细胞膜的物质运输功能教学参考
生物高中必修1第四章第三节参考资料
第3节物质跨膜运输的方式教学参考资料一、教学目标1.说明物质进出细胞的方式。
2.进行图表数据的解读。
二、教学重点和难点1.教学重点物质进出细胞的方式。
2.教学难点主动运输。
三、教学策略建议使用1课时。
本节教学建议采用讲授与讨论相结合的方法,基本思路可以确定为:展示现象→提出问题→解释原理→总结概念。
1.介绍物理上的扩散现象,得出扩散的概念;让学生分析水分子进出细胞是不是与上述扩散相似,再列举氧和二氧化碳进出细胞的现象,总结出自由扩散的概念。
2.呈现“问题探讨”中的实验现象,提出“葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层,却能通过细胞膜,这是为什么?”这一问题,让学生尝试作出解释,再指出载体蛋白的作用,总结协助扩散的概念。
3.列举物质逆浓度梯度跨膜运输的现象,提出这些物质为什么能够逆浓度梯度运输的问题,进行解释,总结主动运输的概念(被动运输的概念也可在此对比总结),说明主动运输的意义。
最后可让学生列表总结不同运输方式的特点。
教学中还应注意以下几点。
1.注意培养学生提出问题的能力,比如“问题探讨”中第3道讨论题,应该充分重视。
第1节“物质跨膜运输的其他实例”中已说明Ca2+、Mg2+能跨膜运输,而本节“问题探讨”中的实验结果显示这两种离子不能通过脂双层,学生可以就此提出问题。
2.可以采用比喻或类比的方法,以便于学生理解,如“逆水行舟”等。
3.注意培养学生解读图表数据的能力。
4.注意联系生活实际,让学生理解研究物质跨膜运输的意义。
四、答案和提示(一)问题探讨1.从图上可以看出,氧气、二氧化碳、氮气、苯等小分子(苯还是脂溶性的)很容易通过合成的脂双层;水、甘油、乙醇等较小的分子也可以通过;氨基酸、葡萄糖等较大的有机分子和带电荷的离子则不能通过合成的脂双层。
2.提示:葡萄糖不能通过人工合成的无蛋白的脂双层,但小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖,推测小肠上皮细胞的细胞膜上有能够转运葡萄糖的蛋白质。
3.提示:通过观察此图还可联想并提出,细胞需要的离子是否也通过细胞膜上的蛋白质来运输等问题。
“细胞膜结构和功能”的教学设计
“细胞膜结构和功能”的教学设计一、本文概述本文旨在探讨“细胞膜结构和功能”的教学设计,通过精心组织的教学内容和方法,帮助学生深入理解细胞膜的基本结构和功能,以及其在细胞生命活动中的重要性。
细胞膜作为细胞的基本结构之一,对细胞的内外环境起着重要的调控作用,对于理解细胞的物质交换、信息传递和能量转换等生命活动具有重要意义。
本文将从教学目标、教学内容、教学方法和手段、教学评价等方面进行详细阐述,构建一个系统完整的教学设计框架。
通过实例分析和实践操作,使学生能够掌握细胞膜的基本结构和功能,培养其观察、分析和解决问题的能力,激发其对生物学知识的兴趣和热爱。
同时,本文还将关注学生的学习需求和认知特点,注重启发式、探究式和互动式的教学方式,让学生在积极参与和主动思考的过程中,加深对细胞膜结构和功能的理解,培养其科学探究能力和创新精神。
二、细胞膜的结构磷脂双分子层:细胞膜的基本骨架,由磷脂分子组成。
磷脂分子具有一个亲水的头部和两个疏水的尾部,在水溶液中能够自动形成双层结构,亲水头部朝外,疏水尾部朝内。
蛋白质:细胞膜上分布着各种各样的蛋白质分子,它们具有多种功能,如参与物质运输、细胞识别等。
糖类:一些糖类分子可以与蛋白质或脂质结合形成糖蛋白或糖脂,这些糖类结构与细胞识别和细胞间相互作用有关。
流动性:细胞膜上的脂质和蛋白质分子都是可以运动的,这种流动性使得细胞膜能够进行各种生理活动。
选择透过性:细胞膜允许某些物质通过而阻止其他物质通过,这种特性对于维持细胞内部环境的稳定性至关重要。
不对称性:细胞膜的内外两侧在组成和结构上存在差异,这种不对称性与其功能密切相关。
通过学习细胞膜的结构,学生能够理解细胞膜在细胞生命活动中的重要作用,并为进一步学习物质的跨膜运输等内容打下基础。
三、细胞膜的功能情感目标从微观角度理解生命现象,培养学生的科学探究意识以及引发学生对生命奥妙的进一步探索。
教学难点理解细胞膜控制物质进出细胞的功能以及细胞间信息交流的过程。
物质跨膜运输的方式说课稿-说课稿
物质跨膜运输的方式说课稿-说课稿引言概述:物质跨膜运输是细胞内重要的生物学过程,它涉及到各种物质在细胞膜上的运输和转运。
本文将从不同的角度探讨物质跨膜运输的方式,包括主动运输和被动运输等。
一、主动运输1.1 利用离子泵进行跨膜运输:离子泵是一种蛋白质通道,能够将离子从低浓度区域转运到高浓度区域。
这种方式需要消耗能量,通常是通过ATP酶的水解来提供能量。
1.2 利用载体蛋白进行跨膜运输:载体蛋白是一种膜蛋白,能够在细胞膜上形成通道,将特定的物质从一个区域转运到另一个区域。
这种方式也需要能量的消耗。
1.3 利用囊泡运输进行跨膜运输:囊泡是一种细胞器,能够将物质包裹在内部,然后通过融合或分裂的方式将物质从一个区域转运到另一个区域。
二、被动运输2.1 扩散运输:扩散是一种 passively 的运输方式,物质会从高浓度区域向低浓度区域自发移动,直到达到平衡状态。
这种运输方式不需要能量的消耗。
2.2 水通道蛋白介导的运输:水通道蛋白是一种特殊的膜蛋白,能够形成通道,促进水分子的跨膜运输。
这种方式也是 passively 的运输方式。
2.3 离子通道介导的运输:离子通道是一种膜蛋白,能够形成通道,促进离子的跨膜运输。
这种方式也是 passively 的运输方式。
三、细胞内物质运输的调控3.1 调控蛋白的表达水平:细胞可以通过调控特定蛋白的表达水平来控制物质跨膜运输的速率和方向。
3.2 细胞内信号传导通路的调节:细胞内的信号传导通路可以影响细胞膜上的蛋白通道的活性,从而调节物质的跨膜运输。
3.3 环境因素的影响:环境因素如温度、pH值等也可以影响细胞膜上蛋白通道的活性,进而影响物质的跨膜运输。
四、物质跨膜运输在生物体内的重要性4.1 营养物质的吸收:通过物质跨膜运输,生物体可以吸收到必需的营养物质,维持生命活动的正常进行。
4.2 毒物的排出:物质跨膜运输也可以帮助生物体将代谢产物和毒物排出体外,维持内环境的稳定。
高职护理专业《生理学》课程标准
