静态结构把膜结构描述成静止的、不变的，无法解释变形虫的变形运动。）13C（随着科学技术的不断发展和进步，人们才能更好地认识生命的本质。）14D（洋葱表皮细胞在03 g/mL 蔗糖溶液中会发生质壁分离现象，而在0 5 g/mL 蔗糖溶液中会因质壁分离失水过多而死亡。在1 mol/L 的 KNO3溶液中，由于K和 NO3能穿膜，故发生先

22、质壁分离后自动复原现象，由于 K和 NO3进入细胞内，细胞液浓度增大，因此滴加清水后，体积稍增大。放入1 mol/L 醋酸中会杀死细胞。 ）15C（人们试图模拟生物膜的选择透过性的特点，滤去海水中的盐分，对海水进行淡化处理，有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧，对污水进行处理。从生物膜的结构与功能的角度，研究农作物抗寒、抗旱、耐盐的机理寻找改善农作物品质的新途径。在医学上，利用人工合成的膜材料，代替病变的器官行使正常的生理功能，而不是合成人体的病变器官。还可以利用膜把酶、抗体、核酸等生物大分子包裹起来，运输到患病部位起作用，由此可以诊断、治疗疾病，改变细胞的遗传特性。）二、 16 （1）小于原生质层1、3、5（ 2）等于（3）不能鳞片叶表皮细胞高度分化不能分裂17 （1）渗出变大（2）不变2mol ?L1蔗糖溶液清水或低于细胞液浓度的其他溶液中（3）乙二醇变大（4）大液泡精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 13 页