人教版高中生物必修1第4章第1节《物质跨膜
运输的实例》word学案
第1节 物质跨膜运输的实例
学习目标
1．举例讲出细胞膜是选择透过性膜。(重点) 2．尝试提出咨询题，作出假设。(难点)
3．进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。 ,
知识结构
细胞的吸水和失水
1．细胞吸水和失水的原理——渗透作用 (1)半透膜
半透膜是指某些物质能够透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜，能否透过半透膜往往取决于物质分子直径的大小。
(2)渗透作用
①概念：渗透作用是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜，从相对浓度高的地点向相对浓度低地点扩散的现象。
②条件(如图4-1-1所示)
(3)原理
①当溶液浓度A＞B时，通过半透膜由B→A的水分子数多于由A→B的分子数，漏斗中液面上升。
②当溶液浓度A＜B时，通过半透膜由A→B的水分子数多于由B→A的分子数，漏斗中液面下降。
③当溶液浓度A＝B时，通过半透膜由A→B的水分子数等于由B→A的水分子数，水分子的移动处于动态平稳状态，漏斗中液面高度不变。
(1)两溶液间的水分子透过半透膜进行双向运动，溶质分子不能通过半透膜，我们只是观测出由于双向水分子运动的差不所导致的液面改变。
(2)质量分数相同的葡萄糖溶液和蔗糖溶液的物质的量浓度不相等，相对分子质量大的溶液的物质的量浓度小，由于蔗糖的相对分子质量大于葡萄糖的相对分子质量，故水分子运动的总趋势是由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。
(3)自由扩散是指被选择吸取的物质，从浓度高的一侧通过细胞膜向浓度低的一侧转运，如H2O、O2、CO2等物
质透过膜的方式均是自由扩散；渗透作用则是指水分子或其他溶剂分子从低浓度溶液通过半透膜向高浓度溶液的扩散(流淌)，因此渗透作用是一种专门的扩散。
2．动植物细胞的失水和吸水
(1)动物细胞的吸水和失水(以哺乳动物的红细胞为例，如图4-1-2所示)
图4-1-2
①红细胞放入清水中，会吸水涨破，因为红细胞细胞质的浓度大于外界溶液的浓度，细胞内的大分子物质不能通过细胞膜，水分子能够自由通过细胞膜，进入细胞内的水分子数多，因此红细胞吸水。
②红细胞放入高浓度溶液中，会失水皱缩。因为外界溶液的浓度大于红细胞细胞质的浓度，水分子能够通过细胞膜进入外界环境中。细胞内的水分子减少，因此红细胞失水。
(2)植物细胞的吸水和失水(如图4-1-3所示)
图4-1-3
① 成熟的植物细胞是一个渗透系统
②植物细胞失水和吸水的条件
当细胞液浓度<外界溶液浓度，细胞失水，质壁分离。 当细胞液浓度>外界溶液浓度，细胞吸水，质壁分离复原。
当细胞液中的水分流失，使细胞壁和原生质层都显现一定程度的收缩，但由于原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离开来，也就发生质壁分离。
(3)动植物细胞吸水和失水的比较
半透膜 浓度差 动物细胞 细胞膜 细胞质与外界溶液 成熟植物细胞 原生质层(细胞膜、液泡膜及二者之间的细胞质) 细胞液与外界溶液 ①细胞质浓度>外界溶液浓度，细胞吸水膨胀 结果 ②细胞质浓度<外界溶液浓度，细胞失水皱缩 ③细胞质浓度＝外界溶液浓度，细胞水分进出平稳 ①细胞液浓度>外界溶液浓度，细胞吸水膨胀 ②细胞液浓度<外界溶液浓度，细胞失水，质壁分离 ③细胞液浓度＝外界溶液浓度，细胞水分进出平稳
半透膜、选择透过性膜以及生物膜的区不
半透膜 概念范畴 物理学上的概念 特 点 物质能否通过半透膜取决于半透膜孔隙直径的大小 具有生物活性，即使是小分子，只要不是细胞选择吸取选择透过性膜 生理学上的概念 的，也不能通过。选择透过性膜能够看成是功能完善的一类半透膜 生物膜 活的生物膜属于选择透过性膜。当细胞死亡时，细胞膜等生物膜的选择透过性就变为全透性
咨询题探讨
1．由于单位时刻内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量，使得管内液面升高。
2．用纱布替代玻璃纸时，因纱布的孔隙专门大，蔗糖分子也能够自由通透，因而液面可不能升高。
3．半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时刻内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量，液面可不能升高。
摸索与讨论
1．红细胞内的血红蛋白等有机物一样不能透过细胞膜。 2．红细胞的细胞膜相当于“咨询题探讨”中的半透膜。
3．当外界溶液的浓度低于红细胞内部的浓度时，红细胞一样会因连续吸水而涨破。 4．红细胞吸水或失水的多少要紧取决于红细胞内外浓度的差值。一样情形下，差值较大时，吸水或失水较多。
与生活的联系
会感到口腔黏膜比较干。因为吃过咸的食物，口腔细胞会失水过多。
【例1】 把体积相同的10%(质量分数)的葡萄糖溶液和10%(质量分数)的蔗糖溶液用半透膜隔开，初始状态其分子移动的总方向是( )
A．葡萄糖分子向蔗糖溶液中移动 B．蔗糖分子向葡萄糖溶液中移动
C．水分子从蔗糖溶液向葡萄糖溶液中移动 D．水分子从葡萄糖溶液向蔗糖溶液中移动
解析：葡萄糖是单糖，而蔗糖是二糖，其相对分子质量较葡萄糖大，因而相同体积、相同质量分数的两溶液中，10%的蔗糖溶液中溶质的物质的量较小，而10%葡萄糖溶液中溶质的物质的量则较大，因此，蔗糖溶液中水分子密度大，葡萄糖溶液中水分子密度小。因此水分子移动的总方向是由蔗糖溶液向葡萄糖溶液中移动。
点拨：判定水的总体穿膜方向是比较半透膜两侧的溶液浓度差，水分子从低浓度向高浓度渗透，而溶液浓度是指物质的量浓度，即单位体积的溶质的微粒数目。
探究植物细胞的吸水和失水
1．实验原理
当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，发生质壁分离现象。 当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，质壁分离的细胞就会通过渗透作用而吸水，发生质壁分离复原。
2．目的要求
(1)学会观看植物细胞质壁分离与复原的方法。 (2)了解植物细胞发生渗透作用的原理。 3．材料用具
紫色洋葱鳞片叶，显微镜，载玻片，盖玻片，滴管，镊子，刀片，吸水纸，清水，质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液。
4．方法步骤
人教版高中生物必修1第4章第1节《物质跨膜运输的实例》word学案
