【生物】被動(dòng)運(yùn)輸?shù)?課時(shí)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)谒恼录?xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出02水進(jìn)出細(xì)胞的原理03探究植物的吸水和失水04自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散01滲透現(xiàn)象及原理分析擴(kuò)散

物質(zhì)從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域自然運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。

01滲透現(xiàn)象及原理分析【資料】在一個(gè)長頸漏斗是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。1.漏斗管內(nèi)的液面為什么會(huì)升高？如果漏斗管足夠長，管內(nèi)的液面會(huì)無限升高嗎？為什么？2.如果用一層紗布（全透性）代替玻璃紙，還會(huì)出現(xiàn)原來的現(xiàn)象嗎？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？【討論】01滲透現(xiàn)象及原理分析蔗糖溶液玻璃紙（半透膜）清水蔗糖分子水分子Q1.漏斗內(nèi)的液面為什么會(huì)升高？單位時(shí)間從清水流入蔗糖溶液中的水分子數(shù)單位時(shí)間從蔗糖溶液流入清水中的水分子數(shù)滲透作用：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。半透膜水分子（或其它溶劑分子）通過半透膜的擴(kuò)散。蔗糖溶液玻璃紙（半透膜）清水蔗糖分子水分子半透膜Q2.如果漏斗管足夠長，管內(nèi)的液面會(huì)無限升高嗎？為什么？不會(huì)，當(dāng)管內(nèi)的液面上升到一定高度之后，管中的水柱產(chǎn)生的重力將加快漏斗中水分向外擴(kuò)散的速度，當(dāng)________________________最終達(dá)到平衡，液面將不再上升。漏斗內(nèi)滲透壓=液柱的壓力,滲透壓：溶液中溶質(zhì)微粒對水的吸引力。滲透壓的大小取決于單位體積溶液中溶質(zhì)微粒的數(shù)目。

(不會(huì))發(fā)生滲透作用的條件是什么？①具有半透膜②半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差30%蔗糖溶液玻璃紙30%蔗糖溶液30%蔗糖溶液紗布清水思考：B和C的液面會(huì)升高嗎？CB30%蔗糖溶液玻璃紙清水A01滲透現(xiàn)象及原理分析滲透作用水分子（或其它溶劑分子）通過半透膜的擴(kuò)散含水量高－－低濃度溶液－－滲透壓低含水量低－－高濃度溶液－－滲透壓高半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。溶液濃度是指物質(zhì)的量濃度而非質(zhì)量濃度3、水的運(yùn)輸方向2、發(fā)生的條件1、概念：水分子是順相對含量梯度跨膜運(yùn)輸01滲透現(xiàn)象及原理分析滲透的方向就是水分子從水的相對含量高的一側(cè)向相對含量低的一側(cè)滲透。01滲透現(xiàn)象及原理分析①液面高度不發(fā)生變化，水分子雙向運(yùn)動(dòng)速率相等，

即動(dòng)態(tài)平衡。②滲透平衡時(shí)：△h的液體重力=漏斗中溶液的吸水力溶液S1溶液S2平衡前：S2＞S1S表示溶液濃度滲透過程：S2↓

S1↑平衡后：S2＞S1平衡后S1與S2的濃度差產(chǎn)生的吸水力與高度差的重力相等，S1與S2的濃度差越大，高度差就越大。4、滲透平衡01滲透現(xiàn)象及原理分析5、滲透裝置的拓展應(yīng)用②10%葡萄糖溶液的物質(zhì)的量濃度大，因此水分子由10%蔗糖溶液→10%葡萄糖溶液移動(dòng)，右側(cè)液面升高①液面不變半透膜只允許水分子通過③蔗糖被水解為兩分子單糖，導(dǎo)致左側(cè)濃度升高，水分子由10%的葡萄糖溶液→10%的蔗糖溶液移動(dòng)，則左側(cè)液面升高，最終高于右側(cè)1.一U形管中裝有兩種不同的溶液R和S，并被一半透膜(X)隔開。與S相比，R溶液濃度較低。圖1中陰影的深淺即代表濃度高低。當(dāng)U形管內(nèi)達(dá)到平衡時(shí)，溶液表面與濃度的關(guān)系是（

）圖2B考向突破考向突破2.如圖，在U形管中部c處裝有半透膜，在a側(cè)加入紅色的細(xì)胞色素(相對分子質(zhì)

量為13000的蛋白質(zhì))的水溶液，b側(cè)加入清水，并使a、b兩側(cè)液面高度一致。經(jīng)過一段時(shí)間后，實(shí)驗(yàn)結(jié)果將是（）A．a(chǎn)、b兩液面高度一致，b側(cè)為無色B．a(chǎn)、b兩液面高度一致，b側(cè)為紅色C．a(chǎn)液面低于b液面，b側(cè)為紅色

