4.1被動運輸?shù)?課時課件高一上學(xué)期生物人教版必修1

第4章細胞的物質(zhì)輸入與輸出4.1被動運輸（第2課時）目錄CONTENTS01滲透作用水進出細胞的原理探究植物細胞的吸水與失水被動運輸020304探究性實驗的一般過程作出假設(shè)設(shè)計實驗實施實驗分析結(jié)果得出結(jié)論提出問題探究植物細胞的吸水與失水——探究性實驗水分進出植物細胞是通過滲透作用嗎？原生質(zhì)層是否相當于一層半透膜？設(shè)計實驗實施實驗分析結(jié)果得出結(jié)論提出問題作出假設(shè)水分進出植物細胞是

，原生質(zhì)層相當于一層

。通過滲透作用半透膜探究植物細胞的吸水與失水設(shè)計實驗①將植物細胞浸潤在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察液泡、原生質(zhì)層及細胞大小的變化；②再浸潤在清水中，觀察其大小的變化。

在蔗糖溶液中植物細胞的中央液泡

會

，

；在清水中植物細胞的中央液泡會變大，＿＿＿＿＿設(shè)計方案預(yù)期結(jié)果細胞皺縮細胞膨脹該實驗設(shè)計過程是否設(shè)置對照了嗎？有，自身前后對照變小材料選擇：1.植物活細胞2.有大液泡（成熟）①紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞洋蔥鱗片葉外表皮細胞有大液泡液泡中有紫色色素，便于觀察②黑藻葉片

黑藻是高等植物細胞，含有大液泡（無色）和大而清晰的葉綠體（綠色），能觀察到質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象實施實驗引流法引流法質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原實施實驗(2016?天津卷，1)在紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的失水和吸水實驗中，顯微鏡下可依次觀察到甲、乙、丙三種細胞狀態(tài)。下列敘述正確的是()A．由觀察甲到觀察乙須將5倍目鏡更換為10倍目鏡B．甲、乙、丙可在同一個細胞內(nèi)依次發(fā)生C．與甲相比，乙所示細胞的細胞液濃度較低D．由乙轉(zhuǎn)變?yōu)楸倪^程中，沒有水分子從胞內(nèi)擴散到胞外高考鏈接B分析結(jié)果得出結(jié)論液泡大小細胞大小原生質(zhì)層的位置液泡顏色蔗糖溶液清水變小逐漸恢復(fù)原來大小原生質(zhì)層恢復(fù)原來位置原生質(zhì)層與細胞壁分離基本不變基本不變②在清水中：質(zhì)壁分離復(fù)原①高濃度蔗糖溶液中:

質(zhì)壁分離變深變淺探究植物細胞的吸水與失水探究植物細胞的吸水與失水實驗結(jié)論水分進出植物細胞是通過滲透作用，原生質(zhì)層相當于一層半透膜水又是怎樣進出植物細胞的呢？成熟植物細胞模式圖細胞膜細胞質(zhì)液泡膜細胞壁(全透性),伸縮性比較小相當于半透膜細胞液與外界溶液之間存在濃度差原生質(zhì)層細胞液(1)成熟植物細胞的結(jié)構(gòu)植物細胞內(nèi)的液體環(huán)境主要是指液泡里面的細胞液。水進出細胞主要是指水經(jīng)過原生質(zhì)層進出液泡。

植物細胞的

相當于一層半透膜，植物細胞也是通過滲透作用吸水和失水的。當細胞液的濃度

外界溶液的濃度時，細胞液中的水就透過原生質(zhì)層進入外界溶液中，使細胞壁和原生質(zhì)層都出現(xiàn)一定程度的收縮。當細胞不斷失水時，，原生質(zhì)層就會與細胞壁逐漸分離開來，也就是逐漸發(fā)生了_____________。當細胞液的濃度