陕西国际商贸学院生理学课程标准一、课程基本信息二、课程的性质与任务及设置目的(一)课程性质与任务生理学是护理专业一门重要的专业基础课程。
本课程重点介绍人体的各种生命现象、生理功能的特点、发生机制、机体内外环境对生理功能的影响。
通过该课程的学习,不但为学生提供较为系统的人体生理学知识和技能,而且还能了解一定的生理学新成就和新进展。
通过理论课和实验课教学使学生掌握人体的基本生理功能,掌握循环、呼吸、消化、泌尿、神经、内分泌等各主要系统的生理活动的规律、生理特点、神经、体液调节的机制等基本理论、基本知识;了解和掌握人体生理学基本的实验手段、实验操作、研究方法。
关注生理学的最新研究进展。
(二)前后续课程的安排本课程以人体解剖学、高中生物学课程的学习为基础,也为进一步学习生物化学、药理学、微生物免疫学、护理学基础、内科护理、外科护理、妇科护理、儿科护理、内科护理等后续课程提供坚实的基础。
三、课程目标(一)总体目标通过学习人体生理学,掌握正常人体生命活动及其规律,神经调节、体液调节及自身调节对生理功能的影响和控制原理等。
通过对本门课程的学习,使学生掌握人体生理学实验的基本实验技能,具备科学思维能力、严谨的科学态度和一定的创新精神;培养良好的敬业精神和职业道德,为其它后续课程的学习及今后的发展打好基础。
(二)具体目标四、教学内容、基本要求与学时分配(一)课程教学内容第一章绪论(2学时)教学目的与要求:1.掌握兴奋性、内环境、反馈、负反馈的概念;2.熟悉机体功能活动的调节方式与特点;3.了解生命活动的基本特征。
教学内容:1.生理学的研究任务、方法和水平;2.生命活动的基本特征;3.机体的内环境及稳态;4.人体生理功能的调节。
重点:兴奋性、阈值、机体的内环境和稳态的概念,人体生理功能的调节和自动控制的基本概念。
难点:人体功能调节的控制系统。
教学建议:重点介绍兴奋性、内环境、反馈、负反馈的概念,机体功能活动的调节方式与特点。
高中生物《细胞膜的结构和功能》公开课优秀教学设计
《细胞膜的结构和功能》教学设计一、设计思路本设计的最大特色在于,从科研情境出发,由老师提供证据,由学生通过建构模型的方式,形成对细胞膜的流动镶嵌模型的理解:并运用该模型尝试解决新情境中的问题。
让学生有更充分的机会主动参与课堂实践,努力体现新课标目标导向下对课程的学习要求以及对学科核心素养的培养。
二、教学分析1、教材分析本课内容主要包括对细胞膜结构的探索历程以及流动镶嵌模型的基本内容两方面。
由于之前的课程已对细胞膜的功能和成分作了介绍,因而本课的重点落在了细胞膜结构的阐明和理解上。
充分利用课本科学史素材及补充材料,让学生体验科学研究、模型建构的过程,逐步引导学生形成提出假说并修正完善的科学思维方法,体现了目标导向下对学生生物学科核心素养的切实培养。
本课的教学重点是:细胞膜流动镶嵌模型的建构,以及形成对其基本内容的理解。
本课的教学难点是:对模型的评价和修正完善:对流动镶嵌模型的理解及迁移运用。
2、学情分析在知识方面,学生已有关于细胞膜功能和成分的初步认识,也对物质的相似相溶、变形虫运动等现象有了基本了解,这将有利于本课学习活动的开展。
在能力方面,高一学生自主学习、主动思考的能力尚待培养,需要在教学过程中有意识地将其置于主体地位,调动其学习和思考的积极性:学生科学探究、模型建构经验相对不足,批判性思维亦处于发展阶段,这就要求在教学中应给予学生更多的机会完整体验模型建构过程,并逐步培养其逻辑思考、分析问题及表述观点的能力。
三、教学目标1、通过模型建构,理解细胞膜流动镶嵌模型的基本内容(生命观念)。
2、在模型建构过程中,学会提出假说,运用“结构与功能相适应”的观点评价、修正模型(生命观念、科学思维)。
3、能够运用流动镶嵌模型尝试解决科研或现实生活中的问题(科学探究、社会责任)。
4、认同科学发展是建立在众多科学家共同探索、以及技术进步的基础之上的(社会责任)。
四、教学策略教学策略:创设科学研究的情境,由教师提供相应证据,学生以小组为单位进行模型构建,通过小组活动进行模型评价和修正;并在新情境中尝试运用模型。
细胞膜的结构和功能【教学设计】
新人教版高中生物必修一第三章第1节《细胞膜的结构和功能》教学设计预习案3.1 细胞膜的结构和功能班级:_______ 姓名:________ 日期:________ 【学习目标】1、说出细胞膜作为系统的边界所具有的功能。
2、概述流动镶嵌模型的主要内容。
3、分析对细胞膜成分与结构的探索历程,认同科学理论的形成是一个科学精神、科学思维和技术手段结合下不断修正与完善的过程。
【自主学习】问题1:细胞膜具有哪些功能?问题2:细胞膜将细胞与外界环境分隔开,使细胞成为一个相对独立的系统,对进化有什么意义?对细胞有什么作用?问题3:鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。
用它染色时,死的动物细胞会被染成蓝色,而活的动物细胞不着色。
为什么活细胞不能被染色,而死细胞能被染色?这说明细胞膜具有什么功能?问题4:活细胞的细胞膜对物质进入细胞具有控制作用,这种控制是绝对的吗?举例说明。
问题5:归纳细胞间信息交流的方式。
问题6:画出磷脂分子的结构简图,画出其在水-空气界面的分布状态。
问题7:从洋葱表皮细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺展成的单分子层面积都恰好为细胞表面积的2倍吗?哪些细胞具有这样的特点?为什么?问题8:细胞膜包含哪些成分?膜蛋白与细胞膜的功能有什么关系?问题9:流动镶嵌模型的主要内容是什么?问题10:什么是糖被?分布于哪里,有什么功能?问题11:简述细胞膜的结构特性和功能特性及影响因素。
练习案【思维导图】【巩固练习】1.细胞作为一个基本的生命系统,它的边界是细胞膜。
细胞膜将细胞与外界环境分隔开的作用不包括()A.保障了细胞内部环境的相对稳定B.将生命物质与外界环境分隔开C.使细胞成为相对独立的系统D.使细胞内物质不能流失到细胞外,细胞外物质不能进入细胞内2.细胞间信息交流的方式多种多样。
