物質(zhì)通過主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)

和胞吞、胞吐出入細(xì)胞億畝荒灘變良田，鹽堿地里飄稻香“禾下乘涼夢(mèng)”“雜交水稻覆蓋全球夢(mèng)”“改造一億畝鹽堿地，多養(yǎng)活8000萬人”億畝荒灘變良田，鹽堿地里飄稻香1細(xì)胞滲透失水任務(wù)一：分析鹽堿地植物難以生長(zhǎng)的原因任務(wù)一：分析鹽堿地植物難以生長(zhǎng)的原因【資料一】當(dāng)外界中的無機(jī)鹽離子進(jìn)入植物細(xì)胞達(dá)到一定濃度時(shí)，則會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生毒害作用，致使質(zhì)膜破壞，并影響植物對(duì)其他離子的吸收；當(dāng)植物處于高濃度溶液環(huán)境時(shí)，細(xì)胞失水導(dǎo)致質(zhì)膜損傷，情況嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞死亡。（水稻耐鹽堿生理機(jī)制與遺傳改良的研究進(jìn)展）

過多鹽離子毒害細(xì)胞

高濃度溶液環(huán)境導(dǎo)致質(zhì)膜損傷1細(xì)胞滲透失水任務(wù)一：分析鹽堿地植物難以生長(zhǎng)的原因2過多鹽離子毒害細(xì)胞3高濃度溶液環(huán)境導(dǎo)致質(zhì)膜損傷任務(wù)二：分析“海水稻”能夠在鹽堿地生長(zhǎng)的原因海水稻能夠在鹽脅迫逆境中正常生長(zhǎng)，與根細(xì)胞中參與抵抗鹽脅迫的結(jié)構(gòu)有關(guān)，根據(jù)下圖根細(xì)胞的結(jié)構(gòu)示意圖分析。（SOS1和NHX是兩種載體蛋白）任務(wù)二：分析“海水稻”能夠在鹽堿地生長(zhǎng)的原因【資料二】為了維持細(xì)胞的正常生理功能與滲透壓，水稻體內(nèi)的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)得到積累。一般滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)分為2類，一類為無機(jī)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，主要是K+、Na+等，一類為有機(jī)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，包括脯氨酸、可溶性糖等，在高鹽堿條件下合成增多。（水稻耐鹽堿的生理機(jī)制及育種策略）任務(wù)二：分析“海水稻”能夠在鹽堿地生長(zhǎng)的原因海水稻能夠在鹽脅迫逆境中正常生長(zhǎng)，與根細(xì)胞中參與抵抗鹽脅迫的結(jié)構(gòu)有關(guān)，根據(jù)下圖根細(xì)胞的結(jié)構(gòu)示意圖分析。（SOS1和NHX是兩種載體蛋白）高濃度低濃度任務(wù)二：分析“海水稻”能夠在鹽堿地生長(zhǎng)的原因擴(kuò)散和滲透易化擴(kuò)散高濃度低濃度被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)不消耗能量不需要載體蛋白需要載體蛋白1細(xì)胞滲透失水2過多鹽離子毒害細(xì)胞3高濃度溶液環(huán)境導(dǎo)致質(zhì)膜損傷提高細(xì)胞內(nèi)溶質(zhì)濃度細(xì)胞滲透吸水——被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)任務(wù)二：分析“海水稻”能夠在鹽堿地生長(zhǎng)的原因任務(wù)二：分析“海水稻”能夠在鹽堿地生長(zhǎng)的原因【資料三】

