3.3物质通过多种方式出入细胞第1课时（教学课件）-高一上学期生物浙科版必修1

3.3物质通过多种方式出入细胞（第1课时）学习目标举例说明有些物质通过被动转运进出细胞，有些物质通过主动转运进出细胞。举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。情境导入细胞要维持正常的代谢，必须从周围环境中获得氧和营养物质，同时向周围环境中排出各种代谢产物。细胞由一层具有选择透过性的细胞膜包围着，细胞膜具有调控物质出入细胞的方式是不同的。物质出入细胞有哪些方式？各自的特点和意义是什么?扩散使得该分子或离子分布均匀，直到平衡；☆此后分子仍在继续运动，维持着平衡的状态。

分子或离子从高浓度处向低浓度处运动的现象；组成气体或液体的溶质分子和离子的随机运动；概念：原因：结果：被动转运不需要消耗能量细胞外细胞内细胞膜

①从高浓度到低浓度(顺浓度梯度)；

②不需要载体蛋白，不需要能量特点：例：氧、二氧化碳等气体分子，酒精、甘油、苯等脂溶性物质通过扩散出入细胞运输速率浓度差影响因素：内外浓度差被动转运不需要消耗能量自然界中，组成液体和气体的分子都在不停地随机运动，溶于液体中的溶质分子和离子也在随机运动。随机运动导致了物质的扩散（diffusion）。扩散是分子或离子从高浓度处向低浓度处运动的现象，它使得该分子或离子分布均匀，直到平衡。此后分子或离子继续运动，以维持平衡的状态。氧、二氧化碳等气体分子通过扩散出入细胞，酒精、甘油等脂溶性物质也以这种方式跨膜运输。扩散是物质出入细胞的一种方式。被动转运不需要消耗能量Q1.漏斗内的液面为什么会升高？单位时间从清水流入蔗糖溶液中的水分子数

多于

单位时间从蔗糖溶液流入清水中的水分子数。渗透作用：水分子（或其它溶剂分子）通过半透膜的扩散。水分子双向进出半透膜：让小分子通过而大分子不能通过的一类多孔性薄膜的总称。如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？

不会。当管内的液面上升到一定高度之后，管中的水柱产生的重力将加快漏斗中水分向外扩散的速度，当_____________________________

_最终达到平衡，液面将不再上升。漏斗内渗透压=液柱的静水压水分子双向进出平衡溶液渗透压：指溶液中溶质微粒对水的吸引力。(物质的量浓度)被动转运不需要消耗能量30%蔗糖溶液玻璃纸30%蔗糖溶液30%蔗糖溶液纱布清水30%蔗糖溶液玻璃纸清水发生渗透作用的条件：①有半透膜②半透膜两侧的溶液存在浓度差探究渗透作用发生的条件。

思考：B和C的液面会升高吗？被动转运不需要消耗能量渗透作用结果：水分子通过半透膜双向扩散，直到水分子进出速率达到动态平衡

渗透作用中水分子的运动方向：半透膜水（溶剂）蔗糖（溶质）水的含量相对含量低相对含量高溶液浓度高浓度溶液低浓度溶液溶质角度“水往高处流”渗透压高渗透压低渗透压顺相对含量梯度被动转运不需要消耗能量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。渗透作用平衡前、后溶液浓度大小：渗透平衡后水的进出方向：S1>S2双向进出平衡浓度差与Δh的关系：浓度差越大，平衡时Δh越大，渗透速率越快，达到平衡所需的时间越短判断：达到平衡状态时半透膜两侧的水分子不进不出判断：达到平衡状态时半透膜两侧的溶液浓度相同××渗透作用原理的拓展应用蔗糖溶液半透膜细胞质细胞膜清水水分子通过细胞膜进出细胞也是同样的原理吗？细胞膜是否相当于一层半透膜？渗透作用原理的拓展应用清水0.9%NaCl溶液10%NaCl溶液外界溶液的浓度