下列不是细胞间信息交流方式的是() A.细胞分泌的激素通过血液运输将信息传递给靶细胞B.精子和卵细胞通过相互接触实现信息的传递C.细胞膜将细胞与外界环境分隔开D.高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接3.如图是细胞间的3种信息交流方式,请据图回答:(1)图A表示细胞分泌的化学物质,随①________到达全身各处,与靶细胞表面(2)图B表示通过相邻两细胞的________,使信息从一个细胞传递给另一个细胞,图中③表示___________________________。
中考生物教案细胞膜与物质运输
中考生物教案细胞膜与物质运输中等考试生物教案:细胞膜与物质运输引言:细胞是生命的基本单位,其各种功能的实现与细胞内部物质的运输密切相关。
细胞膜作为细胞的边界,不仅保护细胞内部结构,还起到控制物质进出的重要作用。
本教案将重点介绍细胞膜的结构和物质通过细胞膜的运输过程。
一、细胞膜的结构细胞膜是由磷脂双分子层构成的,其中包括磷脂分子和膜蛋白。
磷脂分子具有亲水的头部和疏水的尾部,因此排列成双分子层,头部朝向细胞外、细胞内,尾部相对靠拢。
这种结构使得细胞膜具有半透性,能够控制物质的进出。
二、物质通过细胞膜的运输方式1. 扩散扩散是一种无需能量消耗的物质运输方式。
通过细胞膜的磷脂双分子层,物质可以沿浓度梯度从高浓度区域向低浓度区域自由运动。
这种自发的运动方式可以使细胞内外的物质达到动态平衡。
2. 渗透渗透是指溶质通过半透膜进入溶剂的过程。
当细胞内外溶液浓度不同时,细胞膜可以起到选择性渗透的作用。
例如,当细胞外溶液浓度较高时,水会从细胞内部流向细胞外部,细胞会发生萎缩现象;而细胞外溶液浓度较低时,水会进入细胞内部,细胞会膨胀。
3. 主动运输主动运输是一种需要能量消耗的物质运输方式,常涉及到细胞膜上的蛋白通道和转运蛋白。
有两种主要的主动运输方式:主动转运和胞吞作用。
主动转运是指细胞膜上的转运蛋白通过能量的耗费,将物质从低浓度区域转运至高浓度区域。
这个过程与扩散运输相反。
胞吞作用是指细胞将大颗粒或大量溶质包围起来,形成泡状物质然后将其吞入细胞内部。
4. 动力学运输动力学运输是通过细胞膜上的纺锤体纤毛或细胞骨架运动来实现的。
纺锤体纤毛的摆动可以使周围液体产生流动,从而带动物质的运输。
细胞骨架是由细胞内的蛋白纤维组成的网状结构,可通过增加细胞膜的表面积来增加物质的运输。
三、细胞膜的功能细胞膜的功能多样,主要包括以下几个方面:1. 维持细胞的完整性和稳定性,起到保护细胞内部结构的作用;2. 控制物质的进出,维持细胞内外环境的稳定;3. 传递信息,细胞膜上的受体通过与外界分子的结合来传递信号;4. 参与细胞内外的相互作用,细胞膜上的受体和配体可以使细胞与周围细胞或环境发生相互作用。
“细胞的物质输入和输出”单元教学设计
“细胞的物质输入和输出”单元教学设计1. 本文概述在当今教育领域,生物学教学正逐渐从传统的知识传授向学生核心素养培养转变。
本文以“细胞的物质输入和输出”单元为例,探讨如何设计一个既能有效传授生物学知识,又能培养学生的科学素养、探究能力和批判性思维的教学方案。
本文首先分析了“细胞的物质输入和输出”单元的重要性和挑战,接着提出了一个以学生为中心、结合探究学习法和信息技术手段的教学设计框架。
该框架不仅关注生物学知识的系统性和连贯性,还强调通过实践操作、小组合作和问题解决来促进学生的深度学习。
本文讨论了该教学设计在实际应用中的可能挑战和解决方案,旨在为生物学教师提供一个实用的教学参考。
2. 教学内容概述“细胞的物质输入和输出”是生物学中的一个基础而关键的主题,它涉及到细胞如何与外部环境进行物质交换,从而维持细胞的正常功能和生命活动。
这个单元的教学内容包括细胞膜的结构和功能,以及细胞如何通过不同的机制,如扩散、主动运输和胞吞胞吐等方式,实现对营养物质的摄取和对代谢废物的排出。
这些内容对于理解细胞的基本生命活动、物质代谢和能量转换等方面具有至关重要的作用。
在本单元的教学中,我们将通过理论讲解、实验操作和互动讨论等多种方式,帮助学生深入理解细胞物质输入和输出的基本原理和机制。
我们将首先介绍细胞膜的结构和功能,包括膜蛋白的种类和作用,以及细胞膜如何控制物质的进出。
接着,我们将详细介绍细胞如何进行物质运输,包括不同类型的运输方式及其特点和适用条件。
我们还将通过实验操作,让学生亲身观察并理解细胞物质输入和输出的过程,培养他们的实验技能和科学探究能力。
通过本单元的学习,学生将能够全面理解细胞的物质输入和输出过程,掌握相关的生物学知识和技能,为后续学习细胞代谢、能量转换和细胞间通信等主题打下坚实的基础。
同时,他们也将逐渐建立起对生物学学科的兴趣和热爱,为未来的学术研究和职业发展奠定良好的基础。
3. 学生需求分析在设计“细胞的物质输入和输出”这一单元的教学时,对学生的需求分析至关重要。
物质跨膜运输的方式说课稿-说课稿
物质跨膜运输的方式说课稿-说课稿物质跨膜运输的方式说课稿引言概述:物质跨膜运输是细胞内外物质交换的重要过程,它涉及到细胞膜的通透性和特定的运输机制。
本文将从五个方面详细介绍物质跨膜运输的方式。
一、被动扩散1.1 浓度梯度驱动:物质自高浓度区向低浓度区扩散,不需要外部能量。
1.2 简单扩散:小分子物质通过细胞膜的脂双层直接扩散,如氧气、二氧化碳等。
1.3 依赖通道蛋白:通过细胞膜上的通道蛋白,如离子通道,实现特定物质的跨膜运输。
二、主动运输2.1 能量耗费:物质从低浓度区向高浓度区运输,需要外部能量。
2.2 载体蛋白介导:通过细胞膜上的载体蛋白,如载体蛋白和泵蛋白,实现特定物质的跨膜运输。
2.3 背逆转运:通过转运蛋白,在物质跨膜运输的过程中,同时运输其他物质。
三、囊泡运输3.1 胞吞作用:细胞通过细胞膜的膜囊将外部物质包裹进来,形成胞吞体,再将其运输到细胞内部。
3.2 胞吐作用:细胞通过融合胞吐体与细胞膜,将内部物质释放到细胞外。
3.3 胞吞作用与胞吐作用的调控:通过细胞信号传导和调节机制,控制胞吞作用和胞吐作用的发生。
四、细胞膜运输蛋白4.1 载体蛋白:通过与物质结合,实现物质的跨膜运输。
4.2 通道蛋白:形成通道,使特定物质能够通过细胞膜。
4.3 泵蛋白:耗费能量,将物质从低浓度区向高浓度区运输。
五、细胞外液环境调节5.1 渗透调节:细胞通过调节细胞内外液的渗透压,维持细胞内外液的平衡。
5.2 pH调节:细胞通过调节细胞内外液的pH值,维持细胞内外液的酸碱平衡。
5.3 离子浓度调节:细胞通过调节细胞内外液中的离子浓度,维持细胞内外液的离子平衡。
