4.1.1被動(dòng)運(yùn)輸?shù)谝徽n時(shí) 課件-高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

第四章第一節(jié)

被動(dòng)運(yùn)輸問題探討一段時(shí)間后在一個(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。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。特點(diǎn)：物質(zhì)能否通過取決于物質(zhì)分子的大小實(shí)例：雞蛋殼膜、魚鰾、動(dòng)物膀胱膜等?！拘〗M合作】以小組為單位完成問題探討的三個(gè)問題Q1：漏斗內(nèi)的液面為什么會(huì)升高？(3)漏斗的水分子可不可以通過玻璃紙進(jìn)入燒杯？(2)燒杯中的水分子可不可以通過玻璃紙進(jìn)入漏斗？(1)漏斗內(nèi)的蔗糖分子可不可以通過玻璃紙進(jìn)入燒杯？???分解思考：(4)水分子是雙向移動(dòng)的，漏斗液面為何升高？Q1：漏斗內(nèi)的液面為什么會(huì)升高？蔗糖溶液玻璃紙清水ABH2O單位時(shí)間內(nèi)從燒杯進(jìn)入漏斗的水分子

從漏斗進(jìn)入燒杯的水分子>水分子擴(kuò)散的總趨勢：從

到

。水相對含量高的一側(cè)相對的含量低的一側(cè)滲透方向滲透壓：指溶液中溶質(zhì)微粒對水的吸引力在溶液中，單位體積內(nèi)溶質(zhì)微粒越多，即溶液濃度越高，對水的吸引力越強(qiáng)，溶液的滲透壓越高?！就卣埂康蜐舛热芤焊邼舛热芤赫崽侨芤翰ＡЪ埱逅瓵BH2OQ2：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)生的壓力將加快漏斗中水分向外擴(kuò)散的速度，最終達(dá)到平衡，半透膜兩側(cè)水分子的擴(kuò)散速率相同，液面不再升高?！就卣埂堪胪改蓚?cè)的濃度是否相同？

★滲透平衡≠濃度相等滲透平衡只意味著半透膜兩側(cè)水分子移動(dòng)達(dá)到平衡狀態(tài)。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。(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Q3：將半透膜換成紗布液面會(huì)升高？Q4：將燒杯中的清水換成等濃度的蔗糖溶液，液面會(huì)升高嗎？(不會(huì))水分子（或其它溶劑分子）通過半透膜的擴(kuò)散半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差3發(fā)生的條件2水的運(yùn)輸方向定義：1溶液濃度水的含量低濃度溶液高濃度溶液水多水少水分子的移動(dòng)是雙向的水的相對含量高（溶液濃度低）水的相對含量低（溶液濃度高）（此濃度指溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度）總趨勢

流向一、滲透作用1、右圖所示是滲透裝置示意圖,關(guān)于在長頸漏斗管內(nèi)液面上升過程中的有關(guān)敘述,正確的是()A.水分子只能通過半透膜從燒杯進(jìn)入漏斗進(jìn)行單向移動(dòng)B.液面上升的速率先逐漸加快，然后減慢，最終液面維持穩(wěn)定C.當(dāng)半透膜兩側(cè)水分子進(jìn)出速率相等時(shí),兩側(cè)溶液濃度相等D.半透膜兩側(cè)溶液的濃度差越大,上升的高度越高D習(xí)題鞏固【延伸】1.若將圖中的蔗糖溶液改為溶質(zhì)能通過半透膜的葡萄糖溶液，滲透平衡時(shí)液面如何變化？半透膜兩側(cè)溶液的濃度大小如何？液面相平相同2.溫度變化會(huì)影響水分通過半透膜的擴(kuò)散速率嗎?請你提出假設(shè)，并設(shè)計(jì)檢驗(yàn)該假設(shè)的實(shí)驗(yàn)方案。假設(shè)：溫度變化會(huì)影響水分子通過半透膜的擴(kuò)散速率。

取三組相同的滲透裝置，分別編號(hào)為甲、乙、丙，半透膜兩側(cè)分別為同濃度的蔗糖溶液和清水；對甲組裝置進(jìn)行加熱，對乙組裝置進(jìn)行低溫處理，丙組裝置不進(jìn)行處理；三組裝置同時(shí)開始實(shí)驗(yàn)，記錄液面變化及所用時(shí)間?！拘〗Y(jié)】滲透裝置溶質(zhì)分子不能通過半透膜(1)若S1溶液濃度大于S2,則單位時(shí)間內(nèi)S2→S1的水分子數(shù)

S1→S2的水分子數(shù),表現(xiàn)為

液面上升;反之,則表現(xiàn)為S1液面下降。(2)在達(dá)到滲透平衡后,若存在液面差Δh>0,則S1溶液濃度仍大于S2。大于S1（3）液面上升速率一直下降，最后達(dá)到平衡狀態(tài)，兩邊水分子擴(kuò)散速率相等；水分子通過半透膜從清水向蔗糖溶液擴(kuò)散速率一直下降，但水分子通過半透膜從蔗糖溶液向清水?dāng)U散速率一直上升，直至兩者擴(kuò)散速率相等。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？二、動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水【小組合作】以小組為單位完成思考與討論的問題【辨析】半透膜與生物膜生物膜是指有活性的膜，對物質(zhì)的通過既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。因此，生物膜必然具有半透膜，但是具有半透性的膜不一定是生物膜。二、動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水動(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。

