细胞大小与物质运输的关系
细胞大小与物质运输的关系
细胞大小与物质运输的关系
细胞小，物质运输速率快，细胞大，物质运输速率慢。
细胞运输主要是细胞与环境间的物质交换，包括细胞对营养物质的吸取、原材料的摄取和代谢废物的消除及产物的分泌。
似细胞从血液中吸取葡萄糖以及细胞质膜上的离子泵将Na+泵出、将K+泵入细胞都属于这种运输范围。
扩展资料
细胞运输
不同的'细胞大小会有不同的相对表面积（表面积/体积），而相对表面积会影响到物质的运输速率，即细胞体积小相对表面积大，物质运输速率快；而细胞体积大相对表面积反而小，物质运输速率也就慢了。
这也是大多数细胞的面积都是比较小的原因，除此以外，细胞核内遗传物质的量有限也决定了细胞不能太大。
细胞大小与物质运输的关系教案
细胞大小与物质运输的关系-教案第一章：引言1.1 教学目标让学生了解细胞的基本概念。
让学生理解细胞大小与物质运输的关系。
1.2 教学内容细胞的概念：介绍细胞是生命的基本单位，构成生物体的所有组织和器官。
细胞大小与物质运输的关系：解释细胞的大小与其表面积与体积的比例，以及如何影响物质的进出。
1.3 教学方法采用讲授法，讲解细胞的基本概念和细胞大小与物质运输的关系。
利用图片和图表，帮助学生直观地理解细胞的大小和物质运输的过程。
1.4 教学活动引入话题：通过提问方式引导学生思考细胞的重要性。
讲解细胞的概念：简要介绍细胞的历史和功能。
讲解细胞大小与物质运输的关系：使用图片和图表来说明细胞大小与物质运输的效率之间的关系。
第二章：细胞的表面积与体积的比例2.1 教学目标让学生理解细胞的表面积与体积的比例对物质运输的影响。
2.2 教学内容表面积与体积的比例：解释细胞表面积与体积的比例对物质的吸收和排放的影响。
实例讲解：通过具体的例子来说明表面积与体积的比例对细胞功能的限制。
2.3 教学方法采用讲解法，解释细胞的表面积与体积的比例对物质运输的影响。
使用图示和模型，帮助学生直观地理解表面积与体积的比例的概念。
2.4 教学活动回顾细胞的概念：简要回顾细胞的基本特征。
讲解细胞的表面积与体积的比例：解释表面积与体积的比例对物质运输的影响。
举例说明：通过具体的例子来说明表面积与体积的比例对细胞功能的限制。
第三章：细胞大小与物质运输的关系3.1 教学目标让学生理解细胞大小与物质运输的关系。
3.2 教学内容细胞大小与物质运输的关系：解释细胞的大小与其表面积与体积的比例，以及如何影响物质的进出。
实例讲解：通过具体的例子来说明细胞大小与物质运输的关系。
3.3 教学方法采用讲解法，解释细胞大小与物质运输的关系。
使用图示和模型，帮助学生直观地理解细胞大小与物质运输的关系。
3.4 教学活动回顾细胞的表面积与体积的比例：简要回顾上一章节的内容。
探究《细胞大小与物质运输的关系》创新实验设计方案
探究《细胞大小与物质运输的关系》创新实验设计方案1.实验在教材中的地位和作用“细胞大小与物质运输的关系”是高中生物苏教版必修一第五章“细胞增殖”内容的一个实验，通过本实验形象的说明了“细胞不能无限长大”的一个重要原因是：细胞相对表面积的限制。
学生通过模拟实验将微观细胞实体化、直观化，借助数学模型理解细胞不能无限长大的原因，对后面学习细胞的增殖、分化、衰老等有着非常重要的意义。
1.实验原型与不足：1.实验原型：原实验取三块边长分别为3cm、2cm、1cm的正方体琼脂块，模拟体积不同细胞，将其放在加入NaOH溶液的烧杯中淹没浸泡10min, 由于琼脂块内含有酚酞，物质在细胞中扩散速率是一定的，NaOH溶液通过渗透作用进入琼脂块会使其呈现紫红色，可依据颜色向内扩散的深度模拟这三个“细胞”中物质扩散效率，从而解释了细胞不能无限长大是的原因之一是细胞体积大小影响了物质运输效率。
实验结果：琼脂块越小，相对表面积（表面积∕ 体积）越大，物质在琼脂块中扩散的相对速率越大。
1.实验原型的不足之处该试验虽然能模拟出预期的实验效果，但存在以下不足：1.制作含有酚酞的琼脂块相对复杂，耗费时间，NaOH溶液有腐蚀性、操作时有安全隐患。
2.实验现象并不明显直观，用琼脂块模拟细胞不能体现细胞膜的结构，同时不能观察到物质进出细胞的动态过程。
1.实验的改进与创新1.实验改进针对实验原型中不足之处（1），进行材料的改进:用浅色凉粉替代琼脂块，用稀释后的红墨水替代NaOH溶液。
改进后取材方便，操作简单，现在现象明显。
1.实验创新课堂教学过程中有同学提出问题：能否模拟物质出细胞的过程呢？能否依据流出“细胞”物质的体积与原细胞体积的比值来解释细胞大小与物质运输效率的关系？师生通过讨论实践，将原实验模型进行如下创新：新实验研究物质进出细胞的当时从原来的进去细胞改为研究物质出细胞，模拟细胞的材料由加入酚酞不同体积的琼脂块改为不同体积得塑料瓶。