结论:物质跨膜运输的方式多种多样,根据物质的性质和细胞的需求,细胞可以选择不同的运输机制。
这些运输方式的正常进行对于维持细胞的正常功能和生存至关重要。
通过研究物质跨膜运输的方式,我们可以更好地理解细胞的生理功能和疾病的发生机制。
高中生物教学备课教案细胞学习中的重点与难点分析
高中生物教学备课教案细胞学习中的重点与难点分析高中生物教学备课教案:细胞学习中的重点与难点分析导言:在高中生物教学中,细胞学习是一个重要的内容模块。
细胞是生命的基本单位,对于学生理解生命现象和生物进化起着关键的作用。
然而,在细胞学习中,存在一些重点和难点,需要教师针对性地进行教学设计和知识解读。
本教案旨在分析高中生物细胞学习中的重点与难点,为教师提供参考和指导。
一、细胞的基本结构对于细胞的基本结构,学生需要掌握细胞膜、细胞质、细胞核等部分的组成和功能。
教师可以采用如下教学方法:1. 利用幻灯片或多媒体展示细胞的结构图,引导学生观察和分析不同部分的形态特征。
2. 引导学生进行实验操作,观察细胞实物或显微镜下的细胞结构。
3. 组织学生进行小组合作,通过讨论和总结的方式掌握细胞的基本结构。
此外,教师还需要重点强调细胞膜的选择性通透性和细胞核的遗传信息传递功能。
二、细胞的功能与代谢细胞的功能与代谢是学生理解细胞生命活动的关键。
教师可以采用以下教学策略:1. 引导学生学习细胞内的代谢过程,如蛋白质合成、物质运输等,通过模型或动画的展示,帮助学生理解细胞的功能。
2. 组织学生展开小组讨论,探究细胞在不同环境下的适应性与调节机制。
3. 结合生物实验,引导学生观察和分析细胞的代谢反应,加深对细胞功能的理解。
重点解释细胞呼吸和光合作用的原理,帮助学生理解能量的转化与传递。
三、细胞分裂与遗传细胞分裂与遗传是高中生物学习的难点之一。
教师可以使用以下方法来讲解:1. 利用动画或视频演示细胞分裂的过程,帮助学生理解有丝分裂与减数分裂的区别与联系。
2. 引导学生学习遗传物质的特点和基本遗传规律,如孟德尔遗传规律和遗传交叉等。
3. 利用遗传学实验,让学生亲自参与实验操作,加深对细胞分裂与遗传的认识。
重点解释染色体的结构与数目的关系,掌握性染色体与常染色体的区别。
四、细胞的多样性与演化细胞的多样性与演化是高中生物学习中的拓展内容,需要教师引导学生探究和思考。
《细胞生物学》课程教学大纲
《细胞生物学》课程教学大纲(Cell Biology)课程编号:1922011(1923011)课程类别:学科基础课(专业课)适用专业:生物技术、生物科学、生物科学(师范)、生物工程先修课程:动物生物学、植物生物学、生物化学后续课程:分子生物学、发育生物学、细胞工程、基因工程总学分:3.5 其中实验学分:1总学时:72 (其中理论40学时、实验32学时)教学目的和要求:细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学,是生命科学的四大基础学科之一,它在不同层次(显微、亚显微与分子水平)上以研究细胞结构与功能,细胞增殖、分化、衰老与凋亡,细胞信号传递,真核细胞基因表达与调控,细胞起源与进化等为主要内容。
通过本课程的学习,使学生了解和掌握细胞的结构与功能,阐明细胞生命活动的基本规律,并为细胞的生命活动提供理论基础,为今后从事该领域及其相关领域的科学研究提供必要的基础。
教学内容与学时安排结论(1学时)一、课程介绍与要求二、细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科三、细胞生物学的主要研究内容四、当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域本章重点:细胞生物学的主要研究内容。
难点:细胞生物学研究的总趋势与重点领域。
教学基本要求:了解当前细胞生物学研究的总趋势,理解细胞生物学是生命科学的重要基础课,掌握细胞生物学的主要研究内容。
第一章细胞概述(3学时)第一节细胞的发现及细胞学说的创立一、细胞的发现二、细胞学说的创立三、细胞学理论对细胞学发展的推动作用第二节细胞的共性一、细胞结构的共性二、细胞功能的共性三、细胞的形态四、细胞的大小及体积的恒定五、细胞及细胞器的计量单位第三节细胞的分子基础一、细胞中的水二、无机盐三、有机小分子四、生物分子及其功能五、细胞结构体系的组装第四节细胞的类型和结构体系一、原核细胞二、真核细胞的两种主要类型:动物细胞和植物细胞三、真核细胞的结构体系四、真核细胞与原核细胞的比较第五节病毒:非细胞的生命体一、病毒是比细胞更小的生命体二、病毒只能在细胞中增殖三、冠状病毒与SARS第六节细胞生命的进化一、细胞生命的起源二、真核细胞的起源三、从单细胞向多细胞进化本章重点:细胞学说的内容;细胞的共性;细胞的类型和结构体系;细胞生命的进化。
人教新教材“细胞膜的结构和功能”教学参考
人教新教材“细胞膜的结构和功能”教学参考一.本章思维导图二.教材旁栏问题和练习及答案问题探讨鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。
用它染色时,死细胞会被染成蓝色,而活细胞不会着色。
讨论1.为什么活细胞不能被染色,而死细胞能被染色?【答案】活细胞的细胞膜具有选择透过性,染料台盼蓝是细胞不需要的物质,不易通过细胞膜,因此活细胞不被染色。
死细胞的细胞膜失去控制物质出入细胞的功能,台盼蓝能通过细胞膜进入细胞,死细胞能被染成蓝色。
2.据此推测,细胞膜作为细胞的边界,应该具有什么功能?【答案】细胞膜作为细胞的边界,具有控制物质进出细胞的功能。
思考•讨论1. 最初对细胞膜成分的认识,是通过对现象的推理分析,还是通过对膜成分的提取与检测?【答案】最初对细胞膜成分的认识,是通过对现象的推理分析得出的。
2.根据磷脂分子的特点解释,为什么磷脂在空气一水界面上铺展成单分子层?科学家是如何推导出“脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层”这一结论的?【答案】因为磷脂分子的“头部”亲水,尾部疏水,所以在水-空气的界面上磷脂分子是“头部”向下与水面接触,“尾部”则朝向空气的一面。
科学家因测得从红细胞中提取的脂质,铺成单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍,才得出膜中的脂质必然排列为连续的两层这一结论。
