被動(dòng)運(yùn)輸課件-2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版必修1

第1節(jié)被動(dòng)運(yùn)輸?shù)?章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出

第1課時(shí)

細(xì)胞的吸水與失水問題探討

在一個(gè)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(shí)間后，會(huì)出現(xiàn)如右圖所示現(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。討論:1.漏斗內(nèi)的液面為什么會(huì)升高？答案：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)進(jìn)入漏斗的水分子數(shù)量多于從漏斗滲出的水分子數(shù)量，漏斗內(nèi)溶液體積增大，液面上升。2.如果漏斗管足夠長，管內(nèi)的液面會(huì)無限升高嗎？為什么？答案：不會(huì)，管內(nèi)的液面上升到一定高度后，管中的水柱產(chǎn)生的壓力將加快漏斗中水分子向外擴(kuò)散的速度，當(dāng)半透膜兩側(cè)的濃度差與液柱的壓力產(chǎn)生的效果相當(dāng)時(shí)，水分子進(jìn)出半透膜達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，液面將不再上升。問題探討：2.如果漏斗管足夠長，管內(nèi)的液面會(huì)無限升高嗎？為什么？答案：不會(huì)，管內(nèi)的液面上升到一定高度后，

管中的水柱產(chǎn)生的壓力將加快漏斗中水分子向外擴(kuò)散的速度，當(dāng)半透膜兩側(cè)的濃度差與液柱的壓力產(chǎn)生的效果相當(dāng)時(shí)，水分子進(jìn)出半透膜達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，液面將不再上升。3.如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管的液面還會(huì)升高嗎？4.若燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，液面高度如何變化？答案：不會(huì),因?yàn)榧啿嫉目紫逗艽?蔗糖分子也可以自由透過。答案：漏斗管內(nèi)的液面不會(huì)升高,單位時(shí)間內(nèi)透過玻璃紙的水分子數(shù)等于滲出玻璃紙的水分子數(shù)量。一課前.自主預(yù)習(xí)PREVIEW水進(jìn)出細(xì)胞的原理1、原理：

即水分子(或其他涫劑分子)通過

的擴(kuò)散。2、發(fā)生條件:(1)有半透膜,

(2)半透膜兩側(cè)存在

。滲透作用半透膜濃度差二課前.自主預(yù)習(xí)PREVIEW動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水

下圖表示將哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞放入不同濃度的氯化鈉溶液中一段時(shí)間后的狀況。請(qǐng)判斷圖、b、c中紅細(xì)胞所處的狀態(tài),并分析成因。三課前.自主預(yù)習(xí)PREVIEW探究植物細(xì)胞的吸水和失水1、實(shí)驗(yàn)原理：(2)

外界溶液濃度

>

細(xì)胞液濃度→細(xì)胞

，原生質(zhì)層

→發(fā)生

。原生質(zhì)層(1)

對(duì)于水分子來說,細(xì)胞壁是全透性的。植物細(xì)胞的

相當(dāng)于一層半透膜。細(xì)胞壁與原生質(zhì)層具有一定的伸縮性,

原生質(zhì)層的伸縮性

細(xì)胞壁的伸縮性。(3)

外界溶液濃度

<

細(xì)胞液濃度→細(xì)胞

，已發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞發(fā)生

。大于失水皺縮質(zhì)壁分離吸水質(zhì)壁分離復(fù)原三課前.自主預(yù)習(xí)PREVIEW探究植物細(xì)胞的吸水和失水2、實(shí)驗(yàn)步驟：(2)

用低倍鏡觀察：①有一個(gè)

色的中央大液泡

②原生質(zhì)層緊貼

。(1)

制作洋蔥趟片葉外表支臨時(shí)裝片

(3)

蓋玻片一側(cè)滴入

溶液，

另一側(cè)用吸水紙引流

紫(4)

用低倍鏡觀察：①中央大液泡逐漸

，紫

色

；②

與細(xì)胞壁逐漸分離

(5)

蓋玻片一側(cè)滴入

，另一側(cè)用吸水紙引流

(6)

用低倍鏡觀察：①中央大液泡逐漸

，紫

色

；②原生質(zhì)層逐漸貼近

。

細(xì)胞壁質(zhì)量濃度0.3ɡ/ml蔗糖變小變深原生質(zhì)層清水變大變深細(xì)胞壁三課前.自主預(yù)習(xí)PREVIEW探究植物細(xì)胞的吸水和失水3、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：(2)

當(dāng)細(xì)胞外溶液濃度

發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞細(xì)胞液濃度時(shí),細(xì)胞吸水發(fā)生

。(1)

成熟植物細(xì)胞能通過滲透作用吸水和失水。當(dāng)細(xì)胞外溶液濃度

細(xì)胞液濃度時(shí),細(xì)胞失水,發(fā)生

。大于小于質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原四課前.自主預(yù)習(xí)PREVIEW自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散