细胞大小与物质运输的关系-教案
细胞大小与物质运输的关系【教材分析】《细胞大小与物质运输的关系》是人教版必修1第六章第一节的第一课时。
本节课是模拟探究实验，学生在探究实验中感悟原理，而不是直接告诉学生原理，这是与旧教材最明显的不同。
也是新课标“新”的体现。
把本实验安排在“细胞分裂”内容之前，目的在于先让学生通过探究知道细胞不能无限长大的原因，明白了细胞分裂的必要性，再来学习细胞分裂，体现知识的系统性。
从探究活动的类型来看，本实验是一个模拟探究实验，引用模型来解释生物上的原理，也体现了新课标对数学在生物上运用的重视。
从探究的内容来看，本实验属于部分探究实验，探究活动的问题已经给出，探究的计划已经制定好，学生只需完成收集数据、并对数据进行概括和推理，有利于学生即堂完成。
本实验操作过程比较简单，但实验后的的讨论题却有相当的思维力度，需要学生开动脑筋思考，并且要用联想的方法将模拟实验的结果迁移至真实的细胞。
亲身参与、感性认识会提高学生思考的活跃程度，激发求知欲，学生会讨论得很热烈。
这种亲历探究、师生互动的教学场景下是今于所倡导的探究性学习所需要的。
【学情分析】学生在初中已经学习过“细胞通过分裂产生新细胞”“受精卵通过细胞分裂和分化”等知识。
也具有相应的化学知识，知道本实验中NaOH与酚酞的显色原理。
学生在本模块前面的学习中，已经进行过其它的探究活动，对探究实验的过程和方法有一定的认识，在操作技能上也有一定的基础。
有的学生比较喜欢动手操作，但不愿意深入思考。
有的学生习惯于老师说什么就记什么，缺乏探究精神。
大多数学生习惯于对直观事物的观察和描述，现用模型来代替细胞具有一定的抽象性，需要学生运用联想迁移进行思考，有一定的难度。
【教学目标】1.知识目标(1)描述细胞表面积与体积的比例关系。
(2)分析得出表面积与体积之比较大者，其细胞代谢效率较高。
(3)概述细胞不能无限长大的原因。
(4)通过模拟实验，体验细胞必须要保持一定的体积，并认同细胞生长到一定大小后停止生长，细胞进入分裂增殖。
细胞大小与物质运输的关系
实验创新
细胞大小与物质运输的关系
细胞大小与物质运输的关系
本实验的地位和作用： 人教版高中生物教材“分子与细胞”模 块第六章第一节细胞增殖中，为了说明细胞 为什么不能无限长大的原因之一是细胞表面 积与体积的关系限制，设计的一个模拟实验。
细胞大小与物质运输的关系
实验目的：通过探究细胞大小，即细胞的表面积与 体积之比（即细胞的相对表面积），与物质运输 效率之间的关系，探讨细胞不能无限长大的原因 设计思路： 当NaOH与含有酚酞的琼脂块相遇时，其中的 酚酞就会变成紫红色。从琼脂块的颜色变化情况 就能反映NaOH扩散进入琼脂块的深度。通过计 算在相同时间内物质扩散的体积与总体积之比， 其可以反映细胞的物质运输的效率。
细胞大小与物质运输的关系
实验现象： 2.在实验操作时，琼脂块的制作常常发 生沉淀在烧杯底部被烧焦的现象，给实验 准备带来了一定的不便，且含有酚酞的琼 脂块不易获得。
实验改进： 实验材料改为生活中常见的豆腐块。
细胞大小与物质运输的关系
方法步骤 用塑料餐刀将豆腐块切成三块边长分别为3cm、 2cm、1cm的正方体 将三块豆腐块放在烧杯内，加入滴加红墨水的清 水溶液，将其淹没，浸泡10min。用塑料勺不时 翻动。注意：不要用勺子将琼脂块切开或挖动其 表面 用塑料勺将豆腐块从溶液中取出，用纸巾把它们 擦干，用塑料刀把豆腐块切成两半。观察切面， 测量每一块上颜色扩散的深度。纪录测量结果。 注意：每两次操作之间必须把刀擦干
细胞大小与物质运输的关系
实验现象： 1.原实验在过程中要用到NaOH ，属于强碱，具 有一定的腐蚀性，应避免与皮肤和眼睛接触，再加 上用量比较大，给实验带来一定的危险性。 实验改进： 由于实验的原理是利用分子的扩散来模拟细胞 的物质交换，利用颜色的反映来确认物质扩散的深 度，所以将试剂改为滴有红墨汁的清水。
实验三 探究细胞大小与物质运输的关系
实验三探究细胞大小与物质运输的关系一、实验目的：通过探究细胞大小与物质运输效率之间的关系，理解细胞不能无限长大的原因。
二、实验原理：在一定的环境下，固定浓度的电解质溶液电导率不变。
琼脂块可以吸附溶液中的小分子和离子，从而降低溶液的电导率。
用总体积相同，块数不同的琼脂块（块数越多，表面积越大）模拟大小不同的细胞，琼脂块与电解质溶液混合后电导率变化的快慢反应了物质运输的效率。
三、实验器材及试剂：数据采集器，电导率传感器，100ml烧杯三只，250 ml烧杯，0.5％Nacl溶液，琼脂，酒精灯，三脚架，石棉网，蒸馏水，小刀，玻璃棒，鱼型模具。