3.磷脂分子在水中能自发地形成双分子层,你如何解释这一现象?由此,你能否就细胞膜是由磷脂双分子层构成的原因作出分析?【答案】由于磷脂分子有亲水的“头部”和疏水的“尾部”,在水溶液中,朝向水的是“头部”,“尾部”受水的排斥。
当磷脂分子的内外两侧均是水环境时,磷脂分子的“尾部”相对排列在内侧,“头部”则分别朝向两侧水的环境,形成磷脂双分子层。
细胞的内外环境都是水溶液,所以细胞膜磷脂分子的“头部”向着膜的内外两侧而“尾部”相对排在内侧,形成磷脂双分子层。
4.如果将磷脂分子置于水-苯的混合溶剂中,磷脂分子将会如何分布?【答案】如果将磷脂分子置于水-苯的混合溶剂中,磷脂的“头部”将与水接触,“尾部”与苯接触,磷脂分子分布成单层。
物质跨膜运输的方式说课稿3篇
物质跨膜运输的方式说课稿3篇作为一名无私奉献的老师,总不可避免地需要编写说课稿,通过说课稿可以很好地改正讲课缺点。
说课稿应该怎么写呢?下面是小编帮大家整理的物质跨膜运输的方式说课稿,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
物质跨膜运输的方式说课稿1各位评委老师,上午好。
我说的课是高中生物必修一第四章第三节《物质跨膜运输的方式》。
我将从教材分析处理、教法学法教学手段、教学过程三大方面说明。
一、教材分析和处理教材的地位和作用本章是介绍细胞的物质输入和输出,第三章已经介绍了细胞膜的化学组成和结构及大致功能,第四章前两节已学习了生物膜的结构模型和物质跨膜运输实例。
本节着重介绍细胞膜控制物质进出这一重要功能,包括小分子或离子进出细胞的方式和大分子物质进出细胞的方式。
通过对几种跨膜运输方式的探究,并运用数学坐标图来表达三种方式的规律和特征,可以培养学生对图表数据的解读能力,即信息解读和知识迁移转化的能力。
2。
教学目标依据课程标准结合本教材的特点,确定如下目标:知识目标:说明物质进出细胞的方式能力目标:培养学生信息解读和知识迁移转化的能力情感目标:通过对生命现象的阐释,体会生命的物质性,养成合作学习的意识,培养严谨的科学精神。
3.重难点重点就是物质跨膜运输的三种方式,其中两种被动运输方式,学生已有扩散和渗透的知识基础,较易理解。
难点是主动运输。
4。
教材处理学生学过呼吸运动中肺换气、肺部气体交换,已有对物质交换的了解。
通过对前几章的学习,学生已经具备了细胞膜的结构、水分跨膜运输实例的基础,掌握了蛋白质多样性的知识,同时具备了一定的认知能力。
但学生对跨膜运输方式还停留在感性认识层次。
本节依次讲解被动运输方式、主动运输方式及意义。
二、教法、学法、教学手段教法:采用教师主导,学生自主,合作和交流讨论相结合的方法。
总体思路为:展示现象→ 提出问题→ 解释原理→总结概念,使学生综合运用到课程标准所提到的"观察,描述,比较,概括,分析,解读图表"等技能,并配以多媒体辅助教学。
高中生物必修1教案:第4单元 细胞的物质输出和输入
第四章细胞的物质输出和输入第1节物质跨膜运输的实例一、教学目标:知识方面:举例说出细胞膜是选择透过性膜能力方面:1、尝试提出问题,做出假设,对探究活动进行设计2、进行关于职务细胞吸水和失水的实验设计和操作二、教学重点、难点及解决方法1、教学重点:举例说出细胞膜是选择透过性膜,相当于半透膜。
解决方法:(1)通过渗透作用的演示实验,组织引导学生分析渗透现象。
归纳总结渗透作用的概念、条件、原理、结果,指出半透膜的特性。
(2)通过分析水分进出红细胞的状况,总结出细胞膜相当于半透膜。
2、教学难点:尝试提出问题,作出假设。
解决方法:(1)通过名人名言使学生认识到提出问题的重要性。
爱因斯坦曾说过,“提出一个问题比解决一个问题更重要。
”(2)充分利用学生已有的知识和生活经验,引导学生对有关知识现象深入思考,提出相关问题,开展合作学习,利用小组活动讨论确定有价值的问题。
三、教学用具:ppt、实验材料四、课时安排:2课时五、教学方法:直观教学法、讲述法、启示法、演示法自学讨论法六、教学程序引言:细胞是一个开放的系统,每时每刻与环境进行着物质的交换,物质的进进出出都要细胞的边界——细胞膜。
这一节课我们共同来探究水分进出细胞的情况。
首先我们来探究渗透现象。
第1课时(一)、渗透现象[问题探讨]:演示“渗透作用实验”——介绍实验装置,指导观察实验结果。
在屏幕上打出渗透现象示意图提问:⑴漏斗管内的液面为什么会升高?⑵如果用一层纱布代替玻璃纸,漏斗管内的液面还会升高吗?⑶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?学生讨论总结。
教师归纳讲述:⑴半透膜的特性:水分子等小分子可以通过,蔗糖等大分子则不能通过。
⑵渗透作用的概念:渗透作用是指水分子或其它溶剂分子通过半透膜的扩散。
⑶发生渗透作用的条件:一是具有半透膜,二是半透膜两侧的溶液有浓度差。
⑷原理:当溶液浓度A>B时,水分子就通过半透膜由B流向A;当溶液浓度A<B时,水分子就通过半透膜由A流向B;当溶液浓度A=B时,则处于动态平衡。
基于课程思政理念的“细胞膜的结构和功能”教学设计
-086-2023年第26期(总第366期)教学课程思政是实现立德树人的重要途径,是现代化教育的发展要求。
曹文泽指出应全面把握和推进思想政治教育,开展课程思政建设,促进各类各科课程与思想政治教育融合,挖掘和丰富各类课程的思想政治元素[1]。
陆道坤认为课程思政应该将思想政治元素融入课堂教学的各个环节和内容中,潜移默化地影响学生的世界观、人生观和价值观,并与思想政治课共同完成新时代新课程的育人要求[2]。
人教版高中生物学新教材指向学科核心素养培养,其中蕴含家国情怀、爱国主义、社会责任等多种丰富的思想政治元素,是课程思政的重要载体。
然而,有部分教师缺乏课程思政意识,在教学中只注重传授知识,忽视课堂思政教育,或者认为思政教育仅是思想政治课程老师的事。
对此,本文以“细胞膜的结构和功能”为例,探讨挖掘高中生物学课程思政元素,推进课程思政建设的有效路径。
一、教材分析“细胞膜的结构和功能”是人教版高中生物学新教材必修一第三章《细胞的基本结构》第一节的内容,该节内容要求学生从分子水平上认识细胞膜的结构和功能,包括细胞膜的功能、对细胞膜成分和结构的探索以及流动镶嵌模型的基本内容等教学知识点[3]。
