细胞膜的物质运输功能教学参考
生物高中必修1第四章第三节参考资料

第3节物质跨膜运输的方式教学参考资料一、教学目标1.说明物质进出细胞的方式。
2.进行图表数据的解读。
二、教学重点和难点1.教学重点物质进出细胞的方式。
2.教学难点主动运输。
三、教学策略建议使用1课时。
本节教学建议采用讲授与讨论相结合的方法,基本思路可以确定为:展示现象→提出问题→解释原理→总结概念。
1.介绍物理上的扩散现象,得出扩散的概念;让学生分析水分子进出细胞是不是与上述扩散相似,再列举氧和二氧化碳进出细胞的现象,总结出自由扩散的概念。
2.呈现“问题探讨”中的实验现象,提出“葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层,却能通过细胞膜,这是为什么?”这一问题,让学生尝试作出解释,再指出载体蛋白的作用,总结协助扩散的概念。
3.列举物质逆浓度梯度跨膜运输的现象,提出这些物质为什么能够逆浓度梯度运输的问题,进行解释,总结主动运输的概念(被动运输的概念也可在此对比总结),说明主动运输的意义。
最后可让学生列表总结不同运输方式的特点。
教学中还应注意以下几点。
1.注意培养学生提出问题的能力,比如“问题探讨”中第3道讨论题,应该充分重视。
第1节“物质跨膜运输的其他实例”中已说明Ca2+、Mg2+能跨膜运输,而本节“问题探讨”中的实验结果显示这两种离子不能通过脂双层,学生可以就此提出问题。
2.可以采用比喻或类比的方法,以便于学生理解,如“逆水行舟”等。
3.注意培养学生解读图表数据的能力。
4.注意联系生活实际,让学生理解研究物质跨膜运输的意义。
四、答案和提示(一)问题探讨1.从图上可以看出,氧气、二氧化碳、氮气、苯等小分子(苯还是脂溶性的)很容易通过合成的脂双层;水、甘油、乙醇等较小的分子也可以通过;氨基酸、葡萄糖等较大的有机分子和带电荷的离子则不能通过合成的脂双层。
2.提示:葡萄糖不能通过人工合成的无蛋白的脂双层,但小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖,推测小肠上皮细胞的细胞膜上有能够转运葡萄糖的蛋白质。
3.提示:通过观察此图还可联想并提出,细胞需要的离子是否也通过细胞膜上的蛋白质来运输等问题。
“细胞膜结构和功能”的教学设计

“细胞膜结构和功能”的教学设计一、本文概述本文旨在探讨“细胞膜结构和功能”的教学设计,通过精心组织的教学内容和方法,帮助学生深入理解细胞膜的基本结构和功能,以及其在细胞生命活动中的重要性。
细胞膜作为细胞的基本结构之一,对细胞的内外环境起着重要的调控作用,对于理解细胞的物质交换、信息传递和能量转换等生命活动具有重要意义。
本文将从教学目标、教学内容、教学方法和手段、教学评价等方面进行详细阐述,构建一个系统完整的教学设计框架。
通过实例分析和实践操作,使学生能够掌握细胞膜的基本结构和功能,培养其观察、分析和解决问题的能力,激发其对生物学知识的兴趣和热爱。
同时,本文还将关注学生的学习需求和认知特点,注重启发式、探究式和互动式的教学方式,让学生在积极参与和主动思考的过程中,加深对细胞膜结构和功能的理解,培养其科学探究能力和创新精神。
二、细胞膜的结构磷脂双分子层:细胞膜的基本骨架,由磷脂分子组成。
磷脂分子具有一个亲水的头部和两个疏水的尾部,在水溶液中能够自动形成双层结构,亲水头部朝外,疏水尾部朝内。
蛋白质:细胞膜上分布着各种各样的蛋白质分子,它们具有多种功能,如参与物质运输、细胞识别等。
糖类:一些糖类分子可以与蛋白质或脂质结合形成糖蛋白或糖脂,这些糖类结构与细胞识别和细胞间相互作用有关。
