被動(dòng)運(yùn)輸（第一課時(shí)）課件 高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

將細(xì)胞與外界環(huán)境分割開(kāi)來(lái)控制物質(zhì)進(jìn)出進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流為什么細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性？細(xì)胞膜如何控制物質(zhì)輸入和輸出？細(xì)胞膜的功能4.1被動(dòng)運(yùn)輸（水進(jìn)出細(xì)胞的原理）

1滲透作用水往高處流？半透膜：小分子物質(zhì)通過(guò)，大分子物質(zhì)不能通過(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單位體積內(nèi)的水分子數(shù)：燒杯（清水）＞漏斗（蔗糖溶液）單位時(shí)間內(nèi)水分子透過(guò)的數(shù)量：燒杯→漏斗＞漏斗→燒杯所以，漏斗液面升高1.漏斗管內(nèi)的液面為什么會(huì)升高?滲透作用：水分子（或其他溶劑分子）透過(guò)半透膜由低濃度溶液向高濃度溶液擴(kuò)散的過(guò)程。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3.如果燒杯中不是清水,而是同樣濃度的蔗糖溶液結(jié)果會(huì)怎樣?2.如果用一層紗布代替玻璃紙,漏斗管內(nèi)的液面還會(huì)升高嗎?液面不會(huì)升高，因紗布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通透。液面也不會(huì)升高，半透膜兩側(cè)溶液的濃度相等時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)透過(guò)半透膜進(jìn)入長(zhǎng)頸漏斗的水分子數(shù)量等于滲出的水分子數(shù)量。條件一：半透膜條件二：濃度差低濃度溶液滲透作用滲透作用的概念：②半透膜的兩側(cè)的溶液具有濃度差。滲透作用發(fā)生的條件：①具有半透膜。水分子滲透方向：水分子（或其他溶劑分子）透過(guò)半透膜，從低濃度溶液向高濃度溶液的擴(kuò)散高濃度溶液讓小分子通過(guò)而大分子不能通過(guò)的一類多孔性薄膜的總稱。水分子數(shù)多水分子水少鹽水清水滲透現(xiàn)象演示動(dòng)畫(huà)演示動(dòng)畫(huà)演示蔗糖分子水分子思考：①滲透時(shí)水只從水多處向水少處擴(kuò)散嗎？②漏斗的液面會(huì)一直升高嗎？③當(dāng)漏斗的液面不再上升時(shí)，半透膜兩側(cè)的溶液濃度是否相等？水分子是雙向移動(dòng)的不會(huì)不相等如果將裝置中的漏斗換成細(xì)胞還會(huì)不會(huì)吸水？水分子通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)出細(xì)胞也是同樣的原理嗎？細(xì)胞會(huì)發(fā)生什么樣的變化？2水進(jìn)入動(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①紅細(xì)胞與外界溶液組成了一個(gè)滲透系統(tǒng)。②紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜，水分通過(guò)滲透作用進(jìn)出紅細(xì)胞。滲透原理的應(yīng)用——水進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞的原理資料一：活細(xì)胞內(nèi)的生物膜只允許水分子自由透過(guò)，其所選擇的離子及一些小分子物質(zhì)也可以通過(guò)，而其他的離子、小分子和大分子物質(zhì)均不能透過(guò)，是嚴(yán)格的半透膜。細(xì)胞吸水膨脹細(xì)胞失水皺縮細(xì)胞保持正常狀態(tài)外界溶液濃度_______細(xì)胞質(zhì)濃度外界溶液濃度____細(xì)胞質(zhì)濃度小于等于外界溶液濃度_______細(xì)胞質(zhì)濃度大于結(jié)論：水進(jìn)出紅細(xì)胞的方式是滲透作用