与旧教材不同,新教材删减了体验制备细胞膜方法的实验,并将旧教材中第四章第二节生物膜的流动镶嵌模型内容编排在这节,同时增加了探索细胞膜成分和结构的科学史内容。
本课首先以“问题探讨”引导学生推测细胞膜的功能[4]。
接着以文字和插图展示细胞膜的三个功能,再通过“思考·讨论:对细胞膜成分的探索”这一科学史内容,加上相应的插图和问题串引出细胞膜的组成成分,并讲述科学家研究发现细胞膜结构的历程,补充“提出假说”的科学方法。
最后展示流动镶嵌模型的基本内容。
本节课的教学重点是“细胞膜的结构及功能”“细胞膜的成分”“流动镶嵌模型”;难点是“细胞膜的功能”。
本节的教学为后面的水分代谢、矿质代谢、免疫以及生物膜系统和跨膜运输等内容教学奠定了基础。
4.1 被动运输 教学设计
《被动运输(第一课时)》教学设计抚宁一中李雪一、教材分析“被动运输”是生物新人教必修一第4章“细胞的物质输入和输出”的第一节内容。
本节课的教学内容是在学习了细胞结构的基础上进行的,主要包括动物细胞的吸水和失水、植物细胞的吸水和失水、质壁分离及其复原实验、自由扩散和协助扩散等内容,这有利于学生巩固前面所学的知识,又能为学生学习后面的主动运输作好铺垫,在教材中起着承上启下的桥梁作用。
二、学情分析1、知识基础:在本章前两节中,学生已经学习了细胞膜的组成、功能以及物质跨膜运输的一些实例,但还未对物质跨膜运输的原理进行学习。
本节内容就是系统的学习物质跨膜运输的方式之一——被动运输,学生对其中涉及的渗透作用的现象有所了解,但对其原理的理解有一定的难度。
2、认知能力:高中生已达到一定分析处理问题的水平。
三、教学目标⑴知识目标:1、说出动、植物细胞失水与吸水的相应细胞结构。
(生命观念)2、理解渗透现象的原理及其发生的条件,并能用此现象解释动植物细胞的失水与吸水。
(科学思维)⑵能力目标:设计探究实验,探究植物的原生质是否为一层半透膜,了解探究实验的一般操作步骤。
(科学探究)⑶情感态度价值观目标:能利用渗透现象的原理解释生活的实际现象,如烧苗、生理盐水的作用等。
(社会责任)四、教学重点1、渗透现象的原理2、动物细胞的吸水和失水3、设计探究实验五、教学难点1、渗透现象原理的理解2、探究植物细胞的吸水和失水六、教学流程七、板书设计八、教学反思本教学设计为“被动运输”的第一课时。
本节的重点是探讨渗透现象的原理,分析水进出动物细胞的原理,设计实验探究植物细胞的吸水和失水。
为第二课时完成相关探究实验、分析实验现象和被动运输的学习打下基础。
本节课,通过探讨渗透装置引入新课,通过问题的层层递进,引出渗透作用发生的两个条件;以哺乳动物成熟红细胞会吸水涨破为切入点,探讨动物细胞渗透吸水和失水发生的条件;再完成实验设计,探究植物细胞的吸水和失水,同时掌握探究实验设计的一般方法。
《第1节 细胞膜的结构和功能》作业设计方案
《细胞膜的结构和功能》作业设计方案(第一课时)一、作业目标:1. 学生对细胞膜的结构和功能有更深入的理解;2. 培养学生的实验操作能力和数据分析能力;3. 提高学生分析问题和解决问题的能力。
二、作业内容:1. 实验设计:学生以小组为单位,设计一个实验来探究细胞膜的组成成分。
实验步骤如下:(1)准备细胞膜提取液、荧光染料、小鼠细胞样本;(2)将细胞膜提取液与荧光染料混合,观察细胞膜的荧光反应;(3)记录荧光反应结果,分析细胞膜的组成成分。
2. 报告撰写:根据实验结果,学生需撰写一份实验报告,内容包括实验目的、实验步骤、实验结果分析、结论等。
报告需清晰、准确、逻辑性强。
3. 知识应用:学生需结合生活实际,列举细胞膜在人体生命活动中的作用,并分析细胞膜结构与功能的关系。
三、作业要求:1. 实验需按照步骤进行,确保数据的准确性;2. 报告需真实反映实验结果,并严格按照格式撰写;3. 学生需独立完成作业,如遇到问题,可与同学讨论,但不得抄袭;4. 提交作业时,需附上实验所用到的所有材料和试剂的清单,以便教师检查。
四、作业评价:1. 实验设计是否科学合理,是否能够准确反映细胞膜的组成成分;2. 报告的撰写是否清晰、准确、逻辑性强,是否符合格式要求;3. 学生能否结合生活实际,分析细胞膜结构与功能的关系;4. 学生在完成作业过程中是否积极思考、讨论,团队协作能力如何。
五、作业反馈:1. 在批改学生作业过程中,我会将典型问题收集起来,制作成PPT在课堂上进行讲解,帮助学生更好地理解细胞膜的结构和功能;2. 对完成作业优秀的学生给予表扬和鼓励,激励大家积极学习生物知识;3. 对于作业中存在的问题,我会及时与学生沟通,提供指导和帮助,帮助学生更好地理解细胞膜的结构和功能。
作业设计方案(第二课时)一、作业目标:1. 巩固学生对细胞膜结构和功能的基本理解;2. 培养学生的实验设计和操作能力,理解细胞膜的结构和功能与其分子组成的关系;3. 提高学生的分析、归纳和总结能力。
优秀教学课件推选物质跨膜运输的方式
说明这些物质是逆浓度 梯度跨膜运输进入细胞
为什么这些物质能逆浓度梯度跨膜运输进入细胞呢?
主动运输 —物质逆浓度梯度进出细胞的运输
-需要载体蛋白的协助,同时还需要 消耗细胞内化学反应所释放的能量。
人工合成 的脂双层
问题探讨参考答案:
1.从图上可以看出,氧气、二氧化碳、氮气、苯 (脂溶性的)等小分子很容易通过合成的脂双层; 水、甘油、乙醇等较小的分子也可以通过;氨基 酸、葡萄糖等较小的有机分子和带电荷的离子则不 能通过合成的脂双层。 2.葡萄糖不能通过人工合成的无蛋白的脂双层, 但小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖。 推测:小肠上皮细胞上有能转运葡萄糖的蛋白质。
2.丽藻细胞吸收各种离子的比例差别很大,这说明其 对离子的吸收具有__选__择__性____,起选择作用的物质 是__载_体__蛋__白_____,该过程需要消耗能量,说明选择 的过程是主__动__吸__收_(__主_ 动运输)
3.主动运输的基本条件是什么? 载体和能量
4.主动运输对生物有什么生理意义?
会。温度会影响分子运动的速率,影响化学反应 的速率,组成细胞膜的的分子的流动性也会降低, 呼吸作用释放能量的过程也会因有关酶的活性降 低而受到抑制,这些都会影响物质跨膜运输的速 率。
例3、下图代表某物质通过红细胞膜的示意图,请据
图回答:
主动运输
(1)这是何种运输方式?
