被動(dòng)運(yùn)輸課件高一上學(xué)期生物人教版必修1

第4章細(xì)胞的物質(zhì)的

輸入和輸出第1節(jié)

被動(dòng)運(yùn)輸本章聚焦：1.細(xì)胞在什么情況下吸水或失水？2.植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原現(xiàn)象說(shuō)明什么？3.兩種被動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞接惺裁串愅?滲透作用科學(xué)小實(shí)驗(yàn)

問(wèn)題探討問(wèn)題1.漏斗管內(nèi)的液面為什么會(huì)升高？如果漏斗管足夠長(zhǎng)，管內(nèi)的液面會(huì)無(wú)限升高嗎？為什么？問(wèn)題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？

一段時(shí)間后蔗糖分子水分子任務(wù)一

閱讀問(wèn)題探討，小組合作討論以下問(wèn)題問(wèn)題探討半透膜：

一類(lèi)可以讓小分子物質(zhì)通過(guò)而大分子物質(zhì)不能通過(guò)的多孔性薄膜的總稱(chēng)。能否通過(guò)半透膜取決于分子的大小。

常見(jiàn)半透膜：玻璃紙，腸系膜，蛋殼膜,魚(yú)鰾等問(wèn)題1.（1）漏斗管內(nèi)的液面為什么會(huì)升高？

由于單位時(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(guò)半透膜的擴(kuò)散。滲透現(xiàn)象示意圖多少問(wèn)題探討（2）如果漏斗管足夠長(zhǎng)，管內(nèi)的液面會(huì)無(wú)限升高嗎？為什么？外平衡不會(huì)；因?yàn)楣軆?nèi)的水柱產(chǎn)生的壓力會(huì)加快漏斗中的水分子向____擴(kuò)散的速度，最終膜兩側(cè)水分子擴(kuò)散的速度達(dá)到______，液面不再上升。問(wèn)題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？不會(huì)。原因是紗布是全透性的，水分子和蔗糖分子都能通過(guò)。問(wèn)題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？不會(huì)。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：具有半透膜條件二：（膜兩側(cè)）存在濃度差小

結(jié)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(cè)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(yùn)輸方向：半透膜水（溶劑）蔗糖（溶質(zhì)）水分子或其他溶劑分子透過(guò)半透膜的擴(kuò)散擴(kuò)散：分子從高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)運(yùn)動(dòng)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(shè)計(jì)如圖所示的滲透裝置，其中蔗糖不能透過(guò)半透膜，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，液面不動(dòng)(滲透平衡)時(shí)液面差為Δh。下列說(shuō)法正確的是()A．滲透平衡后S1和S2濃度的大小關(guān)系為S1＝S2B．滲透平衡后無(wú)水分子通過(guò)半透膜C．漏斗中溶液液面上升速率逐漸加快D．向漏斗內(nèi)加適量清水Δh將變小D由圖可得，從S2進(jìn)入到S1的水分子更多；即：S1水

，濃度

；S2水

，濃度

；應(yīng)為：S1＞S2，×；水分子進(jìn)出達(dá)到動(dòng)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(shí)驗(yàn)裝置中，半透膜只允許水分子和單糖分子透過(guò)，向a側(cè)加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的蔗糖溶液，向b側(cè)加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的葡萄糖溶液，初始狀態(tài)如圖。則下列關(guān)于液面的變化及相關(guān)敘述正確的是()A．a(chǎn)先降后升，b先升后降B．a(chǎn)先升后降，b先降后升C．當(dāng)液面最終停止變化時(shí)，半透膜兩側(cè)溶液濃度相等D．當(dāng)液面最終停止變化時(shí)，b側(cè)濃度高于a側(cè)A1分子二糖C12H22O11≈2分子單糖C6H12O6①質(zhì)量相同時(shí)，b側(cè)葡萄糖物質(zhì)的量濃度更大，

