教学设计赵某某
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第四章 第一节 物质跨膜运输的实例
教学目标：
1.举例说出细胞膜是选择透过性膜。
2.尝试提出问题，作出假设。
3.进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。
教学重难点：
1.举例说出细胞膜是选择透过性膜。
2.尝试提出问题，做出假设
教学方法：
讲述与学生练习、讨论相结合
教学过程：
问题：细胞是一个基本的生命系统，这个系统的边界是什么？
答：细胞膜
问题：由于边界的存在，进而将细胞与外界物质分隔，这种分隔是不是意味着细胞需要的物质不能进来，细胞不需要的物质不能出去，为什么？
答：任何一个生命系统都是开放的系统，都与外界有物质的交换。细胞膜能控制物质进出细胞 。
引入：细胞膜是怎样控制物质进出细胞的？我们以水分为例，共同探讨水分是怎样通过细胞膜进出细胞的。
1、实验与探讨
（1）演示实验：一滴红墨水滴入到清水中，出现什么现象？
提出探究问题：如果两种不同的溶液被一层半透膜隔开,结果又会怎样？
渗透压实验
半透膜特点：是一种只给某种分子或离子扩散进出的薄膜，对不同粒子的通过具有选择性的薄膜。（半透膜是物理性质的膜，一般无生物活性，只允许小分子物质和离子通过，大分子物质不能通过。）
（3）提出讨论问题
问题①：为什么漏斗内的液面会上升？
答：水分从低浓度向高浓度移动，而蔗糖分子不能透过半透膜，最后导致盛有蔗糖溶液的漏斗液面上升。
总结：
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由于单位体积内，清水中的水分子数量多，蔗糖溶液中的水分子数量少，所以在单位时间内，由烧杯通过半透膜进入漏斗的水分子数量多于由漏斗通过半透膜进入烧杯的水分子数量。
④总体的扩散方向为水分子由烧杯通过半透膜进入漏斗，因此漏斗管内的液面上升。
问题②：如果用一层纱布代替玻璃纸,漏斗管内的液面还会升高吗?
答：不会
问题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?
答：液面依然不会上升。
总结：
渗透作用：
1、概念：水通过半透膜的自由扩散。（注意与自由扩散的区别）
2、条件：①半透膜（注意与选择透过性膜的区别）。
②半透膜两侧的溶液具有浓度差。
3、水的流向：从低浓度溶液流向高浓度溶液（强调是溶液的摩尔浓度）
2、细胞的吸水和失水
（1）动物细胞的吸水和失水
什么情况下，哺乳动物红细胞膨胀,皱缩或形态不变?
思考与讨论
1.红细胞内的血红蛋白等有机物一般不能透过细胞膜。
2.红细胞的细胞膜相当于半透膜。
3.当外界溶液的浓度低于红细胞内部的浓度时，红细胞一般会因持续吸水而涨破。
4.红细胞吸水或失水的多少主要取决于红细胞内外浓度的差值。一般情况下，差值较大时吸水或失水较多。
当细胞内液浓度 㧐外界溶液浓度，细胞吸水
当细胞内液浓度 㩳外界溶液浓度，细胞失水
当细胞内液浓度 ＝ 外界溶液浓度，细胞形态不变
水分进出细胞与细胞内液的浓度和外界溶液是否存在浓度差有关。细胞膜是否相当于一层半透膜？
答：细胞膜能让水分子通过，而血红蛋白（大分子物质）不能通过，符合半透膜的特性，所以细胞膜相当于一层半透膜。
总结：动物细胞相当于一个渗透装置
动物细胞的渗透吸水和失水
1、条件：①细胞膜当作半透膜。②细胞质与外界溶液存在浓度差。
2、当细胞质浓度㧐外界溶液浓度（清水）时，细胞吸水膨胀，甚至吸水胀破。（细胞膜的制备）
当细胞质浓度㩳外界溶液浓度时，细胞失水皱缩。
当细胞质浓度=外界溶液浓度时，细胞既不吸水也不失水。
（2）植物细胞的吸水和失水
讨论：植物细胞吸水和失水的情况又是怎么样？
例如，在日常生活里, 夏天家里做凉伴黄瓜时有水出现，腌萝卜条时洒上一些盐会出水；而卖菜的阿姨经常向青菜上洒水,青菜变得硬挺,说明植物细胞也会吸水和失水。
植物细胞的渗透吸水和失水
1、条件：①原生质层（细胞膜、细胞质、液泡膜）当作半透膜。
（注意与原生质和原生质体的区别）
②细胞液与外界溶液存在浓度差。
2、当细胞液浓度=外界溶液浓度时，植物细胞既不吸水也不失水。
当细胞液浓度㩳外界溶液浓度时，细胞渗透失水，出现质壁分离。
质壁分离的概念：原生质层与细胞壁分离
外因：当细胞液浓度㩳外界溶液浓度时，细胞渗透失水
内因：细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性。
在此过程中细胞体积基本不变（略为变小），液泡变小，
细胞液浓度变大，颜色变深。 失水速率逐渐变小直至为0
当细胞液浓度㧐外界溶液浓度（清水）时，细胞渗透吸水。如果是发生质壁分离的细胞才发生产质壁分离复原。
在此过程中细胞体积基本不变（略为变小），液泡变大，
细胞液浓度变小，颜色变浅。 吸水速率逐渐变小直至为0
质壁分离后自动复原：当外界溶液为8%的NaCl溶液、5%的K NO3溶液，10%的葡萄糖溶液、乙二醇溶液时就会出现这种情况。原因是这些物质可以通过主动运输或自由扩散进入液泡，使细胞液浓度增大，植物细胞吸水。（做质壁分离复原实验时一定不要浓度过高，过高会使细胞过度失水而死亡）
总结：细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜
1.在培养过程中，水稻吸收水分及其他离子较多，吸收Ca2+、Mg2+较少，结果导致水稻培养液里的Ca2+、Mg2+浓度增高。
2.不同作物对无机盐的吸收是有差异的。
3.水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其他物质的跨膜运输并不都是这样，这取决于细胞生命活动的需要。
4.细胞对物质的吸收是有选择的。这种选择性具有普遍性。
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