被动运输课件高一上学期生物人教版必修1

第4章细胞的物质的

输入和输出第1节

被动运输本章聚焦：1.细胞在什么情况下吸水或失水？2.植物细胞的质壁分离与复原现象说明什么？3.两种被动运输的方式有什么异同？1渗透作用科学小实验

问题探讨问题1.漏斗管内的液面为什么会升高？如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？问题2.如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？问题3.如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？

一段时间后蔗糖分子水分子任务一

阅读问题探讨，小组合作讨论以下问题问题探讨半透膜：

一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的多孔性薄膜的总称。能否通过半透膜取决于分子的大小。

常见半透膜：玻璃纸，肠系膜，蛋壳膜,鱼鳔等问题1.（1）漏斗管内的液面为什么会升高？

由于单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量多于渗出的的水分子数量。渗透作用：水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。渗透现象示意图多少问题探讨（2）如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？外平衡不会；因为管内的水柱产生的压力会加快漏斗中的水分子向____扩散的速度，最终膜两侧水分子扩散的速度达到______，液面不再上升。问题2.如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？不会。原因是纱布是全透性的，水分子和蔗糖分子都能通过。问题3.如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？不会。半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量。条件一：具有半透膜条件二：（膜两侧）存在浓度差小

结1.渗透作用概念:2.渗透作用发生条件:①具有半透膜②半透膜两侧溶液存在浓度差溶液浓度高溶液浓度低水分子多水分子少3.渗透作用中水的运输方向：半透膜水（溶剂）蔗糖（溶质）水分子或其他溶剂分子透过半透膜的扩散扩散：分子从高浓度一侧向低浓度一侧运动的现象。水往高处流渗透压高渗透压低随堂练1：渗透作用1.某科研小组设计如图所示的渗透装置，其中蔗糖不能透过半透膜，漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，液面不动(渗透平衡)时液面差为Δh。下列说法正确的是()A．渗透平衡后S1和S2浓度的大小关系为S1＝S2B．渗透平衡后无水分子通过半透膜C．漏斗中溶液液面上升速率逐渐加快D．向漏斗内加适量清水Δh将变小D由图可得，从S2进入到S1的水分子更多；即：S1水

，浓度

；S2水

，浓度

；应为：S1＞S2，×；水分子进出达到动态平衡，×；S1浓度逐渐减小，速率逐渐减慢，×；S1浓度减小，浓度差减小，Δh变小，√；少高多低随堂练1：渗透作用2.如图实验装置中，半透膜只允许水分子和单糖分子透过，向a侧加入质量分数为5%的蔗糖溶液，向b侧加入质量分数为5%的葡萄糖溶液，初始状态如图。则下列关于液面的变化及相关叙述正确的是()A．a先降后升，b先升后降B．a先升后降，b先降后升C．当液面最终停止变化时，半透膜两侧溶液浓度相等D．当液面最终停止变化时，b侧浓度高于a侧A1分子二糖C12H22O11≈2分子单糖C6H12O6①质量相同时，b侧葡萄糖物质的量浓度更大，

a先降，b先升。②之后，ab侧葡萄糖浓度相同，a侧蔗糖浓度高，

a后升，b先降。a侧蔗糖无法透过半透膜，a侧浓度高，×；5蔗糖10葡萄糖最终水分子进出达到动态平衡时，a侧浓度高，液面也高×；5葡萄糖5葡萄糖易错提醒1.两溶液间的水分子进行双向运动，我们只是观测出由水分子双向运动的差所导致的液面改变。2.液面高度不发生变化，水分子仍能进出半透膜，且水分子双向运动速率相等，即动态平衡。3.当存在液面高度差时，即使达到渗透平衡，半透膜两侧的溶液浓度也一定不相等。液面高的一侧溶液浓度大于液面低的一侧。单位时间内分子数少单位时间内分子数多随堂练1：渗透作用1．图甲是发生渗透作用时的初始状态，图乙是较长时间之后，漏斗内外的水分子达到动态平衡时的状态。下列有关叙述错误的是()A．图甲中③为半透膜，水分子能自由通过B．图甲中溶液②的浓度大于溶液①的浓度C．图乙中溶液①的浓度与溶液②的浓度相等D．图甲中溶液①和②浓度差越大，则图乙中的水柱越高C②＞①F①F②②＞①F①F②P静水压2水进出动物细胞

的原理水进出动物细胞的原理一个动物细胞能否构成一个渗透系统？30%蔗糖溶液半透膜清水水进出动物细胞的原理水进出哺乳动物红细胞的原理外界溶液半透膜蔗糖溶液相当于相当于(1)红细胞的细胞膜相当于一层半透膜；(2)水分通过渗透作用进出红细胞。细胞膜细胞质基质血浆浓度与生理盐水浓度基本一致，为0.9%水进出动物细胞的原理阅读教材63页、思考

讨论及图示4--1，小组合作讨论以下问题动物细胞的吸水和失水外界溶液溶质的浓度＜细胞质溶质的浓度时外界溶液溶质的浓度＞细胞质溶质的浓度时外界溶液溶质的浓度＝细胞质溶质的浓度时连连看：细胞形态不变。细胞吸水膨胀。细胞失水皱缩。水进出动物细胞的原理问题1、红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？这些有机物相当于“问

题探讨”所示装置中的什么物质？问题2、红细胞的细胞膜是否相当于一层半透膜？不能，相当于蔗糖分子相当渗透作用发生的条件：具备半透膜膜两侧的溶液具有浓度差问题3、当外界溶液溶质的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？不一定，浓度差很大时会涨破，浓度差较小时不会涨破。