D．a(chǎn)液面高于b液面，b側(cè)為無色D02水進(jìn)出細(xì)胞的原理03探究植物的吸水和失水04自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散01滲透現(xiàn)象及原理分析水分子通過細(xì)胞膜進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞是通過滲透作用嗎？細(xì)胞膜是否相當(dāng)于一層半透膜呢？以哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞為例進(jìn)行探究，怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？探究·實(shí)踐做出假設(shè)：實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)材料：哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞水分子通過細(xì)胞膜進(jìn)出哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞原理是滲透作用。滲透作用（水分子通過半透膜的擴(kuò)散）哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞02水進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞的原理02水進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞的原理外界溶液濃度小于細(xì)胞質(zhì)濃度外界溶液濃度大于細(xì)胞質(zhì)濃度外界溶液濃度

等于細(xì)胞質(zhì)濃度0.09%NaCl溶液（低滲溶液）9%NaCl溶液（高滲溶液）0.9%NaCl溶液（等滲溶液）細(xì)胞吸水膨脹細(xì)胞失水皺縮細(xì)胞形態(tài)不變水進(jìn)出哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的示意圖02水進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞的原理Q1.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”裝置中的什么物質(zhì)？Q2.

紅細(xì)胞的細(xì)胞膜是不是相當(dāng)于“問題探討”中所說的半透膜？Q3.

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？Q4.

紅細(xì)胞吸水或失水的多少取決于什么條件？紅細(xì)胞中的有機(jī)物有的能通過細(xì)胞膜，有的不能。血紅蛋白是有機(jī)大分子物質(zhì)，不能透過細(xì)胞膜。它相當(dāng)于“問題探討”中的蔗糖分?。是。但細(xì)胞膜具有生命活性，物質(zhì)通過細(xì)胞膜的方式不只是簡單擴(kuò)散。不一定，紅細(xì)胞吸水后，細(xì)胞質(zhì)濃度也降低，當(dāng)與外界溶液濃度相等時(shí)就不吸水了，如果細(xì)胞質(zhì)濃度還沒降到與外界溶液濃度相等就漲破了，那么紅細(xì)胞就因吸水而漲破。濃度差，正相關(guān)02水進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞的原理外界溶液細(xì)胞膜半透膜蔗糖溶液細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)相當(dāng)于相當(dāng)于濃度差一個(gè)動(dòng)物細(xì)胞能否構(gòu)成一個(gè)滲透系統(tǒng)？討論:動(dòng)物細(xì)胞與外界溶液組成了一個(gè)滲透系統(tǒng)

②細(xì)胞內(nèi)溶液與外界溶液存在濃度差①細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜是選擇性透過膜，相當(dāng)于半透膜。半透膜選擇透過性膜概念特點(diǎn)材料蔗糖分子半透膜水分子指某些物質(zhì)可以透過，而另一些物質(zhì)不能透過的多孔性薄膜指水分子能自由通過，細(xì)胞要選擇吸收的離子和小分子也可以通過，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過的生物膜透過的依據(jù)是分子或離子的大小，不具有選擇性膜上的蛋白質(zhì)決定了一些分子可以通過，另一些分子不能通過，具有選擇透過性玻璃紙、動(dòng)物膀胱、魚鰾、花生種皮等細(xì)胞膜、液泡膜和由其構(gòu)成的原生質(zhì)層等半透膜和選擇透過性膜02水進(jìn)出細(xì)胞的原理03探究植物的吸水和失水04自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散01滲透現(xiàn)象及原理分析圖4-2成熟植物細(xì)胞模式圖細(xì)胞膜細(xì)胞液細(xì)胞質(zhì)液泡膜細(xì)胞壁(全透性)①具有半透膜②半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差相當(dāng)于半透膜？細(xì)胞液與外界溶液之間存在濃度差是否滿足發(fā)生滲透作用的條件：原生質(zhì)層伸縮性較小，主要作用是支持和保護(hù)作用。03探究植物的吸水和失水提出問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄結(jié)果分析結(jié)果，得出結(jié)論表達(dá)與交流進(jìn)一步探究原生質(zhì)層是否相當(dāng)于一層半透膜？水分進(jìn)出植物細(xì)胞是通過滲透作用嗎？原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，水分進(jìn)出植物細(xì)胞是通過滲透作用?？茖W(xué)探究的一般過程提出問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)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(huì)

；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(huì)

