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

第1節(jié)被動(dòng)運(yùn)輸?shù)?章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出授課人：黃梅半透膜：一類可以讓小分子物質(zhì)通過而大分子物質(zhì)不能通過的多孔性薄膜的總稱?！締栴}探討】思考1：漏斗內(nèi)液面為什么會升高？水分子移動(dòng)是雙向的，單位時(shí)間內(nèi)水分子滲入玻璃紙＞滲出玻璃紙，液面上升。水分子（或其他溶劑分子）通過半透膜的擴(kuò)散，稱為滲透作用。發(fā)生滲透作用需要哪些條件？思考3：如果將玻璃紙換成紗布，液面會上升嗎？思考2：如果玻璃紙兩側(cè)是相同濃度的蔗糖溶液，液面會上升嗎？滲透作用發(fā)生條件:①具有半透膜

②半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差一、問題探討30%蔗糖溶液玻璃紙30%蔗糖溶液30%蔗糖溶液紗布清水不會,因?yàn)榧啿嫉目紫逗艽?蔗糖分子也可以自由透過。單位時(shí)間內(nèi)水分子數(shù)滲入＝滲出，故液面不會升高。思考4：如果漏斗管足夠長，管內(nèi)的液面會無限升高嗎？為什么？【問題探討】H濃度差的動(dòng)力=高度差的壓力滲透平衡，液面不再上升滲透壓力F(由濃度差產(chǎn)生)F水柱（由高度差產(chǎn)生）思考5:達(dá)到平衡時(shí)水分子是靜止不動(dòng)的嗎？半透膜兩側(cè)水分子的移動(dòng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡水分子進(jìn)出的速度相同濃度差越大，水柱高度越大滲透壓：溶質(zhì)微粒對水(溶劑)的吸引力。②從溶液濃度的角度分析：

低濃度溶液→高濃度溶液①從水分子數(shù)量的角度分析：水分子多→水分子少3.水的運(yùn)輸方向（宏觀）③從滲透壓的角度分析：低滲透壓→高滲透壓一、滲透作用1.概念：水分子（或其他溶劑分子）通過半透膜的擴(kuò)散，稱為滲透作用。2.滲透發(fā)生的條件：有半透膜、有濃度差濃度是指物質(zhì)的量濃度，是單位體積中微粒的多少，不是質(zhì)量濃度。水分子是順相對含量梯度跨膜運(yùn)輸兩個(gè)條件缺一不可一段時(shí)間變式裝置:下圖標(biāo)注的均是質(zhì)量分?jǐn)?shù)，假設(shè)只有水分子能通過半透膜，則一段時(shí)間后，液面高度會如何變化？c=mMV水從蔗糖流向葡萄糖更多濃度差指溶質(zhì)顆粒的物質(zhì)的量濃度，強(qiáng)調(diào)某物質(zhì)的數(shù)量水分子含量更多液面上升濃度低濃度高【問題探討】

外界溶液濃度細(xì)胞質(zhì)的濃度吸水膨脹,甚至漲破失水皺縮保持原狀,吸水和失水動(dòng)態(tài)平衡(1)條件及現(xiàn)象小于大于等于(2)動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于

。半透膜二、動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水紅細(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)于滲透裝置中的什么物質(zhì)？2.

紅細(xì)胞的細(xì)胞膜是不是相當(dāng)于滲透裝置中所說的半透膜？3.

當(dāng)外界溶液的濃度低時(shí)，紅細(xì)胞一定會由于吸水而漲破嗎？4.

紅細(xì)胞吸水或失水的多少取決于什么條件？63思考討論：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)于蔗糖分子。是。但不能等同，細(xì)胞膜具有生命活性，具有選擇透過性。不一定，紅細(xì)胞吸水后，細(xì)胞質(zhì)濃度也降低，當(dāng)與外界平衡時(shí)就不吸水了，如果內(nèi)外濃度差不夠大，便達(dá)不到漲破的程度。濃度差，正相關(guān)二、動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水5.想一想，臨床上輸液為什么要用生理鹽水？生理鹽水的濃度和血漿濃度基本一致，血細(xì)胞不會因?yàn)檫^度吸水或者失水而出現(xiàn)形態(tài)結(jié)構(gòu)異常。聯(lián)系生活對農(nóng)作物施肥過多，會造成“燒苗”現(xiàn)象。將有些萎蔫的植物澆水，不久，植物重新煥發(fā)生機(jī)。鹽腌制過的黃瓜,皺皺巴巴，還出水。植物細(xì)胞會出現(xiàn)滲透失水和吸水的情況嗎？三、植物細(xì)胞的吸水和失水成熟植物細(xì)胞模式圖細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)液泡膜細(xì)胞壁(全透性),伸縮性比較小細(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)層細(xì)胞液半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。(1)成熟植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)植物細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要是指液泡里面的細(xì)胞液。水進(jìn)出細(xì)胞主要是指水經(jīng)過原生質(zhì)層進(jìn)出液泡。相當(dāng)于半透膜？1.現(xiàn)象：將放置一段時(shí)間的馬鈴薯切成如圖所示形狀，凹槽內(nèi)倒入一定量清水，一段時(shí)間后液面下降；再將適量蔗糖加入凹槽清水中，一段時(shí)間后液面上升，試解釋上述現(xiàn)象。

