4.1被動運(yùn)輸?shù)?課時(shí)課件高一上學(xué)期生物人教版必修1

新課導(dǎo)入第4章

細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出學(xué)習(xí)目標(biāo)1.說出滲透作用的概念，以及判斷滲透方向。（重點(diǎn)）2.通過比較外界濃度和細(xì)胞濃度，能判斷出細(xì)胞吸水和失水。（重點(diǎn)）3.闡述原生質(zhì)層、質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原的概念，說出質(zhì)壁分離發(fā)生的外因和內(nèi)因。（難點(diǎn)）第1節(jié)

被動運(yùn)輸?shù)?章

細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出（第1課時(shí)）（3min）閱讀課本第62頁，思考以下問題并找出答案：自主學(xué)習(xí)11.思考和討論：第62頁問題探討的3個討論題。2.什么是滲透作用？其發(fā)生的條件和滲透的方向是？情

境1

將一滴紅墨水滴入一杯清水中，清水很快就變成了紅色，這是溶質(zhì)分子在水中

的結(jié)果。生活中的現(xiàn)象水分子（或其他溶劑分子）通過半透膜的擴(kuò)散，稱為滲透作用。（分子）

多→少擴(kuò)散宏觀微觀問題探討——實(shí)驗(yàn)：滲透作用半透膜：一類可以讓小分子物質(zhì)通過而大分子物質(zhì)不能通過的多孔薄膜的總稱1、漏斗管內(nèi)液面為什么會升高？如果漏斗管足夠長，管內(nèi)的液面會無限升高嗎？為什么？2、用紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)液面還會升高嗎？3、如果燒杯內(nèi)是同樣濃度的蔗糖水，液面會升高嗎？因紗布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由透過，因而液面不會升高。滲透作用發(fā)生的條件之一：半透膜滲透作用發(fā)生的條件之二：半透膜兩側(cè)有濃度差問題探討——實(shí)驗(yàn)：滲透作用單位時(shí)間內(nèi)水分子數(shù)：滲入玻璃紙＞滲出玻璃紙。不會。漏斗內(nèi)的液面上升時(shí)會產(chǎn)生靜水壓。不會，單位時(shí)間內(nèi)水分子數(shù)：滲入＝滲出，故液面保持不變。1.概念:2.條件:①具有半透膜②半透膜兩側(cè)溶液存在濃度差3.結(jié)果：溶液濃度高滲透壓高溶液濃度低滲透壓低含水量低含水量高4.滲透作用中水的運(yùn)輸方向水分子（或其他溶劑分子）透過半透膜的擴(kuò)散水分子通過半透膜進(jìn)行雙向擴(kuò)散，直到進(jìn)出速率達(dá)到動態(tài)平衡

滲透壓：溶質(zhì)微粒對水的吸引力半透膜清水蔗糖溶液【探索新知1】一、滲透作用【例1】右圖所示是滲透裝置示意圖,關(guān)于在長頸漏斗管內(nèi)液面上升過程中的有關(guān)敘述,正確的是(

)A.水分子只能通過半透膜從燒杯進(jìn)入漏斗進(jìn)行單向移動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【母題延伸】若將圖中的蔗糖溶液改為溶質(zhì)能通過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？液面相平相同對點(diǎn)訓(xùn)練對點(diǎn)訓(xùn)練對點(diǎn)訓(xùn)練對點(diǎn)訓(xùn)練對點(diǎn)訓(xùn)練對點(diǎn)練習(xí)當(dāng)液面不再上升時(shí)，液面高的一側(cè)其濃度也較高！1.水分子的運(yùn)動規(guī)律(1)半透膜兩側(cè)的水分子進(jìn)行雙向運(yùn)動，液面變化是由水分子雙向運(yùn)動差異所導(dǎo)致的。(2)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)水分子移動達(dá)到平衡狀態(tài)，既不可看作沒有水分子移動，也不可看作兩側(cè)溶液濃度絕對相等。滲透平衡后，溶液濃度高的一側(cè)液面高(反之亦然，即液面高的一側(cè)溶液濃度也高)；濃度差越大，液面高度差也越大。【探索新知1】一、滲透作用情