自主學(xué)習(xí)教科書第66頁“自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散”部分內(nèi)容,回答下列問題。1、什么是協(xié)助擴(kuò)散?從轉(zhuǎn)運(yùn)方向和條件方面分析,協(xié)助擴(kuò)散有哪些特點(diǎn)?2、什么是自由擴(kuò)散?從轉(zhuǎn)運(yùn)方向和條件方面分析,自由擴(kuò)散有哪些特點(diǎn)?答案：自由擴(kuò)散又叫簡(jiǎn)單擴(kuò)散,是物質(zhì)通過簡(jiǎn)單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞的方式。

特點(diǎn):從高濃度一側(cè)到低濃度一側(cè);不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,也不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量。答案：協(xié)助擴(kuò)散又叫易化擴(kuò)散,

是指借助膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)擴(kuò)散方式。特點(diǎn):從高濃度一側(cè)到低濃度一側(cè);不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量但需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助。探究一4滲透作用3課堂.合作探究

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結(jié)合教科書第62頁”滲透現(xiàn)象示意圖“，分析回答下列問題。

1、一段時(shí)間后,蔗糖溶液液面上升的原因是什么?答案：水分子可以通過半透膜,而蔗糖分子不能,單位體積內(nèi)清水的水分子含量大于蔗糖溶液的水分子含量,因此單位時(shí)間內(nèi)由燒杯進(jìn)入漏斗的水分子數(shù)大于由漏斗進(jìn)入燒杯的水分子數(shù),導(dǎo)致漏斗內(nèi)液面上升。2、當(dāng)液面不再上升時(shí)半透膜兩側(cè)的濃度是否相等?答案：不相等,長頸漏斗內(nèi)的熊溶液的濃度仍高于外界。探究一4滲透作用3課堂.合作探究

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3、為什么當(dāng)液面上升到一定程度時(shí),就不再上升?答案：燒杯中與漏斗中的液體具有濃度差，即具有滲透壓差，所以水分子有進(jìn)入漏斗的趨勢(shì)；兩液面存在高度差，使水分子有進(jìn)人燒杯的趨勢(shì)。當(dāng)這兩種趨勢(shì)達(dá)到平衡時(shí),液面就不再升高。對(duì)典型滲透裝置分析要點(diǎn)突破(1)半透膜內(nèi)的溶質(zhì)不能透過半透膜，水分子可以進(jìn)出半透膜。對(duì)典型滲透裝置分析要點(diǎn)突破(2)若S1溶液濃度大于S2濟(jì)液濃度,則單位時(shí)間內(nèi)由

S2→S1的水分子數(shù)多于山S1→S2的水分子數(shù),外觀上表現(xiàn)為S1溶液液面上升;若S1溶液濃度小于S2溶液濃度，則情況相反,外觀上表現(xiàn)為S1溶液液面下降。(3)在達(dá)到滲透平衡后,若存在如上圖所示的液面差Δh,則S1溶液濃度仍大于S2溶液濃度。因?yàn)橐好娓叩囊粋?cè)形成的壓強(qiáng)，會(huì)阻止溶劑由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴(kuò)散。誤區(qū)警示（1）

半透膜兩側(cè)的水分子進(jìn)行的是雙向運(yùn)動(dòng)，而不是單向運(yùn)動(dòng)，觀測(cè)到的現(xiàn)象是由雙向水分子運(yùn)動(dòng)的差別所導(dǎo)致的液面改變。（2）滲透平衡時(shí),半透膜兩側(cè)溶液的濃度并不一定相等。當(dāng)半透膜兩側(cè)的溶液達(dá)到平衡時(shí)，是指兩側(cè)的水分子運(yùn)動(dòng)達(dá)到平衡,而兩側(cè)溶液的濃度并不一定相同,兩側(cè)的液面高度也不一定相同。（3）水分子通過半透膜由低濃度溶液向高濃度溶液擴(kuò)散。此處的濃度是指物質(zhì)的量濃度,是單位體積中微粒的多少，不是質(zhì)量分?jǐn)?shù)。探究二自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散3課堂.合作探究

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下圖表示物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膬悍N方式,請(qǐng)據(jù)圖回答問題：1、圖中①②③依次表示

、

、

、判斷依據(jù)是

。自由擴(kuò)散2、B、C都屬于

，具體地說,B屬于

,C屬于

。協(xié)助擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散都是由高濃度到低濃度的擴(kuò)散,但沒有轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助,②③都有轉(zhuǎn)運(yùn)蛋自的協(xié)助轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白通道蛋白載體蛋白01自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散要點(diǎn)突破方式濃度方向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白能量自由擴(kuò)散高→低不需要不需要協(xié)助擴(kuò)散高→低需要不需要02載體蛋白與通道蛋白要點(diǎn)突破2、不同點(diǎn)：

載體蛋白：只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過,而且每次轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)都會(huì)發(fā)生自身構(gòu)象的改變

通道蛋白：只容許與自身通道的直徑和形狀相適配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過。分子或離子通過通道蛋白時(shí),不需要與通道蛋白結(jié)合1、相同點(diǎn)：具有選擇性03半透膜和選擇透過性膜要點(diǎn)突破1、細(xì)胞膜具有選擇性的原因：