流动性:细胞膜上的脂质和蛋白质分子都是可以运动的,这种流动性使得细胞膜能够进行各种生理活动。
选择透过性:细胞膜允许某些物质通过而阻止其他物质通过,这种特性对于维持细胞内部环境的稳定性至关重要。
不对称性:细胞膜的内外两侧在组成和结构上存在差异,这种不对称性与其功能密切相关。
通过学习细胞膜的结构,学生能够理解细胞膜在细胞生命活动中的重要作用,并为进一步学习物质的跨膜运输等内容打下基础。
三、细胞膜的功能情感目标从微观角度理解生命现象,培养学生的科学探究意识以及引发学生对生命奥妙的进一步探索。
教学难点理解细胞膜控制物质进出细胞的功能以及细胞间信息交流的过程。
物质跨膜运输的方式说课稿-说课稿

物质跨膜运输的方式说课稿-说课稿引言概述:物质跨膜运输是细胞内重要的生物学过程,它涉及到各种物质在细胞膜上的运输和转运。
本文将从不同的角度探讨物质跨膜运输的方式,包括主动运输和被动运输等。
一、主动运输1.1 利用离子泵进行跨膜运输:离子泵是一种蛋白质通道,能够将离子从低浓度区域转运到高浓度区域。
这种方式需要消耗能量,通常是通过ATP酶的水解来提供能量。
1.2 利用载体蛋白进行跨膜运输:载体蛋白是一种膜蛋白,能够在细胞膜上形成通道,将特定的物质从一个区域转运到另一个区域。
这种方式也需要能量的消耗。
1.3 利用囊泡运输进行跨膜运输:囊泡是一种细胞器,能够将物质包裹在内部,然后通过融合或分裂的方式将物质从一个区域转运到另一个区域。
二、被动运输2.1 扩散运输:扩散是一种 passively 的运输方式,物质会从高浓度区域向低浓度区域自发移动,直到达到平衡状态。
这种运输方式不需要能量的消耗。
2.2 水通道蛋白介导的运输:水通道蛋白是一种特殊的膜蛋白,能够形成通道,促进水分子的跨膜运输。
这种方式也是 passively 的运输方式。
2.3 离子通道介导的运输:离子通道是一种膜蛋白,能够形成通道,促进离子的跨膜运输。
这种方式也是 passively 的运输方式。
三、细胞内物质运输的调控3.1 调控蛋白的表达水平:细胞可以通过调控特定蛋白的表达水平来控制物质跨膜运输的速率和方向。
3.2 细胞内信号传导通路的调节:细胞内的信号传导通路可以影响细胞膜上的蛋白通道的活性,从而调节物质的跨膜运输。
3.3 环境因素的影响:环境因素如温度、pH值等也可以影响细胞膜上蛋白通道的活性,进而影响物质的跨膜运输。
四、物质跨膜运输在生物体内的重要性4.1 营养物质的吸收:通过物质跨膜运输,生物体可以吸收到必需的营养物质,维持生命活动的正常进行。
4.2 毒物的排出:物质跨膜运输也可以帮助生物体将代谢产物和毒物排出体外,维持内环境的稳定。
高职护理专业《生理学》课程标准

陕西国际商贸学院生理学课程标准一、课程基本信息二、课程的性质与任务及设置目的(一)课程性质与任务生理学是护理专业一门重要的专业基础课程。
本课程重点介绍人体的各种生命现象、生理功能的特点、发生机制、机体内外环境对生理功能的影响。
通过该课程的学习,不但为学生提供较为系统的人体生理学知识和技能,而且还能了解一定的生理学新成就和新进展。
通过理论课和实验课教学使学生掌握人体的基本生理功能,掌握循环、呼吸、消化、泌尿、神经、内分泌等各主要系统的生理活动的规律、生理特点、神经、体液调节的机制等基本理论、基本知识;了解和掌握人体生理学基本的实验手段、实验操作、研究方法。
关注生理学的最新研究进展。
(二)前后续课程的安排本课程以人体解剖学、高中生物学课程的学习为基础,也为进一步学习生物化学、药理学、微生物免疫学、护理学基础、内科护理、外科护理、妇科护理、儿科护理、内科护理等后续课程提供坚实的基础。