滲透原理的應(yīng)用——水進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞的原理低滲溶液等滲溶液高滲溶液正常情況下，血紅蛋白位于紅細(xì)胞內(nèi)，但如果血紅蛋白出現(xiàn)在血漿中，則說(shuō)明紅細(xì)胞已破裂，發(fā)生了溶血現(xiàn)象。生活中，新生兒溶血癥常表現(xiàn)為黃疸等癥狀。溶血的原因有細(xì)菌、瘧原蟲(chóng)的寄生，蛇毒侵染，抗原—抗體反應(yīng)等。相當(dāng)于半透膜只能根據(jù)自身孔徑的大小，篩選濾過(guò)相應(yīng)的溶質(zhì)顆粒，而生物膜卻有神奇的選擇透過(guò)性，尤其是具有主動(dòng)運(yùn)輸功能，這是生物膜的生命屬性，這種屬性與其所含的蛋白質(zhì)等生物活性物質(zhì)有關(guān)。1.為什么以哺乳動(dòng)物的成熟紅細(xì)胞為實(shí)驗(yàn)材料？①哺乳動(dòng)物的成熟紅細(xì)胞，沒(méi)有細(xì)胞核及眾多的細(xì)胞器，避免細(xì)胞核及各種有膜的細(xì)胞器對(duì)細(xì)胞吸水、失水的影響；②哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞具有運(yùn)輸氧氣的功能，其內(nèi)部有大量的血紅蛋白。當(dāng)將其置于低濃度溶液中時(shí)，膜兩側(cè)存在濃度差。2.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)？血紅蛋白是大分子有機(jī)物，不能透過(guò)細(xì)胞膜，它相當(dāng)于“問(wèn)題探討”中的蔗糖分子。3.紅細(xì)胞的細(xì)胞膜是否相當(dāng)于一層半透膜？是（是相當(dāng)于，不是等同于）4.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。因?yàn)榧t細(xì)胞吸水膨脹后細(xì)胞內(nèi)液濃度也會(huì)下降，如果，外界的濃度不是特別低，當(dāng)下降到和外界濃度平衡，此時(shí)，紅細(xì)胞將不再吸水。5.紅細(xì)胞吸水或失水取決于什么條件？取決于紅細(xì)胞內(nèi)外濃度差。生理鹽水的濃度和血漿濃度基本一致，血細(xì)胞不會(huì)因?yàn)檫^(guò)度吸水或者失水而出現(xiàn)形態(tài)結(jié)構(gòu)異常。6.想一想，臨床上輸液為什么要用生理鹽水？3水進(jìn)入植物細(xì)胞的原理與生活的聯(lián)系§有些萎蔫的菜葉浸泡在清水中，不久，菜葉就會(huì)變得硬挺?！鞂撞硕缢樽鲳W時(shí)，常常要放一些鹽，稍過(guò)一會(huì)兒就可見(jiàn)到有水分滲出?！鞂?duì)農(nóng)作物施肥過(guò)多，會(huì)造成“燒苗”現(xiàn)象水分進(jìn)出植物細(xì)胞是通過(guò)滲透作用嗎？提出問(wèn)題3水進(jìn)入植物細(xì)胞的原理成熟植物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)請(qǐng)說(shuō)出植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別葉綠體細(xì)胞壁大液泡1.植物細(xì)胞的細(xì)胞壁能否控制水分或溶質(zhì)分子進(jìn)出細(xì)胞呢？

否，植物細(xì)胞的細(xì)胞壁是全透性的，水分或大部分溶質(zhì)分子均可以自由地通過(guò)細(xì)胞壁細(xì)胞壁對(duì)細(xì)胞的失水無(wú)影響。細(xì)胞壁的作用主要是保護(hù)和支持細(xì)胞，伸縮性比較小，因有細(xì)胞壁的約束，即使細(xì)胞內(nèi)外有濃度差，植物細(xì)胞也不能無(wú)限地吸水2.植物細(xì)胞的細(xì)胞壁能否影響吸水與失水？成熟植物細(xì)胞模式圖細(xì)胞壁細(xì)胞膜細(xì)胞液細(xì)胞質(zhì)液泡膜滲透原理的應(yīng)用——水進(jìn)出植物細(xì)胞的原理除了豐富的水之外，液泡內(nèi)的細(xì)胞液中還含有無(wú)機(jī)鹽離子、糖類、氨基酸等多種溶質(zhì)，這也使得細(xì)胞液的滲透壓較高，使植物細(xì)胞能夠從細(xì)胞外吸水而保持充盈狀態(tài)，因此產(chǎn)生的原生質(zhì)體對(duì)細(xì)胞壁的側(cè)壓力，使柔軟的植物組織得到了支撐。細(xì)胞壁的保護(hù)作用體現(xiàn)在防止細(xì)胞因吸水過(guò)多而破裂以及將一些病原微生物阻擋在細(xì)胞外等方面；細(xì)胞壁的支持作用主要得益于大量的纖維素分子通過(guò)氫鍵聯(lián)結(jié)成微纖維，后者又與其他多聚體相結(jié)合，形成強(qiáng)大的機(jī)械支撐，維持了細(xì)胞形態(tài)，也使高大的喬木頂天而立。3.成熟植物細(xì)胞失水主要失去哪個(gè)結(jié)構(gòu)中的水呢？