不同細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋自的種類和數(shù)量不同,從面使細(xì)胞膜對(duì)物質(zhì)透過表現(xiàn)出高度的選擇性。2、半透膜和選擇透過性膜比較：種類物質(zhì)透過性特點(diǎn)半透膜較小物質(zhì)通過,較大物質(zhì)不能通過不具選擇性不具活性,是多孔性薄膜選擇透過性要選樣吸收的離子、小分子可通過，而其他離子、小分子和大分子不能通過具選擇性和活性,是生物膜探究三探究植物細(xì)胞的的吸水和失水3課堂.合作探究

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請(qǐng)根據(jù)“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”實(shí)驗(yàn)流程,回答問題：1、步驟B觀察到的是正常狀態(tài)下的紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞,此時(shí)的原生質(zhì)層與細(xì)胞壁緊密相貼;步驟D觀察到的是用一定濃度的蔗糖溶液處理過的紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞，此時(shí)發(fā)生了

現(xiàn)象。該現(xiàn)象發(fā)生的內(nèi)因是的伸縮性較大，

的伸縮性較小;外因是蔗糖溶液濃度

(填“大于”或“小于”)細(xì)胞液濃度,細(xì)胞失水。質(zhì)壁分離原生質(zhì)層大于探究三探究植物細(xì)胞的的吸水和失水3課堂.合作探究

COOPERATIVEINQUIRY合作探究2、通過步驟E處理后，步驟F觀察到的結(jié)果與步驟D觀察到的結(jié)果相比，發(fā)生了什么現(xiàn)象?該現(xiàn)象發(fā)生的外因是什么?2、請(qǐng)分析本實(shí)驗(yàn)是如何設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)的。答案：發(fā)生了質(zhì)分離的復(fù)原現(xiàn)象。發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原的外因是細(xì)胞液濃度大于外界溶液濃度,細(xì)胞吸水。答案：本實(shí)驗(yàn)存在兩次對(duì)照:第一次是自然狀態(tài)與質(zhì)壁分離狀態(tài)的對(duì)照,第二次是質(zhì)壁分離復(fù)原狀態(tài)與質(zhì)壁分離狀態(tài)的對(duì)照。01細(xì)胞能否發(fā)生質(zhì)壁分離的判斷要點(diǎn)突破1、從細(xì)胞角度分析：（1）具有中央大液泡的成熟的植物細(xì)胞才可發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。（2）死細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞、未成熟的植物細(xì)胞(如根尖分生區(qū)細(xì)胞)不發(fā)生質(zhì)警分高現(xiàn)象。01細(xì)胞能否發(fā)生質(zhì)壁分離的判斷要點(diǎn)突破2、從溶液角度分析：（1）在一定濃度的溶質(zhì)不能穿膜的溶液中，發(fā)生質(zhì)璧分離現(xiàn)象。（2）在一定濃度的溶質(zhì)(如甘油、尿素、乙醇、KNO、溶液等)可穿膜的溶液中,先發(fā)生質(zhì)壁分離，后自動(dòng)復(fù)原。（3）在高濃度溶液中質(zhì)壁分離現(xiàn)象明顯，但不能復(fù)原,因?yàn)槿芤簼舛冗^高,細(xì)胞因失水過多而死亡。（4）鹽酸、酒精、醋酸等溶液能殺死細(xì)胞,不適于作為質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的溶液。02質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用要點(diǎn)突破1、判斷成熟植物細(xì)胞死活：

方法：將待測(cè)細(xì)胞置于一定濃度的蔗糖溶液中，

結(jié)果：發(fā)生質(zhì)壁分離→有生物活性；不發(fā)生質(zhì)壁分離→無生物活性2、測(cè)定細(xì)胞液濃度范圍：

方法：待測(cè)細(xì)胞置于一系列濃度梯度的蔗糖溶液中一段時(shí)間，鏡檢；

結(jié)果：細(xì)胞液濃度介于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛發(fā)生質(zhì)壁分離的蔗糖溶

液濃度之間02質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用要點(diǎn)突破3、測(cè)定細(xì)胞液濃度范圍：

方法：不同植物細(xì)胞置于同一濃度的蔗糖溶液，鏡檢；

結(jié)果：細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離所需時(shí)間越短，細(xì)胞液濃度越?。?/p>

反之，細(xì)胞液濃度越大。課時(shí).評(píng)價(jià)作業(yè)

EVALUATEHOMEWORK1.右圖是某同學(xué)用紫色洋蔥鱗片葉的外表皮做“探究植物細(xì)胞的吸水和失水的實(shí)驗(yàn)中所觀察到的細(xì)胞圖。相關(guān)敘述正確()A.圖中1、2、6組成了細(xì)胞的原生質(zhì)層B.圖中細(xì)胞處于質(zhì)壁分離狀態(tài),此時(shí)6處的濃度一定大于7處的濃度C.圖中1是細(xì)胞壁,6中