三、课程目标(一)总体目标通过学习人体生理学,掌握正常人体生命活动及其规律,神经调节、体液调节及自身调节对生理功能的影响和控制原理等。
通过对本门课程的学习,使学生掌握人体生理学实验的基本实验技能,具备科学思维能力、严谨的科学态度和一定的创新精神;培养良好的敬业精神和职业道德,为其它后续课程的学习及今后的发展打好基础。
(二)具体目标四、教学内容、基本要求与学时分配(一)课程教学内容第一章绪论(2学时)教学目的与要求:1.掌握兴奋性、内环境、反馈、负反馈的概念;2.熟悉机体功能活动的调节方式与特点;3.了解生命活动的基本特征。
教学内容:1.生理学的研究任务、方法和水平;2.生命活动的基本特征;3.机体的内环境及稳态;4.人体生理功能的调节。
重点:兴奋性、阈值、机体的内环境和稳态的概念,人体生理功能的调节和自动控制的基本概念。
难点:人体功能调节的控制系统。
教学建议:重点介绍兴奋性、内环境、反馈、负反馈的概念,机体功能活动的调节方式与特点。
高中生物《细胞膜的结构和功能》公开课优秀教学设计

《细胞膜的结构和功能》教学设计一、设计思路本设计的最大特色在于,从科研情境出发,由老师提供证据,由学生通过建构模型的方式,形成对细胞膜的流动镶嵌模型的理解:并运用该模型尝试解决新情境中的问题。
让学生有更充分的机会主动参与课堂实践,努力体现新课标目标导向下对课程的学习要求以及对学科核心素养的培养。
二、教学分析1、教材分析本课内容主要包括对细胞膜结构的探索历程以及流动镶嵌模型的基本内容两方面。
由于之前的课程已对细胞膜的功能和成分作了介绍,因而本课的重点落在了细胞膜结构的阐明和理解上。
充分利用课本科学史素材及补充材料,让学生体验科学研究、模型建构的过程,逐步引导学生形成提出假说并修正完善的科学思维方法,体现了目标导向下对学生生物学科核心素养的切实培养。
本课的教学重点是:细胞膜流动镶嵌模型的建构,以及形成对其基本内容的理解。
本课的教学难点是:对模型的评价和修正完善:对流动镶嵌模型的理解及迁移运用。
2、学情分析在知识方面,学生已有关于细胞膜功能和成分的初步认识,也对物质的相似相溶、变形虫运动等现象有了基本了解,这将有利于本课学习活动的开展。
在能力方面,高一学生自主学习、主动思考的能力尚待培养,需要在教学过程中有意识地将其置于主体地位,调动其学习和思考的积极性:学生科学探究、模型建构经验相对不足,批判性思维亦处于发展阶段,这就要求在教学中应给予学生更多的机会完整体验模型建构过程,并逐步培养其逻辑思考、分析问题及表述观点的能力。
三、教学目标1、通过模型建构,理解细胞膜流动镶嵌模型的基本内容(生命观念)。
2、在模型建构过程中,学会提出假说,运用“结构与功能相适应”的观点评价、修正模型(生命观念、科学思维)。
3、能够运用流动镶嵌模型尝试解决科研或现实生活中的问题(科学探究、社会责任)。
4、认同科学发展是建立在众多科学家共同探索、以及技术进步的基础之上的(社会责任)。
四、教学策略教学策略:创设科学研究的情境,由教师提供相应证据,学生以小组为单位进行模型构建,通过小组活动进行模型评价和修正;并在新情境中尝试运用模型。
细胞膜的结构和功能【教学设计】

新人教版高中生物必修一第三章第1节《细胞膜的结构和功能》教学设计预习案3.1 细胞膜的结构和功能班级:_______ 姓名:________ 日期:________ 【学习目标】1、说出细胞膜作为系统的边界所具有的功能。
2、概述流动镶嵌模型的主要内容。
