被动运输+第一课时+课件2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

第一课时第4章细胞的物质输入和输出第1节被动运输01一、水进出细胞的原理一、水进出细胞的原理——渗透作用：

阅读P62所有文字，回答问题1、概念：是指

分子(或其他溶剂分子)通过

的扩散。2、渗透作用发生的条件？3、水分子（或其它溶剂分子）渗透作用的方向？从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。水半透膜①有一层________；②半透膜两侧的溶液具有________半透膜浓度差物质的量浓度？问题探讨漏斗管内外的液面高度相等漏斗管内外的液面存在高度差1.①漏斗管内的液面为什么会升高？

学导P70讨论烧杯中的水扩散到漏斗中的速度比漏斗中的水扩散到烧杯中的速度相对更快些，导致漏斗中水量增加，蔗糖溶液的浓度下降，液面上升。1.②如果漏斗管足够长，管内的液面无限升高吗？为什么？讨论答：不会。原因：当漏斗管内的液面上升到一定高度之后，漏斗管中的水柱产生的压力将加快漏斗中水分向烧杯中扩散的速度，通过半透膜进出的水分子数目相同，最终达到平衡，液面将不再上升。2.如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？答：液面不会升高。因为纱布不是半透膜，孔隙很大，水分子和蔗糖分子都能通过。答：单位时间内进出半透膜水分子量相同，故漏斗管液面不变。→条件一：半透膜→条件二：膜两侧浓度差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？讨论半透膜含水量低含水量高注意：渗透平衡时水分子进出速率相等渗透系统中，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。练习1：图甲是发生渗透作用的初始状态，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和溶液②浓度差越大，则图乙中的水柱越高C练习2：某同学为探究膜的通透性而设计了如图所示的渗透装置，开始时烧杯内的液面和长颈漏斗内的液面相平。在长颈漏斗内液面上升的过程中（

）A.液面上升的速率先加快后减慢最终维持稳定B.水分子透过半透膜从蔗糖溶液向清水扩散的速度逐渐减慢C当半透膜两侧液体浓度相等时，水分子不再通过半透膜扩散D.当半透膜两侧水分子进出速率相等时，长颈漏斗内液面最高D解析：实验开始时，由于单位体积清水中水分子数量多于蔗糖溶液中的；因此，水分子通过半透膜扩散进入蔗糖溶液的速率大于从蔗糖溶液向清水扩散的速率；随着水分子进入漏斗内量的增多，蔗糖溶液浓度下降，同时由于漏斗液面升高与烧杯中液体形成的压力差增加，水分子扩散进入漏斗内的速率下降，而反方向水分子扩散速率升高；当水分子在半透膜两侧进出速率相等时，漏斗内液面达到最高并停止上升，即最终液面上升的速率变为0。故选D。——————素养提升———————右图表示渗透作用装置，据图思考下列问题：在右图所示的U形玻璃管内，左右管内分别装入质量分数相等的葡萄糖、麦芽糖溶液。初始时两管中液面相平，假设溶质分子不能透过半透膜。

一段时间后，两管中液面的变化为：左管液面________，右管液面________。(填“升高”“降低”或“不变”)升高下降——————素养提升———————★科学解释：蔗糖溶液的物质的量浓度小，由蔗糖溶液一侧流向葡萄糖溶液一侧的水分子数多于由葡萄糖溶液一侧流向蔗糖溶液一侧的水分子数，左侧液面升高。02二、动物细胞的吸水和失水二、动物细胞的吸水和失水将哺乳动物的红细胞放入不同浓度的氯化钠溶液中，一段时间后，红细胞将会发生以下的变化：原理：动物细胞与外界溶液构成一个渗透系统。条件：①细胞膜相当于一层半透膜；

②外界溶液与细胞质之间可形成浓度差。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？答：

红细胞中的血红蛋白是大分子有机物，不能透过细胞膜，它相当于“问题探讨”中的蔗糖分子。答：不一定。因为红细胞吸水膨胀后细胞内液浓度也会下降，如果外界溶液浓度不是很低，有可能细胞内液浓度下降后与外界溶液的浓度达到平衡，此时，红细胞将不再吸水。3.当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？思考·讨论

水进出哺乳动物红细胞的原理4.红细胞吸水或失水取决于什么条件？答：取决于红细胞内外溶液的浓度差，一般情况下，浓度差越大时，细胞吸水或失水越多。答：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。5.想一想临床上输液为什么要用生理盐水？思考·讨论

水进出哺乳动物红细胞的原理如果将装置中的漏斗换成植物细胞将如何？和动物细胞一样也会吸水或失水吗？03三、植物细胞的吸水和失水三、植物细胞的吸水和失水*植物细胞的结构3、水进出植物细胞：