凹槽內(nèi)注入清水后，由于馬鈴薯細(xì)胞液濃度大于清水，馬鈴薯細(xì)胞吸水，導(dǎo)致清水液面下降；當(dāng)向清水中加入適量蔗糖后，蔗糖溶液的濃度大于細(xì)胞液濃度，細(xì)胞失水，一段時(shí)間后導(dǎo)致液面升高。

任務(wù)二三、植物細(xì)胞的吸水和失水怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)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)實(shí)驗(yàn)結(jié)論表達(dá)與交流進(jìn)一步探究水分進(jìn)出植物細(xì)胞是通過滲透作用嗎？原生質(zhì)層是不是相當(dāng)于一層半透膜？原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜設(shè)計(jì)方案：將植物細(xì)胞浸潤在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察其液泡大小的變化；再將細(xì)胞浸潤在清水中，觀察其液泡大小的變化。設(shè)計(jì)方案、預(yù)期結(jié)果…2.探究植物細(xì)胞的吸水和失水三、植物細(xì)胞的吸水和失水預(yù)期結(jié)果：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

，液泡體積就會

；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

，液泡體積就會

。所以可以通過液泡體積的大小變化反映水分進(jìn)出細(xì)胞的情況。失水縮小吸水增大探究水分進(jìn)出植物細(xì)胞是否通過滲透作用水分通過滲透作用進(jìn)出植物細(xì)胞【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹俊咀龀黾僭O(shè)】【實(shí)驗(yàn)材料】紫色的洋蔥鱗片葉外表皮、刀片、鑷子、滴管、載玻片、蓋玻片、吸水紙、顯微鏡、質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液、清水。實(shí)驗(yàn)：探究植物細(xì)胞的吸水和失水【實(shí)驗(yàn)過程】選液泡大的、可見的；活的成熟植物細(xì)胞有中央大液泡，紫色，易觀察。若用內(nèi)表皮也可以，但是需要染色處理。哪些能作為植物吸水和失水的依據(jù)？觀察什么部位的變化？用光學(xué)顯微鏡的低倍鏡觀察，液泡的大小、顏色變化；原生質(zhì)層與細(xì)胞壁的位置、細(xì)胞的大小實(shí)驗(yàn)流程細(xì)胞壁變小變深分離變大緊貼最初加入蔗糖溶液加入清水植物細(xì)胞由于液泡失水，使得原生質(zhì)層和細(xì)胞壁分離，稱為質(zhì)壁分離。已經(jīng)質(zhì)壁分離的植物細(xì)胞，原生質(zhì)層和細(xì)胞壁逐漸靠近，稱為質(zhì)壁分離復(fù)原。外因：外界溶液濃度大于細(xì)胞液，細(xì)胞滲透失水內(nèi)因：原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁最初加入蔗糖溶液加入清水【實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析】外界溶液中央液泡原生質(zhì)層的位置細(xì)胞大小吸水能力一開始的清水正常原生質(zhì)層緊貼細(xì)胞壁正常正常蔗糖溶液清水變小、顏色變深與細(xì)胞壁分離基本不變變大變大、顏色變淺恢復(fù)原來大小與細(xì)胞壁靠近,恢復(fù)原位基本不變變?nèi)醯谝淮螌φ盏诙螌φ兆陨砬昂髮φ臻g隙（充滿外界溶液）【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】成熟植物細(xì)胞與外界溶液組成了一個(gè)滲透系統(tǒng)；成熟植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜；水分通過滲透作用原理進(jìn)出植物細(xì)胞a2.a和b分別代表什么液體？1.僅憑這幅圖能否判斷細(xì)胞細(xì)胞正在發(fā)生質(zhì)壁分離？a外界溶液；b細(xì)胞液不能，也可能正在發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原【變式應(yīng)用】b3.請表明圖中每個(gè)序號的結(jié)構(gòu)名稱。①概念：指原生質(zhì)層和細(xì)胞壁發(fā)生分離的現(xiàn)象②質(zhì)壁分離的原因：②外界溶液濃度大于細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞失水①原生質(zhì)層伸縮性大于細(xì)胞壁伸縮性小結(jié)：質(zhì)壁分離復(fù)原①概念：發(fā)生質(zhì)壁分離的植物細(xì)胞因吸水，恢復(fù)為原來的狀態(tài)。②質(zhì)壁分離復(fù)原的原因：內(nèi)因外因外界溶液濃度小于細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞吸水總結(jié)：發(fā)生質(zhì)壁分離或復(fù)原的條件有哪些？小結(jié)：質(zhì)壁分離當(dāng)外界溶液濃度