a先降，b先升。②之后，ab側(cè)葡萄糖濃度相同，a側(cè)蔗糖濃度高，

a后升，b先降。a側(cè)蔗糖無(wú)法透過(guò)半透膜，a側(cè)濃度高，×；5蔗糖10葡萄糖最終水分子進(jìn)出達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，a側(cè)濃度高，液面也高×；5葡萄糖5葡萄糖易錯(cuò)提醒1.兩溶液間的水分子進(jìn)行雙向運(yùn)動(dòng)，我們只是觀測(cè)出由水分子雙向運(yùn)動(dòng)的差所導(dǎo)致的液面改變。2.液面高度不發(fā)生變化，水分子仍能進(jìn)出半透膜，且水分子雙向運(yùn)動(dòng)速率相等，即動(dòng)態(tài)平衡。3.當(dāng)存在液面高度差時(shí)，即使達(dá)到滲透平衡，半透膜兩側(cè)的溶液濃度也一定不相等。液面高的一側(cè)溶液濃度大于液面低的一側(cè)。單位時(shí)間內(nèi)分子數(shù)少單位時(shí)間內(nèi)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(shí)的初始狀態(tài)，圖乙是較長(zhǎng)時(shí)間之后，漏斗內(nèi)外的水分子達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)的狀態(tài)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．圖甲中③為半透膜，水分子能自由通過(guò)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(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞

的原理水進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞的原理一個(gè)動(dòng)物細(xì)胞能否構(gòu)成一個(gè)滲透系統(tǒng)？30%蔗糖溶液半透膜清水水進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞的原理水進(jìn)出哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的原理外界溶液半透膜蔗糖溶液相當(dāng)于相當(dāng)于(1)紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜；(2)水分通過(guò)滲透作用進(jìn)出紅細(xì)胞。細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)血漿濃度與生理鹽水濃度基本一致，為0.9%水進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞的原理閱讀教材63頁(yè)、思考

討論及圖示4--1，小組合作討論以下問(wèn)題動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水外界溶液溶質(zhì)的濃度＜細(xì)胞質(zhì)溶質(zhì)的濃度時(shí)外界溶液溶質(zhì)的濃度＞細(xì)胞質(zhì)溶質(zhì)的濃度時(shí)外界溶液溶質(zhì)的濃度＝細(xì)胞質(zhì)溶質(zhì)的濃度時(shí)連連看：細(xì)胞形態(tài)不變。細(xì)胞吸水膨脹。細(xì)胞失水皺縮。水進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞的原理問(wèn)題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)？問(wèn)題2、紅細(xì)胞的細(xì)胞膜是否相當(dāng)于一層半透膜？不能，相當(dāng)于蔗糖分子相當(dāng)滲透作用發(fā)生的條件：具備半透膜膜兩側(cè)的溶液具有濃度差問(wèn)題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？不一定，濃度差很大時(shí)會(huì)漲破，濃度差較小時(shí)不會(huì)漲破。

紅細(xì)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(xì)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(xì)胞失水或吸水，維持細(xì)胞正常形態(tài)。3水進(jìn)出植物細(xì)胞

的原理水進(jìn)出植物細(xì)胞的原理清水泡過(guò)的青菜鹽腌制過(guò)的黃瓜生活中我們會(huì)觀察到：鹽腌制過(guò)的黃瓜皺皺巴巴，還會(huì)出很多水；而用清水泡過(guò)的青菜卻很硬挺。這是為什么呢？問(wèn)題探討

這些現(xiàn)象都與植物細(xì)胞的吸水或者失水有關(guān)，水是如何進(jìn)出植物細(xì)胞的呢？水進(jìn)出植物細(xì)胞的原理成熟植物細(xì)胞模式圖①②③④細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)液泡膜細(xì)胞液細(xì)胞壁特點(diǎn)：作用：全透性，伸縮性比較小。保護(hù)和支持細(xì)胞。原生質(zhì)層注：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。思考已知：細(xì)胞膜和液泡膜都是生物膜，都具有選擇透過(guò)性。能否把整個(gè)原生質(zhì)層看作是一層半透膜呢？水進(jìn)出植物細(xì)胞的原理提出問(wèn)題作出假設(shè)水分進(jìn)出植物細(xì)胞是通過(guò)滲透作用嗎？原生質(zhì)層是否相當(dāng)于一層半透膜？是相當(dāng)于注意：

假設(shè)是對(duì)問(wèn)題所作的嘗試性回答。作假設(shè)不是憑空猜測(cè)，而是根據(jù)已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)作出合理的推斷。水分進(jìn)出植物細(xì)胞

通過(guò)滲透作用。原生質(zhì)層

一層半透膜。水進(jìn)出植物細(xì)胞的原理提出問(wèn)題作出假設(shè)水分進(jìn)出植物細(xì)胞是通過(guò)滲透作用嗎？原生質(zhì)層是否相當(dāng)于一層半透膜？是相當(dāng)于水分進(jìn)出植物細(xì)胞

