4.1被動運輸第1課時課件-高一上學期生物人教版必修1

被動運輸第一課時目錄水進出細胞的原理01水進出動物細胞的原理02水進出植物細胞的原理03探究實踐04Part1水進出細胞的原理01問題探討

在一個長頸漏斗的漏斗口外密封上一層玻璃紙，往漏斗內注入蔗糖溶液，然后將漏斗浸入盛有清水的燒杯中，使漏斗管內外的液面高度相等。過一段時間后，會出現如圖所示現象。

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通過而大分子物質不能通過的薄膜的總稱。1.漏斗管內的液面為什么會升高？滲透壓滲透壓的大小取決于單位體積溶質微粒數目的多少，與溶質的相對分子質量、半徑等特性無關。溶液中的溶質微粒對水的吸引力，與溶液的物質的量濃度成正比。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.漏斗管內的液面為什么會升高？兩溶液的水分子雙向運動，但由于蔗糖溶液滲透壓大，對水的吸引力越強，因此單位時間內，由清水進入蔗糖溶液的水分子數多于從蔗糖溶液進入清水的分子數，最終使漏斗管內的液面升高。問題探討問題探討2.如果漏斗管足夠長，管內的液面會無限升高嗎？蔗糖溶液清水蔗糖溶液對清水的滲透壓（F1)水柱產生的靜水壓（F2)隨著液面上升，水柱產生的靜水壓F2逐漸增大，當F2=F1時,該滲透系統（即該裝置）達到滲透平衡，此時半透膜兩側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，當漏斗內溶液不再上升時，半透膜兩側的溶液濃度相同嗎？

不同。滲透作用達到平衡時，水分子通過半透膜的雙向擴散速率相等，漏斗內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，還會出現原來的現象嗎？

不會，紗布不是半透膜，孔隙大，可溶于水的物質都能夠自由通過，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，結果會怎樣？

半透膜兩側溶液濃度相同，滲透壓相等，水分子雙向運動速率相同，漏斗中的液面將保持不變。補充拓展（2）生物膜

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

是指具有活性的生物膜，對物質的通過既具有半透膜的物理性質，還具有主動的選擇性，如細胞膜。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。擴散

物質分子從高濃度向低濃度區(qū)域轉移，直到均勻分布的現象，如神經遞質在突觸間隙中的遷移就是一種擴散。?滲透作用是擴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散滲透條件具有半透膜1半透膜兩側溶液存在濃度差23.滲透結果：

水分子可以通過半透膜進行雙向擴散，直到水分子進出速率達到動態(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的量濃度而非質量濃度。4.水的運輸方向：

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）①從溶質的角度分析：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→低含量一側Part2動物細胞的吸水和失水02感悟生活長時間側含棒棒糖，或長時間嗑咸瓜子，有什么感覺？水分子通過細胞膜進出細胞也是同樣的原理嗎？細胞膜是否相當于一層半透膜呢？

低滲溶液

高滲溶液

等滲溶液

清水10%NaCl溶液0.9%NaCl溶液①細胞質濃度

>

外界溶液溶質的濃度

，細胞吸水膨脹。②細胞質濃度<

外界溶液溶質的濃度，細胞失水皺縮。③細胞質濃度=外界溶液溶質的濃度，細胞形態(tài)不變。動物細胞的吸水和失水思考.討論1、紅細胞內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？

紅細胞中的血紅蛋白是大分子有機物，不能透過細胞膜，它相當于“問題探討”中的蔗糖分子。2、紅細胞的細胞膜是否相當于一層半透膜？是（是“相當于”，不是“等同”）3、當外界溶液的濃度低時，紅細胞一定會由于吸水而漲破嗎？

不一定。因為紅細胞吸水膨脹后細胞內液濃度也會下降，如果外界溶液濃度不是很低，有可能細胞內液下降后外界溶液的濃度達到平衡，此時，紅細胞將不再吸水。4、紅細胞吸水或失水取決于什么條件？

