4.1被動(dòng)運(yùn)輸?shù)?課時(shí)課件高一上學(xué)期生物人教版必修1

復(fù)習(xí)提問(wèn)細(xì)胞膜的功能有哪些？細(xì)胞膜功能特點(diǎn)？(細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的特點(diǎn)？)將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)進(jìn)行細(xì)胞間信息交流控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞選擇透過(guò)性為什么具有選擇透過(guò)性？結(jié)構(gòu)決定功能細(xì)胞膜是怎樣控制物質(zhì)輸入和輸出的呢？不同的物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞揭粯訂?？這與細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系呢？第四章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第1節(jié)

被動(dòng)運(yùn)輸問(wèn)題探討

在一個(gè)長(zhǎng)頸漏斗的漏斗口外密封上一層玻璃紙，往漏斗內(nèi)注入蔗糖溶液，然后將漏斗浸入盛有清水的燒杯中，使漏斗管內(nèi)外的液面高度相等。過(guò)一段時(shí)間后，會(huì)出現(xiàn)如右圖所示現(xiàn)象。

玻璃紙（又叫賽璐玢）是一種半透膜，水分子可以自由透過(guò)它，而蔗糖分子則不能。討論1.漏斗內(nèi)的液面為什么會(huì)升高？2.如果漏斗管足夠長(zhǎng)，管內(nèi)的液面會(huì)無(wú)限升高嗎？為什么？單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入漏斗的水分子數(shù)量多于從漏斗滲出的水分子數(shù)量，漏斗內(nèi)溶液體積增大，液面上升。不會(huì)，當(dāng)管內(nèi)的液面上升到一定高度之后，管中的水柱產(chǎn)生的壓力將加快漏斗中水分子向外擴(kuò)散的速度，當(dāng)半透膜兩側(cè)的滲透壓差=液柱的壓力，水分子進(jìn)出達(dá)到平衡，液面將不再上升。此時(shí)膜兩側(cè)溶液濃度相等嗎？不等半透膜的透過(guò)原理：根據(jù)膜上孔的大小來(lái)選擇分子是否能通過(guò)滲透現(xiàn)象演示動(dòng)畫(huà)演示動(dòng)畫(huà)演示蔗糖分子水分子半透膜半透膜：讓小分子通過(guò)而大分子不能通過(guò)的一類(lèi)多孔性薄膜的總稱(chēng)(如：膀胱膜、玻璃紙、卵殼膜)問(wèn)題探討3.如果用用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管的液面

還會(huì)升高嗎？4.如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，

液面高度如何變化？不會(huì),因?yàn)榧啿嫉目紫逗艽?蔗糖分子也可以自由透過(guò)。漏斗管內(nèi)的液面不會(huì)升高,單位時(shí)間內(nèi)透過(guò)玻璃紙的水分子數(shù)等于滲出玻璃紙的水分子數(shù)量。發(fā)生滲透作用的條件一：半透膜發(fā)生滲透作用的條件二：膜兩側(cè)的溶液具有濃度差一、水進(jìn)出細(xì)胞的原理1.滲透作用：水分子（或其他溶劑分子）通過(guò)半透膜的擴(kuò)散。②半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差①具有半透膜2.條件：——滲透作用低濃度溶液（水多）高濃度溶液（水少）水分子數(shù)多水分子數(shù)少濃度差是指溶質(zhì)顆粒的物質(zhì)的量濃度，不是質(zhì)量濃度。3.方向：低滲透壓高滲透壓溶液滲透壓：指溶液中溶質(zhì)微粒對(duì)水的吸引力。滲透壓大小取決于：溶質(zhì)微粒越多，對(duì)水的吸引力越大，滲透壓越大?！粒?）滲透作用是擴(kuò)散的一種特殊形式√（5）水分子進(jìn)出達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，半透膜兩側(cè)的溶液濃度相同