四、实验过程及数据分析：1.制作琼脂块：称取2g琼脂，量取100ml蒸馏水倒入250ml烧杯，将水煮沸后加入琼脂，不断搅拌，直至琼脂完全熔化。
将琼脂倒入4个鱼型模具3cm的槽内冷却，凝固后倒出成4个3cm*3cm的琼脂块。
2. 连接计算机、数据采集器及电导率传感器，打开计算机，进入V6.5实验软件系统。
点击“通用软件”，系统自动识别所接入的传感器，并显示电导率值。
3. 将电导率传感器电极置于盛有50 ml 0.5％Nacl溶液的烧杯中，使电导率传感器电极前端玻璃环浸没在液面以下。
添加“时间—电导率”图线，记录一段时间后将图线锁定并作为对照实验。
（应为一条水平的直线）4.将两块琼脂块放入盛有50 ml 0.5％Nacl溶液的烧杯中，将电导率传感器电极放入烧杯中。
添加“时间—电导率”图线，实验过程中用玻璃棒轻轻搅动烧杯中的琼脂块。
记录一段时间后将图线锁定。
（应为与对照图线同一起点的一条向下的曲线）5.将两块琼脂块用小刀切成0.5cm*0.5cm的小块后放入盛有50 ml 0.5％Nacl溶液的烧杯中，重复实验步骤4，得到实验曲线。
（此图线向下倾斜的斜率要比步骤4的要大）五、实验结论：通过模拟实验可以看出，细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞物质运输效率就越低。
细胞表面积与体积的关系限制了细胞的过大生长。
细胞体积大小与物质运输效率的关系听课评课稿
细胞体积大小与物质运输效率的关系听课评课稿细胞体积大小与物质运输效率的关系
细胞是生命的基本单位，它们的大小和形态对于生命活动的进行起着至关重要的作用。
细胞体积大小与物质运输效率之间存在着密切的关系，这是由于细胞内部分子之间需要通过扩散、主动或被动转运等方式进行物质交换，而这些过程受到细胞体积大小的限制。
首先，当细胞体积增大时，其表面积与体积比例会降低。
这意味着相同面积上的膜上分子数目不变，而分子数目增加时，分子间碰撞概率也会随之增加。
因此，在大型细胞中，分子之间相互碰撞所需时间较长，物质扩散速度较慢。
此外，在大型细胞中需要更多的ATP能量来推动物质在细胞内部传输。
其次，当细胞体积减小时，其表面积与体积比例会增加。
这意味着相同面积上的膜上分子数目减少，而分子数目减少时，分子间碰撞概率也会随之减少。
因此，在小型细胞中，分子之间相互碰撞所需时间较短，物质扩散速度较快。
同时，小型细胞需要更少的ATP能量来推动物质在细胞内部传输。
综上所述，细胞体积大小与物质运输效率之间存在着密切的关系。
大
型细胞需要更多的能量来推动物质在细胞内部传输，而小型细胞则具有更高的物质扩散速度。
因此，在不同生物体中，不同类型的细胞会采取不同大小和形态以适应其生存环境和功能需求。
细胞大小与物质运输的关系
一、实验目的：通过探究细胞大小，即细胞的表面积与体积，与物质运输效率之间的关系，探讨细胞不能无限长大的原因。
二、实验原理：用琼脂块模拟细胞。
琼脂块越小，其表面积越大，则其与外界效换物质的表面积越大，经交换进来的物质在琼脂块中扩散的速度快；琼脂块中含有酚酞，与NaOH相遇，呈紫红色，可显示物质(NaOH)在琼脂块中的扩散速度。
三、操作步骤：操作方法注意问题解释用塑料餐刀将含酚酞的琼脂块切成三块边长分别为3cm、2cm、1cm的正方体将3块琼脂块放在烧杯内，加入NaOH溶液，将琼脂块淹没，浸泡10min。
用塑料勺不时翻动琼脂块。
不要用勺子将琼脂块切开或挖动其表面戴上手套，用塑料勺将琼脂块从NaOH溶液中取出。
用纸巾把它们吸干，用塑料刀把琼脂块切成两半。
仔细观察切面的.颜色变化，变成红色的部分代表NaOH扩散的深度，测量每一块上NaOH扩散后着色的浓度。
记录测量结果1.应避免NaOH与皮肤和眼睛等接触。
如泼洒出来，应立即用水冲洗泼洒处。
2.每两次操作之间必须把刀擦干1.NaOH有腐蚀性2.避免干扰实验结果根据测量结果进行计算，并将结果填在记录表中四、结论：琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而减小；NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而减小。
五、课后讨论：细胞越大，物质运输的效率越低，所以多细胞生物体是由许多细胞而不是由少数体积更大的细胞构成的。
细胞越大，需要与外界环境交流的物质越多；但是细胞体积越大，其表面积相对越小，细胞与周围环境之间物质交流的面积相对小了，所以物质运输的效率越低。
细胞大小与物质运输的关系：1．生物体生长的原因：生物体的生长既靠细胞的生长增大细胞体积，又靠细胞的分裂增加细胞的数量。
实际上，不同动植物同类器官大小主要取决于细胞数量的多少。
