《物质跨膜运输的实例》是人教版高中生 物必修1第4章第1节，通过分析细胞吸水和失水及物质 膜运输其他实，总结出细胞膜和其他生物膜都是选择透过，这是对第3章细、液泡等结构功能认识深入，根据结构决定功能原理，引出第2节“生物流动镶嵌模型”，为 第3节“物质膜运输方式”作铺垫，起到承上启下作用。

     第1课时细胞吸水和失水对应课程标准中 “观察植物 细质壁分离复原”活动建议，属于情感性目标中经历水平， 所以本课核心内容为 “探究植物细吸水和失水”，课型为探究实验课。 这是高中阶段第一个探究活动，对于发展学生科学探究能力，树立质疑、求实、创新及勇于实践 科学精神和科学态度，落实“倡导探究性学习”、“提高生物 科学素养”等基本理念，具有重要意义。

     内容处理：将“问题探讨”换成学生分组实验，面向全 体学生，培养科学实能、实事求是科学精神。 可根据实际需要加入萝卜条吸水和失水实验，激学生问题意识，为探究动创设真实情境。 “探究植物细胞吸水和失水”放在动物细胞吸水和失水之前， 这样有充分时间讨论和实践 探究动落到实处，而且与渗透作用实验相承接。 动物细吸水和失水在学习制备细胞膜方法时已经了解，比较简单，适 合作为自主探究练习。 

    内容呈现：渗透作用对照试验探究植物细吸水 和失水进一步探究动物细吸水和失水学以致用。 现学科逻辑：原理探究应用，实现认知逻辑：从感性到理性、类比学习。 

    新鲜洋葱鳞茎外表皮（紫色洋葱最好）是进行此项实验的较理想材料。它既容易被 剥离而制成临时装片，又很容易在显微镜下观察。实践证明：质量分数为30%的蔗糖溶液很容易使洋葱鳞茎外表皮细胞发生质壁分离，短时间内对细胞的伤害很小；而清水又可使质壁分离得到复原。
植物细胞的质壁分离和复原证明水分子是可以出入细胞膜（在本实验中是原生质层，下同）的物质；而且水分子进出细胞的方向取决于细胞膜两边溶液的浓度，细胞吸水和失水是水分子顺相对含量梯度进行跨膜运输的过程。同时也证明细胞膜是选择透过性膜，因为，蔗糖分子并未如水分子那样进出细胞膜。
重点难点详解
（一）重点：
细胞 的吸水和失水
1.原理：发生了渗透作用。
发生渗透作用必须具备两个条件：
（1）具有半透膜。
（2）膜两侧溶液具有浓度差。
2.动物细胞的吸水和失水（以红细胞为例）红细胞膜相当于一层半透膜。
当外界溶液浓度＜细胞质浓度时，细胞吸水膨胀。
当外界溶液浓度＞细胞质浓度时，细胞失水皱缩。
当外界溶液浓度=细胞质浓度时，水分进出平衡。
3.植物细胞的吸水和失水植物细胞吸水和失水的条件：
（1）在成熟的植物细胞中，原生质层（细胞膜＋液泡膜＋二者之间的细胞质）相当于一层半透膜。
（2）细胞液（特指液泡内的液体）具有一定浓度：当细胞液浓度＜外界溶液浓度时，细胞失水，质壁分离。当细胞液浓度＞外界溶液浓度时，细胞吸水，细胞呈膨胀状态。当细胞液浓度=外界溶液浓度时，细胞失水吸水平衡。
（3）物质跨膜运输的其他实例分析番茄和水稻吸收矿质离子的比较。
科学家将番茄和水稻分别防在含有Ca2+、Mg2+和Si4+的培养液体，结果及分析如下：不同植物细胞对同一无机盐离子、同一植物细胞对不同无机盐离子的吸收均有差异，说明植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有选择性。番茄吸收Ca2+、Mg2+多，吸收Si4+少；水稻吸收Si4+多而吸收Ca2+、Mg2+少，从营养学的角度讲番茄的补钙效果比水稻好。水稻吸收水的相对速度比吸收Ca2+、Mg2+大，造成培养液中Ca2+、Mg2+的浓度上升；番茄吸收水的相对速度比吸收Si4+的大，造成培 养液中Si4+浓度上升。
（4）植物细胞在同一时间吸收离子和吸收水的量不同，即吸收离子和吸收水是两个不同的过程。
（二）难点：
1.人体甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘的特点：人体甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液高20～25倍，说明碘进人甲状腺滤泡上皮细胞是从低浓度到高浓度，即逆浓度梯度。
2.微生物吸收矿物质的特点：不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异。
（1）不同微生物的细胞膜结构有一定的差异。
（2）不同微生物对矿物质的吸收有选择性。
（3）不同微生物对各种矿物质的需要量不同。
3.实验分析结论
（1）细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。
特点是：
①水分子可以自由通过；
②一些离子和小分子也可以通过；
③其他的离子、小分子和大分子则不能通过。
（2）物质通过生物膜的跨膜运输，有的是顺相对含量梯度的，有的是逆相对含量梯度的。
（3）细胞对于物质输入和输出的选择性是通过细胞膜实现的。