（4）具有濃度差的溶液之間一定會(huì)發(fā)生滲透作用×

課堂檢測(cè)1.判斷正誤：3.在中部裝有半透膜（允許葡萄糖通過(guò)，不允許蔗糖通過(guò)）的U形管（如圖）中進(jìn)行的如下實(shí)驗(yàn)，結(jié)果不正確的是（）A．若a側(cè)為細(xì)胞色素（一種紅色蛋白質(zhì)），b側(cè)為清水，開(kāi)始時(shí)兩邊液面高度相同，一段時(shí)間后，a側(cè)液面高B．若a側(cè)為質(zhì)量濃度為5%的蔗糖溶液，b側(cè)為質(zhì)量濃度為10%的蔗糖溶液，開(kāi)始兩邊液面高度相同，一段時(shí)間后，b側(cè)液面高C．若a側(cè)為質(zhì)量濃度為10%的葡萄糖溶液，b側(cè)為質(zhì)量濃度為10%的蔗糖溶液，開(kāi)始兩邊液面高度相同，較長(zhǎng)時(shí)間后，b側(cè)液面高D．若a側(cè)為質(zhì)量濃度為5%的葡萄糖溶液，b側(cè)為質(zhì)量濃度為10%的葡萄糖溶液，開(kāi)始兩邊液面高度相同，較長(zhǎng)時(shí)間后，b側(cè)液面高D動(dòng)物細(xì)胞的吸水與失水一個(gè)動(dòng)物細(xì)胞能否構(gòu)成一個(gè)滲透系統(tǒng)？30%蔗糖溶液半透膜清水高濃度溶液生理鹽水蒸餾水觀(guān)察紅細(xì)胞在不同濃度溶液中的變化，分析水進(jìn)出紅細(xì)胞的原理外界溶液濃度等于細(xì)胞質(zhì)濃度外界溶液濃度低于細(xì)胞質(zhì)濃度外界溶液濃度高于細(xì)胞質(zhì)濃度細(xì)胞失水皺縮保持正常形態(tài)細(xì)胞吸水膨漲水的進(jìn)出方向：---順相對(duì)含量梯度（水多---水少）進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞(一）、水進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞的原理外界溶液細(xì)胞膜半透膜蔗糖溶液細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)相當(dāng)于相當(dāng)于結(jié)果分析：細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜

細(xì)胞質(zhì)與外界溶液之間具有濃度差實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：動(dòng)物細(xì)胞可通過(guò)滲透作用吸水和失水實(shí)驗(yàn)原理思考·討論1.紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能透過(guò)細(xì)胞膜嗎？這些有機(jī)物相當(dāng)于