外界溶液的濃度時，外界溶液中的水就透過原生質(zhì)層進入細胞液中，整個原生質(zhì)層就會慢慢地恢復(fù)成原來的狀態(tài)，使植物細胞逐漸發(fā)生

。原生質(zhì)層小于由于原生質(zhì)層比細胞壁的伸縮性大大于質(zhì)壁分離的復(fù)原通過上面的探究活動可以看出：質(zhì)壁分離P651.滲透作用發(fā)生條件①細胞是活的（死細胞的細胞膜具有全透性），具有細胞壁。②細胞有中央大液泡。③細胞外溶液的濃度高于細胞液濃度。干種子的細胞、根尖分生區(qū)等未成熟的植物細胞、死細胞、動物細胞不能發(fā)生質(zhì)壁分離。2.滲透作用原因（1）外因原生質(zhì)層具有選擇透過性細胞壁伸縮性小于原生質(zhì)層伸縮性外界溶液濃度大于細胞液濃度（2）內(nèi)因宏觀上：植物由堅挺→萎蔫微觀上：質(zhì)壁分離（3）表現(xiàn)液泡：細胞液顏色：原生質(zhì)層與細胞壁分離大→小淺→深1.將一張洋蔥鱗片葉放在某一濃度的蔗糖溶液中,制成裝片,放在顯微鏡下觀察,有3種狀態(tài)的細胞,如圖1一3,你認為這3個細胞在未發(fā)生上述情況之前,其細胞液的濃度依次是(）A.A>B>CB.A<B<CC.B>A>CD.B<A<CA吸水失水高低低高等滲等滲溶液蔗糖溶液濃度=細胞液濃度

對于植物細胞而言，由于細胞壁的存在，細胞不可能無限吸水，當細胞因吸水體積增大到細胞壁所能膨大的最大限度時，細胞將不再吸水。解題思路：先判斷是否吸水或失水然后水往高處走，標出濃度高低之后，達到動態(tài)平衡時，A內(nèi)外有濃度差，BC內(nèi)外濃度相等學(xué)以致用2.某同學(xué)在視野中看到生活著的洋蔥表皮細胞正處于如圖所示的狀態(tài)。則①細胞膜和細胞壁之間的液體是什么？細胞膜和液泡膜之間是什么？液泡膜內(nèi)的液體是什么？②a、b兩處溶液濃度大小如何？②由于無法確定此時細胞的狀態(tài)，所以a、b濃度大小無法確定。①外界溶液細胞液細胞質(zhì)學(xué)以致用質(zhì)壁分離及其復(fù)原實驗的應(yīng)用1.判斷成熟植物細胞的死活2.測定細胞液濃度范圍待測成熟植物細胞一定濃度蔗糖溶液