细胞质浓度外界溶液的浓度

细胞质浓度外界溶液的浓度

细胞质浓度细胞吸水膨胀细胞失水皱缩细胞形态不变动物细胞与外界溶液构成一个渗透系统①半透膜：细胞膜②浓度差：细胞质与外界溶液<>=细胞膜相当于一层半透膜，水分通过渗透作用进出动物细胞半透膜选择透过性膜概念特点材料指某些物质可以透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜指水分子能自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过的生物膜透过的依据是分子或离子的大小，不具有选择性膜上的蛋白质决定了一些分子可以通过，另一些分子不能通过，具有选择透过性玻璃纸、动物膀胱、鱼鳔、花生种皮等细胞膜、液泡膜和由其构成的原生质层等因为生理盐水的浓度与血浆的浓度基本一致，血细胞不会因为过度吸水或失水而出现形态和功能上的异常。临床上输液为什么要用生理盐水？植物细胞会出现渗透失水和吸水的情况吗？将食物用食盐腌制为什么可以达到防止食物腐烂变质的目的？在高浓度的溶液中，细菌等微生物会过度失水而死亡。施肥过多，造成“烧苗”（全透性,保护、支持细胞，伸缩性较小）（植物细胞内的液体环境主要指的是液泡里的细胞液）原生质层成熟植物细胞结构模式图水进出植物细胞主要指的是水通过原生质层进出液泡细胞膜细胞壁细胞质液泡膜细胞液植物细胞吸水和失水是否也是发生了渗透作用呢？活动：观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象观察、描述植物细胞质壁分离及质壁分离复原现象。目的要求紫色洋葱，清水，质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液，刀片，镊子，滴管，载玻片，盖玻片，吸水纸，培养皿，显微镜等。材料用具新鲜的黑藻或菠菜叶片刀片镊子载玻片盖玻片培养皿活动：观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象在盖玻片的一侧滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸引流在盖玻片的一侧滴加清水，在另一侧用吸水纸引流盖上盖玻片，制成洋葱鳞片叶外表皮临时装片滴清水撕取紫色洋葱鳞片叶外表皮低倍镜观察低倍镜观察低倍镜观察活动：观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象活动：观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象①表皮细胞中有个紫色的中央大液泡②原生质层紧贴细胞壁0.3g/mL蔗糖溶液清

水②原生质层与细胞壁逐渐

。

①紫色中央大液泡逐渐

（紫色加深）③细胞大小

。

②原生质层与细胞壁逐渐

。

①紫色中央大液泡逐渐

（紫色变浅）变大恢复贴近③细胞大小

。

基本不变

次观察

次对照(自身前后对照)三两正常状态变小分离基本不变失水状态吸水状态活动：观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象结论：细胞失水，原生质层与细胞壁分离开来细胞吸水，与细胞壁分离的原生质层慢慢恢复原来的状态质壁分离质壁分离复原(1)植物细胞的原生质层相当于一层半透膜；(2)植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。当外界溶液浓度>细胞液浓度当外界溶液浓度<细胞液浓度活动：观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象质壁分离、复原的内因和外因：观察质壁分离和复原，对材料的要求：内因：

原生质层相当于一层半透膜

原生质层的伸缩性>细胞壁的伸缩性外因：外界溶液与细胞液之间存在浓度差

外界溶液浓度＞细胞液浓度，质壁分离

外界溶液浓度＜细胞液浓度，质壁分离复原成熟植物活细胞

有细胞壁，中央大液泡(有颜色)活动：观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象观察叶绿体分布情况细胞无色，外界溶液中加染料可以选用黑藻或者洋葱鳞片叶内表皮细胞进行实验吗？发生质壁分离后，细胞壁与原生质层间的缝隙是什么物质？外界溶液(0.3g/mL的蔗糖溶液)1.植物细胞会由于过多吸水而涨破吗？不会。（因为细胞壁有保护、支持的作用）2.如果滴加的是0.5g/ml的蔗糖溶液，实验结果如何？发生质壁分离，但不能质壁分离复原。(失水过多死亡)活动：观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象若使用盐酸、酒精、醋酸溶液，会不会发生质壁分离以及质壁分离复原现象?为什么？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。将0.3g/ml的蔗糖溶液换成适宜浓度的甘油\乙二醇\尿素\KNO3溶液，实验结果会有什么不同？不能，这些溶液能杀死细胞。外界溶液要求：

①对细胞无毒害

②浓度适宜活动：观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象质壁分离过程中，细胞对水的吸引力

。(细胞失水，细胞液浓度升高)质壁分离复原过程中，细胞吸水能力逐渐

。(细胞吸水，细胞液浓度下降)质壁分离、复原过程中吸水能力变化？吸水力与细胞液浓度/渗透压呈正相关增强减弱质壁分离与复原实验的拓展应用发生质壁分离(活细胞),不发生质壁分离(死细胞)判断成熟植物细胞的死活活动：观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象活动：观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象随堂小测1.为研究植物细胞渗透失水或吸水现象，某同学将某植物成熟的叶肉细胞放入一定浓度的甲物质溶液中，一段时间后观察到叶肉细胞发生了渗透吸水现象。下列说法错误的是(

)A.该植物的成熟叶肉细胞具有中央液泡B.该植物成熟叶肉细胞中相当于半透膜的结构是原生质层C.叶肉细胞的细胞液中的水能经扩散进入甲物质溶液D.水不能自由通过该叶肉细胞的细胞壁答案：D解析：对于水分子来说,细胞壁是全透性的,D项错误。2.室温条件下，将紫色洋葱鳞片叶外表皮置于一定浓度的某溶液中，测得液泡体积随时间的变化曲线如图。下列叙述错误的是(

)A.t1、t2时细胞液的紫色深浅不同B.t1时刻以后细胞逐渐发生质壁分离复原C.外界溶液可能是一定浓度的KNO3溶液D.观察质壁分离不可选用黑藻叶肉细胞随堂小测答案：D解析：t1时细胞体积较小，液泡颜色较深；t2时液泡体积变大，此时液泡的颜色应该较浅，即t1、t2时细胞液的紫色深浅不同，A正确；t1