浙科版必修1第三章第三節(jié)物質(zhì)通過(guò)多種方式出入細(xì)胞課件（41張）

第三節(jié)物質(zhì)通過(guò)多種方式出入細(xì)胞學(xué)習(xí)目標(biāo)1.舉例說(shuō)明有哪些物質(zhì)順濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞,不需要額外提供能量;有哪些物質(zhì)逆濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞,需要能量和載體蛋白。2.舉例說(shuō)明大分子物質(zhì)可以通過(guò)胞吞、胞吐進(jìn)出細(xì)胞。素養(yǎng)定位1.比較擴(kuò)散與滲透的差異,歸納總結(jié)滲透發(fā)生的條件,培養(yǎng)科學(xué)思維能力。2.通過(guò)質(zhì)壁分離與質(zhì)壁分離復(fù)原實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)科學(xué)探究與科學(xué)思維能力。3.運(yùn)用歸納與概括的方法比較被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)、主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)與胞吞、胞吐等運(yùn)輸方式的差異,并能夠嘗試解釋生產(chǎn)生活中的生物學(xué)問(wèn)題,培養(yǎng)科學(xué)思維和社會(huì)責(zé)任意識(shí)。讀教材相信我能行攻難點(diǎn)讓我更出色一、被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)不需要消耗能量1.擴(kuò)散和滲透梳理必備知識(shí)儲(chǔ)備素養(yǎng)根基高濃度處讀教材相信我能行項(xiàng)目概念過(guò)程與結(jié)果擴(kuò)散分子或離子從

向

運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象使得該分子或離子分布

,直到平衡滲透水分子通過(guò)

的擴(kuò)散水分子是從其分子數(shù)

的一側(cè)進(jìn)入水分子數(shù)

的一側(cè)(即水分子是從溶液中溶質(zhì)的濃度

一側(cè)進(jìn)入濃度

的一側(cè))低濃度處均勻半透膜相對(duì)較多相對(duì)較少低高2.動(dòng)植物細(xì)胞的吸水和失水(1)動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水(以哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞為例)。項(xiàng)目吸水水分子進(jìn)出平衡失水條件外界溶液濃度

.細(xì)胞內(nèi)液濃度外界溶液濃度

.細(xì)胞內(nèi)液濃度外界溶液濃度

.細(xì)胞內(nèi)液濃度現(xiàn)象細(xì)胞

.

.細(xì)胞無(wú)變化細(xì)胞

.小于等于大于吸水漲大甚至破裂皺縮(2)植物細(xì)胞的吸水和失水(以成熟植物細(xì)胞為例)。項(xiàng)目吸水水分子進(jìn)出平衡失水條件外界溶液濃度

.細(xì)胞液濃度外界溶液濃度

.細(xì)胞液濃度外界溶液濃度

.細(xì)胞液濃度現(xiàn)象細(xì)胞膨脹細(xì)胞無(wú)變化細(xì)胞發(fā)生

,小于等于大于質(zhì)壁分離3.被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(1)含義:物質(zhì)由

的一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)至

的一側(cè)。這種轉(zhuǎn)運(yùn)不需要消耗能量。(2)類(lèi)型:擴(kuò)散和

。濃度較高濃度較低易化擴(kuò)散(3)易化擴(kuò)散(如圖)。①運(yùn)輸方向:A(

濃度)→B(

濃度)。②能量需求:

。③需要C(

)協(xié)助。高低不耗能載體蛋白二、觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象1.實(shí)驗(yàn)原理(1)植物細(xì)胞浸泡在不同濃度溶液中,由于

與外界溶液中溶質(zhì)的濃度差異,植物細(xì)胞可能因吸水、失水引起細(xì)胞形態(tài)變化。(2)細(xì)胞質(zhì)壁分離或質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象可以通過(guò)

觀察到。2.方法步驟(1)制作洋蔥表皮的臨時(shí)裝片。載玻片中央滴一滴

→紫色洋蔥外表皮(約0.5cm2)放在載玻片水滴中,展平→蓋上

。細(xì)胞液顯微鏡清水蓋玻片(2)觀察質(zhì)壁分離現(xiàn)象及質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。①觀察初始狀態(tài):先低倍鏡觀察→再用高倍鏡觀察(可能觀察到細(xì)胞膜及其以?xún)?nèi)部分緊緊地貼著