,作出此判断
的理由是 需要载体的协助并消。耗能量,
A 2.下列说法中错误的是:( )
A.果脯在腌制中慢慢变甜,是细胞主动 吸收糖分的结果
B.水分子进出细胞是自由扩散 C.葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白的
人教新教材“ 主动运输与胞吞、胞吐”教学参考
人教新教材“主动运输与胞吞、胞吐”教学参考一.载体蛋白、通道蛋白等蛋白质构象、结构与功能载体蛋白是跨膜蛋白分子,能够与特定的分子,通常是一些小的有机分子,如葡萄糖、氨基酸、核苷酸或离子等结合,通过自身构象的变化,将与它结合的分子转移到膜的另一侧。
每一种膜都含有一套适合于特定功能的不同载体的蛋白,如线粒体内膜中具有输入丙酮酸和ADP以及输出ATP 的载体等。
通道蛋白横跨膜两侧,其分子中的多肽链折叠成通道,通道内带电荷并充满水,与所转运物质的结合较弱。
通道蛋白有所谓的“闸门”结构,可开可关。
当“闸门”开时,通道蛋白形成一条通道,能允许水、小的水溶性分子和特定的离子被动地通过;当“闸门”关时,就不允许这些分子通过,这就是构象开关的机制。
通道蛋白含有“感受器”,它“感受刺激”时,蛋白的构象改变,“闸门”开闭。
通道蛋白分为水通道和离子通道两种类型。
水通道又称为“水孔”,是一个高度特异性亲水通道,只允许水而不允许离子或其他小分子溶质通过。
水通道为连续开放的通道,由4个亚基组成四聚体,每个亚基都由6个跨膜α螺旋组成。
每个水孔蛋白亚基单独形成一个供水分子运动的中央孔,孔的直径稍大于水分子的直径,约9.28 nm,水孔长2nm。
水分子通过水通道从水势较高的地方向水势较低的地方扩散。
离子通道一般认为是细胞膜中由大分子组成的孔道,可被化学或电刺激等方式激活,从而控制离子通过细胞膜进行顺势流动,使带电荷的离子得以进行跨膜转运,是神经、肌肉、腺体等许多组织细胞膜上的基本兴奋单元,它们能产生和传导电信号,具有重要的生理功能。
离子通道属于β型蛋白,通常由几个跨膜的亲水功能区构成。
离子通道上有控制物质进出的门,因此,又被称为门通道。
离子通过通道时,不需要和通道蛋白结合,而是借助浓度梯度自由扩散通过细胞膜。
离子通道对离子具有选择性和专一性。
即一种通道只允许一种类型的离子通过。
这与离子通道的大小、形状和内部的带电荷氨基酸的分布有关。
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细胞膜的物质运输功能教学参考[背景知识互动]1.细胞膜的结构特点是什么?这一结构特点有什么样的生理意义?2.细胞膜具有什么生理功能?答案:1.细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
包括蛋白质、磷脂分子都具有流动性。
细胞膜的流动性是保证其正常功能的必要条件。
例如跨膜物质运输、细胞信息传递等。
2.细胞膜的功能有三个:(1)为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境。
(2)与细胞外界进行物质交换。
(3)进行细胞识别与通讯。
知识链接在生物学的研究中,科学家们发现一个自然规律:结构与功能相适应。
而这一点对于学习、掌握生物学知识有很重要的理论指导意义。
[典型例题探究]【例1】撕取紫色洋葱表皮,剪成大小相等的小块,分别加入不同浓度的硝酸钾溶液,经过一段时间后,用显微规律发现这是一道实验现象分析题,由这个实验受到启发,能否设计一个实验来测定一个成熟植物细胞的细胞液浓度的大致范围呢?大家可以进行分析和讨论。
解析:见第(4)小题解析答案:介于0.12~0.125之间(2)用硝酸钾溶液诱发细胞质壁分离的基本条件是________________。
解析:见第(4)小题解析答案:KNO3溶液浓度大于洋葱表皮细胞的细胞液浓度(3)C和D处理均发生质壁分离的细胞,均能自动复原,你对这种现象作出的合理解释是什么?解析:见第(4)小题解析答案:K+和-3NO通过主动运输方式逐步进入液泡。
(4)用高浓度硝酸钾溶液诱发的质壁分离,不能再诱发其复原,其主要原因是什么?解析:根据渗透作用的原理,当外界溶液浓度大于细胞液浓度时植物细胞失水,当外界溶液浓度小于细胞液浓度时植物细胞吸水,所以细胞液浓度介于不发生质壁分离和初始分离之间;要使细胞发生质壁分离,必须是有大液泡的活细胞,并且KNO3溶液浓度大于细胞液浓度;由于K+和-3NO能够被细胞吸收而使细胞液浓度增大,随着吸收数量的增多,到一定时候细胞液浓度就会大于KNO3溶液浓度,此时会发生质壁分离复原;用高浓度KNO3溶液诱发质壁分离后,由于细胞过度失水而死亡,细胞的原生质层失去了选择性,所以不能发生质壁分离复原。
答案:细胞过度失水而死亡。
【例2】大肠杆菌在繁殖时,细胞内钾离子的浓度是培养液的3倍。
如果在培养液中加入一种叫箭毒的药物,大肠杆菌细胞内钾离子浓度立即下降,这种药物很可能()A.使细胞膜变成全透性B.抑制膜上载体的活动C.加快细胞膜的流动D.使载体运动方向改变解析:根据大肠杆菌细胞内K+的浓度比培养液大的特征,可以推知K+透过细胞膜的方式一定是主动运输,主动运输有关的因素是载体和能量。
以此与供选答案相对照,可以推知箭毒这种药物抑制了膜上载体的活动。
答案:B做此题要与供选答案相对照。
[教材习题解析]巩固提高:1.解析:细胞膜从功能上来说最重要的特性是选择透过性。
a~e五个过程中,b、c、d的穿膜运动,都是顺浓度梯度进行的,无需细胞供能,所以是被动运输。
a、e都是逆浓度梯度进行的,需要细胞提供能量。
答案:(1)有自由扩散、协助扩散、主动运输三种。
(2)O2、CO2、H2O通过细胞膜的方式都是自由扩散。
(3)Mg2+通过该膜是以主动运输的方式;与此相关的结构是A蛋白质(载体)和线粒体(提供能量)。
(4)二者的根本区别是:是否消耗能量。
方法点拨本题考查的问题是细胞膜的结构以及物质通过细胞膜的三种方式。
2.解析:主动运输的特点是:被运输的物质从低浓度到高浓度,需要消耗能量,需要载体的协助。
由于K+在海水中的浓度为0.01,在细胞液中的浓度为0.59,细胞液中的浓度高于细胞外,所以细胞吸收K+的方式符合主动运输的特点,此海洋植物是通过主动运输的方式从海水中吸收K+的。
主动运输对于活细胞完成各项生命活动有重要作用。
答案:(1)该细胞对K+的吸收方式是主动运输。
理由是:由低浓度运输到高浓度。
(2)意义是:能够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营养物质,排出新陈代谢产生的废物和对细胞有害的物质。
可见,本题考查细胞膜的功能特性主动运输对于活细胞完成各项生命活动有重要作用。
3.解析:对于一个活细胞而言,由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质共同构成原生质层。