2．细胞不能无限长大：(1)细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。
(2)细胞核的控制能力制约细胞的长大。
细胞大小与物质运输的关系实验原理
细胞大小与物质运输的关系实验原理
原理：细胞不能无限长大；细胞越小表面积越大、越有利于物质交换。
细胞运输主要是细胞与环境间的物质交换，包括细胞对营养物质的吸收、原材料的摄取和代谢废物的排除及产物的分泌。
探究细胞大小与物质运输关系的实验原理不包括（）
A.酚酞遇到NaOH呈现红色
B.以琼脂块的大小表示细胞大小
C.以NaOH溶液在琼脂块中的扩散深度表示吸收速度
D.以NaOH溶液在琼脂块中的扩散体积比表示吸收速度
答案：C。
解：A、本实验原理是NaOH和酚酞相遇，呈紫红色，A正确；
B、以琼脂块的大小表示细胞大小，B正确；
C、以NaOH溶液在琼脂块中的扩散体积比表示吸收速度，C错误；
D、含酚酞的琼酯遇到NaOH会呈现紫色，通过测量NaOH向琼脂块内扩散的深度计算出NaOH扩散的体积，扩散体积比表示吸收速度，D正确。
细胞大小与物质运输的关系
①重点：探究细胞大小与物质运输的关系。
（依据：这是本实验要探究的主题，通过探究得出“细胞不能无限长大”的原理。
）
②难点：利用模型探究细胞表面积与体积的关系；理解细胞越小表面积越大、越有利于物质交换的原理。
（依据：由于客观条件的限制，只能进行模拟实验，要借助逻辑推理和想象、迁移才能得出合乎事实规律的认识。
）
感谢您的阅读，祝您生活愉快。
细胞大小与物质运输的关系实验课说课稿
细胞大小与物质运输的关系实验课说课稿蕲春三中张叶存一、说教材1、教学内容的地位与作用“细胞大小与物质运输的关系"是人教版普通高中课程标准实验教科书《生物必修1 分子与细胞》第6章“细胞的生命历程”中的第一节“细胞增殖"中的一个实验。
把本实验安排在“细胞通过分裂进行增殖"内容之前，目的在于先让学生通过探究,知道细胞不能无限长大的原因，明白细胞分裂的必要性，再来学习细胞增殖的方式，体现知识的系统性。
本课时内容还与后续模块中微生物的代谢等有着紧密联系.2、教学目标（1)知识目标①理解细胞表面积与体积的关系，以及细胞大小与物质进出的关系；②理解细胞越小表面积越大、越有有利于物质交换；③概述细胞不能无限长大的原因。
（2）能力目标学会用数据、表格分析问题.（3）情感态度与价值观①培养学生合作精神;②培养学生实事求是的科学态度和严谨认真的学习精神3、教学重点、难点,以及确定的依据重点:探究细胞大小与物质运输的关系。
这是本实验要探究的主题，通过探究得出“细胞不能无限长大”的原理。
难点：利用模型探究细胞表面积与体积的关系；理解细胞越小相对表面积越大、越有利于物质交换的原理。
由于客观条件的限制，只能进行模拟实验，要借助逻辑推理和想象、迁移才能得出合乎事实规律的认识。
4、教材处理根据教材的中难点，学生的实际情况，以及多媒体课件传递信息量的特点，这部分内容安排一个课时。
二、说教法这节课的主要教法有“情景唤起法”和“问题探究法”.（1)情景唤起法：从学生熟悉的生活例子和经验出发，将感性直观的认识上升为理论知识。
（2）问题探究法：以问题(任务）驱动学生学习，每一阶段的学习都以问题引出,引导学生自主、探究和合作，体现老师主导、学生主体的教学理念。
三、说学法这节课里设计的学法有联想迁移法、直观图表法、例证归纳法和合作探究法四种.（1）联想迁移法：运用联想把模拟实验结果迁移至真实的细胞。
（2)直观图表法：用数学的方法分析和处理数据，并以坐标图的形式表达出来，化繁为简，帮助理解、方便记忆.（3)例证归纳法:运用事例表征来学习，从探究“细胞大小与物质运输关系”理解细胞增殖的必然性。
细胞大小与物质运输的关系实验结果
细胞大小与物质运输的关系实验结果细胞的大小和物质运输之间的关系可是个有趣的话题哦，大家可以想象一下，细胞就像一个小小的工厂，每个细胞都有自己的任务，有的负责生产，有的负责运输，而这一切的运作可全靠细胞的大小来决定。
想象一下，如果工厂的门太小，卡车进不去，货物就没法送进来了，对吧？细胞也是一样，越大的细胞，运输的效率就越低，这就像把一辆大巴车开进一条小巷子，真是个大麻烦。
细胞内的营养物质和废物得通过细胞膜进出，而细胞膜就像工厂的门，有多大，运输的速度就有多快。
细胞的大小变化可真是有趣，科学家们发现，小细胞能迅速吸收营养，也能快速排出废物，这就好比小摊贩，忙得不可开交，来去自如。
而那些大细胞呢，虽然内部可以存储很多东西，但是它们的“运输队”却常常在慢慢悠悠地开着，货物运送效率就显得差强人意。
就像你在超市里推着购物车，车大了装的东西多，但你走得慢，那些小购物车的顾客早就结账离开了。