細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞

，發(fā)生

；當(dāng)外界溶液濃度

細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞

，發(fā)生

。大于小于失水吸水質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原質(zhì)壁分離及復(fù)原的原理1.質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象發(fā)生的條件(1)從細(xì)胞角度分析①死細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞及未成熟的植物細(xì)胞(如根尖分生區(qū)細(xì)胞)不能發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。②具有中央大液泡的成熟植物細(xì)胞可發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象?；畹?、成熟的植物細(xì)胞①在一定濃度（溶質(zhì)不能透過膜）的溶液中只會發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，不能發(fā)生自動(dòng)復(fù)原現(xiàn)象（只有用清水或低滲溶液處理，方可復(fù)原）②在一定濃度(溶質(zhì)能透過膜)的溶液(如KNO3、甘油、尿素溶液等）中可發(fā)生質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原現(xiàn)象③在高濃度溶液中可發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，但不會發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象④鹽酸、酒精、醋酸等溶液能殺死細(xì)胞，不適于做質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的溶液。(2)從溶液角度分析拓展①判斷成熟植物細(xì)胞的死活②測定細(xì)胞液濃度范圍待測成熟植物細(xì)胞一定濃度蔗糖溶液鏡檢發(fā)生質(zhì)壁分離無質(zhì)壁分離活細(xì)胞死細(xì)胞待測成熟植物細(xì)胞一系列濃度梯度的蔗糖溶液鏡檢細(xì)胞液濃度介于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛發(fā)生質(zhì)壁分離的兩蔗糖溶液濃度之間（細(xì)胞過度失水死亡將不能發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原）四、質(zhì)壁分離及復(fù)原的應(yīng)用待測細(xì)胞放入一系列濃度梯度的蔗糖溶液細(xì)胞液濃度范圍=未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛剛發(fā)生質(zhì)壁分離的外界溶液的濃度范圍。0.1、0.2、0.3、0.4、0.5......g/ml蔗糖......②測定細(xì)胞液濃度范圍待測植物細(xì)胞放入相同濃度的蔗糖溶液，比較其質(zhì)壁分離的程度質(zhì)壁分離程度越大，說明植物細(xì)胞的濃度越低。......③比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度不同植物細(xì)胞同一濃度蔗糖溶液鏡檢發(fā)生質(zhì)壁分離所需時(shí)間越短，細(xì)胞液濃度越小，反之則細(xì)胞液濃度越大③比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度某學(xué)生將3%的KNO3溶液滴加在洋蔥表皮上，觀察到了植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離現(xiàn)象，半小時(shí)后企圖再次觀察時(shí)卻發(fā)現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)壁分離自動(dòng)復(fù)原了，如何解釋？如果所用溶液中的溶質(zhì)為葡萄糖、KNO3、NaCl、尿素、乙二醇、甘油等，質(zhì)壁分離后因細(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)胞會吸水引起質(zhì)壁分離后的自動(dòng)復(fù)原。質(zhì)壁分離及復(fù)原實(shí)驗(yàn)原理能用于判斷鑒定外界溶液的種類（溶質(zhì)是否能透過半透膜）質(zhì)壁分離：外界濃度更高，失水質(zhì)壁分離復(fù)原：吸水？細(xì)胞內(nèi)濃度更高？細(xì)胞吸收了KNO3進(jìn)來變式應(yīng)用四、質(zhì)壁分離及復(fù)原成熟植物細(xì)胞不同種類溶液鏡檢只發(fā)生質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原溶質(zhì)不能透過半透膜（如蔗糖溶液）溶質(zhì)能透過半透膜（如KNO3溶液）如果所用溶液中的溶質(zhì)為葡萄糖、KNO3、NaCl、尿素、乙二醇等，質(zhì)壁分離后因細(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)胞會吸水引起質(zhì)壁分離后的自動(dòng)復(fù)原。④鑒別不同種類的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）拓展四、質(zhì)壁分離及復(fù)原的應(yīng)用紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的液泡呈現(xiàn)紫色，易于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。2.本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了幾次顯微觀察？其目的是什么？進(jìn)行了3次顯微觀察；目的是進(jìn)行前后對照，以便對照細(xì)胞處理前后的狀態(tài)變化。1.選擇紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)材料的原因是什么？3.有同學(xué)認(rèn)為使用的蔗糖溶液的濃度越高實(shí)驗(yàn)效果越好，你同意該同學(xué)的想法嗎？不同意；因?yàn)檎崽侨芤旱臐舛冗^高會導(dǎo)致細(xì)胞失水過多死亡，從而不能觀察到質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。小組討論：1.某科研小組設(shè)計(jì)如圖所示的滲透裝置，其中蔗糖不能透過半透膜，漏斗內(nèi)溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)為兩種不同濃度的蔗糖溶液，液面不動(dòng)(滲透平衡)時(shí)液面差為Δh。下列說法正確的是A.滲透平衡后S1和S2濃度的大小關(guān)