)。②觀察質(zhì)壁分離:在蓋玻片的一側(cè)滴入質(zhì)量濃度為

溶液,在蓋玻片的另一側(cè)用吸水紙吸引,先低倍鏡再高倍鏡觀察。③觀察質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象:從蓋玻片的一側(cè)滴入

,在蓋玻片的另一側(cè)用吸水紙吸引,先低倍鏡再高倍鏡觀察。細(xì)胞壁0.3g/mL的蔗糖清水1.發(fā)生滲透作用時(shí)需具備什么條件?思維點(diǎn)撥提示:①半透膜;②半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。2.人體成熟紅細(xì)胞會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象嗎?為什么?提示:不會(huì)。該細(xì)胞無(wú)細(xì)胞壁。3.易化擴(kuò)散和擴(kuò)散的主要區(qū)別是什么?提示:前者需要載體蛋白,后者不需要。三、主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)需要載體蛋白,并且消耗能量1.圖示2.圖示分析(1)運(yùn)輸方向:

濃度→

濃度。(2)需要A:

協(xié)助。(3)能量需求:需要消耗B,B代表

。低高載體蛋白ATP如何區(qū)分易化擴(kuò)散和主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)?思維點(diǎn)撥提示:二者均需要載體蛋白,但前者不耗能,物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)方向是由高濃度到低濃度,后者正好相反。四、有些物質(zhì)通過(guò)胞吞、胞吐進(jìn)出細(xì)胞1.運(yùn)輸特點(diǎn)運(yùn)輸物質(zhì)需要被

包裹。2.運(yùn)輸物質(zhì)類(lèi)型主要是

,如蛋白質(zhì)、多糖等。3.能量需求需要消耗能量。4.運(yùn)輸物質(zhì)的性質(zhì)可以是

,也可以是

。細(xì)胞膜某些生物大分子固體液體胞吞和胞吐現(xiàn)象依賴(lài)于細(xì)胞膜的什么特性?思維點(diǎn)撥提示:流動(dòng)性。[自主學(xué)習(xí)檢測(cè)]——教材基礎(chǔ)熟記于心1.滲透作用能使紅細(xì)胞皺縮。(

)2.胞吞、胞吐都需要消耗能量,也需要載體。(

)提示:胞吞、胞吐不需要載體,但需要消耗細(xì)胞代謝產(chǎn)生的能量?！?.主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)是細(xì)胞最重要的吸收或排出物質(zhì)的方式。(

)√√提示:質(zhì)壁分離發(fā)生的條件之一是細(xì)胞液的濃度小于外界溶液濃度。4.質(zhì)壁分離發(fā)生的條件之一是細(xì)胞液的濃度大于外界溶液濃度。(

)×6.胞吞作用發(fā)生時(shí),包裹物質(zhì)的細(xì)胞膜會(huì)與整個(gè)細(xì)胞膜脫離。(

)√提示:易化擴(kuò)散需要載體,但不需要能量。8.載體蛋白與被轉(zhuǎn)運(yùn)的分子或離子結(jié)合后改變形狀,這種改變不能恢復(fù)。(

)提示:載體蛋白與被轉(zhuǎn)運(yùn)的分子或離子結(jié)合后改變形狀,這種改變是可以恢復(fù)的?！?.擴(kuò)散不需要載體和能量,而易化擴(kuò)散需要載體和能量。(

)×9.易化擴(kuò)散運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)一般不溶于細(xì)胞膜的磷脂雙分子層中,或體積太大,不能直接穿過(guò)細(xì)胞膜。(

