高中生物 4.1物质跨膜运输的实例课件 新人教版必修1.ppt

生物必修1 人教版 第4章细胞的物质输入和输出第1节物质跨膜运输的实例 核心点睛 1 分析说明渗透作用发生的条件 重 难点 2 理解质壁分离和质壁分离复原的过程 重点 3 说出植物细胞失水和吸水在实践中的应用 难点 4 举例说出细胞膜是选择透过性膜 重点 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 新知初探 1 原理 2 渗透作用发生条件 一 细胞的吸水和失水 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 渗透作用 3 细胞的吸水和失水 1 动物细胞的吸水和失水 要点探究 新知初探 核心点睛 栏目链接 细胞膜 细胞失水皱缩 细胞水分进出平衡 2 成熟植物细胞的结构 要点探究 新知初探 核心点睛 栏目链接 答案 细胞膜液泡膜半透膜细胞液 3 探究植物细胞的吸水和失水 实验过程 制作装片 制作 的临时装片 低倍镜观察 有一个紫色的中央大液泡 紧贴细胞壁 滴加蔗糖溶液 在盖玻片的一侧滴加0 3g ml 在另一侧用吸水纸吸引 要点探究 新知初探 核心点睛 栏目链接 洋葱鳞片叶外表皮 原生质层 蔗糖溶液 低倍镜观察 观察 大小和 的位置 滴加清水 在盖玻片的一侧滴加 在另一侧用吸水纸吸引 低倍镜观察 观察 大小和 的位置 要点探究 新知初探 核心点睛 栏目链接 液泡 原生质层 清水 液泡 原生质层 将观察的结果填入下表 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 变小 与细胞壁分离 基本不变 与细胞壁紧贴 判断 1 渗透作用是指水 或其他溶剂分子 通过半透膜的扩散 2 渗透作用的发生必须依赖半透膜和膜两侧的浓度差 3 植物细胞的原生质层与去壁的植物细胞的差别只是细胞液 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 提示 原生质层是指细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质 去壁的植物细胞包括细胞膜 细胞质和细胞核 要点探究 新知初探 核心点睛 栏目链接 4 根尖分生区细胞因不能够发生渗透失水而不能发生质壁分离 提示 根尖分生区细胞没有成熟的液泡 不能发生渗透作用 二 物质跨膜运输的其他实例1 细胞对无机盐离子的吸收实例 1 水稻吸收si4 多 吸收ca2 mg2 较少 番茄吸收ca2 mg2 较多 吸收si4 较少 说明不同植物对不同 的吸收表现出较大 2 人体甲状腺滤泡上皮细胞中碘的含量明显 血液中碘的含量 3 不同生物对 的吸收表现出很大的差异 要点探究 新知初探 核心点睛 栏目链接 无机盐离子 差异 高于 不同矿物质 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 2 物质跨膜运输的特点 1 物质跨膜运输并不都是 的 2 细胞对于物质的输入和输出有 3 结论 细胞膜和其他生物膜都是 膜 可以让 自由通过 一些 和 也可以通过 而其他的离子 小分子和 则不能通过 顺相对含量梯度 选择性 选择透过性 水分子 离子 小分子 大分子 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 判断 1 离子和小分子均可通过生物膜 而大分子均不可通过生物膜 2 生物膜的生理特性是具有一定的流动性 提示 生物膜的生理特性是选择透过性 要点探究 问题导学1 若在渗透装置中的漏斗和烧杯中放入浓度不同的葡萄糖溶液 当漏斗中浓度大于烧杯中浓度时 你认为液面如何变化 2 动物细胞也可与外界低渗溶液构成一个渗透系统 细胞吸水的速率是由哪个因素决定的 吸水过程中 速率如何变化 要点探究 新知初探 核心点睛 栏目链接 提示 开始时由于漏斗中的浓度高于烧杯中 水分子大量进入漏斗中使液面上升 由于葡萄糖分子能够透过半透膜 最后两侧的液面达到平衡 提示 吸水速率是由细胞质的浓度和外界溶液浓度差决定的 随着吸水的进行浓度差变小 吸水速率逐渐减小 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 3 如图所示的植物细胞处于质壁分离的状态 此时细胞中水分子是如何变化的呢 提示 若是发生在质壁分离的过程中 此时细胞在失水 若是发生在质壁分离复原的过程中 则此时细胞正在吸水 若是质壁分离刚好达到最大程度 则细胞既不失水也不吸水 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 1 渗透作用模型与植物细胞渗透系统的比较 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 2 常见渗透装置图分析 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 1 若s1溶液浓度大于s2 则单位时间内由s2 s1的水分子数多于s1 s2 外观上表现为s1液面上升 若s1溶液浓度小于s2 则情况相反 外观上表现为s1液面下降 2 在达到渗透平衡后 使半透膜两侧水分子的交换率相等时 液面不升高 如图a所示的液面差 h 则s1溶液浓度仍大于s2 因为液面高的一侧形成的压强 会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 特别提醒 1 从微观水平分析 两溶液间的水分子进行双向流动 我们只是观察到水分子双向运动的差异所导致的液面变化 2 当液面高度不再变化时 半透膜两侧的水分子仍进出 且进出速度相同 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 例 把体积与质量分数相同的葡萄糖和蔗糖溶液用半透膜 允许溶剂和葡萄糖通过 不允许蔗糖通过 隔开 如下图 一段时间后液面的情况是 c 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 a 甲高于乙b 乙高于甲c 先甲高于乙 