《物质跨膜运输的实例》导学案

《物质跨膜运输的实例》导学案
张建尚江苏省赣榆高级中学
【情境导学】抬望眼——让梦想腾飞！
你吃过注水猪肉吗？注水猪肉是不法商人通过人为手法向活猪体
内注水以增加猪肉重量的一种虐杀行为。

注入活猪体内的水分能进
入细胞吗？水分进入细胞需要什么样的条件？
【重点和难点】
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。

【课前预习】起步稳——夯实基础促发展！
1.动物细胞吸水和失水的原理：细胞膜具有控制物质进出细胞的作用，相当于一层
①，故当外界溶液浓度②细胞质的浓度时细胞吸水膨胀；当外界溶液浓度③细胞质的浓度时细胞失水皱缩；当外界溶液浓度④细胞质的浓度时细胞处于动态平衡状态。

1.①半透膜②低于③高于④等于
2.植物细胞内的液体环境主要指，原生质层是指①、②和两者之间的细胞质。

植物细胞的原生质层相当于一层③，而细胞壁是④，当外界溶液的浓度⑤细胞液的浓度时细胞失水；当外界溶液的浓度⑥细胞液的浓度时细胞吸水。

2.①细胞膜②液泡膜③半透膜④全透性的⑤大于⑥小于
3.当植物细胞失水时，由于原生质层比细胞壁的伸缩性①，因而会出现②和
③分离的现象，称为质壁分离。

质壁分离的细胞吸水后，④和⑤恢复原状，称为质壁分离复原。

3.①大②原生质层（细胞壁）③细胞壁（原生质层）④中央液泡⑤原生质层
4.将制作好的洋葱鳞片叶的外表皮细胞临时装片放在低倍镜下，观察①的大小以及②的位置。

然后在盖玻片的一侧滴入③溶液，在另一侧用④吸引。

再用低倍镜观察，可以发现中央液泡⑤，原生质层与⑥分离。

此时在盖玻片的一侧滴入⑦，在另一侧用吸水纸吸引，一段时间后在显微镜下可以看到⑧。

4.①中央液泡②原生质层③0.3g/mL的蔗糖④吸水纸⑤缩小⑥细胞壁⑦清水⑧原生质层与细胞壁复原
5.物质跨膜运输既有①梯度的，也有②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③。

细胞膜和其他生物膜都是④膜，这种膜可以让⑤自由通过，⑥一些也可以通过，而
⑦则不能通过。

5.①顺浓度②逆浓度③选择性④选择透过性⑤水分子⑥一些离子和小分子⑦其它的离子、小分子和大分子
【课堂探究】走得欢——探索中收获，收获中提升！
一、细胞吸水和失水
1.右图为渗透装置示意图，据图分析：
（1）漏斗内的液面为什么会升高？
①。

液面会持续上升吗？②。

蔗糖溶液
玻璃纸
清水
（2）如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗内的液面还会升高吗？ ① 。

为什么？ ② 。

（3）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？
① 。

如果漏斗内不是蔗糖溶液，而是同样浓度的葡萄糖溶液，结果会怎样？ ② 。

（4）渗透作用是指溶剂分子还是溶质分子透过通过半透膜的扩散？ ① 。

（5）由上可知，渗透作用发生的条件是：具有 ① ； ② 。

一、1.（1）①由于单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏斗漏出的水分子数量，使得管内液面升高 ②不会（2）①不会 ②因为纱布的孔隙大，蔗糖分子也可以通过（3）①漏斗内的液面不会升高 ②漏斗内的液面先升高后下降（4）①溶剂分子（5）①半透膜 ②半透膜两侧溶液具有浓度差
2.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 ① 感觉。

提出问题：动物细胞在什么情况下吸水或失水？
作出假设：当细胞外界溶液的浓度 ② 细胞内的浓度时,细胞会失水； 当细胞外界溶液的浓度 ③ 细胞内的浓度时,细胞会吸水。