)10.將紅細(xì)胞置于等滲的溶液中,沒(méi)有水分子進(jìn)出細(xì)胞。(

)√提示:將紅細(xì)胞置于等滲的溶液中,有水分子進(jìn)出細(xì)胞,此時(shí)進(jìn)出細(xì)胞的水分子數(shù)相等?！凉ルy點(diǎn)讓我更出色任務(wù)一比較動(dòng)植物細(xì)胞滲透作用的發(fā)生[任務(wù)突破1]滲透裝置與滲透作用的發(fā)生(1)發(fā)生條件。逐點(diǎn)擊破疑難提升關(guān)鍵能力(2)滲透裝置。①滲透裝置的構(gòu)成:半透膜及膜兩側(cè)的濃度差。②成熟植物細(xì)胞相當(dāng)于一個(gè)滲透系統(tǒng):成熟的植物細(xì)胞的細(xì)胞膜、液泡膜和兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)可看作一層半透膜,細(xì)胞液和外界溶液往往具有一定的濃度差,因此成熟的植物細(xì)胞可看作是一個(gè)滲透系統(tǒng)。(3)現(xiàn)象分析。①漏斗內(nèi)液面上升的原因:單位時(shí)間內(nèi)由清水進(jìn)入蔗糖溶液中的水分子數(shù)多于由蔗糖溶液進(jìn)入清水中的水分子數(shù)。②漏斗內(nèi)液面停止上升的原因:隨著液面的不斷上升,漏斗內(nèi)液體的壓強(qiáng)越來(lái)越大,從而使水分子從漏斗內(nèi)移向燒杯的速度加快,水分子進(jìn)出漏斗的速率越來(lái)越接近,直至完全相等,漏斗內(nèi)液面不再升高,此時(shí)水分子的進(jìn)出達(dá)到相對(duì)平衡。[遷移應(yīng)用][典例1-1]如圖是滲透裝置示意圖,在長(zhǎng)頸漏斗的開(kāi)口端有一層半透膜(蔗糖分子不能通過(guò),水分子可自由通過(guò))。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.成熟的植物細(xì)胞可看作是一個(gè)滲透系統(tǒng)B.實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后液面上升的速度逐漸減慢C.只要漏斗內(nèi)液體濃度高于燒杯內(nèi)液體濃度,液面將持續(xù)上升D.漏斗內(nèi)液面達(dá)到穩(wěn)定后仍然有水分子進(jìn)出C解析:成熟的植物細(xì)胞的原生質(zhì)層具有一定的選擇性,可看作一層半透膜,細(xì)胞液和外界溶液往往具有一定的濃度差,因此成熟的植物細(xì)胞相當(dāng)于一個(gè)滲透系統(tǒng);漏斗內(nèi)為蔗糖溶液,燒杯內(nèi)為清水,由于半透膜兩側(cè)存在濃度差,因此實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后液面開(kāi)始上升,隨著水分子進(jìn)入漏斗,半透膜兩側(cè)的濃度差減小,因此液面上升的速度逐漸減慢,直至不再上升;由于上升的液面所形成的高度差會(huì)產(chǎn)生一定的壓力,阻止水分子繼續(xù)向漏斗內(nèi)擴(kuò)散,因此液面不會(huì)持續(xù)上升;漏斗內(nèi)液面達(dá)到穩(wěn)定后仍然有水分子進(jìn)出,只是進(jìn)出的水分子達(dá)到了平衡。[任務(wù)突破2]比較動(dòng)植物細(xì)胞滲透作用的共性與差異(1)共性。①細(xì)胞內(nèi)液的濃度與外界溶液濃度存在差異,動(dòng)植物細(xì)胞均會(huì)出現(xiàn)滲透現(xiàn)象,若外界溶液濃度高,則滲透失水,若細(xì)胞內(nèi)液濃度高,則滲透吸水。②達(dá)到平衡后,動(dòng)植物細(xì)胞仍有水分子的進(jìn)出,此時(shí)不存在滲透,進(jìn)出的水分子源于水分子的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)。(2)差異。①失水后的表現(xiàn)不同:動(dòng)物細(xì)胞不具有細(xì)胞壁,因此動(dòng)物細(xì)胞失水后表現(xiàn)為皺縮,而植物細(xì)胞則一般表現(xiàn)為質(zhì)壁分離現(xiàn)象。②吸水后的表現(xiàn)不同:動(dòng)物細(xì)胞在低滲環(huán)境中,會(huì)吸水膨脹甚至破裂;植物細(xì)胞因細(xì)胞壁的保護(hù),無(wú)論在何種低滲環(huán)境下,均只會(huì)吸水膨脹,不會(huì)破裂。[遷移應(yīng)用][典例1-2]將家兔紅細(xì)胞置于不同濃度的溶液中,水分子的跨膜運(yùn)輸示意圖如圖(箭頭方向表示水分子的進(jìn)出,箭頭粗細(xì)表示水分子出入的多少)。下列敘述正確的是(

