4.1.1 水進出細胞的原理-高一上學期生物人教版必修1

第1節(jié)第1課時水進出細胞的原理

第4章細胞的物質(zhì)輸入和輸出在一個長頸漏斗的漏斗口外密封上一層玻璃紙，往漏斗內(nèi)注入蔗糖溶液，然后將漏斗浸入盛有清水的燒杯中，使漏斗管內(nèi)外的液面高度相等。過一段時間后，會出現(xiàn)如圖所示現(xiàn)象。玻璃紙（又叫賽璐玢）是一種半透膜，水分子可以自由透過它，而蔗糖分子則不能。問題探究蔗糖溶液玻璃紙（半透膜）清水蔗糖分子水分子半透膜：讓小分子通過而大分子不能通過的一類多孔性薄膜的總稱。水分子可以自由通過，而蔗糖分子不能通過。半透膜滲透現(xiàn)象動圖問題探究1.漏斗管內(nèi)的液面為什么會升高？由于蔗糖溶液中水的相對含量（單位體積中的水分子數(shù)）比燒杯中的水的含量低，因此，燒杯中的水擴散到漏斗中的速度相對更快，導致漏斗中水量增加，液面上升。討論問題探究單位時間進入漏斗的水分子數(shù)量單位時間從漏斗滲出的水分子數(shù)量實際上是因為___分子通過半透膜的擴散。水不會，當管內(nèi)的液面上升到一定高度之后，管中的水柱產(chǎn)生的壓力將加快漏斗中水分向外擴散的速度，最終達到平衡，液面將不再上升。2.如果漏斗管足夠長，管內(nèi)的液面會無限升高嗎？為什么？討論問題探究問題探究討論3.如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)的液面還會升高嗎？不會。因為紗布不是半透膜，孔隙很大，可溶于水的物質(zhì)都能夠自由通過，包括水分子和蔗糖分子都能通過。紗布/不透水的塑料布30%蔗糖溶液清水條件一：半透膜單位時間透過玻璃紙進出水分子量相同，故漏斗管液面不變。條件二：濃度差討論4.如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會怎樣？問題探究30%蔗糖溶液30%蔗糖溶液玻璃紙1.

滲透作用：水分子或其他溶劑分子通過半透膜的擴散。

擴散：分子從高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)運動的現(xiàn)象。一、滲透作用3.滲透作用中水的運輸方向含水量高高濃度溶液滲透壓低含水量低低濃度溶液滲透壓高水分子是順相對含量梯度跨膜運輸。

2.滲透作用發(fā)生的條件半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差滲透壓：溶質(zhì)微粒對水的吸引力。滲透平衡是否意味著濃度相等？思考討論滲透平衡只意味著半透膜兩側(cè)水分子移動達到平衡狀態(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。一、滲透作用滲透作用原理：1.當溶液濃度A>B時，水分子通過半透膜2.當溶液濃度A<B時，水分子通過半透膜3.當溶液濃度A＝B時由B流向A的多于由A流向B；動態(tài)平衡，漏斗管內(nèi)的液面不再上升。不同濃度比較：

一、滲透作用B溶液A溶液由A流向B的多于由B流向A；生活現(xiàn)象二、

水進出動物細胞的原理平常什么情況下口干舌燥？越喝越渴？情況一：吃的食物重口味太咸了，體內(nèi)鹽分濃度增高。情況二：運動量過大，大量出汗。問題：水如何進入動物細胞呢？外界溶液=細胞質(zhì)濃度二、

水進出動物細胞的原理ABC胞外

胞內(nèi)外界溶液<細胞質(zhì)濃度外界溶液>細胞質(zhì)濃度A.外界溶液濃度<細胞質(zhì)濃度B.外界溶液濃度=細胞質(zhì)濃度C.外界溶液濃度>細胞質(zhì)濃度進出平衡出多進少吸水漲破形態(tài)不變失水皺縮水分子進多出少二、