所以说，细胞的大小在某种程度上影响着它的生存能力，就像一个小姑娘在操场上跑得飞快，而她的哥哥却在一旁气喘吁吁。
想象一下，一个小细胞通过扩散将氧气吸收进来，它的膜就像一张网，能够迅速捕捉到空气中的氧分子。
而那些大细胞，虽然能存储大量的营养，但等着它们吸收时，往往要等得很久，这就让它们在竞争中处于劣势。
细胞运输的速度跟大小有关，可也不全是大和小的问题。
有些细胞会通过“主动运输”来加速，这就像你用力把购物车推向结账台，哪怕人多，也要争取快点完成。
而小细胞则靠“被动运输”，就像你在路边等公交车，顺其自然，慢慢来。
这种不同的运输方式，让不同大小的细胞在不同环境中有了各自的生存之道。
说到细胞的运输，还真有些“无处不在”的感觉。
咱们的身体里到处都有细胞，像小工厂一样不停地忙碌。
比如，红细胞负责运送氧气，它们个头小，灵活得很，像是操场上的小飞虫，穿梭自如。
而白细胞则稍微大一点，它们是我们的“守卫”，负责打击入侵的细菌。
这些细胞之间的大小和功能差异，让我们的身体像个庞大的机器，各个部件协同运作，缺一不可。
细胞大小与物质运输的关系(共7张PPT)
细胞核与细胞体积的的关系限制了细胞的长大
一、细胞不能无限长大
生物体的生长既有细胞的长大，更有细胞的增殖
二、细胞通过分裂进行增殖
3.细胞越大，物质运输的效率越低。这是因为细胞越 大，需要与外界环境交流的物质越多；但细胞体积越大， 其相对表面积越小，细胞与周围环境之间物质交流的面 积相对小了，所以物质的运输效率很低。
结论
①细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输 效率就越低。所以，细胞表面积与体积的关系限制了细胞 的长大。
NaOH在每一琼脂块内扩散的速率（深度)是否相同
？(物质运输速率） ①细细胞胞 核体与积细越胞大体，积其的相的对关表系面限积制越了小细，胞细的胞长的大物质运输效率就越低。
比值（ NaOH扩散的体积/整个琼脂块的体积） 这第是6章因为细胞越大，需要与外界环境交流的物质越多； 1细、胞请的推生测命象历与程鼠相应器官和组织的细胞大小差异如何？ 既1、靠请细推胞测分象裂与增鼠加相细应胞器的官数和量组，织还的要细靠胞细大胞小生差长异增如大何细？胞的体积。 比根值据（ 球体N的aO体H积扩公散式的V体=积（/4整/3个）琼π脂r3，块表的面体积积公）式S=4πr2，可以求出直径为20um和30um的细胞的表面积和体积之比分别是0. ①根细据胞 球体积的越体大积，公其式相V=对（表4/面3）积π越r3小，，表细面胞积的公物式质S=运4输πr效2，率可就以越求低出。直径为20um和30um的细胞的表面积和体积之比分别是0. 但二细、胞 细体胞积通越过大分，裂其进相行对增表殖面积越小，细胞与周围环境之间物质交流的面积相对小了，所以物质的运输效率很低。 实但验细： 胞细体胞积大越小大与，物其质相运对输表的面关积系越小，细胞与周围环境之间物质交流的面积相对小了，所以物质的运输效率很低。 根所据以球 ，体细的胞体表积面公积式与体V=积（的4/关3）系π限r3制，了表细面胞积的公长式大S=。4πr2，可以求出直径为20um和30um的细胞的表面积和体积之比分别是0. 这 既是靠因细为 胞细 分胞 裂越 增大 加， 细需 胞要的与 数外 量界 ，环 还境 要交 靠流 细的 胞物 生质 长越 增多 大； 细胞的体积。 从1、琼请脂推块测的象颜与色鼠变相化应就器知官道和N组aO织H的扩细散胞到大多小远差：异在如相何同？时间内，NaOH在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，这说明了NaOH在每一琼 脂既块靠内 细扩胞散分的裂速增率加是细相胞同的的数。量，还要靠细胞生长增大细胞的体积。 根但据细球 胞体的积体越积大公，式其相V=对（表4/面3）积π越r3小，，表细面胞积与公周式围S=环4境πr之2，间可物以质求交出流直的径面为积2相0u对m小和了30，um所的以细物胞质的的表运面输积效和率体很积低之。比分别是0. ①比细值胞 （体N积aO越H大扩，散其的相体对积表/整面个积琼越脂小块，的细体胞积的）物质运输效率就越低。 所比以值， （细N胞aO表H面扩积散与的体积的/整关个系琼限脂制块了的细体胞积的）长大。
《实验细胞大小与物质运输的关系》教学设计
《实验细胞大小与物质运输的关系》教学设计实验目的：探究细胞大小与物质运输的关系。
实验原理：细胞具有细胞膜，通过细胞膜进行物质运输，物质通过细胞膜的方式有主动运输和被动运输。
实验步骤：1.准备材料：玻璃片、显微镜、牛蒡叶片、盐水、显微镜玻片、封口胶、酵母粉末、甜瓜皮。