主要是指水经过原生质层进出液泡。细胞液：成熟植物细胞内的液体环境1、细胞壁是全透性的；2、原生质层：成熟植物细胞中细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？原生质层相当于一层半透膜吗？提出问题假设原生质层相当于一层半透膜。作出假设实验设计思路探究植物细胞的失水与吸水探究·实践如果假设是正确的，当外界溶液浓度高于细胞液的浓度时，细胞就会

；当外界溶液浓度低于细胞液的浓度时，细胞就会

。失水吸水思考：1、如何使细胞外溶液的浓度提高或降低？2、如何看到细胞？需要用到什么材料和器具？3、细胞失水或吸水后可能出现哪些可观察的变化？①可以先将细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察其形态变化；②再将细胞浸润在清水中，观察其大小变化。探究植物细胞的失水与吸水探究·实践思考：1、如何使细胞外溶液的浓度提高或降低？思考：2、如何看到细胞？需要用到什么材料和器具？紫色的洋葱鳞片叶外表皮细胞；①质量浓度为

0.3g/mL的蔗糖溶液；②清水；吸水纸、显微镜等①浸润在高浓度溶液中植物细胞失水，中央液泡会变小，细胞皱缩；②浸润在清水中吸水恢复的细胞继续吸水，中央液泡会变大，细胞膨胀如果浓度差很大，植物细胞会因吸水而涨破吗？探究植物细胞的失水与吸水探究·实践思考：3、细胞失水或吸水后可能出现哪些可观察的变化？实验方法步骤：盖上盖玻片，制成洋葱鳞片叶外表皮临时装片滴清水撕取洋葱鳞片叶外表皮低倍镜第一次观察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探究植物细胞的失水与吸水探究·实践12345低倍镜第二次观察在盖玻片的一侧滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸引流在盖玻片的一侧滴加清水，在另一侧用吸水纸引流实验方法步骤：探究植物细胞的失水与吸水探究·实践6低倍镜第三次观察78第二次观察：中央液泡逐渐变小，颜色变深，原生质层与细胞壁逐渐分离；细胞大小基本不变。5低倍镜第二次观察在盖玻片的一侧滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸引流在盖玻片的一侧滴加清水，在另一侧用吸水纸引流实验方法步骤：探究植物细胞的失水与吸水探究·实践6低倍镜第三次观察78第三次观察：中央液泡逐渐变大，颜色变浅，原生质层逐渐恢复到贴近细胞壁；细胞大小基本不变。实验结果：探究植物细胞的失水与吸水探究·实践中央液泡大小及颜色原生质层的位置细胞大小蔗糖溶液中央液泡变小、颜色加深原生质层逐渐脱离细胞壁基本不变清水中央液泡变大、颜色变浅原生质层恢复，紧贴细胞壁基本不变自身对照是指对照组和实验组在同一研究对象上进行，是实验前后之间的对照第一次对照滴加蔗糖溶液滴加清水第二次对照质壁分离质壁分离复原实验结果：探究植物细胞的失水与吸水探究·实践植物细胞吸水也会膨胀，失水也会皱缩。思考：植物细胞发生质壁分离及质壁分离的复原的外因和内因？三、植物细胞的失水与吸水的原理P651、内因：①成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜；②由于原生质层比细胞壁的伸缩性大；2、外因：细胞液与外界溶液之间具有一定的浓度差，能渗透吸水和失水。细胞壁的伸缩性原生质层的伸缩性＜外因：细胞液浓度外界溶液浓度＜内因原生质层相当于一层半透膜细胞渗透失水质壁分离质壁分离的概念：指原生质层和细胞壁发生分离的现象三、植物细胞的失水与吸水的原理P65思考：4、细胞发生质壁分离时，以下结构中的液体溶度大小顺序是？3421溶度大小顺序大到小：4>3>2>1细胞壁的伸缩性原生质层的伸缩性＜外因：细胞液浓度外界溶液浓度＞内因原生质层相当于一层半透膜细胞渗透吸水质壁分离的复原质壁分离的复原：三、植物细胞的失水与吸水的原理P65思考：5、细胞发生质壁分离复原时，以下结构中的液体溶度大小顺序是？1234溶度大小顺序大到小：1>2>3>4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、

带有一定颜色的植物组织进行实验，便于观察实验现象。(2)滴加蔗糖溶液或清水时，应在

上操作，通过前后对比观察某个细胞的吸水和失水情况。(3)选用的蔗糖溶液浓度要

。过低，不足以引起质壁分离或质壁分离所需时间过长；过高，可能造成植物细胞失水过多、过快而死亡，不能发生

现象。液泡载物台适宜质壁分离复原三、植物细胞的吸水和失水练习3：如图为成熟植物细胞渗透作用的图解，下列说法错误的是（

）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.当外界溶液甲的浓度＞细胞液乙的浓度时，细胞发生渗透失水D.当外界溶液甲的浓度＝细胞液乙的浓度时，水分子停止进出细胞D练习4：将已发生质壁分离的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞放入清水中，其夜跑体积的变化如下图所示。