成熟植物細(xì)胞的中央液泡占據(jù)了細(xì)胞的大部分空間，將細(xì)胞質(zhì)擠成一薄層，所以細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是液泡里面的細(xì)胞液。成熟植物細(xì)胞模式圖細(xì)胞壁細(xì)胞膜細(xì)胞液細(xì)胞質(zhì)液泡膜原生質(zhì)層滲透原理的應(yīng)用——水進(jìn)出植物細(xì)胞的原理而細(xì)胞膜、液泡膜和兩層之間的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)由于只被擠成薄薄一層，因此被稱為原生質(zhì)層植物細(xì)胞吸水有三種方式(1)未形成液泡的細(xì)胞，靠吸脹作用吸水，如種子萌發(fā)過(guò)程中的吸水。(2)液泡形成以后，細(xì)胞主要靠滲透作用吸水，如植物根毛的吸水。(3)與滲透作用無(wú)關(guān)的代謝性吸水，是指植物細(xì)胞利用呼吸作用釋放的能量使水分經(jīng)過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞的過(guò)程。以上三種方式中以滲透作用吸水為主。成熟的植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)原生質(zhì)層細(xì)胞壁液泡膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞膜（全透性）植物細(xì)胞的吸水與失水細(xì)胞液2.現(xiàn)象：

當(dāng)細(xì)胞液濃度＜外界溶液濃度時(shí):當(dāng)細(xì)胞液濃度＞外界溶液濃度時(shí):注意①分生區(qū)細(xì)胞和干種子細(xì)胞因無(wú)大液泡，不能發(fā)生滲透作用，無(wú)質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象。②植物細(xì)胞有細(xì)胞壁的存在，不管失水還是吸水，細(xì)胞體積基本不變。但動(dòng)物細(xì)胞體積會(huì)發(fā)生明顯變化。1.原理：細(xì)胞失水，質(zhì)壁分離；細(xì)胞吸水，質(zhì)壁分離復(fù)原質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)選材：有中央大液泡、最好有顏色紫色洋蔥鱗片葉外表皮外界溶液：0.3g/mL蔗糖溶液實(shí)驗(yàn)方法：引流法清水制片0.3g/mL蔗糖清水全程低倍鏡觀察初始狀態(tài)質(zhì)壁分離復(fù)原質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)探究——觀察植物細(xì)胞吸水和失水新鮮洋蔥選用新鮮的洋蔥是為了保證細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性，能夠順利完成質(zhì)壁分離及復(fù)原的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，而干燥或衰老的洋蔥細(xì)胞生命力較弱，會(huì)影響對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察。滴加0.3g/mL蔗糖溶液引流此操作步驟在顯微鏡的載物臺(tái)上進(jìn)行，且是邊滴加蔗糖溶液，邊用吸水紙引流。注意不要滴加太多蔗糖溶液，以免污染物鏡；引流時(shí)吸水紙要貼緊蓋玻片邊緣，以便蔗糖溶液能夠均勻通過(guò)蓋玻片下方，與材料充分接觸。清水由于細(xì)胞壁的限制，植物細(xì)胞不會(huì)因?yàn)檫^(guò)度吸水而漲破，所以在制作植物組織臨時(shí)裝片時(shí)使用清水即可，不必考慮外界溶液必須是細(xì)胞內(nèi)液的等滲溶液。這一方面與制作動(dòng)物組織臨時(shí)裝片的操作不同。低倍顯微鏡觀察在低倍鏡下選定視野之后，接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)操作中不能再移動(dòng)裝片，過(guò)程中需保證顯微鏡視野不變，以便連續(xù)觀察同一視野中單個(gè)或多個(gè)植物細(xì)胞的失水和吸水情況。你觀察到了什么現(xiàn)象呢？細(xì)胞壁內(nèi)側(cè)的溶液是什么？水進(jìn)出細(xì)胞原理第一次觀察a滴加蔗糖溶液后觀察b再次滴加清水溶液后觀察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)原質(zhì)壁分離以及復(fù)原，稀釋后的蔗糖溶液質(zhì)壁分離的內(nèi)因和外因：內(nèi)因：原生質(zhì)層具有選擇透過(guò)性

原生質(zhì)層的伸縮性>細(xì)胞壁的伸縮性外因：外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度實(shí)驗(yàn)探究——觀察植物細(xì)胞吸水和失水【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】（1）成熟的植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。（2）細(xì)胞液具有一定的濃度。（3）原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大的多。3水進(jìn)入植物細(xì)胞的原理植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原的條件知識(shí)延伸（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；（3）細(xì)胞必須有大的液泡，最好細(xì)胞液中含有色素，這樣便于觀察。紫色洋蔥外表皮的液泡是紫色的，而內(nèi)表皮細(xì)胞的液泡接近無(wú)色。（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（它們必須是細(xì)胞需要的物質(zhì)）3水進(jìn)入植物細(xì)胞的原理知識(shí)延伸植物細(xì)胞吸水、失水幾種現(xiàn)象分析：（1）0.5g/ml的蔗糖溶液：質(zhì)壁分離現(xiàn)象明顯但不能復(fù)原。因?yàn)槿芤簼舛冗^(guò)高，細(xì)胞過(guò)度失水，導(dǎo)致死亡。（2）KNO3等無(wú)機(jī)鹽溶液：能質(zhì)壁分離，并能自動(dòng)復(fù)原。因?yàn)榧?xì)胞