验证假设：以下是红细胞在不同浓度溶液中出现的现象,则a 的现象是 ④ ，原因是 ⑤ ；则b 的现象是 ⑥ ，原因是 ⑦ ；c 的现象是 ⑧ ，原因是 ⑨ 。

2.①干燥难受 ②大于 ③小于 ④膨胀 ⑤外界溶液的浓度低于细胞质的浓度，细胞吸水 ⑥皱缩 ⑦外界溶液的浓度高于细胞质的浓度，细胞失水 ⑧细胞形态不变 ⑨外界溶液的浓度等于细胞质的浓度，水分进出细胞处于平衡状态
3.植物细胞的吸水和失水
（1）右图是成熟植物细胞结构模式图，[1] ① 会阻碍溶剂分子的进出吗？ ② 。

原因是 ② 。

（2）[4] 对溶剂分子的运输影响大吗？ ① 。

[2] ② 和
[3] ③ 对溶剂分子的运输影响大吗？ ④ 。

3、4、5合
称为 ⑤ 。

（3）[6] ① 内的液体叫做 ② 。

（4）植物细胞若吸水会涨破吗？为什么？ ① 。

3.（1）①细胞壁 ②不会 ③细胞壁是全透性的结构（2）①不大 ②细胞膜 ③液泡膜 ④大 ⑤原生质体 （3）①液泡 ②细胞液（4）① 不会，因为植物细胞有细胞壁
4.探究：原生质层相当于一层半透膜
提出问题： ①
a b c
作出假设：②
验证假设：植物细胞的质壁分离与复原实验
选用紫色洋葱外表皮细胞做实验的原因是③。

成熟植物细胞发生质壁分离内因是④，外因是⑤。

将质壁分离和复原过程中发生的现象填入下表：
中央液泡大小原生质层位置液泡颜色变化现象名称蔗糖溶液⑥⑧⑩⑿
清水⑦⑨⑾⒀
得出结论：
植物细胞的原生质层相当于一层⒁，当⒂浓度小于外界溶液浓度时，细胞通过渗透作用失水；当⒃浓度小于外界溶液浓度时，细胞通过渗透作用吸水。

4.①原生质层相当于一层半透膜吗？②原生质层相当于一层半透膜（或原生质层不能看作是一层半透膜）③紫色洋葱外表皮细胞的液泡是紫色的，便于观察④原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性⑤原生质层的两侧溶液存在浓度差⑥变小⑦逐渐恢复原来大小⑧原生质层脱离细胞壁⑨原生质层恢复原来位置⑩逐渐变深⑾逐渐变浅⑿质壁分离⒀质壁分离复原⒁半透膜⒂细胞液⒃细胞液
二、物质跨膜运输的实例
资料分析：
资料一科学家做过这样的实验：准备好含Ca2+、Mg2+、Si4+的培养液，将番茄和水稻分别放在上述培养液中培养。

一段时间后，番茄培养液中的Ca2+、和Mg2+下降，水稻培养液中的Ca2+、和Mg2+浓度增加。

Si4+的情况刚好相反：水稻吸收大量的Si4+，而番茄几乎不吸收Si4+。

资料二海水中碘的含量为0.06%毫克/升，海洋中碘总储量共有930亿吨左右,这要比陆地储量多得多。

有许多海藻植物可以吸收碘，比如海带就是著名的"采碘能手"，它有高度的富集碘的本领。

一般干海带中含碘量达0.3%~0.5%,有的高达1%，约比海水中的碘浓度提高了10万倍!
（1）水稻培养液里的Ca2+和Mg2+浓度为什么会增高？①(提示：从化学角度思考培养液里的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？①。

（3）海带吸收碘是顺浓度梯度进行的，还是逆浓度梯度进行的？①。

所有物质的跨膜运输都是这样的吗？②。

（4）细胞对物质的吸收有选择吗？①。

如果有，这种选择性有普遍性吗？②（5）由上可知，细胞膜和其它生物膜都是①膜。

二、（1）①在培养过程中，水稻吸收水分子及其他离子较多，吸收Ca2+、Mg2+较少，结果导致水稻培养液里的Ca2+、Mg2+增高（2）①有差异（3）①逆浓度梯度进行的②不都是这样的（4）①有选择性②具有普遍性（5）①选择透过性
【难点突破】点得准——破解心中之惑！
科学探究的一般步骤是：提出问题→猜想与假设→制定计划与设计实验→进行实验与收集数据→分析与论证→评估→交流与合作。

