被動運輸課件高一上學期生物人教版必修1

第4章細胞的物質的

輸入和輸出第1節(jié)

被動運輸本章聚焦：1.細胞在什么情況下吸水或失水？2.植物細胞的質壁分離與復原現(xiàn)象說明什么？3.兩種被動運輸?shù)姆绞接惺裁串愅?滲透作用科學小實驗

問題探討問題1.漏斗管內的液面為什么會升高？如果漏斗管足夠長，管內的液面會無限升高嗎？為什么？問題2.如果用一層紗布代替玻璃紙，還會出現(xiàn)原來的現(xiàn)象嗎？問題3.如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結果會怎樣？

一段時間后蔗糖分子水分子任務一

閱讀問題探討，小組合作討論以下問題問題探討半透膜：

一類可以讓小分子物質通過而大分子物質不能通過的多孔性薄膜的總稱。能否通過半透膜取決于分子的大小。

常見半透膜：玻璃紙，腸系膜，蛋殼膜,魚鰾等問題1.（1）漏斗管內的液面為什么會升高？

由于單位時間內透過半透膜進入長頸漏斗的水分子數(shù)量多于滲出的的水分子數(shù)量。滲透作用：水分子（或其他溶劑分子）通過半透膜的擴散。滲透現(xiàn)象示意圖多少問題探討（2）如果漏斗管足夠長，管內的液面會無限升高嗎？為什么？外平衡不會；因為管內的水柱產生的壓力會加快漏斗中的水分子向____擴散的速度，最終膜兩側水分子擴散的速度達到______，液面不再上升。問題2.如果用一層紗布代替玻璃紙，還會出現(xiàn)原來的現(xiàn)象嗎？不會。原因是紗布是全透性的，水分子和蔗糖分子都能通過。問題3.如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結果會怎樣？不會。半透膜兩側溶液的濃度相等時，單位時間內透過半透膜進入長頸漏斗的水分子數(shù)量等于滲出的水分子數(shù)量。條件一：具有半透膜條件二：（膜兩側）存在濃度差小

結1.滲透作用概念:2.滲透作用發(fā)生條件:①具有半透膜②半透膜兩側溶液存在濃度差溶液濃度高溶液濃度低水分子多水分子少3.滲透作用中水的運輸方向：半透膜水（溶劑）蔗糖（溶質）水分子或其他溶劑分子透過半透膜的擴散擴散：分子從高濃度一側向低濃度一側運動的現(xiàn)象。水往高處流滲透壓高滲透壓低隨堂練1：滲透作用1.某科研小組設計如圖所示的滲透裝置，其中蔗糖不能透過半透膜，漏斗內溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)為兩種不同濃度的蔗糖溶液，液面不動(滲透平衡)時液面差為Δh。下列說法正確的是()A．滲透平衡后S1和S2濃度的大小關系為S1＝S2B．滲透平衡后無水分子通過半透膜C．漏斗中溶液液面上升速率逐漸加快D．向漏斗內加適量清水Δh將變小D由圖可得，從S2進入到S1的水分子更多；即：S1水

，濃度

；S2水

，濃度

；應為：S1＞S2，×；水分子進出達到動態(tài)平衡，×；S1濃度逐漸減小，速率逐漸減慢，×；S1濃度減小，濃度差減小，Δh變小，√；少高多低隨堂練1：滲透作用2.如圖實驗裝置中，半透膜只允許水分子和單糖分子透過，向a側加入質量分數(shù)為5%的蔗糖溶液，向b側加入質量分數(shù)為5%的葡萄糖溶液，初始狀態(tài)如圖。則下列關于液面的變化及相關敘述正確的是()A．a先降后升，b先升后降B．a先升后降，b先降后升C．當液面最終停止變化時，半透膜兩側溶液濃度相等D．當液面最終停止變化時，b側濃度高于a側A1分子二糖C12H22O11≈2分子單糖C6H12O6①質量相同時，b側葡萄糖物質的量濃度更大，