后乙高于甲d 先甲低于乙 后乙低于甲 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 解析 在体积与质量分数相同的情况下 因为葡萄糖分子是单糖 蔗糖分子是二糖 所以同样的体积内葡萄糖分子数目多于蔗糖分子 即单位体积内半透膜甲侧的水分子数少于乙侧 水分整体表现为由乙向甲流动 导致甲侧液面越来越高 后来甲侧的葡萄糖通过半透膜进入乙侧 导致乙侧溶液浓度越来越高 水分子又从甲侧流向乙侧 最终表现为乙液面高于甲液面 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 名师点睛 判断渗透作用液体变化的方法 1 液面变化的判断 若半透膜两侧 a侧溶质为可以通过半透膜的 如葡萄糖等 b侧溶质为不能通过半透膜的 则b侧液面升高 若半透膜两侧 a侧和b侧溶质是同种均不能通过半透膜的 则浓度高的一侧液面升高 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 若半透膜两侧的溶质均能通过半透膜 则不存在高度差 2 高度差的大小决定于浓度差的大小 浓度差越大 高度差越大 3 浓度变化 渗透系统中 溶质不能通过半透膜时 实验刚开始浓度大的一侧达到平衡后的浓度仍大于另一侧 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 跟踪训练1 小明用玻璃槽 饱和蔗糖溶液和清水做成如图所示的实验装置 进行生物膜通透性的模拟实验 甲 乙两槽间的隔板中央圆圈为玻璃纸 玻璃纸是一种半透膜 蔗糖分子不能透过 而水分子能自由通过 几小时后 发现 a 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 a 甲槽内水的体积减小b 乙槽内溶液的体积减小c 甲槽内水的体积无变化d 乙槽内水的体积无变化 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 解析 玻璃纸是半透膜 水分总体由清水向饱和蔗糖溶液渗透 所以甲槽内水的体积减小 乙槽内溶液的体积增多 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 1 原因 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 特别提醒质壁分离与渗透系统的关系 1 植物根尖分生区细胞 无大液泡 不能发生质壁分离 但可看成是一个渗透系统 细胞膜相当于半透膜 2 动物细胞无细胞壁 不能发生质壁分离 但也可看成是一个渗透系统 细胞膜相当于半透膜 3 细胞壁具有全透性 所以在原生质层与细胞壁之间的液体与外界溶液相同 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 例 用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞做质壁分离和复原的实验 若发生质壁分离前观察的细胞如图甲 则发生质壁分离时所观察到的细胞是乙图中的 a 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 解析 发生质壁分离时 液泡体积要缩小 液泡内含有紫色色素 细胞质是无色的 只有a项正确 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 跟踪训练2 若下图表示植物细胞渗透作用的图解 下列说法中错误的是 c 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 a 植物细胞的原生质层相当于一层半透膜b 一定条件下 活的 成熟的植物细胞能发生渗透失水或吸水c 当溶液浓度甲 乙时 水分子不再进出细胞d 当溶液浓度甲 乙时 细胞发生渗透失水 当溶液浓度乙 甲时 细胞发生渗透吸水 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 解析 当半透膜两侧的溶液浓度相同时 不存在浓度差 但水分子仍然有进出细胞 只不过单位时间内进入的水分子数和单位时间内出去的水分子相等 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 实验原理 成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 实验流程 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 实验结论 原生质层相当于一层半透膜 当外界溶液浓度大于细胞液浓度时 细胞失水 发生质壁分离 若再使外界溶液浓度小于细胞液浓度时 细胞吸水 发生质壁分离复原 注意事项 1 实验成功的关键之一是实验材料的选择 要选取成熟的 液泡带有一定颜色的植物组织进行实验 便于观察实验现象 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 2 选用的蔗糖溶液浓度要适宜 过低 不足以引起质壁分离或质壁分离所需时间过长 过高 则造成植物细胞失水过多过快而死亡 原生质层的选择透过性是发生质壁分离和复原的内在前提 死亡的细胞既不会发生质壁分离 也不会发生质壁分离复原 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 3 发生质壁分离复原需要将植物再置于低浓度的溶液或蒸馏水中 但如果所用溶液中的溶质为葡萄糖 kno3 nacl 尿素 乙二醇等 质壁分离后因细胞主动或被动吸收溶质微粒而使细胞液浓度增大 植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原 实验观察时间不宜过长 以免细胞长期处于失水状态而死亡 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 例 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离后 在