2.实验一：观察细胞的大小。
a.取一块牛蒡叶片，将其放在显微镜上，加一滴盐水，用玻璃片将其压平。
b.调整显微镜的焦距，通过显微镜观察牛蒡叶片上的细胞。
c.选择一个细胞，测量其长度和宽度。
d.重复上述步骤，选取不同的细胞测量。
e.记录测量数据，并计算细胞的平均长度和平均宽度。
3.实验二：观察酵母细胞的物质运输。
a.取一小块显微镜玻片，用封口胶固定在显微镜上。
b.在玻片上涂一层酵母粉末。
c.加入适量的水，使酵母粉末悬浮在水中。
d.用显微镜观察酵母细胞的运动和物质运输情况。
e.记录观察到的现象，并进行描述。
4.实验三：观察甜瓜细胞的物质运输。
a.取一小块显微镜玻片，用封口胶固定在显微镜上。
b.将甜瓜皮切成薄片，放在显微镜玻片上。
c.加入适量的水，使甜瓜皮细胞充分吸收水分。
d.用显微镜观察甜瓜细胞的物质运输情况。
e.记录观察到的现象，并进行描述。
实验结果分析：根据实验一的结果，细胞的大小存在一定的差异，通过计算平均长度和平均宽度可以得出细胞的平均大小。
实验二观察到酵母细胞的运动和物质运输情况，这说明酵母细胞具有自主的物质运输能力。
实验三观察到甜瓜细胞的物质运输情况，这说明甜瓜细胞也具有主动物质运输的能力。
综合以上实验结果可以得出结论：细胞的大小与物质运输存在相关性，具体表现为细胞越大，物质运输能力越强。
实验拓展：1.可以选择其他植物或动物细胞进行观察，比较不同细胞的大小和物质运输情况。
2.可以通过不同的实验方法，如标记物法、观察细胞膜结构等，深入研究细胞的物质运输机制。
注意事项：1.在实验过程中要注意安全，避免对身体和设备造成伤害。
2.操作显微镜时要小心谨慎，保持显微镜的清洁和正确使用方式。
细胞大小与物质运输的关系-戴俊贤.ppt
1.帮助理解细胞不能无限长大的原因 2.帮助学生理解细胞增殖的必要性
这是一个模拟的探究实验，实验操作 简单符合高一学生的能力，且科学思 路清晰，经师生共同开发，发现延展 性强
探究细胞大小与物质运输的关系
二、说教法学法
二、实验教学目标
从结构与功能相适应这一视角，解释细胞不能 无限长大的原因（生命观念、科学思维）
四、三教、学说过教程学设程计序
分析结果、得出结论
琼脂块 表面积
直径/cm /cm2 6.3 124.63 5.0 78.50 4.5 63.59 3.2 32.15
体积 /cm3
比值 NaOH （表面 扩散的 积/体积） 深度/cm
比值（NaOH扩 散的体积/整个琼
脂块的体积）
130.85 0.95
设计实验的思路历程之问题一：
随着NaOH在琼脂块中扩散，琼脂 变红，原理是什么？有什么优劣？
探究细胞大小与物质运输的关系
四、三教、学说过教程学设程计序
设计实验的思路历程之问题一：
随着NaOH在琼脂块中扩散，琼脂 变红，原理是什么？有什么优劣？
NaOH具有强烈的腐蚀性
探究细胞大小与物质运输的关系
四、三教、学说过教程学设程计序
2019年马鞍山市中小学实验教学说课比赛
探究细胞大小与物质运输关系的 创新实验
马鞍山二中 戴俊贤
探究细胞大小与物质运输的关系 实验教材分析
目录 目录
实验教学目标
实验方法设计
教学过程设计
教学反思与自我评价
探究细胞大小与物质运输的关系
一、实验教材分析
细胞大小与物质运输的关系
Tem必修p一la第t6e章第一节《细胞的增殖》
——科学探究、社会责任
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细胞大小与物质运输的关系一、学习目标本实验也是高中生物必修一“分子与细胞”一册书中典型的引导式实验，按照课程标准的要求，学生要学会模拟探究细胞体积与表面积的关系。
通过模拟探究过程的进行，体验细胞必须要保持一定的体积，并认同细胞生长到一定大小后停止生长，细胞进入分裂增殖。
同时通过对实验方案的设计主要培养学生比较、判断、推理、分析综合等思维能力，初步形成创造思维品质，能够运用学到的生物学知识评价和解决某些实际问题；其次通过分组实验和讨论，培养合作和交流能力，领会生物科学探究的一般方法，培养学生科学探究能力和勇于探索、不断创新的精神。
二、观察与思考（一）提出问题生活中吹气球的时候，气球的体积在缓慢增大，能一直增大么？同理组成生物体的每一个细胞的体积在生长发育过程中能无限增大么？（二）猜想与假设气球吹到一定程度是，橡胶的膨胀系数达到最大时，可能就会爆裂。
细胞也一样可能有同样的遭遇，或许不增大，停止生长，或许进入下一次分裂，也可能萎缩。
假设细胞的体积不能无限增大？（三）交流、讨论可以分组实验，在实验室连续观察细胞的生长状况，利用显微镜观察细胞是否无限增大？也可以构建细胞模型，来验证细胞生长状况，以及细胞大小与物质运输的关系。
