4.1被動(dòng)運(yùn)輸課件高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

被動(dòng)運(yùn)輸?shù)谒恼?/p>

第1節(jié)第四章

細(xì)胞的輸入和輸出本節(jié)聚焦細(xì)胞在什么情況下吸水或失水？植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原現(xiàn)象說(shuō)明什么？?jī)煞N被動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞接惺裁串愅?？?課時(shí)）情景創(chuàng)設(shè)紅墨水在水中擴(kuò)散現(xiàn)象在清水中滴入一滴紅墨水滲透作用：水分子（或其他溶劑分子）通過(guò)半透膜的擴(kuò)散某種半透膜水分子可以通過(guò)，蔗糖分子不能通過(guò)半透膜：小分子物質(zhì)能通過(guò)，而較大分子物質(zhì)不能通過(guò)的一類多孔薄膜如：玻璃紙,膀胱膜,卵殼膜一、滲透作用1.漏斗管內(nèi)的液面為什么會(huì)升高？如果漏斗足夠長(zhǎng)，管內(nèi)的液面會(huì)無(wú)限升高嗎？為什么？問(wèn)題探討

兩側(cè)溶液有濃度差，單位時(shí)間內(nèi)由進(jìn)入漏斗的水分子數(shù)量多于從漏斗出來(lái)的水分子數(shù)量；

管內(nèi)液面上升到一定高度之后，管中液柱產(chǎn)生的壓力將加快漏斗中水分向燒杯擴(kuò)散的速度，最終水分子進(jìn)出半透膜達(dá)到平衡，液面將不再上升。水多水少2.如果用一層紗布代替玻璃紙，還會(huì)出現(xiàn)原來(lái)的現(xiàn)象嗎？問(wèn)題探討不會(huì)，紗布不是半透膜，孔隙大，水分子和蔗糖分子都能通過(guò)。3.如果燒杯內(nèi)換成同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會(huì)怎樣？為什么？漏斗中液面不會(huì)升高，因?yàn)榘胪改蓚?cè)沒(méi)有濃度差，水分子進(jìn)出平衡。①半透膜②半透膜兩側(cè)存在濃度差液面升高的條件：?jiǎn)栴}探討4.當(dāng)漏斗內(nèi)溶液不再上升時(shí),還有無(wú)水進(jìn)出漏斗？膜兩側(cè)溶液濃度是否相等?有水分子進(jìn)出，水分子進(jìn)出達(dá)到平衡。不相等，當(dāng)液面不再上升時(shí)，液面高的一側(cè)其濃度也較高！動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示蔗糖分子水分子半透膜宏觀：水相對(duì)含量高→水相對(duì)含量低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.水分子滲透作用的方向：水多水少微觀：水分子是雙向運(yùn)動(dòng)的①半透膜3.滲透作用發(fā)生條件：②膜兩側(cè)有濃度差A(yù)B【例1】右圖所示是滲透裝置示意圖,關(guān)于在長(zhǎng)頸漏斗管內(nèi)液面上升過(guò)程中的有關(guān)敘述,正確的是(

)A.水分子只能通過(guò)半透膜從燒杯進(jìn)入漏斗進(jìn)行單向移動(dòng)B.液面上升的速率先逐漸加快，然后減慢，最終液面維持穩(wěn)定C.當(dāng)半透膜兩側(cè)水分子進(jìn)出速率相等時(shí),兩側(cè)溶液濃度相等D.半透膜兩側(cè)溶液的濃度差越大,上升的高度越高D【延伸】若將圖中的蔗糖溶液改為溶質(zhì)能通過(guò)半透膜的葡萄糖溶液，滲透平衡時(shí)液面如何變化？

半透膜兩側(cè)溶液的濃度大小如何？液面相平相同結(jié)論語(yǔ)句辨一辨(1)具有濃度差的溶液之間一定會(huì)發(fā)生滲透作用。(

)(2)如果半透膜兩側(cè)存在濃度差,滲透的方向就是水分子從水的相對(duì)含量高的一側(cè)向相對(duì)含量低的一側(cè)滲透。(

)(3)在滲透作用中,當(dāng)半透膜兩側(cè)溶液濃度相等時(shí),水分子不再通過(guò)半透膜。(

)×√×對(duì)點(diǎn)應(yīng)用?突破突破點(diǎn)

滲透作用1.如圖為研究滲透作用的實(shí)驗(yàn)裝置,漏斗內(nèi)溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)為兩種不同濃度的蔗糖溶液,水分子可以透過(guò)半透膜,而蔗糖分子則不能。當(dāng)滲透達(dá)到平衡時(shí),液面差為m。下列敘述正確的是(