。2.如何使細(xì)胞外溶液的濃度提高或降低？3.如何看到細(xì)胞？需要用到什么材料和器具？4.對實(shí)驗(yàn)結(jié)果做出預(yù)測——細(xì)胞失水或吸水后可能出現(xiàn)哪些可觀察的變化？失水吸水探究·實(shí)踐——探究植物細(xì)胞的吸水和失水提出問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄結(jié)果分析結(jié)果，得出結(jié)論表達(dá)與交流進(jìn)一步探究原生質(zhì)層是否相當(dāng)于一層半透膜？水分進(jìn)出植物細(xì)胞是通過滲透作用嗎？原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，水分進(jìn)出植物細(xì)胞是通過滲透作用?？茖W(xué)探究的一般過程提出問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究·實(shí)踐——探究植物細(xì)胞的吸水和失水實(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，用顯微鏡觀察液泡大小、原生質(zhì)層位置的變化。探究·實(shí)踐——探究植物細(xì)胞的吸水和失水蓋上蓋玻片，制成洋蔥鱗片葉外表皮臨時(shí)裝片31滴清水2撕取洋蔥鱗片葉外表皮4低倍鏡觀察6低倍鏡觀察5在蓋玻片的一側(cè)滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一側(cè)用吸水紙引流7在蓋玻片的一側(cè)滴加清水，在另一側(cè)用吸水紙引流8低倍鏡觀察三次觀察現(xiàn)象試劑中央液泡原生質(zhì)層的位置細(xì)胞大小蔗糖溶液

清水

質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原03探究植物的吸水和失水第一次對照第二次對照原生質(zhì)層緊貼細(xì)胞壁失水液泡縮小吸水液泡增大0.3g/mL蔗糖溶液清水中正常細(xì)胞逐漸變小，顏色變深逐漸變大，顏色變淺逐漸恢復(fù)原來位置基本不變逐漸脫離細(xì)胞壁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)，觀察并記錄結(jié)果分析結(jié)果，得出結(jié)論表達(dá)與交流進(jìn)一步探究科學(xué)探究的一般過程提出問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄結(jié)果分析結(jié)果，得出結(jié)論表達(dá)與交流進(jìn)一步探究科學(xué)探究的一般過程結(jié)論：(1)植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜；(2)植物細(xì)胞也是通過滲透作用吸水和失水的。細(xì)胞失水，原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離開來細(xì)胞吸水，與細(xì)胞壁分離的原生質(zhì)層慢慢恢復(fù)原來的狀態(tài)當(dāng)外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度當(dāng)外界溶液濃度<細(xì)胞液濃度質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原03探究植物的吸水和失水03探究植物的吸水和失水提出問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄結(jié)果分析結(jié)果，得出結(jié)論表達(dá)與交流進(jìn)一步探究科學(xué)探究的一般過程(1)質(zhì)壁分離的內(nèi)因和外因：(2)觀察質(zhì)壁分離和復(fù)原，對材料的要求：(3)介于細(xì)胞膜與細(xì)胞壁之間的溶液：內(nèi)因：原生質(zhì)層具有選擇透過性

原生質(zhì)層的伸縮性>細(xì)胞壁的伸縮性外因：外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度活細(xì)胞細(xì)胞有大液泡外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度外界溶液03探究植物的吸水和失水提出問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄結(jié)果分析結(jié)果，得出結(jié)論表達(dá)與交流進(jìn)一步探究科學(xué)探究的一般過程2.如果滴加的是0.5g/ml的蔗糖溶液，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如何？1.植物細(xì)胞會(huì)由于過多吸水而漲破嗎？發(fā)生質(zhì)壁分離，但不能質(zhì)壁分離復(fù)原。（因?yàn)榧?xì)胞已經(jīng)嚴(yán)重失水而死亡了)不會(huì)。（因?yàn)榧?xì)胞壁具有保護(hù)和支持的作用）3.可以選用黑藻或者洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)嗎？03探究植物的吸水和失水提出問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄結(jié)果分析結(jié)果，得出結(jié)論表達(dá)與交流進(jìn)一步探究科學(xué)探究的一般過程4.將0.3g/ml的蔗糖溶液換成適宜濃度的甘油，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)有什么不同？5.植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原實(shí)驗(yàn)有哪些應(yīng)用？因細(xì)胞主動(dòng)或被動(dòng)吸收溶質(zhì)微粒而使細(xì)胞液濃度增大，植物細(xì)胞會(huì)吸水引起質(zhì)壁分離后的自動(dòng)復(fù)原。（1）判斷細(xì)胞的活性：（2）測定細(xì)胞液濃度范圍比較（3）比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度（4）比較未知溶液的濃度大小（5）鑒別不同種