a先降，b先升。②之后，ab側葡萄糖濃度相同，a側蔗糖濃度高，

a后升，b先降。a側蔗糖無法透過半透膜，a側濃度高，×；5蔗糖10葡萄糖最終水分子進出達到動態(tài)平衡時，a側濃度高，液面也高×；5葡萄糖5葡萄糖易錯提醒1.兩溶液間的水分子進行雙向運動，我們只是觀測出由水分子雙向運動的差所導致的液面改變。2.液面高度不發(fā)生變化，水分子仍能進出半透膜，且水分子雙向運動速率相等，即動態(tài)平衡。3.當存在液面高度差時，即使達到滲透平衡，半透膜兩側的溶液濃度也一定不相等。液面高的一側溶液濃度大于液面低的一側。單位時間內分子數(shù)少單位時間內分子數(shù)多隨堂練1：滲透作用1．圖甲是發(fā)生滲透作用時的初始狀態(tài)，圖乙是較長時間之后，漏斗內外的水分子達到動態(tài)平衡時的狀態(tài)。下列有關敘述錯誤的是()A．圖甲中③為半透膜，水分子能自由通過B．圖甲中溶液②的濃度大于溶液①的濃度C．圖乙中溶液①的濃度與溶液②的濃度相等D．圖甲中溶液①和②濃度差越大，則圖乙中的水柱越高C②＞①F①F②②＞①F①F②P靜水壓2水進出動物細胞

的原理水進出動物細胞的原理一個動物細胞能否構成一個滲透系統(tǒng)？30%蔗糖溶液半透膜清水水進出動物細胞的原理水進出哺乳動物紅細胞的原理外界溶液半透膜蔗糖溶液相當于相當于(1)紅細胞的細胞膜相當于一層半透膜；(2)水分通過滲透作用進出紅細胞。細胞膜細胞質基質血漿濃度與生理鹽水濃度基本一致，為0.9%水進出動物細胞的原理閱讀教材63頁、思考

討論及圖示4--1，小組合作討論以下問題動物細胞的吸水和失水外界溶液溶質的濃度＜細胞質溶質的濃度時外界溶液溶質的濃度＞細胞質溶質的濃度時外界溶液溶質的濃度＝細胞質溶質的濃度時連連看：細胞形態(tài)不變。細胞吸水膨脹。細胞失水皺縮。水進出動物細胞的原理問題1、紅細胞內的血紅蛋白等有機物能夠透過細胞膜嗎？這些有機物相當于“問

題探討”所示裝置中的什么物質？問題2、紅細胞的細胞膜是否相當于一層半透膜？不能，相當于蔗糖分子相當滲透作用發(fā)生的條件：具備半透膜膜兩側的溶液具有濃度差問題3、當外界溶液溶質的濃度低時，紅細胞一定會由于吸水而漲破嗎？不一定，濃度差很大時會漲破，濃度差較小時不會漲破。

紅細胞吸水或失水的多少取決于什么條件？濃度差。濃度差越大細胞吸水或失水越多。想一想:臨床上輸液為什么要用生理鹽水？防止血細胞失水或吸水，維持細胞正常形態(tài)。3水進出植物細胞

的原理水進出植物細胞的原理清水泡過的青菜鹽腌制過的黃瓜生活中我們會觀察到：鹽腌制過的黃瓜皺皺巴巴，還會出很多水；而用清水泡過的青菜卻很硬挺。這是為什么呢？問題探討

這些現(xiàn)象都與植物細胞的吸水或者失水有關，水是如何進出植物細胞的呢？水進出植物細胞的原理成熟植物細胞模式圖①②③④細胞膜細胞質液泡膜細胞液細胞壁特點：作用：全透性，伸縮性比較小。保護和支持細胞。原生質層注：水進出植物細胞，主要是指水經(jīng)過原生質層進出液泡。思考已知：細胞膜和液泡膜都是生物膜，都具有選擇透過性。能否把整個原生質層看作是一層半透膜呢？水進出植物細胞的原理提出問題作出假設水分進出植物細胞是通過滲透作用嗎？原生質層是否相當于一層半透膜？是相當于注意：