)A.滲透平衡時(shí),溶液S1的濃度等于溶液S2的濃度B.若向漏斗中加入蔗糖分子,則平衡時(shí)m變小C.達(dá)到滲透平衡時(shí),仍有水分子透過(guò)半透膜進(jìn)出D.若吸出漏斗中高出燒杯液面的溶液,再次平衡時(shí)m將增大C方法歸納?拓展1.滲透作用中水分子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律(1)水的運(yùn)輸方向:從含水量高的一側(cè)向含水量低的一側(cè)運(yùn)輸。(2)半透膜兩側(cè)的水分子進(jìn)行雙向運(yùn)動(dòng),液面變化是由水分子雙向運(yùn)動(dòng)差異所導(dǎo)致的。(3)當(dāng)液面高度不再變化時(shí),水分子仍進(jìn)出半透膜,但進(jìn)出達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。2.滲透平衡≠濃度相等滲透平衡只意味著半透膜兩側(cè)水分子移動(dòng)達(dá)到平衡狀態(tài)；滲透平衡后,溶液濃度高的一側(cè)液面高;濃度差越大,液面高度差也越大。如果將裝置中的漏斗換成細(xì)胞還會(huì)不會(huì)吸水？長(zhǎng)時(shí)間側(cè)含棒棒糖，或長(zhǎng)時(shí)間嗑咸瓜子，有什么感覺(jué)？水分子通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)出細(xì)胞也是滲透作用嗎？什么相當(dāng)于一層半透膜呢？實(shí)驗(yàn)：水進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞蒸餾水10%

NaCl溶液0.9%

NaCl溶液外界濃度＜細(xì)胞質(zhì)濃度吸水膨脹可能漲破外界濃度=細(xì)胞質(zhì)濃度吸水、失水平衡，細(xì)胞維持正常形態(tài)外界濃度＞細(xì)胞質(zhì)濃度失水皺縮條件

實(shí)驗(yàn)結(jié)果（低滲溶液）（高滲溶液）（等滲溶液）1、紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能夠透過(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)？2、紅細(xì)胞的細(xì)胞膜是否相當(dāng)于一層半透膜？3、當(dāng)外界溶液溶質(zhì)的濃度低時(shí)，紅細(xì)胞一定會(huì)由于吸水而漲破嗎？4、紅細(xì)胞吸水或失水取決于什么條件？5、想一想臨床上輸液為什么要用生理鹽水。紅細(xì)胞中的血紅蛋白是大分子有機(jī)物，不能透過(guò)細(xì)胞膜，相當(dāng)于裝置中的蔗糖分子。是，相當(dāng)于（因?yàn)樗哂羞x擇透過(guò)性）。

不一定。紅細(xì)胞吸水后細(xì)胞內(nèi)液濃度也會(huì)下降，如果外界溶液濃度不是很低，有可能細(xì)胞內(nèi)液濃度下降后與外界溶液的濃度達(dá)到平衡，此時(shí)紅細(xì)胞將不再吸水。取決于紅細(xì)胞內(nèi)外溶液的濃度差生理鹽水的濃度與血漿的濃度基本一致，血細(xì)胞不會(huì)因?yàn)檫^(guò)度吸水或失水而出現(xiàn)形態(tài)和功能上的異常。思考·討論：水分進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞是通過(guò)滲透作用嗎？什么結(jié)構(gòu)相當(dāng)于一層半透膜呢?（案例：紅細(xì)胞吸水）外界溶液細(xì)胞膜半透膜蔗糖溶液細(xì)胞質(zhì)相當(dāng)于相當(dāng)于①紅細(xì)胞的細(xì)胞膜——半透膜②紅細(xì)胞內(nèi)液體濃度與外界溶液——膜兩側(cè)濃度差

水分通過(guò)滲透作用

進(jìn)出紅細(xì)胞水進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞的原理

將人類的紅血球置于不同濃度蔗糖液中，浸泡半小時(shí)之后的結(jié)果如圖。依照血球外形的變化判斷蔗糖液的濃度，由高到低排列，正確的是（）A．甲＞乙＞丙＞丁B．丁＞甲＞乙＞丙C．丙＞?。炯祝疽褼．丙＞乙＞?。炯譊甲