三、设计与交流①实验方案：用含有酚酞的琼脂块模拟细胞形态，利用酚酞遇NaOH变红特性，观察扩散深度的测量，计算表面积与体积的比值来推导细胞大小与物质运输速率的关系我的设计②实验器材：烧杯、酚酞、琼脂块、直尺等③实验步骤：琼脂＋H2O→搅拌煮沸，冷却、凝固前加酚酞，搅拌混合→倒入浅盘→固化后切成小块。
→用餐刀切成边长分别为3cm、2cm、1cm的正方体小块。
→加入NaOH，将上述3块琼脂放入烧杯，加入NaOH溶液，淹没琼脂块，浸泡10 min，注意搅拌。
→测量并记录。
四、实验解析（一）实验原理1．含有酚酞的琼脂块遇到NaOH，酚酞变红色。
主要利用酚酞与碱性溶液变红的特性。
2．NaOH在琼脂块中扩散的速度相同,在相同时间内，NaOH扩散的深度(或琼脂块变红的体积)与琼脂块的总体积的比值可以反映NaOH在琼脂块中扩散的效率。
此过程可模拟细胞大小与物质运输效率的关系。
（二）主要实验材料1．材料：3cm×3cm×6cm的含有酚酞的琼脂块（琼脂由琼脂糖（Agarose）和琼脂果（Agaropectin）两部分组成。
琼脂在食品工业的应用中具有一种极其有用的独特性质。
其特点：具有凝固性、稳定性，能与一些物质如酚酞形成络合物等物理化学性质，可用作增稠剂、凝固剂、悬浮剂、乳化剂、保鲜剂和稳定剂。
）、塑料餐刀、防护手套、塑料勺、纸巾、烧杯。
2．药品：质量分数为%的NaOH溶液。
（三）方法与步骤1．酚酞琼脂块的制备：30g琼脂＋1LH2O→搅拌煮沸，冷却、凝固前加1g酚酞，搅拌混合→倒入浅盘→固化后切成3cm × 3 cm × 6cm的小块。
2．制备不同体积的正方体琼脂块，用餐刀切成边长分别为3cm、2cm、1cm的正方体小块。
加入NaOH，将上述3块琼脂放入烧杯，加入NaOH溶液，淹没琼脂块，浸泡10 min，注意搅拌。
3．测量并记录：取出琼脂块，用餐刀沿中轴线切为两半并测量每块琼脂块上NaOH扩散的深度,做好记录。
4．分析结果，得出结论。
实验数据需计算表面积S（cm2）和模拟细胞的体积V（cm3），用S∕V的比值，表示相对表面积的大小。
（四）注意事项1．实验步骤2中应防止勺子破坏琼脂块的表面。
2．分割琼脂块之前，应用纸巾吸干NaOH溶液。
3．每次切割之前必须把刀擦干。
4．在实验开始之前，要求每位学生穿好实验服，戴好护目镜和防护手套，以防止实验过程中药品飞溅，伤及眼睛和皮肤。
5．酚酞易引起过敏反应，准备实验材料时最好戴橡皮手套。
6．为了保证实验的严谨性，在放有琼脂块的三个烧杯内同时加入等量的NaOH溶液，在相同的“扩散”时间后，将琼脂块一齐取出。
颜色变化的观察与面积和体积的计算可同时进行。
7．本实验最后要引导学生认同细胞表面积与体积比不能过小，否则会因表面积的限制导致细胞代谢速率下降，这对细胞的生存是不利的。
所以当细胞长到一定大时，便不再长大，进而一分为二，为细胞快速代谢创造条件。
（五）实验变量分析本实验中自变量是不同大小琼脂块模拟的细胞，因变量是琼脂块进入琼脂块“细胞”的深度。
其中NaOH溶液的浓度、环境温度等为因变量。
五、实验结论及分析（一）实验结果与预测结果的比较（二）试验中遇到的问题1．酚酞是极易引起过敏的一种物质，如何保证实验过程中操作者不解除活不过敏？2．NaOH具有极强的腐蚀性，操作时应避免与皮肤和眼睛接触。
如喷洒出来，应该如何做出急救？3．实验结束后的废弃化学溶液，应如何处理？备注：遇到的问题可以到或是相关的课程资源网站中查询。
六、例题分析真核细胞的直径一般在10~100μm之间。
生物体细胞体积趋向于小的原因是（）A．受细胞所能容纳的物质的制约 B．相对面积小，有利于物质的迅速转运和交换C．受细胞核所能控制的范围的制约 D．相对面积大，有利于物质的迅速转运和交换【解析】CD 细胞核的控制直径是有限的，所以细胞不能无限增大，同时细胞体积越小，相对表面积越大，这样物质运输的速率就越快。
七、知识反馈（一）同步练习1．实验目的2．本实验中不同大小的琼脂块模拟的是。
3．NaOH溶液遇到酚酞试液变成。
4．细胞越大,物质运输的效率越，所以多细胞生物都是由许多个细胞而不是由少数体积更大的细胞构成的。
5．细胞体积越大,其表面积相对，细胞与周围环境之间物质交流的面积相对越小,所以物质运输的效率越。
6．实验用品7．主要实验过程8．NaOH有腐蚀性，一旦喷洒出来，应该立即用冲洗喷洒处。
9．将琼脂块放入到烧杯内，用NaOH溶液将其淹没，浸泡10min。
用塑料勺翻动琼脂块。
注意：不要用勺子将琼脂块切开或。