“問(wèn)題探討”所示裝置中的什么物質(zhì)？不能，蔗糖分子2.紅細(xì)胞的細(xì)胞膜是不是相當(dāng)于“問(wèn)題探討”中所說(shuō)的半透膜？是3.當(dāng)外界溶液的濃度低時(shí)，紅細(xì)胞一定會(huì)由于吸水而漲破嗎？不一定，濃度差很大時(shí)會(huì)漲破，濃度差較小時(shí)不會(huì)漲破。4.紅細(xì)胞吸水或失水的多少取決于什么條件？5.想一想臨床上輸液為什么要用生理鹽水？濃度差。濃度差越大細(xì)胞吸水或失水越多。防止血細(xì)胞失水或吸水，細(xì)胞形態(tài)改變影響細(xì)胞的功能。水進(jìn)出哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的原理（二）植物細(xì)胞的吸水和失水如果將裝置中的漏斗換成植物細(xì)胞將如何？和動(dòng)物細(xì)胞一樣也會(huì)吸水或失水嗎？實(shí)驗(yàn)：探究植物細(xì)胞的吸水和失水(視頻)（二）探究植物細(xì)胞的吸水和失水探究植物細(xì)胞的吸水和失水水分進(jìn)出細(xì)胞是通過(guò)滲透作用嗎？原生質(zhì)層是否相當(dāng)于一層半透膜？水分通過(guò)滲透作用進(jìn)出植物細(xì)胞，原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜探究·實(shí)踐探究水分是否通過(guò)滲透作用進(jìn)出植物細(xì)胞①制作臨時(shí)裝片,觀(guān)察植物細(xì)胞正常形態(tài)；②將植物細(xì)胞浸潤(rùn)在較高濃度的蔗糖溶液中，觀(guān)察其大小變化；③再將植物細(xì)胞浸潤(rùn)在清水中，觀(guān)察其大小的變化。提出問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：做出假設(shè)：實(shí)驗(yàn)?zāi)康模哼M(jìn)行實(shí)驗(yàn):清水0.3g/mL蔗糖實(shí)驗(yàn)中所選的生物材料是什么？制作臨時(shí)裝片是怎么處理的？紫色洋蔥鱗片葉外表皮撕片時(shí)要盡量薄，撕取后要放入載玻片上的清水中。具有紫色大液泡，便于觀(guān)察。實(shí)驗(yàn):探究植物細(xì)胞的吸水與失水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)蓋上蓋玻片，制成洋蔥鱗片葉外表皮臨時(shí)裝片1234滴清水撕取洋蔥鱗片葉外表皮低倍鏡觀(guān)察①有一個(gè)______的中央大液泡②原生質(zhì)層緊貼___________紫色細(xì)胞壁第一次觀(guān)察結(jié)果：6低倍鏡觀(guān)察實(shí)驗(yàn)步驟5在蓋玻片的一側(cè)滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一側(cè)用吸水紙吸引7在蓋玻片的一側(cè)滴加清水，在另一側(cè)用吸水紙吸引8低倍鏡觀(guān)察重復(fù)幾次重復(fù)幾次第一次處理第二次處理①中央液泡逐漸_____，紫色逐漸______②原生質(zhì)層與細(xì)胞壁逐漸______分離變小變深①中央液泡逐漸_____，紫色逐漸_____②原生質(zhì)層逐漸_____細(xì)胞壁緊貼變大變淺第二次觀(guān)察結(jié)果：第三次觀(guān)察結(jié)果：實(shí)驗(yàn)中共用顯微鏡觀(guān)察了幾次，每次觀(guān)察都用什么溶液處理？滴0.3g/mL蔗糖溶液的狀態(tài)滴清水再觀(guān)察狀態(tài)初始狀態(tài)自身前后對(duì)照123第一次對(duì)照第二次對(duì)照第一次觀(guān)察三次觀(guān)察（均用低倍鏡觀(guān)察）看液泡大小，原生質(zhì)層的位置觀(guān)察質(zhì)壁分離滴加蔗糖溶液后觀(guān)察第二次觀(guān)察再次滴加清水溶液后觀(guān)察第三次觀(guān)察觀(guān)察質(zhì)壁分離復(fù)原實(shí)驗(yàn)中用顯微鏡的高倍鏡還是低倍鏡觀(guān)察？你觀(guān)察到了什么現(xiàn)象呢？第一次觀(guān)察a滴加蔗糖溶液后觀(guān)察b再次滴加清水溶液后觀(guān)察c僅憑圖c能否判斷細(xì)胞細(xì)胞正在發(fā)生質(zhì)壁分離？不能，也可能正在發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象液泡大小液泡顏色原生質(zhì)層的位置細(xì)胞大小0.3g/ml蔗糖溶液b清水c變小逐漸恢復(fù)原來(lái)大小原生質(zhì)層恢復(fù)原來(lái)位置原生質(zhì)層脫離細(xì)胞壁基本不變基本不變變深變淺第二次觀(guān)察第三次觀(guān)察原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的伸縮性外因：外界溶液濃度與細(xì)胞液存在濃度差內(nèi)因

原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜細(xì)胞滲透失水質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離的概念：指原生質(zhì)層和細(xì)胞壁發(fā)生分離的現(xiàn)象。思考：質(zhì)壁分離中“質(zhì)”和”壁”分別指什么？質(zhì)指原生質(zhì)層，壁指細(xì)胞壁。質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原問(wèn)題探討討論1：為什么發(fā)生質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原的過(guò)程中，細(xì)胞大小基本不變？植物細(xì)胞有細(xì)胞壁，細(xì)胞壁伸縮性較小。討論2：發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞，細(xì)胞壁和原生質(zhì)層之間的溶液是什么？判斷依據(jù)是什么？細(xì)胞壁具有全透性蔗糖溶液（外界溶液）清水處理正常狀態(tài)質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離現(xiàn)象更明顯，但細(xì)胞失水過(guò)多死亡，加清水后不能復(fù)原。蔗糖溶液0.3g/ml的蔗糖（3）本實(shí)驗(yàn)選用了0.3g/ml的蔗糖溶液，若外界溶液濃度過(guò)高對(duì)實(shí)驗(yàn)有什么影響？過(guò)低對(duì)實(shí)驗(yàn)有什么影響？質(zhì)壁分離慢，效果不明顯質(zhì)壁分離復(fù)原（4）若將0.3g/ml的蔗糖換為一定濃度的KNO3（NaCl等）結(jié)果會(huì)如何？資料：蔗糖是二糖不能被細(xì)胞吸收，質(zhì)壁分離后滴加清水后才能復(fù)原；而K+和NO3+、Cl-可被植物細(xì)胞吸收。能發(fā)生自動(dòng)復(fù)原的溶液除KNO3

