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4.1《物质跨膜运输的实例》课件(新人教版-必修1)



新课标人教版课件系列

《高中生物》
必修1 必修1

第四章《细胞的物质输入和输出》

第一节 《物质跨膜运输 的实例》

教学目标
? 知识能力 ? 1、举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点;2、列表比 较三种跨膜运输方式的异同点;3、简述主动运输对细胞 生活的意义;4、能够根据资料提出问题并获取信息;5、 学会解读坐标数据图表;6、参与讨论与交流,学会合作; 7、树立信心,勇于挑战。 ? 教学重点: 教学重点: 1)小分子和离子跨膜运输的方式;2)大分子跨膜运输 方式 ? 教学难点:1)、主动运输; 2)、解读图表 教学难点: ? 教学方法:展示现象→提出问题→合作讨论→教师解释→ 教学方法: 总结概念→举例说明 ? 教具:多媒体动画课件,如自由扩散、协助扩散、主动运 教具: 输的动画课件

复习细胞核的结构和功能 核膜 双层膜,把核内物质与细胞质分开) (双层膜,把核内物质与细胞质分开) 染色质 DNA和蛋白质组成 DNA是遗传信息的载体 和蛋白质组成, 是遗传信息的载体) (由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体) 核仁 (与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关) 与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关) RNA的合成以及核糖体的形成有关 核孔 实现核质之间频繁的物质交换和信息交流) (实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)

染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期 染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种 同一种物质在细胞不同时期的两种 存在状态。 存在状态。

遗 传

亲代传递给子 代,保证了亲 子代在遗传性 状的一致性。 状的一致性。

遗传
(资料1、4) 资料 、 ) 物质合成 能量转换 信息交流

控 制 中 心

DNA 质

信 息
“蓝图” 蓝图” 蓝图

(资料2、3) 资料 、 )

遗传信息


细胞核的功能: 细胞核的功能: 细胞核是遗传信息库, 细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心

渗透系统装置
半透膜:一些物质(一般是水分子物质) 半透膜:一些物质(一般是水分子物质)能 透过,而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。 透过,而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。

渗透作用
水分子( 水分子(或其他溶剂 分子) 分子)透过半透膜的 扩散, 扩散,称为渗透作用

1、如果用一层纱布代替玻璃纸,漏斗管内的液面还会 如果用一层纱布代替玻璃纸, 升高吗? 升高吗? 2、如果烧杯中的不是清水,而是同样浓度的蔗糖溶液, 如果烧杯中的不是清水,而是同样浓度的蔗糖溶液, 结果会怎样? 结果会怎样?

渗透作用

条件

半透膜 膜两侧的溶液具有浓度差

原理

溶液A浓度大于溶液B 水分子从B 溶液A浓度大于溶液B, 水分子从B 大于溶液 溶液A浓度小于溶液B, 水分子从A 溶液A浓度小于溶液B 水分子从A 小于溶液

A移动 A移动 B移动 B移动

一、动物细胞的吸水和失水

外界溶液浓度 < 细胞质浓度

外界溶液浓度 > 细胞质浓度

外界溶液浓度 = 细胞质浓度

1、红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗? 红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗? 2、红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中所说的 红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨” 半透膜? 半透膜? 3、当外界溶液的浓度低时,红细胞一定会由于吸水而涨 当外界溶液的浓度低时, 破吗? 破吗? 红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件? 4、红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件? 浓度差越大细胞吸水或失水越多

二、植物细胞的吸水和失水问题

探究: 探究:
1、用盐腌萝卜时会有水渗出,同时萝卜的 用盐腌萝卜时会有水渗出, 体积会减少。 体积会减少。 2、置于空气中刚刚萎蔫的白菜叶片置于清 水中又变得硬挺。 水中又变得硬挺。 提出问题: 提出问题: 植物细胞会出现失水的情况吗?( ?(渗出的 1、植物细胞会出现失水的情况吗?(渗出的 水是细胞内的水还是间隙的水) 水是细胞内的水还是间隙的水) 2、植物细胞在什么情况下会失水? 植物细胞在什么情况下会失水? 3、原生质层是否相当于一层半透膜? 原生质层是否相当于一层半透膜?

作出假设: 原生质层相当于半透膜
理由是:植物细胞膜和液泡膜都 理由是 植物细胞膜和液泡膜都 是生物膜,(P49) ,(P49 是生物膜,(P49)他们具有与红 细胞的细胞膜基本相同的化学组 成能够和结构。 成能够和结构。上述的事例与红 细胞的失水和吸水很相似。 细胞的失水和吸水很相似。 原生质层是细胞层次的结构, 原生质层是细胞层次的结构,要 观察它, 观察它,我们必须借助于什么工 显微镜; 初中我们就接触过显微镜 具?初中我们就接触过显微镜 那么我们应该选用什么样的实验 那么我们应该选用什么样的实验 材料才能使实验成功呢 才能使实验成功呢? 材料才能使实验成功呢?