提出问题的实质就是探究什么。

提出的问题要小而精，大而过难的问题不适合我们去探究，并且提出的问题要有探究的价值，如“植物细胞在什么情况下会失水？”比“植物细胞会失水吗？”更有探究价值。

同时也不能超出现有的实验条件。

猜想与假设的实质是根据生活经验对提出的问题进行猜想。

提出适合探究的问题后，根据自己已有的知识和生活经验对问题的答案作出假设，这个假设可能正确，也可能不正确，只有根据探究结果才能得出结论。

【课堂巩固】跑得快——活学活用，学以致用！
1.人红细胞内液体的浓度与x浓度的食盐水相当。

而浸在y浓度食盐水中的红细胞破裂：浸
在z 浓度食盐水中的红细胞收缩。

则这三种食盐水的浓度大小依次为（ ）
A.x ＞y ＞z
B.y ＞x ＞z
C.z ＞y ＞x
D.z ＞x ＞y
1.D 【解析】浸在y 浓度食盐水中的红细胞破裂,说明x 浓度的食盐水高于y 浓度食盐水；浸在z 浓度食盐水中的红细胞收缩，说明x 浓度的食盐水低于z 浓度食盐水。

2.如图实验装置，玻璃槽中是蒸馏水，半透膜允许单糖分子透过，倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一定时间后再加入能够将蔗糖分解为单糖的蔗糖酶（化学本质是蛋白质），最可能的实验结果是（ ）
A.在玻璃槽中会检测到蔗糖和蔗糖酶
B.在玻璃槽中只能检测到葡糖糖
C.漏斗中液面开始先下降，加酶后上升一段时间又下降
D.漏斗中液面开始时先上升，加酶后再上升一段时间后又下
降
2.D 【解析】蔗糖是二糖，蔗糖酶是蛋白质，不能通过半透
膜，在玻璃槽中检测不到蔗糖和蔗糖酶，A 项错误；蔗糖在
蔗糖酶的作用下分解为果糖和葡萄糖，所以在玻璃槽中能检
测到葡萄糖和果糖，B 项错误；漏斗内溶液的浓度高于外界溶液的浓度，漏斗中液面开始上升，加酶后浓度增大，液面继续上升，但蔗糖酶能将蔗糖分解为单糖，单糖能通过半透膜，使漏斗外溶液浓度升高，一段时间后液面又下降，C 项错误，D 项正确。

3.按下面步骤进行质壁分离实验。

步骤一：在洁净的载玻片中央加一滴清水，取一片藓类小叶，盖上盖玻片。

步骤二：从盖玻片一侧滴入0.3g ／mL 的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。

这样重复几次，使盖玻片下面的藓类小叶浸润在0.3g ／mL 的蔗糖溶液中。

步骤三：在显微镜下观察。

（1）制作临时装片时为防止气泡的产生，盖玻片的正确使用方法是 。

吸水纸的主要作用是 。

（2）以下是三次观察，第一次观察是第 次观察的对照实验，第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的 。

（3）观察结果如图所示。

①图中A 、B 处的颜色分别是 。

②如果上述实验步骤二中从盖玻片的一侧滴入的是加有伊红(植物细
胞不吸收的红色染料)的0.3g ／mL 的蔗糖溶液，则在显微镜下观察到
A 、
B 处颜色分别是 。

③如果将上述实验步骤二中浸润在0.3g ／mL 的蔗糖溶液中的藓类小
叶的装片，放在80℃条件下处理一段时间(装片中的藓类小叶保持在
0.3g ／mL 的蔗糖溶液中)。

在显微镜下清晰地观察到细胞结构后，为
更准确地判断A 处颜色，对显微镜的操作方法是 、 。

如果A 处呈绿色，可能的原因是 。

3.（1）先将盖玻片的一边接触清水，然后轻轻放平 吸引蔗糖溶液或清水从盖玻片的一侧流到另一侧，使洋葱鳞片叶浸润在蔗糖溶液或清水中（2）二 角隅处（3）①无色、绿色 ②红色、绿色 ③改变光圈大小 调节反光镜(电光源亮度) 高温下细胞膜、叶绿体膜蒸馏水 蔗糖溶液和蔗糖酶 半透膜
失去选择透过性，叶绿素等色素进入A处。