内容正文:
高中生物学 人教版2019 必修一 《分子与细胞》
第4章 细胞的物质输入和输出
第2节 主动运输与胞吞、胞吐
学习
目标
通过资料分析、实验探究,总结主动运输的方向、
条件、概念、典例
通过自主学习和模型构建,描述主动运输的过程
通过自主学习、观看视频,说出胞吞、胞吐的过
程、条件、典例
课程
标准
2.1.2举例说明有些物质逆浓度梯度进出细胞,需要能量和载体蛋白
2.1.3举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞
生命观念 科学探究
科学思维
生命观念 科学思维
1. 视频中所举的葡萄糖、氨基酸的吸收,K+进入红细胞和轮藻细胞的物质运输的方向是顺浓度还是逆浓度?
2. 以上资料中的物质跨膜运输是否属于被动运输?
逆浓度运输(低浓度→高浓度)
不属于,被动运输是顺浓度进行的
主动运输
导入
主动运输的条件——类比推理
下坡运输—协助扩散
上坡运输—主动运输
转运蛋白
载体蛋白
下坡-顺浓度
不耗油-不耗能
上坡-逆浓度
耗油-耗能
推论:①主动运输需要载体蛋白协助
②主动运输需要消耗能量
主动运输的条件——实验验证
资料分析
科研发现:在普通人工膜(不含蛋白质)两侧设置浓度不同的K+溶液,一定条件下K+不能透过人工膜逆浓度到达另一侧;但是,用含有缬氨霉素(一种蛋白质)的人工膜,相同条件下K+就能透过人工膜逆浓度到达另一侧。
思考讨论
含缬氨霉素的人工膜为K+的逆浓度运输提供了什么物质条件?说明了什么?
提供了蛋白质
说明逆浓度运输K+需要载体蛋白协助
主动运输的条件——实验验证
1.实验基本原理
①洋葱鳞片叶外表皮细胞液中含大量花青素,对pH敏感。钼酸钠经主动运输进入细胞液后能够改变细胞液的pH值,使液泡由紫色变为蓝绿色;
实验:验证洋葱鳞片叶外表皮主动运输吸收无机盐需要消耗能量
2.实验核心思路
设法_______洋葱的呼吸作用,从而_______细胞内能量的产生和供应,观察对洋葱鳞片叶外表皮细胞主动运输吸收钼酸钠的影响。
抑制
抑制
②洋葱鳞片叶外表皮细胞主要通过消耗氧气的呼吸作用产生能量,供给生命活动。(参见教材第五章第2节、第3节)
3. 实验方案1.0
①取1颗新鲜洋葱作为实验材料,将其用保鲜膜密封24h
②快速取洋葱鳞片叶外表皮制作1个临时装片
③用0.1mol/L的钼酸钠溶液处理材料,低倍镜下观察液泡是否变色
④预期:液泡不变色,即可验证洋葱鳞片叶外表皮主动运输吸收无机盐需要能量
①正常洋葱的变色情况不明,没有对比
小组讨论 找出以上方案存在的问题,并提出优化建议
额外设置1颗不做密封处理的洋葱
②临时装片制作数量过少,易出现意外
每组各制作2-3个临时装片
3. 实验方案2.0
①将生长发育状况相似的2颗新鲜洋葱分成2组,分别记为A组和B组
②A组暴露于空气中24h;B组用保鲜膜密封24h
③快速取2组洋葱鳞片叶外表皮各制作2个临时装片
④分别用0.1mol/L的钼酸钠溶液处理材料,低倍镜下观察液泡是否变色
⑤预期:A组液泡_________颜色变化,B组液泡_________颜色变化,即可验证洋葱鳞片叶外表皮主动运输吸收无机盐需要能量
出现
不出现
操作提醒!
①取洋葱鳞片叶外表皮尽可能取单层细胞。可以使用解剖刀在取下的材料内侧沿一个方向轻轻刮5~6次,注意不要使用刀尖,以免使表皮破碎。操作时注意安全。
②用钼酸钠处理时,参考“探究植物细胞的吸水和失水”实验的操作。
③钼酸钠溶液对皮肤有低刺激性,操作时注意不要沾染,若不小心接触,可使用清水冲洗。
3. 实验方案3.0
①将生长发育状况相似的2颗新鲜洋葱分成2组,分别记为A组和B组
②A组暴露于空气中24h;B组用保鲜膜密封24h
③快速取2组洋葱鳞片叶外表皮各制作2个临时装片
④分别用0.1mol/L的钼酸钠溶液处理材料2min,低倍镜下观察记录变色细胞占视野细胞总数的比例(可以使用“较大、较小”等定性语言描述)
⑤预期:A组液泡变色比例________B组液泡,即可验证洋葱鳞片叶外表皮主动运输吸收无机盐需要能量
大于
不密封组变色细胞占比 密封组变色细胞占比
>
(2) 为什么保鲜膜密封的洋葱也有部分细胞变色呢?小组讨论,请做出合理猜测
4.结果分析
(1) 该实验结果能否说明洋葱鳞片叶外表皮细胞吸收钼酸钠需要能量?
能。相同时间内密封处理组变色细胞占比远小于不密封组
①保鲜膜没有完全密封
②拆封制作装片过程中细胞接触了氧气
③洋葱细胞可能存在其他不依赖氧气的供能方式
科