3、分析对细胞膜成分与结构的探索历程,认同科学理论的形成是一个科学精神、科学思维和技术手段结合下不断修正与完善的过程。
【自主学习】问题1:细胞膜具有哪些功能?问题2:细胞膜将细胞与外界环境分隔开,使细胞成为一个相对独立的系统,对进化有什么意义?对细胞有什么作用?问题3:鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。
用它染色时,死的动物细胞会被染成蓝色,而活的动物细胞不着色。
为什么活细胞不能被染色,而死细胞能被染色?这说明细胞膜具有什么功能?问题4:活细胞的细胞膜对物质进入细胞具有控制作用,这种控制是绝对的吗?举例说明。
问题5:归纳细胞间信息交流的方式。
问题6:画出磷脂分子的结构简图,画出其在水-空气界面的分布状态。
问题7:从洋葱表皮细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺展成的单分子层面积都恰好为细胞表面积的2倍吗?哪些细胞具有这样的特点?为什么?问题8:细胞膜包含哪些成分?膜蛋白与细胞膜的功能有什么关系?问题9:流动镶嵌模型的主要内容是什么?问题10:什么是糖被?分布于哪里,有什么功能?问题11:简述细胞膜的结构特性和功能特性及影响因素。
练习案【思维导图】【巩固练习】1.细胞作为一个基本的生命系统,它的边界是细胞膜。
细胞膜将细胞与外界环境分隔开的作用不包括()A.保障了细胞内部环境的相对稳定B.将生命物质与外界环境分隔开C.使细胞成为相对独立的系统D.使细胞内物质不能流失到细胞外,细胞外物质不能进入细胞内2.细胞间信息交流的方式多种多样。
下列不是细胞间信息交流方式的是() A.细胞分泌的激素通过血液运输将信息传递给靶细胞B.精子和卵细胞通过相互接触实现信息的传递C.细胞膜将细胞与外界环境分隔开D.高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接3.如图是细胞间的3种信息交流方式,请据图回答:(1)图A表示细胞分泌的化学物质,随①________到达全身各处,与靶细胞表面(2)图B表示通过相邻两细胞的________,使信息从一个细胞传递给另一个细胞,图中③表示___________________________。
中考生物教案细胞膜与物质运输

中考生物教案细胞膜与物质运输中等考试生物教案:细胞膜与物质运输引言:细胞是生命的基本单位,其各种功能的实现与细胞内部物质的运输密切相关。
细胞膜作为细胞的边界,不仅保护细胞内部结构,还起到控制物质进出的重要作用。
本教案将重点介绍细胞膜的结构和物质通过细胞膜的运输过程。
一、细胞膜的结构细胞膜是由磷脂双分子层构成的,其中包括磷脂分子和膜蛋白。
磷脂分子具有亲水的头部和疏水的尾部,因此排列成双分子层,头部朝向细胞外、细胞内,尾部相对靠拢。
这种结构使得细胞膜具有半透性,能够控制物质的进出。
二、物质通过细胞膜的运输方式1. 扩散扩散是一种无需能量消耗的物质运输方式。
通过细胞膜的磷脂双分子层,物质可以沿浓度梯度从高浓度区域向低浓度区域自由运动。
这种自发的运动方式可以使细胞内外的物质达到动态平衡。
2. 渗透渗透是指溶质通过半透膜进入溶剂的过程。
当细胞内外溶液浓度不同时,细胞膜可以起到选择性渗透的作用。
例如,当细胞外溶液浓度较高时,水会从细胞内部流向细胞外部,细胞会发生萎缩现象;而细胞外溶液浓度较低时,水会进入细胞内部,细胞会膨胀。
3. 主动运输主动运输是一种需要能量消耗的物质运输方式,常涉及到细胞膜上的蛋白通道和转运蛋白。