（二）检测过关1．下列有关细胞不能无限长大的原因中，不正确的是（）A．与细胞表面积和体积的比有关B．细胞核的大小是有一定限度的C．细胞体积过大不利于细胞内的物质交流D．细胞内各种细胞器的数目和种数限制2．下列细胞中最容易进行物质运输的是（）A．神经细胞 B．皮肤表皮细胞 C．卵细胞 D．胚胎干细胞3．当细胞的体积增大时，细胞体积与表面积的比值将（）A．减小 B．增大 C．不变 D．无法确定4．通常认为细胞生长到一定程度时，由于细胞代谢的需要，细胞将（）A．不再生长 B．死亡 C．分裂 D．消失5．目前，科学家发现生物界最小、最简单的细胞是（）A．原核细胞 B．病毒 C．支原体 D．衣原体6．下列关于细胞物质跨膜运输的叙述正确的是（）A．胚胎干细胞体积小、核大，物质运输速率较快B．哺乳动物成熟红细胞由于没有细胞核的控制作用，所以不能进行物质运输作用C．细胞膜上载体的种类和数量只影响主动运输D．动物细胞的细胞液浓度越大，物质运输速率越快7．下列关于细胞大小的叙述中，不正确的是（）A．细胞体积过大，细胞核的负担就会过重B．细胞体积增大过程中，细胞核内的DNA会随之增加C．细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大D．绿色植物细胞提及的大小，可能受限于液泡的大小8．探究细胞大小与物质运输的关系的实验原理不包括的是（）A．酚酞遇到NaOH呈现红色反应 B．以琼脂块的大小表示细胞大小C．以NaOH的扩散深度表示吸收速度 D．以NaOH的扩散体积比表示吸收速度9．关于多细胞生物体的叙述中，错误的是（）A．多细胞生物体的生长，既靠细胞生长，又靠细胞分裂B．不同动物同类组织的细胞大小差异不明显C．某器官大小主要决定于细胞数量的多少D．生物体生长时，细胞体积越大，物质运输速率越快，生物体生长越快10．关于细胞大小与物质运输效率的关系的叙述中，错误的是（）①体积越大，物质运输效率相对越高②体积越小，物质运输效率相对越高③表面积与体积的比值越大，物质运输效率相对越高④表面积与体积的比值越小，物质运输效率相对越高A．①③ B．②④ C．①④ D．②③11、真核细胞的直径一般在10~~100um之间，生物体细胞体积受限的原因不包括（）A．受细胞所能容纳的物质制约B．表面积与体积的比值越小，有利于物质的迅速转运和交换C．受细胞核所能控制的范围制约D．表面积与体积的比值越大，有利于物质的转运和交换12．生物体内细胞代谢速率与物质扩散的速率有关。
同种物质虽然在细胞中扩散的速率基本相同，但细胞大小不同，扩散的快慢会有差异。
有人设计了一种模型，用于研究这一问题。
根据教科书P110页所提供的材料用具完成以下实验步骤：①用小刀将琼脂块(内含酚酞)切成三块边长分别为3 cm，2 cm和1 cm的立方体。
②将以上三块琼脂样品浸在质量分数为0．1%的MaOH溶液中，处理10min。
③取出琼脂块样品，吸干浮液后，分别将每一样品切成两半，观察切面，测量每一切面上NaOH扩散的深度，记录结果。
请分析回答：(1)请你为此研究拟定一个课题名称：(2)该研究中所用的细胞模型是：(3)实验时，在样品中加入酚酞是用以检测NaOH在琼脂块中的扩散深度，原因是。
(4)计算得出样品有关数据如上表：通过上表比值分析，你得出的结论是。
据此推测三个样品中，NaOH扩散深度依次为。
(5)通常情况下，细胞边长小于0．1cm。
根据上述研究，可以对细胞大小与物质扩散之间的关系作出合理的解释: 八、高考链接（一）高考导航本实验是高中生物学中的一个典型考查引导式探究实验，历年来高考中的考查主要是以选择题的形式出现，考查细胞大小与物质运输速率的关系，属于基础知识的范畴，高考中此知识点重现率较低。
（二）真题解析1．（2005年·江苏）生物膜系统在细胞生命活动中的作用主要体现在多选（）A.在细胞内外的物质运输等过程中起决定性作用B.使核内遗传信息的传递不受细胞质的影响C.广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点D.使细胞的结构和功能区域化【解析】ACD生物膜上含有丰富的载体蛋白，为物质运输提供了运输条件。
核内遗传信息的传递主要路线是借助细胞核膜上的核孔来完成的。
广阔的膜面积为酶提供了分舵附着位点，使化学反应的速度大大提升。
同时各细胞器膜保证了各自内部反应的相对独立性，相互之间不干扰，使细胞的结构和功能更加区域化。
2．（2005年·北京）结合表中数据，指出下列叙述错误的（）A.内膜含有许多与有氧呼吸有关的酶B.内膜比外膜具有更多的功能C.内膜、外膜的化学组成大致相同D.内膜表面积大，导致蛋白质含量高【解析】D通常情况下，真核生物细胞有氧呼吸的第三阶段均发生在线粒体内膜上，所以内膜含有与有氧呼吸有关的酶，更能比外膜更复杂一些。
内外膜的化学成分大致相同，都一磷脂双分子层作为基本骨架，以及蛋白质和少量多糖。