水進出動物細胞的原理①結(jié)構(gòu)：沒有細胞核及眾多的細胞器，避免核膜及細胞器膜對細胞吸水、失水的影響；②功能：運輸氧氣，有大量的血紅蛋白（相當于溶質(zhì)）。當將其置于低濃度溶液或者高濃度中時，膜兩側(cè)存在濃度差。思考：請從成熟紅細胞結(jié)構(gòu)以及功能角度解釋，為什么以哺乳動物的成熟紅細胞為此次實驗材料？二、

水進出動物細胞的原理血紅蛋白是大分子有機物，不能透過。相當于蔗糖分子。是（是相當于，不是等同于）。問題一：紅細胞內(nèi)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(zhì)？問題二：紅細胞的細胞膜是否相當于一層半透膜？討論二、

水進出動物細胞的原理不一定。因為紅細胞吸水膨脹后細胞內(nèi)液濃度也會下降，當下降到和外界濃度平衡，紅細胞將不再吸水。問題三：當外界溶液的濃度低時，紅細胞一定會由于吸水而漲破嗎？取決于紅細胞內(nèi)外濃度差。問題四：紅細胞吸水或失水取決于什么條件？討論二、

水進出動物細胞的原理問題五：根據(jù)今天所學知識解釋臨床上輸液為什么要用生理鹽水？生理鹽水的濃度=血漿濃度血細胞不會過度吸水或者失水而出現(xiàn)形態(tài)結(jié)構(gòu)異常。討論二、

水進出動物細胞的原理外界溶液細胞膜半透膜蔗糖溶液細胞質(zhì)基質(zhì)相當于相當于但不等同水進出其他動物細胞原理同樣是通過_______作用。二、

水進出動物細胞的原理滲透比較：水進入紅細胞與“問題探討”中裝置的相似點。水進出其他動物細胞的原理與水進出紅細胞的原理是一樣的，都是滲透作用。那么水又是怎樣進出植物細胞的呢？三、

水進出植物細胞的原理農(nóng)作物施肥過多會造成“燒苗”糖拌西紅柿三、

水進出植物細胞的原理1.植物細胞的細胞壁能否控制水分或溶質(zhì)分子進出細胞呢？否，植物細胞的細胞壁是全透性的，水分或大部分溶質(zhì)分子均可以自由地通過細胞壁。細胞壁對細胞的失水無影響。細胞壁的作用主要是保護和支持細胞，伸縮性比較小，因有細胞壁的約束，即使細胞內(nèi)外有濃度差，植物細胞也不能無限地吸水。2.植物細胞的細胞壁能否影響吸水與失水？成熟植物細胞模式圖細胞壁細胞膜細胞液細胞質(zhì)液泡膜三、

水進出植物細胞的原理3.成熟植物細胞失水主要失去哪個結(jié)構(gòu)中的水呢？成熟植物細胞的中央液泡占據(jù)了細胞的大部分空間，將細胞質(zhì)擠成一薄層，所以細胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是液泡里面的細胞液。原生質(zhì)層而細胞膜、液泡膜和兩層膜之間的細胞質(zhì)由于只被擠成薄薄一層，因此被稱為原生質(zhì)層。成熟植物細胞模式圖細胞壁細胞膜細胞液細胞質(zhì)液泡膜三、

水進出植物細胞的原理成熟植物細胞模式圖細胞壁細胞膜細胞液細胞質(zhì)液泡膜原生質(zhì)層4.植物細胞吸水和失水是否也是發(fā)生了滲透作用呢？如何判斷？是否滿足發(fā)生滲透作用的條件：①具有半透膜②半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差漏斗內(nèi)溶液細胞液相當于能否把整個原生質(zhì)層看作是一層半透膜呢？1.圖甲表示滲透裝置示意圖，圖乙表示圖甲中液面上升的高度與時間的關(guān)系。下列相關(guān)敘述錯誤的是A.圖甲裝置中溶劑分子通過半透膜進行擴散，屬于滲透現(xiàn)象B.圖甲中液面不再升高時，c兩側(cè)的溶液濃度差為0C.圖甲中的液面不再升高時，仍然有水分子通過cD.如果將圖甲中的c換成紗布，則不會出現(xiàn)圖乙中的實驗結(jié)果√隨堂測試2.U形管中裝有兩種不同的溶液R和S(溶液R為質(zhì)量分數(shù)為10%的蔗糖溶液，溶液S為質(zhì)