有两种主要的主动运输方式:主动转运和胞吞作用。
主动转运是指细胞膜上的转运蛋白通过能量的耗费,将物质从低浓度区域转运至高浓度区域。
这个过程与扩散运输相反。
胞吞作用是指细胞将大颗粒或大量溶质包围起来,形成泡状物质然后将其吞入细胞内部。
4. 动力学运输动力学运输是通过细胞膜上的纺锤体纤毛或细胞骨架运动来实现的。
纺锤体纤毛的摆动可以使周围液体产生流动,从而带动物质的运输。
细胞骨架是由细胞内的蛋白纤维组成的网状结构,可通过增加细胞膜的表面积来增加物质的运输。
三、细胞膜的功能细胞膜的功能多样,主要包括以下几个方面:1. 维持细胞的完整性和稳定性,起到保护细胞内部结构的作用;2. 控制物质的进出,维持细胞内外环境的稳定;3. 传递信息,细胞膜上的受体通过与外界分子的结合来传递信号;4. 参与细胞内外的相互作用,细胞膜上的受体和配体可以使细胞与周围细胞或环境发生相互作用。
“细胞的物质输入和输出”单元教学设计

“细胞的物质输入和输出”单元教学设计1. 本文概述在当今教育领域,生物学教学正逐渐从传统的知识传授向学生核心素养培养转变。
本文以“细胞的物质输入和输出”单元为例,探讨如何设计一个既能有效传授生物学知识,又能培养学生的科学素养、探究能力和批判性思维的教学方案。
本文首先分析了“细胞的物质输入和输出”单元的重要性和挑战,接着提出了一个以学生为中心、结合探究学习法和信息技术手段的教学设计框架。
该框架不仅关注生物学知识的系统性和连贯性,还强调通过实践操作、小组合作和问题解决来促进学生的深度学习。
本文讨论了该教学设计在实际应用中的可能挑战和解决方案,旨在为生物学教师提供一个实用的教学参考。
2. 教学内容概述“细胞的物质输入和输出”是生物学中的一个基础而关键的主题,它涉及到细胞如何与外部环境进行物质交换,从而维持细胞的正常功能和生命活动。
这个单元的教学内容包括细胞膜的结构和功能,以及细胞如何通过不同的机制,如扩散、主动运输和胞吞胞吐等方式,实现对营养物质的摄取和对代谢废物的排出。
这些内容对于理解细胞的基本生命活动、物质代谢和能量转换等方面具有至关重要的作用。
在本单元的教学中,我们将通过理论讲解、实验操作和互动讨论等多种方式,帮助学生深入理解细胞物质输入和输出的基本原理和机制。
我们将首先介绍细胞膜的结构和功能,包括膜蛋白的种类和作用,以及细胞膜如何控制物质的进出。
接着,我们将详细介绍细胞如何进行物质运输,包括不同类型的运输方式及其特点和适用条件。
我们还将通过实验操作,让学生亲身观察并理解细胞物质输入和输出的过程,培养他们的实验技能和科学探究能力。
通过本单元的学习,学生将能够全面理解细胞的物质输入和输出过程,掌握相关的生物学知识和技能,为后续学习细胞代谢、能量转换和细胞间通信等主题打下坚实的基础。
同时,他们也将逐渐建立起对生物学学科的兴趣和热爱,为未来的学术研究和职业发展奠定良好的基础。
3. 学生需求分析在设计“细胞的物质输入和输出”这一单元的教学时,对学生的需求分析至关重要。
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细胞膜的物质运输功能教学参考[背景知识互动]1.细胞膜的结构特点是什么?这一结构特点有什么样的生理意义?2.细胞膜具有什么生理功能?答案:1.细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
包括蛋白质、磷脂分子都具有流动性。
细胞膜的流动性是保证其正常功能的必要条件。
例如跨膜物质运输、细胞信息传递等。