將人類的紅血球置于不同濃度蔗糖液中，浸泡半小時(shí)之后的結(jié)果如圖。依照血球外形的變化判斷蔗糖液的濃度，由高到低排列，正確的是（）

A．甲＞乙＞丙＞丁B．丁＞甲＞乙＞丙C．丙＞?。炯祝疽褼．丙＞乙＞?。炯譊甲

乙丙

丁吸水漲破吸水膨脹失水皺縮水進(jìn)出動(dòng)態(tài)平衡習(xí)題鞏固聯(lián)系生活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。植物細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)滲透失水和吸水的情況嗎？三、植物細(xì)胞的吸水和失水鹽腌制過的黃瓜,皺皺巴巴，還出水。對農(nóng)作物施肥過多，會(huì)造成“燒苗”現(xiàn)象。三、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)

，液泡體積就會(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)

，液泡體積就會(huì)

。所以可以通過

反映水分進(jìn)出細(xì)胞的情況。水分進(jìn)出細(xì)胞是通過滲透作用嗎？原生質(zhì)層是否相當(dāng)于一層半透膜？原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，水分通過滲透作用進(jìn)出植物細(xì)胞提出問題作出假設(shè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄結(jié)果分析結(jié)果，得出結(jié)論表達(dá)和交流失水縮小吸水增大液泡體積的大小變化探究植物細(xì)胞的吸水和失水2.如何使細(xì)胞外溶液的濃度升高或降低？3.如何看到細(xì)胞，需要借助到什么材料和用具？4.對實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出預(yù)測——細(xì)胞失水或吸水后可能出現(xiàn)哪些可觀察的變化？提供蔗糖溶液使細(xì)胞外溶液濃度升高，提供清水使細(xì)胞外溶液濃度降低。利用顯微鏡觀察臨時(shí)裝片。提出問題作出假設(shè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄結(jié)果分析結(jié)果，得出結(jié)論表達(dá)和交流實(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、原生質(zhì)層、細(xì)胞大小的變化。(一)選擇材料下列材料中能用于本次實(shí)驗(yàn)的是

。A.大蒜根尖分生區(qū)細(xì)胞B.人的口腔上皮細(xì)胞C.菠菜或黑藻葉肉細(xì)胞D.蛙的紅細(xì)胞E.洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞F.洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞G.死的植物細(xì)胞CEF成熟的植物細(xì)胞活細(xì)胞，液泡最好有顏色無中央大液泡可通過觀察葉綠體所在的原生質(zhì)層的大小、顏色深淺來判斷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄結(jié)果蓋上蓋玻片，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(二)方法步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄結(jié)果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄結(jié)果(三)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果1.實(shí)驗(yàn)過程共顯微觀察了

次，其中第一次觀察的目的是什么？形成對照試劑現(xiàn)象中央液泡大小和顏色原生質(zhì)層的位置細(xì)胞大小蔗糖溶液清水逐漸變小，顏色逐漸變深逐漸變大，顏色逐漸變淺與細(xì)胞壁逐漸分離逐漸恢復(fù)到原來的狀態(tài)基本不變基本不變3第一次觀察

第二次觀察

第三次觀察分析結(jié)果，得出結(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。植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原的原因：內(nèi)因：外因：原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大！當(dāng)

時(shí)，發(fā)生質(zhì)壁分離；當(dāng)

時(shí)，發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原；細(xì)胞液濃度<外界溶液濃度細(xì)胞液濃度>外界溶液濃度“質(zhì)”原生質(zhì)層；“壁”細(xì)胞壁Q1:植物細(xì)胞會(huì)由于過多吸水而漲破嗎？不會(huì)。（因?yàn)榧?xì)胞壁具有保護(hù)和支持的作用）Q2:質(zhì)壁分離后，細(xì)胞壁和原生質(zhì)層之間的空隙充滿的是什么？0.3g/ml的蔗糖溶液處理充滿的是外界溶液（蔗糖溶液）Q3:本試驗(yàn)選用0.3g/mL的蔗糖溶液，若改用3g/mL的蔗糖溶液作為試劑，會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離的現(xiàn)象嗎？如若發(fā)生質(zhì)壁分離，滴加清水后會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原嗎？若用0.03g/mL的蔗糖溶液的溶液會(huì)有什么現(xiàn)象？會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離，但濃度過高會(huì)引起植物過度失水而死，將不能再發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。濃度太低質(zhì)壁分離的現(xiàn)象不明顯。【思考】Q4、某些物質(zhì)（甘油、乙二醇等）可以進(jìn)入到細(xì)胞內(nèi)，將植物細(xì)胞放入這類物質(zhì)的溶液中，質(zhì)壁分離情況與本實(shí)驗(yàn)是否完全相