红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？浓度差。浓度差越大细胞吸水或失水越多。想一想:临床上输液为什么要用生理盐水？防止血细胞失水或吸水，维持细胞正常形态。3水进出植物细胞

的原理水进出植物细胞的原理清水泡过的青菜盐腌制过的黄瓜生活中我们会观察到：盐腌制过的黄瓜皱皱巴巴，还会出很多水；而用清水泡过的青菜却很硬挺。这是为什么呢？问题探讨

这些现象都与植物细胞的吸水或者失水有关，水是如何进出植物细胞的呢？水进出植物细胞的原理成熟植物细胞模式图①②③④细胞膜细胞质液泡膜细胞液细胞壁特点：作用：全透性，伸缩性比较小。保护和支持细胞。原生质层注：水进出植物细胞，主要是指水经过原生质层进出液泡。思考已知：细胞膜和液泡膜都是生物膜，都具有选择透过性。能否把整个原生质层看作是一层半透膜呢？水进出植物细胞的原理提出问题作出假设水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？原生质层是否相当于一层半透膜？是相当于注意：

假设是对问题所作的尝试性回答。作假设不是凭空猜测，而是根据已有的知识和经验作出合理的推断。水分进出植物细胞

通过渗透作用。原生质层

一层半透膜。水进出植物细胞的原理提出问题作出假设水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？原生质层是否相当于一层半透膜？是相当于水分进出植物细胞

通过渗透作用。原生质层

一层半透膜。实验设计思路①将细胞浸润在

中，观察中央液泡的大小和原生质层的位置。②将细胞浸润在

中，观察其形态变化。③将细胞浸润在

中，观察其形态变化。清水蔗糖溶液清水植物细胞的质壁分离与复原实验1.材料选择活细胞，有细胞壁，有大液泡。紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞

（1）撕取洋葱鳞片叶时要不带叶肉且不宜过大，避免制作装片时出现重叠和气泡，撕取后要放入载玻片上的清水中。紫色洋葱鳞片叶内表皮，液泡无色，直接观察现象不明显（2）

黑藻是高等植物细胞，含有大液泡和大而清晰的叶绿体，能观察到质壁分离及复原现象注意事项有大液泡，且内含紫色花青素，便于观察。植物细胞的质壁分离与复原实验实验步骤盖上盖玻片，制成洋葱鳞片叶外表皮临时装片1234滴清水撕取洋葱鳞片叶外表皮低倍镜观察

低倍镜观察：①具有一个紫色的

，②原生质层紧贴着

。中央大液泡细胞壁水进出植物细胞的原理实验步骤56低倍镜观察在盖玻片的一侧滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引，重复几次观察细胞大小变化、紫色区域大小及颜色变化，记录到表格中。水进出植物细胞的原理实验步骤78在盖玻片的一侧滴加清水，在另一侧用吸水纸吸引，重复几次低倍镜观察观察细胞大小变化、紫色区域大小及颜色变化，记录到表格中。水进出植物细胞的原理内环境的理化性质

中央液泡原生质层的位置细胞大小蔗糖溶液

清水

逐渐变小，颜色变深逐渐变大，颜色变浅逐渐恢复原来位置基本不变逐渐脱离细胞壁基本不变记录结果：是相当于小组合作分析实验结果及相应实验结论？水进出植物细胞的原理质壁分离的原因外因原生质层具有选择透过性细胞壁伸缩性小于原生质层伸缩性外界溶液浓度大于细胞液浓度结果分析：内因实验结论：成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，成熟的植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。要点突破待测成熟植物细胞一定浓度蔗糖溶液镜检发生质壁分离无质壁分离活细胞死细胞待测成熟植物细胞一系列浓度梯度的蔗糖溶液镜检细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的两蔗糖溶液浓度之间判断成熟植物细胞的生物活性1测定细胞液浓度范围2要点突破3比较不同植物细胞的细胞液浓度大小比较未知浓度溶液的浓度大小不同植物细胞同一浓度蔗糖溶液镜检发生质壁分离所需时间越短，细胞液浓度越小，反之则细胞液浓度越大。同一植物的相同成熟细胞未知浓度的溶液镜检发生质壁分离所需时间越短，未知溶液的浓度越大，反之则未知溶液的浓度越小4要点突破5鉴别不同种类的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）成熟植物细胞不同种类溶液镜检只发生质壁分离质壁分离后自动复原溶质不能透过半透膜（如蔗糖溶液）溶质能透过半透膜（如KNO3溶液）KNO3溶液小结动物细胞植物细胞条件原理现象①_______相当于半透性膜②___________________具有浓度差①___________（由细胞膜、液泡膜和两层之间的细胞质组成）相当于半透膜②___________________具有浓度差渗透作用渗透作用当外界溶液浓度______细胞质浓度，细胞吸水膨胀当外界溶液浓度______细胞质浓度，细胞失水皱缩当外界溶液浓度_____细胞质浓度，细胞维持正常形态当外界溶液浓度______细胞液浓度，细胞发生质壁分离现象当外界溶液浓度______细胞液浓度，细胞吸水膨胀，由于存在细胞壁，细胞不会涨破当外界溶液浓度______细胞液浓度，细胞维持正常形态细胞膜细胞质与外界溶液小于小于大于大于等于等于原生质层细胞液与外界溶液动植物细胞的吸水和失水水进出细胞的原理1.水分子的渗透方向？A.多到少B.少到多2.水分子的渗透方向？A.高浓度到低浓度B.低浓度到高浓度3.细胞内外水分子相对数量相等时，是否有水分子进出细胞？4.生物膜和半透膜是否完全相同？√√有，水分子进出速率达到动态平衡；不完全相同。半透膜：孔径；生物膜：具有选择透过性；注：此时，细胞内外浓度相