2.细胞膜的功能有三个:(1)为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境。
(2)与细胞外界进行物质交换。
(3)进行细胞识别与通讯。
知识链接在生物学的研究中,科学家们发现一个自然规律:结构与功能相适应。
而这一点对于学习、掌握生物学知识有很重要的理论指导意义。
[典型例题探究]【例1】撕取紫色洋葱表皮,剪成大小相等的小块,分别加入不同浓度的硝酸钾溶液,经过一段时间后,用显微规律发现这是一道实验现象分析题,由这个实验受到启发,能否设计一个实验来测定一个成熟植物细胞的细胞液浓度的大致范围呢?大家可以进行分析和讨论。
解析:见第(4)小题解析答案:介于0.12~0.125之间(2)用硝酸钾溶液诱发细胞质壁分离的基本条件是________________。
解析:见第(4)小题解析答案:KNO3溶液浓度大于洋葱表皮细胞的细胞液浓度(3)C和D处理均发生质壁分离的细胞,均能自动复原,你对这种现象作出的合理解释是什么?解析:见第(4)小题解析答案:K+和-3NO通过主动运输方式逐步进入液泡。
(4)用高浓度硝酸钾溶液诱发的质壁分离,不能再诱发其复原,其主要原因是什么?解析:根据渗透作用的原理,当外界溶液浓度大于细胞液浓度时植物细胞失水,当外界溶液浓度小于细胞液浓度时植物细胞吸水,所以细胞液浓度介于不发生质壁分离和初始分离之间;要使细胞发生质壁分离,必须是有大液泡的活细胞,并且KNO3溶液浓度大于细胞液浓度;由于K+和-3NO能够被细胞吸收而使细胞液浓度增大,随着吸收数量的增多,到一定时候细胞液浓度就会大于KNO3溶液浓度,此时会发生质壁分离复原;用高浓度KNO3溶液诱发质壁分离后,由于细胞过度失水而死亡,细胞的原生质层失去了选择性,所以不能发生质壁分离复原。
答案:细胞过度失水而死亡。
【例2】大肠杆菌在繁殖时,细胞内钾离子的浓度是培养液的3倍。
如果在培养液中加入一种叫箭毒的药物,大肠杆菌细胞内钾离子浓度立即下降,这种药物很可能()A.使细胞膜变成全透性B.抑制膜上载体的活动C.加快细胞膜的流动D.使载体运动方向改变解析:根据大肠杆菌细胞内K+的浓度比培养液大的特征,可以推知K+透过细胞膜的方式一定是主动运输,主动运输有关的因素是载体和能量。
以此与供选答案相对照,可以推知箭毒这种药物抑制了膜上载体的活动。
答案:B做此题要与供选答案相对照。
[教材习题解析]巩固提高:1.解析:细胞膜从功能上来说最重要的特性是选择透过性。
a~e五个过程中,b、c、d的穿膜运动,都是顺浓度梯度进行的,无需细胞供能,所以是被动运输。
a、e都是逆浓度梯度进行的,需要细胞提供能量。
答案:(1)有自由扩散、协助扩散、主动运输三种。
(2)O2、CO2、H2O通过细胞膜的方式都是自由扩散。
(3)Mg2+通过该膜是以主动运输的方式;与此相关的结构是A蛋白质(载体)和线粒体(提供能量)。
(4)二者的根本区别是:是否消耗能量。
方法点拨本题考查的问题是细胞膜的结构以及物质通过细胞膜的三种方式。
2.解析:主动运输的特点是:被运输的物质从低浓度到高浓度,需要消耗能量,需要载体的协助。
由于K+在海水中的浓度为0.01,在细胞液中的浓度为0.59,细胞液中的浓度高于细胞外,所以细胞吸收K+的方式符合主动运输的特点,此海洋植物是通过主动运输的方式从海水中吸收K+的。
主动运输对于活细胞完成各项生命活动有重要作用。
答案:(1)该细胞对K+的吸收方式是主动运输。
理由是:由低浓度运输到高浓度。
(2)意义是:能够保证活细胞按照生命活动的需要,主动地选择吸收所需要的营养物质,排出新陈代谢产生的废物和对细胞有害的物质。
