物质跨膜运输的实例-教案

第1节物质跨膜运输的实例刘德臣（山东省临沂第三中学高中部276005）【学海导航】1.知识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实验设计和操作。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；通过探究实验了解植物细胞的吸水和失水；根据资料分析了解其他物质跨膜运输的情况而获得总体结论。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实验，体验探索的乐趣。【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？从这一节课开始我们就开学习第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实验：（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.根据课件显示，分析上升的原因：水总是由低浓度向高浓度流动，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（强调水分子流动的情况）。4.分析如果烧杯内是蔗糖浓液，漏斗内是清水，或者都是蔗糖溶液液面的变化。5.分析把半透膜换成不透膜或换成全透膜液面的变化。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破裂外界溶液浓度＞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）首先区别动植细胞的结构区别，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？下面我研究植物细胞的吸水和失水。指出探究实验步骤。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实验。指导学生做学生实验，并对实验结果进行分析。中央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逐渐恢复原来大小原生质层恢复原来位置基本不变现象：正常细胞质壁分离（失水时）质壁分离的复原（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。知识点分析：⑴质壁分离和复原的原因：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分析图中质壁分离的细胞中细胞壁与细胞膜之间的空隙中的液体是什么？⑶细胞发生质壁分离或复原的条件：必须是有大液泡（成熟）的植物细胞；必需是活细胞。⑷分析某些物质的质壁分离自动复原现象（如硝酸钾溶液、尿素溶液、乙二醇溶液等）原因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？蔗糖溶液学生自学Ｐ63资料分析并讨论思考题。由资料分析可以看出：同一种生物对不同离子的吸收量是不同的；不同生物对同一种离子的吸收量也有差别；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。即动植物对离子的吸收具有选择性，这是由细胞膜的特性来决定的。提出细胞膜是一层选择透过性膜，强调含义及意义。区别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，必须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控制器。（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离及复原现象，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吸收或排出营养物质或废物，满足细胞对物质代谢的需要。