2024_2025学年高中生物第四章细胞的物质输入和输出第1节物质跨膜运输的实例教案新人教版必修1.doc

PAGE

3-

第1节物质跨膜运输的实例

【学海导航】

1.学问与技能目标

学生能举例说出细胞膜是选择透过性膜；尝试提出问题，作出假设，进行关于植物细胞吸水和失水的试验设计和操作。

2.过程与方法目标

由“问题探讨”入手，从“扩散”迁移到“渗透”，理解动物细胞的吸水和失水；通过探究试验了解植物细胞的吸水和失水；依据资料分析了解其他物质跨膜运输的状况而获得总体结论。

3.情感与价值观目标

尝试提出问题，作出假设，感受科学的严谨性；设计植物细胞吸水和失水的试验，体验探究的乐趣。

【课堂实录】

（导入）前面我们学习了细胞的基本结构，知道细胞是一个开放的系统，每时每刻都与环境进行着物质的交换。物质的进入必须要经过细胞的边界——细胞膜，那么物质是怎么通过细胞膜而进出的呢？从这一节课起先我们就开学习第４章细胞的物质输入和输出。

首先我们这一节课先了解一下物质跨膜动输的现象和实例：第一节物质跨膜运输的实例

（新课）我们先来分析一个渗透现象的试验：（课件演示）

1.渗透装置：烧杯、长颈漏斗、玻璃纸（重点讲特点）；漏斗内是蔗糖、烧杯内是清水。

2.课件演示现象

3.依据课件显示，分析上升的缘由：水总是由低浓度向高浓度流淌，单位时间内，由烧杯进入漏斗内的水分子比由漏斗出来的水分子多，所以液面上升（强调水分子流淌的状况）。

4.分析假如烧杯内是蔗糖浓液，漏斗内是清水，或者都是蔗糖溶液液面的改变。

5.分析把半透膜换成不透膜或换成全透膜液面的改变。

6.总结渗透作用的条件：必需具有半透膜；半透膜的两侧必需有浓度差。

（过渡）下面我们就来分析水是怎样进出细胞的。

一、细胞的吸水和失水

1.动物细胞的吸水和失水（以哺乳动物的红细胞为例）

外界溶液浓度＜细胞质的浓度时细胞吸水细胞膨胀甚至裂开

外界溶液浓度＞细胞质的浓度时细胞失水细胞皱缩

外界溶液浓度＝细胞质的浓度时水分进出细胞处于动态平衡细胞形态不变

结论：动物细胞也可以发生渗透作用吸水或失水。

2.植物细胞的吸水和失水（可以以根毛细胞为例）

首先区分动植细胞的结构区分，并指出植物细胞的原生质层结构（课件显示）

（过渡）植物的原生质层是不是相当于半透膜，植物细胞能不能透过原生质层进行渗透作用呢？下面我探讨植物细胞的吸水和失水。

指出探究试验步骤。引导学生提出探究的问题并对问题作出假设，可参考案例进行设计试验。

指导学生做学生试验，并对试验结果进行分析。

中心液泡大小

原生质层的位置

细胞大小

蔗糖溶液

变小

原生质层脱离原业位置

基本不变

清水

渐渐复原原来大小

原生质层复原原来位置

基本不变

现象：

正常细胞质壁分别（失水时）质壁分别的复原（吸水时）。

结论：植物细胞也可以渗透作用吸水或失水，原生质层相当于一层半透膜。

学问点分析：

⑴质壁分别和复原的缘由：内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性；外因是细胞液与外界溶液具有浓度差。

⑵分析图中质壁分别的细胞中细胞壁与细胞膜之间的空隙中的液体是什么？

蔗糖溶液

蔗糖溶液

⑶细胞发生质壁分别或复原的条件：必需是有大液泡（成熟）的植物细胞；必需是活细胞。

⑷分析某些物质的质壁分别自动复原现象（如硝酸钾溶液、尿素溶液、乙二醇溶液等）缘由是溶质分子可以通过主动运输或自由扩散方式进入细胞液。

二、物质跨膜运输的其他实例

细胞的吸水和失水是水分子顺着相对含量的梯度跨膜运输的过程。其他物质的跨膜运输是怎样的呢？

学生自学Ｐ63资料分析并探讨思索题。

由资料分析可以看出：同一种生物对不同离子的汲取量是不同的；不同生物对同一种离子的汲取量也有差别；有的物质是顺着含量梯度运输，还有的可以逆着浓度梯度运输。即动植物对离子的汲取具有选择性，这是由细胞膜的特性来确定的。

提出细胞膜是一层选择透过性膜，强调含义及意义。

区分选择透过性膜与半透膜：相同点是都可以使小分子通过而大分子不能通过，不同的是选择透过性膜对小分子有选择性，必需是选择通过的小分子才能通过。打个比方：半透膜相当于一个筛子，而细胞膜相当于在筛子的每个网眼上安放一个限制器。

（总结）这节课我们了解了物质跨膜运输的一些实例，首先我们学习了水分进出细胞的实例，动植物细胞具备进行渗透作用条件即半透膜和浓度差，因而可以通过渗透作用失水或吸水，成熟的植物细胞在吸水或失水时还会出现质壁分别及复原现象，又通过其他物质跨膜动输的实例使我们知道细胞对物质的动输具有选择性，即细胞膜是一种选择透过性膜，这是细胞膜的功能特性，正是因为细胞膜的选择透过性，才使得细胞可以主动地选择汲取或排出养分物质或废物，满意细胞对物质代谢的须要。