可见,本题考查细胞膜的功能特性主动运输对于活细胞完成各项生命活动有重要作用。
3.解析:对于一个活细胞而言,由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质共同构成原生质层。
原生质层可以看成是一层半透膜,当一个活细胞处于外界溶液中时便与外界溶液构成了一个渗透系统。
当外界溶液浓度高于细胞液浓度时,细胞便会通过渗透作用失水,当外界溶液小于细胞液浓度时,细胞便会通过渗透作用吸水。
答案:(1)该细胞处于质壁分离状态。
8的功能特点是具有选择透过性。
(2)通过细胞的质壁分离和复原实验证明。
(3)该细胞处于此状态的原因是由于细胞失水。
分析讨论:该题考查细胞的质壁分离的有关知识。
1.要设置3次才观察的原因是:使细胞完全浸入到外界溶液中。
2.因为紫色洋葱细胞中的细胞液呈现紫色,这样便于观察。
3.“质壁分离和复原”中的“质”指的是由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成的原生质层。
细胞发生质壁分离的原因是:细胞壁的伸缩性小,而原生质层的伸缩性大;细胞外界溶液的浓度大于细胞液的浓度。
突破思路本节的主要问题是说明物质进出细胞的穿膜运输以及膜泡运输的方式,认识细胞膜的物质运输功能,并学会使用显微镜观察植物细胞质壁分离和复原的过程;关键问题是区别单纯扩散、协助扩散和主动运输的穿膜运输方式。
学生在上一节学习了细胞膜的结构与功能等内容,对细胞膜的基础知识有了一定的了解。
由于本节教材内容较抽象,在教学手段上应该充分运用示意图、模型,最好是结合动画的多媒体课件等直观手段,增加学生的感性认识,帮助学生对细胞膜控制物质运输功能的理解;在教学方法上,可引导学生结合具体事例进行探究,然后通过列表对比等方式,帮助学生认识穿膜运输与膜泡运输、被动运输与主动运输的区别。
通过探究实验,还要引导学生理解以下内容:渗透作用是水分子和其他溶剂分子通过半透膜的单纯扩散,完成渗透作用的结构基础是渗透系统。
渗透系统的构成需两个条件:一是存在半透膜,二是在半透膜的两侧存在溶液体系。
成熟的植物细胞是一个典型的渗透系统,首先成熟的植物细胞有大液泡,其原生质层(包括细胞膜、液泡膜以及二者之间的细胞质)可看作一种半透膜(选择透过性膜),同时细胞液和其外界溶液存在着浓度差。
当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时,细胞将渗透失水;反之,细胞将渗透吸水。
关于膜泡运输部分的教学,可从草履虫形成食物泡、变形虫吞食细菌、白细胞吞食病菌等学生较熟悉的事例引入,通过引导分析其形成过程,结合插图、动画,增强直观感受和学习兴趣。
规律总结本节重点讲述细胞的穿膜运输以及膜泡运输的方式,认识细胞膜的物质运输功能,并学会使用显微镜观察植物细胞质壁分离和复原的过程;关键问题是区别单纯扩散、协助扩散和主动运输的穿膜运输方式。
培养学生的观察能力、对于相似概念的区分能力。
相关链接__物质的穿膜运输与膜电位不同方式的物质穿膜运输,其结果是产生并维持了膜两侧物质特定的浓度分布。
对某些带电荷的物质,特别是对离子来说,就形成了膜两侧的电位差。
插入细胞微电极便可测出细胞质膜两侧各种带电物质形成的电位差的总和,即膜电位。
人们对神经元等可兴奋细胞的膜电位及其变化的机制进行了大量的研究,在静息状态下的膜电位称静息电位(resting potential),在刺激作用下产生行使通讯功能的快速变化的膜电位称动作电位(active potential)。
静息电位主要是由质膜上相对稳定的离子穿膜运输或离子流形成的。