通過(guò)滲透作用。原生質(zhì)層

一層半透膜。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路①將細(xì)胞浸潤(rùn)在

中，觀察中央液泡的大小和原生質(zhì)層的位置。②將細(xì)胞浸潤(rùn)在

中，觀察其形態(tài)變化。③將細(xì)胞浸潤(rùn)在

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

（1）撕取洋蔥鱗片葉時(shí)要不帶葉肉且不宜過(guò)大，避免制作裝片時(shí)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(nèi)表皮，液泡無(wú)色，直接觀察現(xiàn)象不明顯（2）

黑藻是高等植物細(xì)胞，含有大液泡和大而清晰的葉綠體，能觀察到質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象注意事項(xiàng)有大液泡，且內(nèi)含紫色花青素，便于觀察。植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟蓋上蓋玻片，制成洋蔥鱗片葉外表皮臨時(shí)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(gè)紫色的

，②原生質(zhì)層緊貼著

。中央大液泡細(xì)胞壁水進(jìn)出植物細(xì)胞的原理實(shí)驗(yàn)步驟56低倍鏡觀察在蓋玻片的一側(cè)滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一側(cè)用吸水紙吸引，重復(fù)幾次觀察細(xì)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(jìn)出植物細(xì)胞的原理實(shí)驗(yàn)步驟78在蓋玻片的一側(cè)滴加清水，在另一側(cè)用吸水紙吸引，重復(fù)幾次低倍鏡觀察觀察細(xì)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(jìn)出植物細(xì)胞的原理內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)

中央液泡原生質(zhì)層的位置細(xì)胞大小蔗糖溶液

清水

逐漸變小，顏色變深逐漸變大，顏色變淺逐漸恢復(fù)原來(lái)位置基本不變逐漸脫離細(xì)胞壁基本不變記錄結(jié)果：是相當(dāng)于小組合作分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果及相應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論？水進(jìn)出植物細(xì)胞的原理質(zhì)壁分離的原因外因原生質(zhì)層具有選擇透過(guò)性細(xì)胞壁伸縮性小于原生質(zhì)層伸縮性外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度結(jié)果分析：內(nèi)因?qū)嶒?yàn)結(jié)論：成熟的植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，成熟的植物細(xì)胞也是通過(guò)滲透作用吸水和失水的。要點(diǎn)突破待測(cè)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(wú)質(zhì)壁分離活細(xì)胞死細(xì)胞待測(cè)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(cè)定細(xì)胞液濃度范圍2要點(diǎn)突破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要點(diǎn)突破5鑒別不同種類(lèi)的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）成熟植物細(xì)胞不同種類(lèi)溶液鏡檢只發(fā)生質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原溶質(zhì)不能透過(guò)半透膜（如蔗糖溶液）溶質(zhì)能透過(guò)半透膜（如KNO3溶液）KNO3溶液小結(jié)動(dòng)物細(xì)胞植物細(xì)胞條件原理現(xiàn)象①_______相當(dāng)于半透性膜②___________________具有濃度差①___________（由細(xì)胞膜、液泡膜和兩層之間的細(xì)胞質(zhì)組成）相當(dāng)于半透膜②___________________具有濃度差滲透作用滲透作用當(dāng)外界溶液濃度______細(xì)胞質(zhì)濃度，細(xì)胞吸水膨脹當(dāng)外界溶液濃度______細(xì)胞質(zhì)濃度，細(xì)胞失水皺縮當(dāng)外界溶液濃度_____細(xì)胞質(zhì)濃度，細(xì)胞維持正常形態(tài)當(dāng)外界溶液濃度______細(xì)胞液濃度，細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象當(dāng)外界溶液濃度______細(xì)胞液濃度，細(xì)胞吸水膨脹，由于存在細(xì)胞壁，細(xì)胞不會(huì)漲破當(dāng)外界溶液濃度______細(xì)胞液濃度，細(xì)胞維持正常形態(tài)細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)與外界溶液小于小于大于大于等于等于原生質(zhì)層細(xì)胞液與外界溶液動(dòng)植物細(xì)胞的吸水和失水水進(jìn)出細(xì)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(xì)胞內(nèi)外水分子相對(duì)數(shù)量相等時(shí)，是否有水分子進(jìn)出細(xì)胞？4.生物膜和半透膜是否完全相同？√√有，水分子進(jìn)出速率達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡；不完全相同。半透膜：孔徑；生物膜：具有選擇透過(guò)性；注：此時(shí)，細(xì)胞內(nèi)外濃度相