液泡和 液泡和细 体积、 胞体积、 大小的变 化

设计方案: 设计方案: 将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖 将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖 溶液中,观察大小的变化; 溶液中,观察大小的变化;再浸润 清水中,观察其大小的变化。 在清水中,观察其大小的变化。 预期实验的结果 : 由于原生质层相当于一层半透膜,水分子 由于原生质层相当于一层半透膜, 可以自由通过,而蔗糖分子则不能通过, 可以自由通过,而蔗糖分子则不能通过, 因此在蔗糖溶液中, 因此在蔗糖溶液中,植物细胞的中央液泡 会缩小,细胞皱缩;在清水中植物细胞的 缩小,细胞皱缩; 皱缩 液泡又会变大 细胞膨胀 变大, 膨胀。 液泡又会变大,细胞膨胀。

设计实验: 设计实验: P62页

实验结果: 实验结果:
中央液泡 大小 蔗糖溶 液 清水 变小 逐渐恢复 原来大小 原生质层 的位置 原生质层脱离 细胞壁 原生质层恢复 原来位置 细胞大小

基本 不变 基本 不变

2、质壁分离及复原现象

实验结论: 实验结论: 原生质层相当于半透膜 渗透系统装置
半透膜 长颈漏斗中有蔗糖液 烧杯中有清水

成熟的植物细胞
原生质层 (选择性透过膜) 选择性透过膜)

细胞内有细胞液 外界溶液 Next

成熟的植物细胞和外界溶液组成一个渗透系统

返回

植物细胞质壁分离现象

外界溶液浓度

细胞液的浓度,细胞失水 细胞液的浓度,细胞失水 返回

植物细胞质壁分离复原现象

外界溶液浓度

细胞液的浓度,细胞吸水 细胞液的浓度,细胞吸水 返回

三、渗透作用原理的运用
(1)判断植物细胞的生活状况 ) (2)判断植物细胞的细胞液浓度 ) (3)农业生产中的水肥管理 ) (4)生活中杀菌、防腐、腌制食品 )生活中杀菌、防腐、

三、其他物质的跨膜运输
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! 相对含量的梯度跨膜运输的! 阅读P63页的资料分析,并回 阅读P63页的资料分析, P63页的资料分析 答讨论题! 答讨论题! 结论:细胞膜有选择透过性! 结论:细胞膜有选择透过性!

四、生物膜的特性
1、生物膜的概念: 生物膜的概念: 指细胞内所有的生物膜,包括细胞膜、 指细胞内所有的生物膜,包括细胞膜、细胞 核膜。 器、核膜。 2、生物膜的特性- 选择透过性膜! 生物膜的特性- 选择透过性膜!

练习
D 1、以下可以发生渗透作用的是____. 以下可以发生渗透作用的是____.
A.煮熟的马铃薯条放入水中 A.煮熟的马铃薯条放入水中 B.把干种子放在清水中 B.把干种子放在清水中 C.烈日下菠菜叶子下垂 C.烈日下菠菜叶子下垂 D.放在盐水中的萝卜变软 D.放在盐水中的萝卜变软

2、a、b、c是三个相邻的细胞,已知a细胞液浓度> b细 是三个相邻的细胞,已知a细胞液浓度> b细 胞液浓度> c细胞液浓度 如图所示, 细胞液浓度, 胞液浓度> c细胞液浓度,如图所示,能正确表示水分在 三者之间关系的是( 三者之间关系的是( )

C

a b A a b C c b c b

a c B a c D

3、田间一次施肥过多,作物变得枯萎发黄,俗称 田间一次施肥过多,作物变得枯萎发黄, 烧苗” 其原因是( “烧苗”。其原因是( B ) A、根细胞从土壤中吸收的养分过多 B、根细胞不能从土壤中吸水 C、根系不能将水向上运输 D、根系被肥料分解释放的热能烧毁

4、利用高浓度盐水(NaCl溶液)杀菌防腐的原理 利用高浓度盐水(NaCl溶液) 溶液 是( D ) A、盐水中的Cl-有杀菌防腐的作用 盐水中的Cl B、盐水中的Na+不利于细菌的生活 盐水中的Na C、盐水是中性的,不适于细菌的生活 盐水是中性的, D、由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡

溶液中, 5、将洋葱表皮细胞浸入浓度为1mol/L的KNO3溶液中, 将洋葱表皮细胞浸入浓度为1mol/L的 1mol/L 细胞发生质壁分离。但过一段时间后, 细胞发生质壁分离。但过一段时间后,自动发生质壁 分离复原,表皮细胞又恢复到原来状态。 分离复原,表皮细胞又恢复到原来状态。分析 (1)发生质壁分离的原因 是 (2)自动发生质壁分离复原的原因 是 。 (3)以上事实表明细胞膜对 的 选择透过性膜。 通透性存在差异,所以它是一种选择透过性膜 通透性存在差异,所以它是一种选择透过性膜。 。

(1)洋葱表皮细胞液的浓度小于外 界溶液浓度,细胞渗透失水; 界溶液浓度,细胞渗透失水;又由 于细胞壁的伸缩性小于原生质层的 伸缩性,便导致质壁分离. 伸缩性,便导致质壁分离. (2)由于细胞可选择性地吸收K+和NO3-, 由于细胞可选择性地吸收K 导致细胞液浓度增加直至大于外界溶液的浓 细胞开始吸水,从而发生质壁分离复原. 度,细胞开始吸水,从而发生质壁分离复原. (3)离子



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