境2感悟生活長時(shí)間側(cè)含棒棒糖，或長時(shí)間嗑咸瓜子，有什么感覺？水分子通過細(xì)胞膜進(jìn)出細(xì)胞也是同樣的原理嗎？細(xì)胞膜是否相當(dāng)于一層半透膜呢？如果將漏斗換成細(xì)胞發(fā)生滲透作用嗎？【探索新知2】二、水進(jìn)出細(xì)胞的原理2．水的進(jìn)出方向——順相對含量的梯度進(jìn)出細(xì)胞。1．動物細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜。低滲：細(xì)胞吸水膨脹高滲：細(xì)胞失水皺縮等滲：細(xì)胞保持原狀外界溶液濃度<細(xì)胞質(zhì)濃度外界溶液濃度>細(xì)胞質(zhì)濃度外界溶液濃度=細(xì)胞質(zhì)濃度1、水進(jìn)出動物細(xì)胞【探索新知2】二、水進(jìn)出細(xì)胞的原理思考.討論水進(jìn)出哺乳動物紅細(xì)胞的原理1.血紅蛋白等有機(jī)物能夠透過細(xì)胞膜嗎？這些有機(jī)物相當(dāng)于“問題探討”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)外界溶液的濃度低時(shí)，紅細(xì)胞一定會由于吸水而漲破嗎？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？是（是“相當(dāng)于”，不是“等同”）紅細(xì)胞中的血紅蛋白是大分子有機(jī)物，不能透過細(xì)胞膜，它蔗糖分子。不一定。因?yàn)榧t細(xì)胞吸水后細(xì)胞內(nèi)液濃度會下降，可能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。紅細(xì)胞內(nèi)外溶液的濃度差，一般濃度差越大，細(xì)胞吸水或失水越多。與血漿濃度基本一致，防止血細(xì)胞因過度吸水或失水而出現(xiàn)形態(tài)和功能上的異常。

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．?。炯祝疽遥颈鸆．丙＞?。炯祝疽褼．丙＞乙＞?。炯讓c(diǎn)練習(xí)D甲

乙丙

丁吸水漲破吸水膨脹失水皺縮水進(jìn)出動態(tài)平衡

思考：給患者輸液時(shí)，醫(yī)生一般會將藥物溶解在生理鹽水或質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的葡萄糖溶液中，這是為什么？

這兩種溶液都是血漿的等滲溶液，其目的是維持細(xì)胞的正常形態(tài)和生命活動。與生活聯(lián)系1

輸液時(shí)所用的生理鹽水（4min）自主學(xué)習(xí)2閱讀課本第63-65頁，思考以下問題并找出答案：1.成熟的植物細(xì)胞的原生質(zhì)層由哪幾個部分構(gòu)成？2.成熟的植物細(xì)胞哪部分相當(dāng)于半透膜？3.明確“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”實(shí)驗(yàn)中的方法步驟。4.什么是質(zhì)壁分離現(xiàn)象？什么時(shí)候會發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原？嘗試描述他們的現(xiàn)象（如：液泡大小，顏色深淺等）。情

境3缺水的玫瑰放入清水中不久后會變得堅(jiān)挺這說明什么？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)！聯(lián)系生活看視頻水又是怎樣進(jìn)出植物細(xì)胞的呢？用蔗糖拌蘿卜時(shí)，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？【探索新知2】二、水進(jìn)出細(xì)胞的原理【任務(wù)③】請說出植物細(xì)胞和動物細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別：細(xì)胞壁是

的，即

的物質(zhì)可以自由地通過細(xì)胞壁，細(xì)胞壁的作用主要是支持和保護(hù)細(xì)胞。細(xì)胞壁的

較?。〕墒斓闹参锛?xì)胞由于中央大液泡占據(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

。▲成熟植物細(xì)胞模式簡圖全透性水分子和水溶性伸縮性水進(jìn)出植物細(xì)胞，主要是指

。液泡里面的細(xì)胞液細(xì)胞壁細(xì)胞液細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)液泡膜原生質(zhì)層

水經(jīng)過原生質(zhì)層進(jìn)出液泡細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)液泡膜原生質(zhì)層【探索新知2】二、水進(jìn)出細(xì)胞的原理【任務(wù)④】根據(jù)課本，分析水進(jìn)出植物細(xì)胞的情況：

當(dāng)人為用溶液處理植物細(xì)胞，使植物細(xì)胞原生質(zhì)層內(nèi)外具備濃度差而發(fā)生吸水或失水時(shí)：水進(jìn)出植物細(xì)胞，是指水經(jīng)過原生質(zhì)層進(jìn)出液泡。用實(shí)驗(yàn)來證明！水進(jìn)出植物細(xì)胞是通過滲透作用嗎？原生質(zhì)層是否相當(dāng)于一層半透膜？1.如果假設(shè)是正確的，當(dāng)外界溶液的濃度高于細(xì)胞液的濃度時(shí)，細(xì)胞就會

，液泡體積就會

；當(dāng)外界溶液的濃度低于細(xì)胞液的濃度時(shí)，細(xì)胞就會

，液泡體積就會

。

所以可以通過

反映水分進(jìn)出細(xì)胞的情況。水分進(jìn)出細(xì)胞是通過滲透作用嗎？原生質(zhì)層是否相當(dāng)于一層半透膜？原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，水分通過滲透作用進(jìn)出植物細(xì)胞。提出問題作出假設(shè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄結(jié)果分析結(jié)果，得出結(jié)論表達(dá)和交流失水縮小吸水增大探究植物細(xì)胞的吸水和失水探究·實(shí)踐液泡體積的大小變化2.如何使細(xì)胞外溶液的濃度升高或降低？3.如何看到細(xì)胞，需要借助到什么材料和用具？4.對實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出預(yù)測——細(xì)胞失水或吸水后可能出現(xiàn)哪些可觀察的變化？提供蔗糖溶液使細(xì)胞外溶液濃度升高，提供清水使細(xì)胞外溶液濃度降低。利用顯微鏡觀察臨時(shí)裝片。探究植物細(xì)胞的吸水和失水提出問題作出假設(shè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄結(jié)果分析結(jié)果，得出結(jié)論表達(dá)和交流實(shí)驗(yàn)思路：

