4.1.1 水进出细胞的原理-高一上学期生物人教版必修1

第1节第1课时水进出细胞的原理

第4章细胞的物质输入和输出在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸，往漏斗内注入蔗糖溶液，然后将漏斗浸入盛有清水的烧杯中，使漏斗管内外的液面高度相等。过一段时间后，会出现如图所示现象。玻璃纸（又叫赛璐玢）是一种半透膜，水分子可以自由透过它，而蔗糖分子则不能。问题探究蔗糖溶液玻璃纸（半透膜）清水蔗糖分子水分子半透膜：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。水分子可以自由通过，而蔗糖分子不能通过。半透膜渗透现象动图问题探究1.漏斗管内的液面为什么会升高？由于蔗糖溶液中水的相对含量（单位体积中的水分子数）比烧杯中的水的含量低，因此，烧杯中的水扩散到漏斗中的速度相对更快，导致漏斗中水量增加，液面上升。讨论问题探究单位时间进入漏斗的水分子数量单位时间从漏斗渗出的水分子数量实际上是因为___分子通过半透膜的扩散。水不会，当管内的液面上升到一定高度之后，管中的水柱产生的压力将加快漏斗中水分向外扩散的速度，最终达到平衡，液面将不再上升。2.如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？讨论问题探究问题探究讨论3.如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？不会。因为纱布不是半透膜，孔隙很大，可溶于水的物质都能够自由通过，包括水分子和蔗糖分子都能通过。纱布/不透水的塑料布30%蔗糖溶液清水条件一：半透膜单位时间透过玻璃纸进出水分子量相同，故漏斗管液面不变。条件二：浓度差讨论4.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？问题探究30%蔗糖溶液30%蔗糖溶液玻璃纸1.

渗透作用：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。

扩散：分子从高浓度一侧向低浓度一侧运动的现象。一、渗透作用3.渗透作用中水的运输方向含水量高高浓度溶液渗透压低含水量低低浓度溶液渗透压高水分子是顺相对含量梯度跨膜运输。

2.渗透作用发生的条件半透膜两侧的溶液具有浓度差渗透压：溶质微粒对水的吸引力。渗透平衡是否意味着浓度相等？思考讨论渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，既不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。渗透平衡后，溶液浓度高的一侧液面高(反之亦然，即液面高的一侧溶液浓度也高)；浓度差越大，液面高度差也越大。一、渗透作用渗透作用原理：1.当溶液浓度A>B时，水分子通过半透膜2.当溶液浓度A<B时，水分子通过半透膜3.当溶液浓度A＝B时由B流向A的多于由A流向B；动态平衡，漏斗管内的液面不再上升。不同浓度比较：

一、渗透作用B溶液A溶液由A流向B的多于由B流向A；生活现象二、

水进出动物细胞的原理平常什么情况下口干舌燥？越喝越渴？情况一：吃的食物重口味太咸了，体内盐分浓度增高。情况二：运动量过大，大量出汗。问题：水如何进入动物细胞呢？外界溶液=细胞质浓度二、

水进出动物细胞的原理ABC胞外

胞内外界溶液<细胞质浓度外界溶液>细胞质浓度A.外界溶液浓度<细胞质浓度B.外界溶液浓度=细胞质浓度C.外界溶液浓度>细胞质浓度进出平衡出多进少吸水涨破形态不变失水皱缩水分子进多出少二、

水进出动物细胞的原理①结构：没有细胞核及众多的细胞器，避免核膜及细胞器膜对细胞吸水、失水的影响；②功能：运输氧气，有大量的血红蛋白（相当于溶质）。当将其置于低浓度溶液或者高浓度中时，膜两侧存在浓度差。思考：请从成熟红细胞结构以及功能角度解释，为什么以哺乳动物的成熟红细胞为此次实验材料？二、

水进出动物细胞的原理血红蛋白是大分子有机物，不能透过。相当于蔗糖分子。是（是相当于，不是等同于）。问题一：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？问题二：红细胞的细胞膜是否相当于一层半透膜？讨论二、

水进出动物细胞的原理不一定。因为红细胞吸水膨胀后细胞内液浓度也会下降，当下降到和外界浓度平衡，红细胞将不再吸水。问题三：当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？取决于红细胞内外浓度差。问题四：红细胞吸水或失水取决于什么条件？讨论二、

水进出动物细胞的原理问题五：根据今天所学知识解释临床上输液为什么要用生理盐水？生理盐水的浓度=血浆浓度血细胞不会过度吸水或者失水而出现形态结构异常。讨论二、

水进出动物细胞的原理外界溶液细胞膜半透膜蔗糖溶液细胞质基质相当于相当于但不等同水进出其他动物细胞原理同样是通过_______作用。二、

水进出动物细胞的原理渗透比较：水进入红细胞与“问题探讨”中装置的相似点。水进出其他动物细胞的原理与水进出红细胞的原理是一样的，都是渗透作用。那么水又是怎样进出植物细胞的呢？三、

水进出植物细胞的原理农作物施肥过多会造成“烧苗”糖拌西红柿三、

水进出植物细胞的原理1.植物细胞的细胞壁能否控制水分或溶质分子进出细胞呢？否，植物细胞的细胞壁是全透性的，水分或大部分溶质分子均可以自由地通过细胞壁。细胞壁对细胞的失水无影响。细胞壁的作用主要是保护和支持细胞，伸缩性比较小，因有细胞壁的约束，即使细胞内外有浓度差，植物细胞也不能无限地吸水。2.植物细胞的细胞壁能否影响吸水与失水？成熟植物细胞模式图细胞壁细胞膜细胞液细胞质液泡膜三、

水进出植物细胞的原理3.成熟植物细胞失水主要失去哪个结构中的水呢？成熟植物细胞的中央液泡占据了细胞的大部分空间，将细胞质挤成一薄层，所以细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。原生质层而细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质由于只被挤成薄薄一层，因此被称为原生质层。成熟植物细胞模式图细胞壁细胞膜细胞液细胞质液泡膜三、

水进出植物细胞的原理成熟植物细胞模式图细胞壁细胞膜细胞液细胞质液泡膜原生质层4.植物细胞吸水和失水是否也是发生了渗透作用呢？如何判断？是否满足发生渗透作用的条件：①具有半透膜②半透膜两侧的溶液具有浓度差漏斗内溶液细胞液相当于能否把整个原生质层看作是一层半透膜呢？1.图甲表示渗透装置示意图，图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系。下列相关叙述错误的是A.图甲装置中溶剂分子通过半透膜进行扩散，属于渗透现象B.图甲中液面不再升高时，c两侧的溶液浓度差为0C.图甲中的液面不再升高时，仍然有水分子通过cD.如果将图甲中的c换成纱布，则不会出现图乙中的实验结果√随堂测试2.U形管中装有两种不同的溶液R和S(溶液R为质量分数为10%的蔗糖溶液，溶液S为质