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

被動(dòng)運(yùn)輸?shù)谝徽n時(shí)目錄水進(jìn)出細(xì)胞的原理01水進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞的原理02水進(jìn)出植物細(xì)胞的原理03探究實(shí)踐04Part1水進(jìn)出細(xì)胞的原理01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。

半透膜是一類可以讓小分子物質(zhì)通過而大分子物質(zhì)不能通過的薄膜的總稱。1.漏斗管內(nèi)的液面為什么會(huì)升高？滲透壓滲透壓的大小取決于單位體積溶質(zhì)微粒數(shù)目的多少，與溶質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量、半徑等特性無關(guān)。溶液中的溶質(zhì)微粒對(duì)水的吸引力，與溶液的物質(zhì)的量濃度成正比。蔗糖溶液濃度燒杯清水濃度>蔗糖溶液滲透壓燒杯清水滲透壓>1.漏斗管內(nèi)的液面為什么會(huì)升高？兩溶液的水分子雙向運(yùn)動(dòng)，但由于蔗糖溶液滲透壓大，對(duì)水的吸引力越強(qiáng)，因此單位時(shí)間內(nèi)，由清水進(jìn)入蔗糖溶液的水分子數(shù)多于從蔗糖溶液進(jìn)入清水的分子數(shù)，最終使漏斗管內(nèi)的液面升高。問題探討問題探討2.如果漏斗管足夠長，管內(nèi)的液面會(huì)無限升高嗎？蔗糖溶液清水蔗糖溶液對(duì)清水的滲透壓（F1)水柱產(chǎn)生的靜水壓（F2)隨著液面上升，水柱產(chǎn)生的靜水壓F2逐漸增大，當(dāng)F2=F1時(shí),該滲透系統(tǒng)（即該裝置）達(dá)到滲透平衡，此時(shí)半透膜兩側(cè)水分子交換速率相等，液面不再升高。問題探討3.滲透裝置中，當(dāng)漏斗內(nèi)溶液不再上升時(shí)，半透膜兩側(cè)的溶液濃度相同嗎？

不同。滲透作用達(dá)到平衡時(shí)，水分子通過半透膜的雙向擴(kuò)散速率相等，漏斗內(nèi)蔗糖溶液的濃度仍高于燒杯中清水的濃度。

清水蔗糖溶液問題探討4.如果用一層紗布代替玻璃紙，還會(huì)出現(xiàn)原來的現(xiàn)象嗎？

不會(huì)，紗布不是半透膜，孔隙大，可溶于水的物質(zhì)都能夠自由通過，因此水分子和蔗糖分子都能通過。5.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？

半透膜兩側(cè)溶液濃度相同，滲透壓相等，水分子雙向運(yùn)動(dòng)速率相同，漏斗中的液面將保持不變。補(bǔ)充拓展（2）生物膜

一些小分子物質(zhì)（如水）能透過，而另一些較大物質(zhì)則不能透過的多孔性薄膜。能否跨膜取決于物質(zhì)的直徑與孔徑的大小。（1）非生物膜細(xì)胞膜、核膜、細(xì)胞器膜玻璃紙、雞蛋的殼膜、魚鰾、動(dòng)物膀胱膜、腸衣（3）選擇透過性膜

是指具有活性的生物膜，對(duì)物質(zhì)的通過既具有半透膜的物理性質(zhì)，還具有主動(dòng)的選擇性，如細(xì)胞膜。選擇透過性膜一定是半透膜，半透膜不一定是選擇透過性膜。擴(kuò)散

物質(zhì)分子從高濃度向低濃度區(qū)域轉(zhuǎn)移，直到均勻分布的現(xiàn)象，如神經(jīng)遞質(zhì)在突觸間隙中的遷移就是一種擴(kuò)散。?滲透作用是擴(kuò)散作用的一種特殊形式1.滲透作用的概念：

水分子或其他溶劑分子透過半透膜的擴(kuò)散滲透條件具有半透膜1半透膜兩側(cè)溶液存在濃度差23.滲透結(jié)果：

水分子可以通過半透膜進(jìn)行雙向擴(kuò)散，直到水分子進(jìn)出速率達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡

2.滲透作用的條件：

滲透作用滲透作用所指的溶液濃度為物質(zhì)的量濃度而非質(zhì)量濃度。4.水的運(yùn)輸方向：

溶液濃度低滲透壓低溶液濃度高滲透壓高含水量高含水量低半透膜水（溶劑）蔗糖（溶質(zhì)）①從溶質(zhì)的角度分析：低濃度溶液→高濃度溶液②從水分子自身的角度分析：高含量一側(cè)→低含量一側(cè)Part2動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水02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？

低滲溶液

高滲溶液

等滲溶液

清水10%NaCl溶液0.9%NaCl溶液①細(xì)胞質(zhì)濃度

>

外界溶液溶質(zhì)的濃度

，細(xì)胞吸水膨脹。②細(xì)胞質(zhì)濃度<

外界溶液溶質(zhì)的濃度，細(xì)胞失水皺縮。③細(xì)胞質(zhì)濃度=外界溶液溶質(zhì)的濃度，細(xì)胞形態(tài)不變。動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水思考.討論1、紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(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)？

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，它相當(dāng)于“問題探討”中的蔗糖分子。2、紅細(xì)胞的細(xì)胞膜是否相當(dāng)于一層半透膜？是（是“相當(dāng)于”，不是“等同”）3、當(dāng)外界溶液的濃度低時(shí)，紅細(xì)胞一定會(huì)由于吸水而漲破嗎？

不一定。因?yàn)榧t細(xì)胞吸水膨脹后細(xì)胞內(nèi)液濃度也會(huì)下降，如果外界溶液濃度不是很低，有可能細(xì)胞內(nèi)液下降后外界溶液的濃度達(dá)到平衡，此時(shí)，紅細(xì)胞將不再吸水。4、紅細(xì)胞吸水或失水取決于什么條件？

取決于紅細(xì)胞內(nèi)外溶液的濃度差，一般情況下，濃度差越大時(shí)，細(xì)胞吸水或失水越多。5、

想一想臨床上輸液為什么要用生理鹽水？動(dòng)物細(xì)胞與外界溶液構(gòu)成一個(gè)滲透系統(tǒng)。原理①半透膜②濃度差細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)與外界溶液具有濃度差

醫(yī)用生理鹽水濃度為0.9%，其滲透壓與人體細(xì)胞外液的滲透壓相當(dāng)，可以使人體細(xì)胞保持正常的形態(tài)和功能。Part3植物細(xì)胞的吸水和失水03感悟生活對(duì)農(nóng)作物施肥過多，會(huì)造成“燒苗”現(xiàn)象。將有些萎蔫的菜葉浸泡在清水中，不久，菜葉就會(huì)變的硬挺。鹽腌制過的黃瓜,皺皺巴巴，還出水。植物細(xì)胞的吸水和失水成熟的植物細(xì)胞細(xì)胞液細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)液泡膜細(xì)胞壁全透性，伸縮性小原生質(zhì)層有一定濃度，與外界溶液能形成一定的濃度差伸縮性大，具有選擇透過性原生質(zhì)層是指細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)。成熟的植物細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是液泡里的細(xì)胞液