將植物細(xì)胞分別浸潤在較高濃度的蔗糖溶液和清水中，用顯微鏡觀察液泡、原生質(zhì)層、細(xì)胞大小的變化。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究植物細(xì)胞的吸水和失水(一)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材料要有大液泡！進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究植物細(xì)胞的吸水和失水(二)方法步驟記錄結(jié)果探究植物細(xì)胞的吸水和失水(三)過程和結(jié)果的分析1.實(shí)驗(yàn)過程共顯微觀察了

次，其中第一次觀察的目的是什么？形成對照試劑現(xiàn)象中央液泡大小和顏色原生質(zhì)層的位置細(xì)胞大小蔗糖溶液清水逐漸變小，顏色逐漸變深逐漸變大，顏色逐漸變淺與細(xì)胞壁逐漸分離逐漸恢復(fù)到原來的狀態(tài)基本不變基本不變3第一次觀察

第二次觀察

第三次觀察2.第二次觀察：細(xì)胞在質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液中，一段時(shí)間后，該細(xì)胞發(fā)生了

的現(xiàn)象，細(xì)胞的吸水能力如何變化：

。逐漸增強(qiáng)分析結(jié)果(三)過程和結(jié)果的分析0.3g/ml蔗糖溶液下看到的細(xì)胞質(zhì)壁分離3.第三次觀察:清水處理后，看到

現(xiàn)象。

質(zhì)壁分離的復(fù)原清水處理植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，植物細(xì)胞也是通過滲透作用吸水和失水的。實(shí)驗(yàn)小結(jié)與結(jié)論探究植物細(xì)胞的吸水和失水5.你的結(jié)論是：4.植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原的原因：內(nèi)因：

。外因：原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大！當(dāng)

時(shí)，發(fā)生質(zhì)壁分離；當(dāng)

時(shí)，發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原；清水處理0.3g/ml蔗糖溶液處理細(xì)胞液濃度<外界溶液濃度細(xì)胞液濃度>外界溶液濃度待測成熟植物細(xì)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(xì)胞死細(xì)胞待測成熟植物細(xì)胞一系列濃度梯度的蔗糖溶液鏡檢細(xì)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判斷成熟植物細(xì)胞的生物活性1測定細(xì)胞液濃度范圍2探究植物細(xì)胞的吸水和失水及質(zhì)壁分離在探究實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用3比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度大小比較未知濃度溶液的濃度大小不同植物細(xì)胞同一濃度蔗糖溶液鏡檢發(fā)生質(zhì)壁分離所需時(shí)間越短，細(xì)胞液濃度越小，反之則細(xì)胞液濃度越大。同一植物的相同成熟細(xì)胞未知濃度的溶液鏡檢發(fā)生質(zhì)壁分離所需時(shí)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探究植物細(xì)胞的吸水和失水及質(zhì)壁分離在探究實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用5鑒別不同種類的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）成熟植物細(xì)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）KNO3溶液探究植物細(xì)胞的吸水和失水及質(zhì)壁分離在探究實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用對點(diǎn)練習(xí)2.下列關(guān)于植物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是（

）A.紫色洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞可以作為實(shí)驗(yàn)材料B.質(zhì)壁分離指的是細(xì)胞壁與細(xì)胞質(zhì)的分離C.該實(shí)驗(yàn)可用于探究植物細(xì)胞細(xì)胞液的濃度大小D.植物細(xì)胞吸水能力與質(zhì)壁分離程度呈負(fù)相關(guān)E.在低濃度的外界溶液中，細(xì)胞因吸水會漲破C細(xì)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。（由于存在細(xì)胞壁的保護(hù)，植物細(xì)胞不會漲破）原生質(zhì)層3.用濃度為2mol·L-1乙二醇溶液和2mol·L-1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(去除細(xì)胞壁的植物細(xì)胞)體積變化如下圖所示?；卮饐栴}(1)原生質(zhì)體體積A→B段的變化說明：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

。要使該細(xì)胞快速復(fù)原，應(yīng)將其置于

中。對點(diǎn)練習(xí)由于細(xì)胞壁具有全透性，不會阻礙蔗糖分子的進(jìn)入。滲出增大緩慢增大后趨于穩(wěn)定蔗糖溶液清水3.用濃度為2mol·L-1乙二醇溶液和2mol·L-1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(去