第1节 物质跨膜运输的实例 教案

第1节 物质跨膜运输的实例 教案

三维目标

1、  知识与技能

    （1）说出细胞在什么情况下吸水和失水。

    （2）举例说明细胞膜是选择透过性膜。

（3）熟练制作临时装片和操作显微观察。

2、过程与方法

    （1）尝试从生活现象中提出问题，作出假设。

    （2）学习进行探究问题的一般方法和步骤。

 3、情感态度与价值观

    （1）参与课堂讨论与交流。

    （2）养成良好的实验习惯，如及时清洗和摆放实验用具，爱护实验卫生等。

教学重点

    1、如何进行探究实验，其基本方法和一般过程。

    2、渗透作用；细胞是一个渗透系统。

3、细胞膜不仅仅是半透膜，还是选择透过性膜。

教学难点

    1、如何发现问题和提出问题。

    2、如何设计实验过程（材料、实验用具、试剂的选择，实验结果的预测，操作的细节）。

    3、细胞膜不仅仅是半透膜，还是选择透过性膜。

教具准备

    1、渗透演示实验。

    2、萝卜条吸水和失水的演示实验。

3、  渗透原理的多媒体演示课件。

课时安排

1课时

教学过程

细胞是一个开放的系统，每时每刻都与外界环境进行物质和能量的交换。物质的进进出出都要经过细胞的边界----细胞膜。不同的物质跨膜运输有什么不同的特点呢？让我们先来分析水是怎么进出细胞的。请同学们先看一下渗透现象的示意图。

一．渗透作用

展示课件，思考：

1．课本上的讨论题

2．什么是半透膜？允许一些分子（或离子）透过，而不让别的一些分子（或离子）透过的膜

3．发生渗透作用需要两个怎样的条件？（1）要有半透膜；（2）半透膜两侧的溶液浓度不同。

讲解：（1）蔗糖分子不能自由通过半透膜而水分子可以。（2）两侧的水分子都在运动。（3）由于下侧（烧杯内）的水分子数量多（相对浓度大），所以由下侧进入上侧（漏斗内）的水分子比由上侧进入下侧的水分子多。（4）整体表现为水分子由烧杯通过半透膜进入了漏斗。

这种水分子透过半透膜的运动叫渗透作用。这个装置叫渗透装置。

二．细胞的吸水和失水

1．动物细胞的吸水和失水：取决于细胞质的浓度和外界溶液的浓度

2．植物细胞的吸水和失水

思考：a.与动物细胞相比，植物细胞在结构上有什么显著的区别？

      b.什么是原生质？原生质是指细胞内的生命物质，整个动物细胞就是一团原生质，而植物细胞除细胞壁外的其他所有物质是一团原生质。

      c.什么是原生质层？

细胞内的液体环境主要是指液泡里面的细胞液，水分进出细胞要经过原生质层。原生质层是不是相当于一层半透膜呢？

关于植物细胞的吸水和失水探究：

你注意过生活中有关植物细胞吸水或失水的事例吗？说说看：

（1）．当你把白菜剁碎准备做馅时，常常要放一些盐，过一段时间后就可见有水分渗出，这些水分是从哪里来？菜馅细胞失去的水分，即水分的输出。

  （2）．蔫了的青菜叶放入清水中浸泡一段时间后，会有什么变化？

    茶叶又重新变得硬挺起来了，叶面伸展，即水分的输入。

提出问题

结合这些例子，你能提出什么问题？

a.         细胞在什么情况下吸水？失水？

b.         水分是如何进出细胞的？

教师：大家一起来讨论一下提的问题哪些是有价值的，值得探究的？

作出假设

  植物细胞膜和液泡膜是生物膜吗？他们的基本化学组成和结构与红细胞的细胞膜相似吗？菜馅渗出水与红细胞失水有什么相似之处？“原生质相当于一层半透膜吗？”作出了一个假设。

那作出的假设正确与否呢？就需要通过实验来验证，那么接下来我们就要设计一个实验，来验证。

设计实验

  实验材料：洋葱表皮细胞。既容易被剥离制成装片，又很容易在显微镜下观察

  实验原理：见书

  实验步骤：见书

  实验结果：

	中央液泡的大小	原生质层的位置	细胞大小
蔗糖溶液
清水

进行实验

分析结果

  如果开始使用了0.8g/ml的蔗糖溶液，很快就观察到了质壁分离，但后来加清水怎么也不能使细胞发生质壁分离复原，能否断定当外界浓度低的时候细胞不能吸水呢？那为什么会出现与预期不符的结果呢？

蔗糖浓度过高了，导致细胞失水过快而死亡了。

表达与交流

科学探究的一般过程包括哪六个步骤？

3．什么是质壁分离与复原？它又说明了什么？

   植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，成熟的植物细胞靠渗透作用吸水。细胞液与细胞外界溶液发生渗透作用。

   结论：植物细胞在什么情况下吸水？在什么情况下失水？

三．离子的跨膜运输

  细胞对物质的输入和输出的选择性。

  学生阅读课本，并进行讨论：

（1）水稻培养液里的Ca2+和MG2+浓度为什么会增高？说明什么？

水稻吸收水分和其他离子多，而吸收Ca2+和MG2+较少。

（2）不同作物对无机盐的吸收有差异吗？

有明显差异，水稻吸收大量的Si4+而番茄几乎不吸收.番茄吸收Ca2+和MG2+较多.

(3)  水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的,其他物质也是这样的吗?

不是的,比如水稻吸收Si4+,这是根据生物生命活动的需要.

(4)  细胞对物质的吸收有选择吗?如果有,这种选择有普遍性吗?

是有选择性的,因为不同生物吸收的离子的量是各不相同;这种选择也是普遍性的,如不同微生物对不同矿物的吸收表现出较大的差异.

教师:细胞膜并不是单纯物理意义的半透膜,它是有生理活性的,能对一些物质进行选择性通过,这叫选择透过性膜

总结：本节课我们通过实验探究了植物细胞在什么情况会吸水，并且学习了其失水和吸水的原理是渗透作用。细胞膜是一种半透膜，一些小分子可以自由通过，一些分子则不能自由通过，但细胞膜又不是纯物理意义的半透膜，它是有生理活性的，能对一些离子和小分子进行选择性通过。所以细胞膜更是一种选择透过性膜。

板书设计

一．渗透作用

概念：

条件：

二．细胞的吸水和失水

动物细胞的吸水和失水原理：

植物细胞的吸水和失水原理：

三．离子的跨膜运输

    离子的跨膜运输并不是顺着离子相对含量的梯度来进行的

细胞膜是一种选择透过性膜