原生质层可以看成是一层半透膜,当一个活细胞处于外界溶液中时便与外界溶液构成了一个渗透系统。
当外界溶液浓度高于细胞液浓度时,细胞便会通过渗透作用失水,当外界溶液小于细胞液浓度时,细胞便会通过渗透作用吸水。
答案:(1)该细胞处于质壁分离状态。
8的功能特点是具有选择透过性。
(2)通过细胞的质壁分离和复原实验证明。
(3)该细胞处于此状态的原因是由于细胞失水。
分析讨论:该题考查细胞的质壁分离的有关知识。
1.要设置3次才观察的原因是:使细胞完全浸入到外界溶液中。
2.因为紫色洋葱细胞中的细胞液呈现紫色,这样便于观察。
3.“质壁分离和复原”中的“质”指的是由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成的原生质层。
细胞发生质壁分离的原因是:细胞壁的伸缩性小,而原生质层的伸缩性大;细胞外界溶液的浓度大于细胞液的浓度。
突破思路本节的主要问题是说明物质进出细胞的穿膜运输以及膜泡运输的方式,认识细胞膜的物质运输功能,并学会使用显微镜观察植物细胞质壁分离和复原的过程;关键问题是区别单纯扩散、协助扩散和主动运输的穿膜运输方式。
学生在上一节学习了细胞膜的结构与功能等内容,对细胞膜的基础知识有了一定的了解。
由于本节教材内容较抽象,在教学手段上应该充分运用示意图、模型,最好是结合动画的多媒体课件等直观手段,增加学生的感性认识,帮助学生对细胞膜控制物质运输功能的理解;在教学方法上,可引导学生结合具体事例进行探究,然后通过列表对比等方式,帮助学生认识穿膜运输与膜泡运输、被动运输与主动运输的区别。
通过探究实验,还要引导学生理解以下内容:渗透作用是水分子和其他溶剂分子通过半透膜的单纯扩散,完成渗透作用的结构基础是渗透系统。
渗透系统的构成需两个条件:一是存在半透膜,二是在半透膜的两侧存在溶液体系。
成熟的植物细胞是一个典型的渗透系统,首先成熟的植物细胞有大液泡,其原生质层(包括细胞膜、液泡膜以及二者之间的细胞质)可看作一种半透膜(选择透过性膜),同时细胞液和其外界溶液存在着浓度差。
当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时,细胞将渗透失水;反之,细胞将渗透吸水。
关于膜泡运输部分的教学,可从草履虫形成食物泡、变形虫吞食细菌、白细胞吞食病菌等学生较熟悉的事例引入,通过引导分析其形成过程,结合插图、动画,增强直观感受和学习兴趣。
规律总结本节重点讲述细胞的穿膜运输以及膜泡运输的方式,认识细胞膜的物质运输功能,并学会使用显微镜观察植物细胞质壁分离和复原的过程;关键问题是区别单纯扩散、协助扩散和主动运输的穿膜运输方式。
培养学生的观察能力、对于相似概念的区分能力。
相关链接__物质的穿膜运输与膜电位不同方式的物质穿膜运输,其结果是产生并维持了膜两侧物质特定的浓度分布。
对某些带电荷的物质,特别是对离子来说,就形成了膜两侧的电位差。
插入细胞微电极便可测出细胞质膜两侧各种带电物质形成的电位差的总和,即膜电位。
人们对神经元等可兴奋细胞的膜电位及其变化的机制进行了大量的研究,在静息状态下的膜电位称静息电位(resting potential),在刺激作用下产生行使通讯功能的快速变化的膜电位称动作电位(active potential)。
静息电位主要是由质膜上相对稳定的离子穿膜运输或离子流形成的。
在多数细胞中静息电位的大小主要有Na+和K+在质膜两侧的浓度分布造成的,质膜对K+的通透性大于Na+是静息电位产生的主要原因,CI—甚至细胞中的蛋白质分子(一般静电荷为负值)对静息电位的大小也有一定的影响。
Na+—K+泵对静息电位的相对恒定起重要的作用。
膜电位不仅与质膜对K+和Na+不同的通透性有关,而且与质膜的Na+、K+通道蛋白及Na+—K+泵等膜蛋白随膜电位变化有规律的关启有关,细胞膜膜电位具有重要的生物学意义,特别是在神经、肌肉等可兴奋细胞中,是化学信号或电信号引起的兴奋传递的重要方式。
细胞膜的物质运输功能背景练习1.细胞膜的结构特点是什么?这一结构特点有什么样的生理意义?2.细胞膜具有什么生理功能?答案:1.细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
包括蛋白质、磷脂分子都具有流动性。
细胞膜的流动性是保证其正常功能的必要条件。
例如跨膜物质运输、细胞信息传递等。
2.细胞膜的功能有三个:(1)为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境。
(2)与细胞外界进行物质交换。
(3)进行细胞识别与通讯。
知识链接在生物学的研究中,科学家们发现一个自然规律:结构与功能相适应。
而这一点对于学习、掌握生物学知识有很重要的理论指导意义。
细胞膜的物质运输功能习题解析巩固提高:1.解析:细胞膜从功能上来说最重要的特性是选择透过性。
a~e五个过程中,b、c、d的穿膜运动,都是顺浓度梯度进行的,无需细胞供能,所以是被动运输。
a、e都方法点拨本题考查的问题是细胞膜的结构以及物质通过细胞膜的三种方式。
是逆浓度梯度进行的,需要细胞提供能量。
答案:(1)有自由扩散、协助扩散、主动运输三种。
(2)O 2、CO2、H2O通过细胞膜的方式都是自由扩散。
(3)Mg2+通过该膜是以主动运输的方式;与此相关的结构是A蛋白质(载体)和线粒体(提供能量)。
(4)二者的根本区别是:是否消耗能量。
2.解析:主动运输的特点是:被运输的物质从低浓度到高浓度,需要消耗能量,需要载体的协助。
由于K+在海水中的浓度为0.01,在细胞液中的浓度为0.59,细胞液中的浓度高于细胞外,所以细胞吸收K+的方式符合主动运输的特点,此海洋植物是通过主动运输的方式从海水中吸收K+的。
主动运输对于活细胞完成各项生命活动有重要作用。
答案:(1)该细胞对K+的吸收方式是主动运输。
理由是:由低浓度运输到高浓度。
(2)意义是:能够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营养物质,排出新陈代谢产生的废物和对细胞有害的物质。
可见,主动运输对于活细胞完成各项生命活动有重要作用。
本题考查细胞膜的功能特性3.解析:对于一个活细胞而言,由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质共同构成原生质层。
原生质层可以看成是一层半透膜,当一个活细胞处于外界溶液中时便与外界溶液构成了一个渗透系统。
当外界溶液浓度高于细胞液浓度时,细胞便会通过渗透作用失水,当外界溶液小于细胞液浓度时,细胞便会通过渗透作用吸水。
答案:(1)该细胞处于质壁分离状态。
8的功能特点是具有选择透过性。
(2)通过细胞的质壁分离和复原实验证明。
(3)该细胞处于此状态的原因是由于细胞失水。
分析讨论:该题考查细胞的质壁分离的有关知识。
1.要设置3次才观察的原因是:使细胞完全浸入到外界溶液中。
2.因为紫色洋葱细胞中的细胞液呈现紫色,这样便于观察。