研究表明，在鹽脅迫下少量Na+等積累會(huì)提高細(xì)胞滲透吸水能力，防止脫水；但當(dāng)大量的Na+進(jìn)入植物根部細(xì)胞，會(huì)抑制K+進(jìn)入細(xì)胞，導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中Na+/K+的比例異常，使細(xì)胞內(nèi)的酶失活，影響蛋白質(zhì)的正常合成。（鹽脅迫下海水稻抗逆生理響應(yīng)分析）任務(wù)二：分析“海水稻”能夠在鹽堿地生長(zhǎng)的原因高濃度低濃度高濃度低濃度任務(wù)二：分析“海水稻”能夠在鹽堿地生長(zhǎng)的原因高濃度低濃度主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)逆濃度梯度、需要載體蛋白、需要消耗能量任務(wù)二：分析“海水稻”能夠在鹽堿地生長(zhǎng)的原因任務(wù)二：分析“海水稻”能夠在鹽堿地生長(zhǎng)的原因水多水少物質(zhì)少物質(zhì)多任務(wù)二：分析“海水稻”能夠在鹽堿地生長(zhǎng)的原因H+多H+少Na+少Na+多任務(wù)二：分析“海水稻”能夠在鹽堿地生長(zhǎng)的原因1細(xì)胞滲透失水2過多鹽離子毒害細(xì)胞3高濃度溶液環(huán)境導(dǎo)致質(zhì)膜損傷提高細(xì)胞內(nèi)溶質(zhì)濃度細(xì)胞滲透吸水——被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)任務(wù)二：分析“海水稻”能夠在鹽堿地生長(zhǎng)的原因排出鈉離子或區(qū)域化儲(chǔ)存降低細(xì)胞溶膠中鈉離子濃度——主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)任務(wù)二：分析“海水稻”能夠在鹽堿地生長(zhǎng)的原因主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)是細(xì)胞最重要的吸收或排出物質(zhì)方式，可以保持細(xì)胞內(nèi)部某些物質(zhì)的濃度與周圍環(huán)境相比有較大的差別，保障細(xì)胞的正常生命活動(dòng)。任務(wù)二：分析“海水稻”能夠在鹽堿地生長(zhǎng)的原因【資料四】為應(yīng)對(duì)胞外溶液濃度變化引起的細(xì)胞體積與表面積比率變化，植物需要對(duì)胞吞和胞吐途徑進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，以維持單位面積細(xì)胞膜蛋白合適的種類和數(shù)量。研究發(fā)現(xiàn)，高濃度溶液處理時(shí)，植物在增強(qiáng)根部細(xì)胞胞吞作用的同時(shí)會(huì)減弱胞吐作用；相反，低濃度溶液處理時(shí)植物在減弱根部細(xì)胞胞吞作用的同時(shí)會(huì)增強(qiáng)胞吐作用。（植物胞吞和胞吐的耦合調(diào)控）任務(wù)二：分析“海水稻”能夠在鹽堿地生長(zhǎng)的原因過程：細(xì)胞膜包裹—脫離細(xì)胞膜—運(yùn)輸質(zhì)膜的流動(dòng)性需要能量任務(wù)二：分析“海水稻”能夠在鹽堿地生長(zhǎng)的原因高濃度溶液處理時(shí)，植物根部細(xì)胞增強(qiáng)胞吞作用并減弱胞吐作用的目的是什么？任務(wù)二：分析“海水稻”能夠在鹽堿地生長(zhǎng)的原因維持單位面積細(xì)胞膜蛋白合適的種類和數(shù)量，以保證細(xì)胞膜的完整性任務(wù)二：分析“海水稻”能夠在鹽堿地生長(zhǎng)的原因1細(xì)胞滲透失水2過多鹽離子毒害細(xì)胞3高濃度溶液環(huán)境導(dǎo)致質(zhì)膜損傷提高細(xì)胞內(nèi)溶質(zhì)濃度細(xì)胞滲透吸水——被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)任務(wù)二：分析“海水稻”能夠在鹽堿地生長(zhǎng)的原因排出鈉離子或區(qū)域化儲(chǔ)存降低細(xì)胞溶膠中鈉離子濃度——主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)整細(xì)胞體積與表面積比率保證細(xì)胞質(zhì)膜的完整性——胞吞、胞吐思考：海水稻細(xì)胞的細(xì)胞液濃度與普通水稻相比有什么不一樣？如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究其細(xì)胞液濃度范圍？任務(wù)三：探究海水稻細(xì)胞的細(xì)胞液濃度范圍將海水稻細(xì)胞置于一系列濃度梯度的蔗糖溶液中，觀察海水稻細(xì)胞的狀態(tài)。能引起約50%的細(xì)胞發(fā)生初始質(zhì)壁分離的蔗糖濃度就是細(xì)胞液的濃度。任務(wù)四：總結(jié)海水稻種植的意義改善鹽堿地土壤條件，提高生物多樣性增加糧食產(chǎn)量，保障國(guó)家糧食安全億畝荒灘變良田，鹽堿地里飄稻香藏糧于地藏糧與技億畝荒灘變良田，鹽堿地里飄稻香問題1“海水稻”細(xì)胞如何獲取光合作用所需的CO2和水問題2為什么大多數(shù)植物不能在鹽堿地生存？問題3為什么“海水稻”能生活在鹽堿地？請(qǐng)同學(xué)們從運(yùn)輸方向、是否需要載體蛋白、是否需要能量三個(gè)方面，列表比較三種物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)方式億畝荒灘變良田，鹽堿地里飄稻香請(qǐng)同學(xué)們從運(yùn)輸方向、是否需要載體蛋白、是否需要能量三個(gè)方面，列表比較三種物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)方式被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)胞吞胞吐擴(kuò)散滲透易化擴(kuò)散物質(zhì)移動(dòng)方向高濃度—低濃度低濃