在多数细胞中静息电位的大小主要有Na+和K+在质膜两侧的浓度分布造成的,质膜对K+的通透性大于Na+是静息电位产生的主要原因,CI—甚至细胞中的蛋白质分子(一般静电荷为负值)对静息电位的大小也有一定的影响。
Na+—K+泵对静息电位的相对恒定起重要的作用。
膜电位不仅与质膜对K+和Na+不同的通透性有关,而且与质膜的Na+、K+通道蛋白及Na+—K+泵等膜蛋白随膜电位变化有规律的关启有关,细胞膜膜电位具有重要的生物学意义,特别是在神经、肌肉等可兴奋细胞中,是化学信号或电信号引起的兴奋传递的重要方式。
细胞膜的物质运输功能背景练习1.细胞膜的结构特点是什么?这一结构特点有什么样的生理意义?2.细胞膜具有什么生理功能?答案:1.细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
包括蛋白质、磷脂分子都具有流动性。
细胞膜的流动性是保证其正常功能的必要条件。
例如跨膜物质运输、细胞信息传递等。
2.细胞膜的功能有三个:(1)为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境。
(2)与细胞外界进行物质交换。
(3)进行细胞识别与通讯。
知识链接在生物学的研究中,科学家们发现一个自然规律:结构与功能相适应。
而这一点对于学习、掌握生物学知识有很重要的理论指导意义。
细胞膜的物质运输功能习题解析巩固提高:1.解析:细胞膜从功能上来说最重要的特性是选择透过性。
a~e五个过程中,b、c、d的穿膜运动,都是顺浓度梯度进行的,无需细胞供能,所以是被动运输。
a、e都方法点拨本题考查的问题是细胞膜的结构以及物质通过细胞膜的三种方式。
是逆浓度梯度进行的,需要细胞提供能量。
答案:(1)有自由扩散、协助扩散、主动运输三种。
(2)O 2、CO2、H2O通过细胞膜的方式都是自由扩散。
(3)Mg2+通过该膜是以主动运输的方式;与此相关的结构是A蛋白质(载体)和线粒体(提供能量)。
(4)二者的根本区别是:是否消耗能量。
2.解析:主动运输的特点是:被运输的物质从低浓度到高浓度,需要消耗能量,需要载体的协助。
由于K+在海水中的浓度为0.01,在细胞液中的浓度为0.59,细胞液中的浓度高于细胞外,所以细胞吸收K+的方式符合主动运输的特点,此海洋植物是通过主动运输的方式从海水中吸收K+的。
主动运输对于活细胞完成各项生命活动有重要作用。
答案:(1)该细胞对K+的吸收方式是主动运输。
理由是:由低浓度运输到高浓度。
(2)意义是:能够保证活细胞按照生命活动的需要,主动地选择吸收所需要的营养物质,排出新陈代谢产生的废物和对细胞有害的物质。
可见,主动运输对于活细胞完成各项生命活动有重要作用。
本题考查细胞膜的功能特性3.解析:对于一个活细胞而言,由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质共同构成原生质层。
原生质层可以看成是一层半透膜,当一个活细胞处于外界溶液中时便与外界溶液构成了一个渗透系统。
当外界溶液浓度高于细胞液浓度时,细胞便会通过渗透作用失水,当外界溶液小于细胞液浓度时,细胞便会通过渗透作用吸水。
答案:(1)该细胞处于质壁分离状态。
8的功能特点是具有选择透过性。
(2)通过细胞的质壁分离和复原实验证明。
(3)该细胞处于此状态的原因是由于细胞失水。
分析讨论:该题考查细胞的质壁分离的有关知识。
1.要设置3次才观察的原因是:使细胞完全浸入到外界溶液中。
2.因为紫色洋葱细胞中的细胞液呈现紫色,这样便于观察。