現(xiàn)象條件細(xì)胞維持正常形態(tài)細(xì)胞吸水膨脹細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離外界溶液濃度等于細(xì)胞液濃度外界溶液濃度小于細(xì)胞液濃度外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度①半透膜②濃度差原生質(zhì)層細(xì)胞液與外界溶液之間的濃度差原理Part4探究植物細(xì)胞的吸水和失水04探究.實(shí)踐提出問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表達(dá)與交流原生質(zhì)層是否相當(dāng)于半透膜？原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜探究.實(shí)踐將植物細(xì)胞（洋蔥外表皮細(xì)胞）浸潤在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察其大小的變化；再浸潤在清水中，觀察其大小的變化。預(yù)期結(jié)果實(shí)驗(yàn)方案提出問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表達(dá)與交流原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，水分子可以自由通過，而蔗糖分子不能通過。外界溶液濃度小于細(xì)胞液濃度外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度細(xì)胞失水（質(zhì)壁分離）細(xì)胞吸水（質(zhì)壁復(fù)原）材料用具→有紫色大液泡，便于觀察紫色洋蔥鱗片葉外表皮（原因）注意：1.不能用未成熟的細(xì)胞，如根尖分生區(qū)細(xì)胞（原因）沒有大液泡2.可以用綠色植物的葉肉細(xì)胞，如黑藻葉片（為什么）黑藻葉片細(xì)胞質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)試劑既能使植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，又不會(huì)使細(xì)胞失水過多影響復(fù)原0.3g/mL的蔗糖溶液濃度過低：分離慢或不分離濃度過高：細(xì)胞失水過多死亡（如0.5g/ml蔗糖）實(shí)驗(yàn)原理（1）外因原生質(zhì)層具有選擇透過性細(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（2）內(nèi)因宏觀上：植物由堅(jiān)挺→萎蔫微觀上：質(zhì)壁分離（3）表現(xiàn)液泡：細(xì)胞液顏色：原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離大→小淺→深實(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撕取洋蔥鱗片葉時(shí)要不帶葉肉且不宜過大，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提出問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表達(dá)與交流實(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

中央液泡逐漸變小，顏色變深,原生質(zhì)層與細(xì)胞壁逐漸分離;細(xì)胞大小基本不變。78在蓋玻片的一側(cè)滴加清水，在另一側(cè)用吸水紙吸引低倍鏡觀察

中央液泡逐漸變大，顏色變淺,原生質(zhì)層逐漸恢復(fù)到貼近細(xì)胞壁;細(xì)胞大小基本不變。提出問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表達(dá)與交流實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象滴加蔗糖溶液質(zhì)壁分離滴加清水質(zhì)壁分離復(fù)原液泡（細(xì)胞液）0.3g/mL的蔗糖溶液（或外界溶液）細(xì)胞壁實(shí)驗(yàn)結(jié)果第一階段第二階段現(xiàn)象試劑中央液泡大小原生質(zhì)層位置細(xì)胞大小名稱原因0.3g/mL蔗糖溶液清水縮小，顏色變深質(zhì)壁分離通過滲透作用失水逐漸脫離細(xì)胞壁變大，顏色變淺逐漸貼近細(xì)胞壁質(zhì)壁分離復(fù)原通過滲透作用吸水基本不變基本不變提出問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果

表達(dá)與交流實(shí)驗(yàn)結(jié)論：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。細(xì)胞壁的伸縮性原生質(zhì)層的伸縮性＜外因：外界溶液濃度細(xì)胞液濃度＞內(nèi)因

原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜細(xì)胞滲透失水質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離總結(jié)質(zhì)壁分離的概念：指原生質(zhì)層和細(xì)胞壁發(fā)生分離的現(xiàn)象提出問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表達(dá)與交流1、

質(zhì)壁分離中“質(zhì)”和”壁”分別指什么？質(zhì)指原生質(zhì)層，壁指細(xì)胞壁2、原生質(zhì)體與原生質(zhì)層有什么不同？原生質(zhì)體植物細(xì)胞中特指除去細(xì)胞壁后剩余部分。（包括細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核）這些部分即

一團(tuán)原生質(zhì)體。原生質(zhì)層細(xì)胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)。（僅存在于成熟的植物細(xì)胞中，不包括細(xì)胞核和液泡中的細(xì)胞液）質(zhì)壁分離總結(jié)1.在一定濃度（溶質(zhì)不能透過半透膜）的溶液中只會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，不能發(fā)生自動(dòng)復(fù)原現(xiàn)象。2.在一定濃度（溶質(zhì)可透過半透膜）的溶液中（如硝酸鉀、甘油、

尿素、乙二醇等）可發(fā)生質(zhì)壁分離，并能自動(dòng)復(fù)原，因?yàn)镵+、

NO3-、尿素、乙二醇等可轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞內(nèi)，使細(xì)胞液濃度升