取決于紅細胞內外溶液的濃度差，一般情況下，濃度差越大時，細胞吸水或失水越多。5、

想一想臨床上輸液為什么要用生理鹽水？動物細胞與外界溶液構成一個滲透系統。原理①半透膜②濃度差細胞膜細胞質與外界溶液具有濃度差

醫(yī)用生理鹽水濃度為0.9%，其滲透壓與人體細胞外液的滲透壓相當，可以使人體細胞保持正常的形態(tài)和功能。Part3植物細胞的吸水和失水03感悟生活對農作物施肥過多，會造成“燒苗”現象。將有些萎蔫的菜葉浸泡在清水中，不久，菜葉就會變的硬挺。鹽腌制過的黃瓜,皺皺巴巴，還出水。植物細胞的吸水和失水成熟的植物細胞細胞液細胞膜細胞質液泡膜細胞壁全透性，伸縮性小原生質層有一定濃度，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層是指細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質。成熟的植物細胞內的液體環(huán)境主要指的是液泡里的細胞液

現象條件細胞維持正常形態(tài)細胞吸水膨脹細胞發(fā)生質壁分離外界溶液濃度等于細胞液濃度外界溶液濃度小于細胞液濃度外界溶液濃度大于細胞液濃度①半透膜②濃度差原生質層細胞液與外界溶液之間的濃度差原理Part4探究植物細胞的吸水和失水04探究.實踐提出問題作出假設設計實驗進行實驗分析結果表達與交流原生質層是否相當于半透膜？原生質層相當于一層半透膜探究.實踐將植物細胞（洋蔥外表皮細胞）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。預期結果實驗方案提出問題作出假設設計實驗進行實驗分析結果表達與交流原生質層相當于一層半透膜，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胞液濃度外界溶液濃度大于細胞液濃度細胞失水（質壁分離）細胞吸水（質壁復原）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.不能用未成熟的細胞，如根尖分生區(qū)細胞（原因）沒有大液泡2.可以用綠色植物的葉肉細胞，如黑藻葉片（為什么）黑藻葉片細胞質壁分離實驗試劑既能使植物細胞發(fā)生質壁分離，又不會使細胞失水過多影響復原0.3g/mL的蔗糖溶液濃度過低：分離慢或不分離濃度過高：細胞失水過多死亡（如0.5g/ml蔗糖）實驗原理（1）外因原生質層具有選擇透過性細胞壁伸縮性小于原生質層伸縮性外界溶液濃度大于細胞液濃度（2）內因宏觀上：植物由堅挺→萎蔫微觀上：質壁分離（3）表現液泡：細胞液顏色：原生質層與細胞壁分離大→小淺→深實驗步驟蓋上蓋玻片，制成洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片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要不帶葉肉且不宜過大，避免制作裝片時出現重疊和氣泡，撕取后要放入載玻片上的清水中提出問題作出假設設計實驗進行實驗分析結果表達與交流實驗步驟56低倍鏡觀察在蓋玻片的一側滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一側用吸水紙吸引

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

中央液泡逐漸變大，顏色變淺,原生質層逐漸恢復到貼近細胞壁;細胞大小基本不變。提出問題作出假設設計實驗進行實驗分析結果表達與交流實驗現象滴加蔗糖溶液質壁分離滴加清水質壁分離復原液泡（細胞液）0.3g/mL的蔗糖溶液（或外界溶液）細胞壁實驗結果第一階段第二階段現象試劑中央液泡大小原生質層位置細胞大小名稱原因0.3g/mL蔗糖溶液清水縮小，顏色變深質壁分離通過滲透作用失水逐漸脫離細胞壁變大，顏色變淺逐漸貼近細胞壁質壁分離復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設計實驗進行實驗分析結果

表達與交流實驗結論：植物細胞的原生質層相當于一層半透膜，植物細胞也是通過滲透作用吸水和失水的。細胞壁的伸縮性原生質層的伸縮性＜外因：外界溶液濃度細胞液濃度＞內因

原生質層相當于一層半透膜細胞滲透失水質壁分離質壁分離總結質壁分離的概念：指原生質層和細胞壁發(fā)生分離的現象提出問題作出假設設計實驗進行實驗分析結果表達與交流1、

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

一團原生質體。原生質層細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質。（僅存在于成熟的植物細胞中，不包括細胞核和液泡中的細胞液）質壁分離總結1.在一定濃度（溶質不能透過半透膜）的溶液中只會發(fā)生質壁分離現象，不能發(fā)生自動復原現象。2.在一定濃度（溶質可透過半透膜）的溶液中（如硝酸鉀、甘油、

尿素、乙二醇等）可發(fā)生質壁分離，并能自動復原，因為K+、

NO3-、尿素、乙二醇等可轉運到細胞內，使細胞液濃度升