)A.一段時(shí)間后,甲細(xì)胞會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離B.能發(fā)生滲透作用的是甲細(xì)胞和丙細(xì)胞C.光學(xué)顯微鏡下可觀察到乙細(xì)胞有水分子的進(jìn)出D.若將甲、乙和丙細(xì)胞同時(shí)分別置于蒸餾水中,甲細(xì)胞先破裂B解析:家兔紅細(xì)胞屬于動(dòng)物細(xì)胞,沒(méi)有細(xì)胞壁,不能發(fā)生質(zhì)壁分離;滲透作用的條件是半透膜和半透膜兩側(cè)存在濃度差,則甲細(xì)胞和丙細(xì)胞與外界溶液存在濃度差,能發(fā)生滲透作用;光學(xué)顯微鏡無(wú)法觀察到水分子運(yùn)輸;將甲、乙和丙細(xì)胞同時(shí)分別置于蒸餾水中,由于丙細(xì)胞在開(kāi)始時(shí)就吸水膨脹,則在蒸餾水中先破裂。任務(wù)二觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象[任務(wù)突破1]質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象相關(guān)問(wèn)題分析。(1)質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原實(shí)驗(yàn)中的對(duì)照實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)存在兩組前后對(duì)照實(shí)驗(yàn)。(2)引發(fā)質(zhì)壁分離的兩種原因。[遷移應(yīng)用][典例2-1]將紫色洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞浸潤(rùn)在0.3g/mL的蔗糖溶液中,1分鐘后進(jìn)行顯微鏡觀察,結(jié)果如圖,圖中M、L代表細(xì)胞結(jié)構(gòu),N代表物質(zhì),下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.圖中M可能是液泡,N是蔗糖溶液B.圖中L相對(duì)M具有較強(qiáng)的收縮性C.將視野中的細(xì)胞浸潤(rùn)在清水中,M的體積會(huì)增大D.如果洋蔥外表皮紫色較淺,則應(yīng)換用小光圈和平面反光鏡B解析:將紫色洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞浸潤(rùn)在0.3g/mL的蔗糖溶液中,發(fā)生了質(zhì)壁分離現(xiàn)象,圖中M可能是液泡,N是蔗糖溶液;圖中M相對(duì)L具有較強(qiáng)的收縮性;將視野中的細(xì)胞浸潤(rùn)在清水中,細(xì)胞吸水,M的體積會(huì)增大;如果洋蔥外表皮紫色較淺,則應(yīng)換用小光圈和平面反光鏡,調(diào)暗視野有利于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察。[任務(wù)突破2]植物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)驗(yàn)的拓展應(yīng)用(1)判斷成熟植物細(xì)胞的死活。(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)胞液濃度大小。(4)比較未知濃度溶液的濃度大小。(5)鑒別不同種類(lèi)的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)。[遷移應(yīng)用][典例2-2]洋蔥鱗片葉放在0.3g/mL的蔗糖溶液中,細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離;放在0.2g/mL的蔗糖溶液中,細(xì)胞有脹大趨勢(shì)。而放在0.25g/mL的蔗糖溶液中,細(xì)胞似乎不發(fā)生什么變化,這表明(

)A.洋蔥表皮細(xì)胞已經(jīng)死亡B.細(xì)胞膜不允許水分子自由通過(guò)C.蔗糖分子進(jìn)入細(xì)胞導(dǎo)致內(nèi)外滲透壓平衡D.細(xì)胞液濃度為0.25g/mL左右D解析:死亡的細(xì)胞原生質(zhì)層是全透性的,不會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離;活細(xì)胞的原生質(zhì)層具有選擇透過(guò)性,水分子較小可自由通過(guò);蔗糖分子較大,不能通過(guò);當(dāng)外界溶液的濃度大于細(xì)胞液的濃度時(shí),細(xì)胞失水,細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離,反之細(xì)胞吸水,當(dāng)外界溶液的濃度等于細(xì)胞液濃度時(shí),細(xì)胞既不失水,也不吸水,細(xì)胞幾乎不發(fā)生什么變化。任務(wù)三比較物質(zhì)出入細(xì)胞的方式及影響因素[任務(wù)突破1]“三步法”判斷物質(zhì)出入細(xì)胞的方式[遷移應(yīng)用][典例3-1]如圖為物質(zhì)出入細(xì)胞的方式(①～④表示物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的方式),下列有關(guān)