乙丙

丁吸水漲破吸水膨脹失水皺縮水進(jìn)出動(dòng)態(tài)平衡菜上灑水保持細(xì)胞堅(jiān)挺對(duì)農(nóng)作物施肥過(guò)多，會(huì)造成“燒苗”現(xiàn)象吸水失水失水水分進(jìn)出植物細(xì)胞是否發(fā)生了滲透作用？什么結(jié)構(gòu)相當(dāng)于一層半透膜呢？鹽腌制過(guò)的黃瓜皺巴巴植物細(xì)胞也能發(fā)生吸水和失水現(xiàn)象，吸水或失水同樣與外界溶液的濃度有關(guān)。全透性，保護(hù)和支持細(xì)胞，伸縮性較小植物細(xì)胞細(xì)胞壁細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)液泡膜原生質(zhì)層伸縮性大細(xì)胞液成熟的植物細(xì)胞內(nèi)主要的液體環(huán)境水進(jìn)出植物細(xì)胞主要是指水經(jīng)過(guò)原生質(zhì)層進(jìn)出液泡探究植物細(xì)胞的吸水和失水水分進(jìn)出植物細(xì)胞是通過(guò)滲透作用嗎？什么結(jié)構(gòu)相當(dāng)于一層半透膜呢？1.提出問(wèn)題水分進(jìn)出植物細(xì)胞是通過(guò)滲透作用，

相當(dāng)于一層半透膜2.作出假設(shè)若假設(shè)正確，當(dāng)外界溶液濃度高于

濃度時(shí)，細(xì)胞

水；當(dāng)外界溶液濃度低于

濃度時(shí)，細(xì)胞

水。結(jié)果預(yù)測(cè)原生質(zhì)層細(xì)胞液失細(xì)胞液吸3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路1、選擇什么實(shí)驗(yàn)材料?(能否用其他的植物材料進(jìn)行觀察?沒(méi)有色素的細(xì)胞在顯微鏡下難以觀察到細(xì)胞發(fā)生變化過(guò)程該如何解決?)2、如何使細(xì)胞外溶液的濃度升高或降低?活的成熟的植物細(xì)胞如：紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞0.3g/mL的蔗糖溶液、清水探究植物細(xì)胞的吸水和失水3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路選擇材料下列材料中能用于本次實(shí)驗(yàn)的是

。A.大蒜根尖分生區(qū)細(xì)胞B.人的口腔上皮細(xì)胞C.菠菜或黑藻葉肉細(xì)胞D.蛙的紅細(xì)胞E.洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞F.洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞CEF活的成熟的植物細(xì)胞！探究植物細(xì)胞的吸水和失水3、如何看到細(xì)胞，需要借助到什么材料和用具?4、植物材料是先放在外界溶液中還是先觀察?5、在整個(gè)探究植物細(xì)胞的吸水和失水的過(guò)程中至少要在顯微鏡下進(jìn)行幾次觀察?3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路探究植物細(xì)胞的吸水和失水0.3g/ml蔗糖溶液清水3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路探究植物細(xì)胞的吸水和失水CEDCD外界溶液中央液泡大小原生質(zhì)層的位置細(xì)胞大小第一次觀察加蔗糖溶液后觀察加清水后觀察4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄結(jié)果探究植物細(xì)胞的吸水和失水中央液泡大小液泡顏色原生質(zhì)層的位置細(xì)胞大小第一次觀察加蔗糖溶液后觀察加清水后觀察水分進(jìn)出植物細(xì)胞是通過(guò)滲透作用，原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞失水，原生質(zhì)層與細(xì)胞壁發(fā)生分離——質(zhì)壁分離；當(dāng)外界溶液濃度小于細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞吸水膨脹,恢復(fù)為原來(lái)的狀態(tài)——質(zhì)壁分離的復(fù)原。逐漸變小變深與細(xì)胞壁逐漸分離基本不變逐漸變大變淺逐漸貼近細(xì)胞壁基本不變紫色緊貼細(xì)胞壁中央大液泡4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄結(jié)果5.分析結(jié)果，得出結(jié)論思考:質(zhì)壁分離過(guò)程細(xì)胞液濃度如何改變?吸水能力？探究植物細(xì)胞的吸水和失水討論4：實(shí)驗(yàn)中是否存在對(duì)照？討論2：要觀察細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原，對(duì)材料有哪些要求？討論3：植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離的內(nèi)因和外因是什么？討論1：質(zhì)壁分離復(fù)原的“質(zhì)”與“壁”分別指什么？“質(zhì)”指原生質(zhì)層，“壁”指細(xì)胞壁存在，三次顯微鏡觀察為自身前后對(duì)照有細(xì)胞壁（植物細(xì)胞）有中央大液泡（顏色為深色）活細(xì)胞（原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜）活的成熟的植物細(xì)胞內(nèi)因：原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜,原生質(zhì)層的伸縮性比細(xì)胞壁的伸縮性大外因：外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度；探究植物細(xì)胞的吸水和失水思考1：如果滴加的是0.5g/ml的蔗糖溶液，實(shí)驗(yàn)結(jié)果有什么不同？0.5g/ml的蔗糖溶液中細(xì)胞失水過(guò)度，失去活性，質(zhì)壁分離后可能不能發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原思考2：滴加一定濃度的KNO3溶液呢？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。（能發(fā)生自動(dòng)復(fù)原的溶液除KNO3，還有尿素、甘油、乙二醇等）課本P74，題3探究植物細(xì)胞的吸水和失水1.用物質(zhì)的量濃度為2mol?L-1的乙二醇溶液和2mol?L-1的蔗糖溶液分別浸泡某種植物細(xì)胞，