鏡檢發(fā)生質(zhì)壁分離無質(zhì)壁分離活細胞死細胞待測成熟植物細胞一系列濃度梯度的蔗糖溶液鏡檢細胞液濃度介于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛發(fā)生質(zhì)壁分離的兩蔗糖溶液濃度之間質(zhì)壁分離及其復(fù)原實驗的應(yīng)用3.比較不同植物細胞的細胞液濃度不同植物細胞同一濃度蔗糖溶液鏡檢發(fā)生質(zhì)壁分離所需時間越短，細胞液濃度越小，反之則細胞液濃度越大4.鑒別不同種類的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）成熟植物細胞不同種類溶液鏡檢只發(fā)生質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離后自動復(fù)原溶質(zhì)不能透過半透膜（如蔗糖溶液）溶質(zhì)能透過半透膜（如KNO3溶液）5、驗證細胞壁和原生質(zhì)層的伸縮性大小。6、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的水肥管理。7、生活中殺菌、防腐、腌制食品?！镜淅繉⒉煌参锏娜齻€未發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞置于同一蔗糖溶液中，形態(tài)不再變化后的細胞圖像如下圖。則有關(guān)各細胞實驗前細胞液濃度的判斷，正確的是()A.甲>乙>丙B.乙>甲>丙C.乙>丙>甲D.丙>甲>乙B滲透作用原理的應(yīng)用3.比較不同植物細胞的細胞液濃度【典例】下圖表示以洋蔥表皮為材料及清水、0.3g/mL蔗糖溶液、0.5g/mL蔗糖溶液、0.3g/mL尿素溶液進行相關(guān)實驗（時間1表示開始用四種溶液分別處理洋蔥表皮；時間2表示開始用清水處理洋蔥表皮），測得該細胞原生質(zhì)體體積變化，圖中代表尿素溶液處理結(jié)果的是（）A.aB.bC.cD.dB滲透作用原理的應(yīng)用4.鑒別不同種類的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）動物細胞植物細胞條件原理現(xiàn)象①___________相當于半透性膜②______________________具有濃度差①___________（由細胞膜、液泡膜和兩層膜之間的細胞質(zhì)組成）相當于半透膜②____________________具有濃度差滲透作用滲透作用當外界溶液濃度______細胞質(zhì)濃度，細胞吸水膨脹當外界溶液濃度______細胞質(zhì)濃度，細胞失水皺縮當外界溶液濃度_____細胞質(zhì)濃度，細胞維持正常形態(tài)當外界溶液濃度______細胞液濃度，細胞發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象當外界溶液濃度______細胞液濃度，細胞吸水膨脹，由于存在細胞壁，細胞不會漲破當外界溶液濃度______細胞液濃度，細胞維持正常形態(tài)細胞膜細胞質(zhì)與外界溶液小于小于大于大于等于等于原生質(zhì)層細胞液與外界溶液

小

結(jié)

第4章細胞的物質(zhì)輸入和輸出

第1節(jié)被動運輸

背書清單1.概念:水分子(或其他溶劑分子)通過

的擴散,稱為滲透作用。2.方向:水分子從水的相對含量

的一側(cè)向相對含量

的一側(cè)滲透3.動物細胞的吸水和失水動物細胞的細胞膜相當于4.植物細胞的吸水和失水(1)成熟植物細胞的結(jié)構(gòu)細胞壁：全透性,

比較小.原生質(zhì)層由

、

和

構(gòu)成.半透膜高低半透膜原生質(zhì)層伸縮性

。

（內(nèi)有細胞液）具有一定濃度。伸縮性細胞膜細胞質(zhì)液泡膜較大液泡過程條件吸水外界溶液的濃度

細胞質(zhì)的濃度失水外界溶液的濃度

細胞質(zhì)的濃度平衡外界溶液的濃度

細胞質(zhì)的濃度小于大于等于(4)植物細胞發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原的原因內(nèi)因：a.成熟的植物細胞的原生質(zhì)層是b.原生質(zhì)層比細胞壁的伸縮性大

外因：當外界溶液濃度

細胞液濃度，細胞

，原生質(zhì)層與細胞壁

開來，發(fā)生質(zhì)壁分離。大于失水分離當外界溶液濃度

細胞液濃度細胞

，與細胞壁分離的原生質(zhì)層慢慢恢復(fù)原來的狀態(tài)，質(zhì)壁分離

。小于吸水復(fù)原選擇透過性膜（5）觀察質(zhì)壁分離和復(fù)原，對材料的要求:

活細胞，有細胞壁,細胞有大液泡。(2)植物細胞內(nèi)的液體環(huán)境主要是指

里面的細胞液。水進出細胞主要是指水經(jīng)過原生質(zhì)層進出液泡。(3)成熟植物細胞吸水和失水的方式植物細胞的

相當于一層半透膜,植物細胞也是通過

吸水和失水的。液泡原生質(zhì)層原生質(zhì)層任務(wù)一:分析實驗過程及植物細胞在不同溶液中的吸水和失水，說明植物細胞是個滲透系統(tǒng)1.如圖是將紫色洋蔥鱗片葉的外表皮細胞先放到質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液中(甲)，再放到清水中(乙)的實驗過程的圖解，請分析回答下列問題:(1)該細胞的原生質(zhì)層包括圖中的哪些部分(請用圖中數(shù)字回答)?(2)甲過程中，進入①和④的物質(zhì)分別是什么液體?(3)甲過程中，⑤的顏色如何變化?其吸水能力又如何變化?(4)有位同學(xué)錯取了質(zhì)量濃度為3g/mL的蔗糖溶液，發(fā)現(xiàn)做完甲過程后，再做乙過程沒有觀察到相關(guān)現(xiàn)象，分析原因可能是什么?(5)實驗中共涉及三次顯微鏡觀察，其中第一次觀察的目的是什么?②③④細胞壁是全透性的，進入①的是蔗糖溶液，而進入④細胞質(zhì)的只有水。顏色逐漸變深;吸水能力逐漸增強。蔗糖溶液濃度太高，細胞過度失水而死亡，不能再發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。觀察正常洋蔥鱗片葉外表皮細胞的狀態(tài)，以便與處理后的細胞狀態(tài)形成對照2.將成熟的植物細胞依次浸于蒸餾水、物質(zhì)的量濃度為0.3mol/L的蔗糖溶液和0.5mol/L的尿素溶液中，原生質(zhì)體(即植物細胞中細胞壁以內(nèi)的部分)的體積隨時間的變化如圖，請分析回答有關(guān)問題。(1)曲線A、B、C分別表示植物細胞在哪類溶液中的變化曲線?(2)請分析各曲線變化的原因。濃度為0.5mol/L的尿素溶液,曲線C對應(yīng)物質(zhì)的量濃度為0.3mol/L的蔗糖溶液。曲線A對應(yīng)蒸餾水，曲線B對應(yīng)物質(zhì)的量A曲線：細胞在蒸餾水中吸水略膨脹，但是由于細胞壁的存在，原生質(zhì)體的體積不能無限膨脹。B曲線：細胞在0.5mol/L的尿素溶液中先因滲透失水而發(fā)生質(zhì)壁分離，后由于尿素能進細胞，使得質(zhì)壁分離后的細胞因吸水而自動復(fù)原。C曲線：蔗糖不能進入細胞，因此細胞在0.3mol/L的蔗糖溶液中質(zhì)壁分離后不能發(fā)生自動復(fù)原。任務(wù)二:完成下列能力訓(xùn)練1.如圖1為光學(xué)顯微鏡下觀察到的某植物細胞質(zhì)壁分離的實驗結(jié)果圖，圖2為質(zhì)壁分離及其復(fù)原實驗流程圖。下列說法正確的是(）A.圖1細胞若繼續(xù)發(fā)生質(zhì)壁分離，則該細胞的吸水能力減弱B.圖1所示結(jié)果只能在圖2中C處觀察到C.增大蔗糖溶液的濃度會使第二次觀察(D)和第三次觀察(F)實驗效果更明顯D.該實驗用顯微鏡主要觀察原生質(zhì)層的位置、液泡的顏色和大小等適當增大蔗糖溶液的濃度，使蔗糖溶與細胞液的濃度差變大，質(zhì)壁分離的速度加快，但如果蔗糖溶液濃度過高，會導(dǎo)致細胞因失水過多而死亡，不會發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象，C錯誤。增強也可能處于質(zhì)壁分離復(fù)原過程中，因此可能在圖2的C處或E處觀察到可能處于質(zhì)壁分離過程中或者平衡狀態(tài)D2.用物質(zhì)的量濃度為2molL-1的乙二醇溶液和同物質(zhì)的量濃度的蔗糖溶液分別浸泡某種植物細胞，觀察細胞的質(zhì)壁分離現(xiàn)象，得到其原生質(zhì)體(植物細胞除去細胞壁后余的部分)體積變化情況，如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是(A.在蔗糖溶液中，植物細胞體積明顯逐漸減小B.在d