、NaCl，還有尿素、甘油、葡萄糖溶液等。在一定濃度的KNO3溶液中質(zhì)壁分離后，細(xì)胞會(huì)主動(dòng)吸收K+、NO3-，細(xì)胞液濃度逐漸增大，細(xì)胞開(kāi)始吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離后的自動(dòng)復(fù)原。醋酸溶液：無(wú)質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象，因?yàn)榇姿崮軞⑺兰?xì)胞，使原生質(zhì)層失去選擇透過(guò)性。（鹽酸、酒精溶液類(lèi)似）植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原的條件（1）活細(xì)胞，有細(xì)胞壁；（2）細(xì)胞液與外界溶液存在濃度差，但是濃度差太大細(xì)胞會(huì)死亡；（3）細(xì)胞必須有大的液泡，最好細(xì)胞液中含有色素，這樣便于觀(guān)察；（4）自動(dòng)發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原的物質(zhì)：尿素、KNO3、NaCl、甘油。

如果所用溶液中的溶質(zhì)為KNO3

、NaCl、尿素、甘油、葡萄糖等，原因是溶質(zhì)通過(guò)（原生質(zhì)層）進(jìn)入液泡，使細(xì)胞液的濃度升高，當(dāng)細(xì)胞液濃度（大于/高于）外界溶液濃度時(shí)細(xì)胞開(kāi)始吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離自動(dòng)復(fù)原。質(zhì)壁分離的自動(dòng)復(fù)原質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象的拓展應(yīng)用1.判斷細(xì)胞的活性2.測(cè)定細(xì)胞液濃度的范圍待測(cè)成熟植物細(xì)胞鏡檢不發(fā)生質(zhì)壁分離活細(xì)胞死細(xì)胞一定濃度蔗糖溶液發(fā)生質(zhì)壁分離待測(cè)成熟植物細(xì)胞一系列濃度梯度的蔗糖溶液鏡檢細(xì)胞液濃度介于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛剛發(fā)生質(zhì)壁分離的兩種外界溶液的濃度之間3.比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度4.比較幾種未知濃度溶液的濃度大小不同植物細(xì)胞同一濃度蔗糖溶液鏡檢判斷細(xì)胞液濃度的大小(時(shí)間越短，細(xì)胞液濃度越小)同一植物的相同成熟細(xì)胞幾種未知濃度的溶液鏡檢比較剛發(fā)生質(zhì)壁分離時(shí)所需時(shí)間的長(zhǎng)短、程度比較質(zhì)壁分離所需時(shí)間的長(zhǎng)短、程度發(fā)生質(zhì)壁分離所需時(shí)間越短，程度越大未知溶液的濃度越大，反之則未知溶液的濃度越小乙溶液：細(xì)胞失水發(fā)生質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原5.鑒別不同種類(lèi)的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)成熟植物細(xì)胞不同種類(lèi)溶液鏡檢只發(fā)生質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原溶質(zhì)不能透過(guò)原生質(zhì)層（如蔗糖溶液）溶質(zhì)能透過(guò)原生質(zhì)層被吸收（如KNO3溶液）如一定濃度的甘油、尿素、葡萄糖、乙二醇、NaCl、KNO3溶液等，細(xì)胞吸收溶質(zhì)微粒而使細(xì)胞液濃度增大，植物細(xì)胞會(huì)吸水引起質(zhì)壁分離后的自動(dòng)復(fù)原。滲透裝置滲透作用原理動(dòng)物細(xì)胞植物細(xì)胞細(xì)胞膜原生質(zhì)層半透膜實(shí)例：洋蔥細(xì)胞滲透吸水或失水實(shí)例：哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞濃度差半透膜蔗糖溶液清水一、概念檢測(cè)1.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞脚c物質(zhì)的特點(diǎn)和細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)有關(guān)。判斷下列有關(guān)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)谋硎鍪欠裾_。(1)細(xì)胞膜和液泡膜都相當(dāng)于半透膜。(√)(2)水分子進(jìn)入細(xì)胞，是通過(guò)自由擴(kuò)散方式進(jìn)行的。(x)(3)載體蛋白和通道蛋白在轉(zhuǎn)運(yùn)分子和離子時(shí)，其作用機(jī)制是一樣的。(x)2.基于對(duì)植物細(xì)胞質(zhì)壁分離原理的理解判斷，下列各項(xiàng)無(wú)法通過(guò)質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)證明的是(D)