觀察細(xì)胞的質(zhì)壁分離現(xiàn)象，得到其原生質(zhì)體體積變化情況如下圖所示?；卮饐?wèn)題。(1)原生質(zhì)體體積A-B段的變化說(shuō)明：在該段時(shí)間內(nèi)水從原生質(zhì)體______，細(xì)胞液的濃度_______。(2)在1min后，處于2mol?L-1蔗糖溶液中細(xì)胞的細(xì)胞液的濃度將____

__，此時(shí)，在細(xì)胞壁與原生質(zhì)層之間充滿了______溶液。要使該細(xì)胞快速?gòu)?fù)原，應(yīng)將其置于______中。(3)在2min后，處于2mol?L-1乙二醇溶液中細(xì)胞的原生質(zhì)體體積的變化是由于_______逐漸進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，引起細(xì)胞液的濃度______。(4)并不是該植物的所有活細(xì)胞都能發(fā)生質(zhì)壁分離，能發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞還必須具有______等結(jié)構(gòu)特點(diǎn).滲出增大緩慢增大后趨于穩(wěn)定蔗糖清水乙二醇增大大液泡《教材》P74課堂小結(jié)質(zhì)壁分離超過(guò)一定限度不能復(fù)原。小結(jié)：質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象的拓展應(yīng)用(1)判斷成熟植物細(xì)胞的活性(2)測(cè)定細(xì)胞液濃度范圍

P67拓展1.(2)測(cè)定細(xì)胞液濃度范圍

(3)比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度不同植物細(xì)胞+同一濃度的蔗糖溶液鏡檢,比較剛發(fā)生質(zhì)壁分離時(shí)所需時(shí)間的長(zhǎng)短→判斷細(xì)胞液濃度的大小(時(shí)間越短,細(xì)胞液濃度越小)。(4)鑒別不同種類的溶液(以KNO3溶液和蔗糖溶液為例)(3)比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度

材料初始質(zhì)量10min質(zhì)量20min質(zhì)量蘿卜條10.519.629.13馬鈴薯?xiàng)l11.7611.1410.93實(shí)驗(yàn)1探究不同植物在相同NaCl溶液中的失水情況實(shí)驗(yàn)結(jié)果結(jié)論語(yǔ)句辨一辨(1)動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞放在蒸餾水中會(huì)吸水漲破。(

)(2)植物細(xì)胞的原生質(zhì)層由細(xì)胞膜和液泡膜組成。(

)(3)“觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原”實(shí)驗(yàn)中,至少需要對(duì)裝片進(jìn)行三次觀察。(

)(4)質(zhì)壁分離過(guò)程中,黑藻細(xì)胞綠色加深、吸水能力減小。(

)(5)質(zhì)壁分離過(guò)程中,原生質(zhì)層先在角隅處脫離細(xì)胞壁。(

)××√×√對(duì)點(diǎn)應(yīng)用?突破突破點(diǎn)1細(xì)胞的吸水和失水3.下列有關(guān)動(dòng)植物細(xì)胞滲透作用的敘述,正確的是(

)A.發(fā)生滲透作用時(shí),水分子只能單方向運(yùn)動(dòng)B.動(dòng)物細(xì)胞在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.2%的氯化鈉溶液中不能發(fā)生滲透作用C.半透膜和膜兩側(cè)的濃度差是發(fā)生滲透作用的必要條件D.在含有紅墨水的質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液中,洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞的液泡顯紅色C突破點(diǎn)2質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)4.(2024廣東廣州高一期末改編)成熟的植物細(xì)胞在較高濃度的外界溶液中,會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象,圖甲為在①②時(shí)間滴加相應(yīng)的溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的蔗糖溶液或清水),液泡的體積會(huì)隨著外界溶液濃度的變化而改變;圖乙為實(shí)驗(yàn)中不同時(shí)期的兩個(gè)細(xì)胞圖像。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。甲

乙(1)植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離指的是細(xì)胞壁和__________的分離,發(fā)生質(zhì)壁分離植物細(xì)胞自身應(yīng)具備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是_______________________________。(2)圖甲①處滴加的溶液為_(kāi)_____________________