假設是對問題所作的嘗試性回答。作假設不是憑空猜測，而是根據(jù)已有的知識和經(jīng)驗作出合理的推斷。水分進出植物細胞

通過滲透作用。原生質層

一層半透膜。水進出植物細胞的原理提出問題作出假設水分進出植物細胞是通過滲透作用嗎？原生質層是否相當于一層半透膜？是相當于水分進出植物細胞

通過滲透作用。原生質層

一層半透膜。實驗設計思路①將細胞浸潤在

中，觀察中央液泡的大小和原生質層的位置。②將細胞浸潤在

中，觀察其形態(tài)變化。③將細胞浸潤在

中，觀察其形態(tài)變化。清水蔗糖溶液清水植物細胞的質壁分離與復原實驗1.材料選擇活細胞，有細胞壁，有大液泡。紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞

（1）撕取洋蔥鱗片葉時要不帶葉肉且不宜過大，避免制作裝片時出現(xiàn)重疊和氣泡，撕取后要放入載玻片上的清水中。紫色洋蔥鱗片葉內表皮，液泡無色，直接觀察現(xiàn)象不明顯（2）

黑藻是高等植物細胞，含有大液泡和大而清晰的葉綠體，能觀察到質壁分離及復原現(xiàn)象注意事項有大液泡，且內含紫色花青素，便于觀察。植物細胞的質壁分離與復原實驗實驗步驟蓋上蓋玻片，制成洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片1234滴清水撕取洋蔥鱗片葉外表皮低倍鏡觀察

低倍鏡觀察：①具有一個紫色的

，②原生質層緊貼著

。中央大液泡細胞壁水進出植物細胞的原理實驗步驟56低倍鏡觀察在蓋玻片的一側滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一側用吸水紙吸引，重復幾次觀察細胞大小變化、紫色區(qū)域大小及顏色變化，記錄到表格中。水進出植物細胞的原理實驗步驟78在蓋玻片的一側滴加清水，在另一側用吸水紙吸引，重復幾次低倍鏡觀察觀察細胞大小變化、紫色區(qū)域大小及顏色變化，記錄到表格中。水進出植物細胞的原理內環(huán)境的理化性質

中央液泡原生質層的位置細胞大小蔗糖溶液

清水

逐漸變小，顏色變深逐漸變大，顏色變淺逐漸恢復原來位置基本不變逐漸脫離細胞壁基本不變記錄結果：是相當于小組合作分析實驗結果及相應實驗結論？水進出植物細胞的原理質壁分離的原因外因原生質層具有選擇透過性細胞壁伸縮性小于原生質層伸縮性外界溶液濃度大于細胞液濃度結果分析：內因實驗結論：成熟的植物細胞的原生質層相當于一層半透膜，成熟的植物細胞也是通過滲透作用吸水和失水的。要點突破待測成熟植物細胞一定濃度蔗糖溶液鏡檢發(fā)生質壁分離無質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)生質壁分離和剛發(fā)生質壁分離的兩蔗糖溶液濃度之間判斷成熟植物細胞的生物活性1測定細胞液濃度范圍2要點突破3比較不同植物細胞的細胞液濃度大小比較未知濃度溶液的濃度大小不同植物細胞同一濃度蔗糖溶液鏡檢發(fā)生質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。同一植物的相同成熟細胞未知濃度的溶液鏡檢發(fā)生質壁分離所需時間越短，未知溶液的濃度越大，反之則未知溶液的濃度越小4要點突破5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)生質壁分離質壁分離后自動復原溶質不能透過半透膜（如蔗糖溶液）溶質能透過半透膜（如KNO3溶液）KNO3溶液小結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、液泡膜和兩層之間的細胞質組成）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______細胞質濃度，細胞吸水膨脹當外界溶液濃度______細胞質濃度，細胞失水皺縮當外界溶液濃度_____細胞質濃度，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)細胞膜細胞質與外界溶液小于小于大于大于等于等于原生質層細胞液與外界溶液動植物細胞的吸水和失水水進出細胞的原理1.水分子的滲透方向？A.多到少B.少到多2.水分子的滲透方向？A.高濃度到低濃度B.低濃度到高濃度3.細胞內外水分子相對數(shù)量相等時，是否有水分子進出細胞？4.生物膜和半透膜是否完全相同？√√有，水分子進出速率達到動態(tài)平衡；不完全相同。半透膜：孔徑；生物膜：具有選擇透過性；注：此時，細胞內外濃度相