4.1被动运输第1课时课件-高一上学期生物人教版必修1

知识回顾将细胞与外界分隔开;控制物质进出细胞;进行细胞间的信息交流；那么,细胞膜是怎样控制物质进出细胞的呢?这是本章探讨的主要内容。细胞膜被称为系统的边界。作为边界，细胞膜具有哪些作用?第四章细胞的物质输入和输出第1节被动运输（第一课时）干涩的感觉有水分渗出1、连续嗑带盐的瓜子时，你的口腔和唇的黏膜有什么感觉呢？2、包水饺用白菜做馅时，放一些盐，过一会儿发现什么现象？情境导入1.被动运输的原理和特点2.探究植物细胞的吸水和失水3.转运蛋白的种类和作用本节目标本节重点本节重难点本节难点分子从高浓度一侧向低浓度一侧运动的现象。一段时间扩散作用染料分子水分子什么是扩散作用？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薄膜的总称30%蔗糖溶液清水玻璃纸（半透膜）观察渗透现象，分析原因：蔗糖分子水分子蔗糖溶液清水半透膜一、渗透作用根据教材“问题探讨”中的渗透现象示意图，回答下列问题：玻璃纸（半透膜）清水半透膜蔗糖分子水分子蔗糖溶液(1)漏斗管内的液面为什么会升高?由于单位体积的清水中水分子数

蔗糖溶液中的水分子数，因此单位时间内由清水进入

蔗糖溶液的水分子数

由

蔗糖溶液进入清水的水分子数。多于多于渗透作用发生的条件一、渗透作用(2)漏斗管内的液面会不会一直升高？不会。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。烧杯中平衡30%蔗糖溶液清水玻璃纸一、渗透作用渗透作用发生的条件不相同。30%蔗糖溶液清水玻璃纸(3)渗透装置中，当漏斗内的溶液不再上升时，半透膜两侧的溶液浓度是否相同？为什么？不相同。漏斗内溶液浓度仍然高，由于漏斗管内液面升高，形成的水柱产生的压力会阻止水分子由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。故半透膜两侧溶液浓度关系仍是漏斗内溶液浓度高于烧杯中清水的浓度。一、渗透作用渗透作用发生的条件蔗糖溶液鸡蛋膜(半透膜)蔗糖溶液鸡蛋膜(半透膜)蔗糖溶液气球膜(不透膜)蔗糖溶液多层纱布(全透膜)小组合作探究向烧杯内加清水至液面与漏斗内平齐向烧杯内加等浓度蔗糖液至液面与漏斗内平齐向长颈漏斗内加入蔗糖液向烧杯内加清水至液面与漏斗内平齐组号第一组第二组第三组第四组实验操作探究实验装置实验现象液面上升液面不变液面不变蔗糖液漏出一、渗透作用一、渗透作用半透膜半透膜两侧具有浓度差条件：概念：水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。含水量高低浓度溶液含水量低高浓度溶液渗透的方向：

水的相对含量高→相对含量低(水分子是顺相对含量梯度跨膜运输)分子从高浓度一侧向低浓度一侧运动的现象。扩散：图1扩散图2渗透半透膜渗透作用特指水分子或其它溶剂分子的扩散，而且是通过半透膜的扩散从扩散和渗透作用的示意图中，可以看出两种方式有什么异同吗？一、渗透作用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半透膜和选择透过性膜蔗糖分子半透膜水分子二、水进出细胞的原理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？细胞内液细胞膜蔗糖溶液半透膜清水类比推理二、水进出细胞的原理1.动物细胞的吸水和失水1.哺乳动物的成熟红细胞，没有细胞核及细胞器，避免细胞核及各种具膜的细胞器对细胞吸水、失水的影响；2.哺乳动物的红细胞具有运输氧气的功能，其内部有大量的血红蛋白。为什么以哺乳动物的成熟红细胞为实验材料？水进出哺乳动物红细胞的示意图思考讨论结合图示分析P63思考讨论的问题:外界溶液浓度<细胞质浓度细胞吸水膨胀外界溶液浓度=细胞质浓度细胞形态不变细胞失水皱缩外界溶液浓度>细胞质浓度清水生理盐水蔗糖溶液1.正常生活着的红细胞内的血红蛋白等有机物能过细胞膜外吗？2.根据现象判断红细胞的细胞膜相当与什么膜？3.当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会吸水而涨破吗？4.红细胞吸水或失水的多少取决与什么？红细胞中的血红蛋白是大分子有机物，不能透过细胞膜。红细胞的细胞膜相当于一层半透膜。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。红细胞吸水或失水的多少主要取决于红细胞内外浓度的差值。一般情况下，差值较大时吸水或失水较多。讨论二、水进出细胞的原理1.动物细胞的吸水和失水1细胞膜是选择透过性膜，相当于半透膜红细胞中富含大分子的血红蛋白等有机物，不能透过细胞膜，当将其置于低浓度溶液中时，膜两侧存在浓度差。半透膜浓度差基于红细胞的结构特点及图示结果，你认为水进出红细胞的方式是什么？请说明原因。渗透作用联系生活对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。将有些萎蔫的菜叶浸泡在清水中，不久，菜叶就会变的硬挺。盐腌制过的黄瓜,皱皱巴巴，还出水。植物细胞会出现渗透失水和吸水的情况吗？成熟植物细胞模式图细胞膜细胞质液泡膜细胞壁(全透性),伸缩性比较小细胞液与外界溶液之间存在浓度差是否满足发生渗透作用的条件原生质层细胞液半透膜两侧的溶液具有浓度差。(1)成熟植物细胞的结构植物细胞内的液体环境主要是指液泡里面的细胞液。水进出细胞主要是指水经过原生质层进出液泡。相当于半透膜？二、水进出细胞的原理2.植物细胞的吸水和失水观察现象提出问题作出假设设计实验实施实验分析结果实验现象表达交流进一步探究对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。将有些萎蔫的菜叶浸泡在清水中，不久，菜叶就会变的硬挺。盐腌制过的黄瓜,皱皱巴巴，还出水。探究植物的吸水和失水探究实验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？原生质层相当于半透膜：水分通过渗透作用进出植物细胞!探究植物的吸水和失水探究实验观察现象提出问题作出假设设计实验实施实验分析结果实验现象表达交流进一步探究细胞膜细胞质液泡膜细胞壁(全透性),伸缩性比较小原生质层细胞液观察现象设计实验实施实验分析结果实验现象表达交流进一步探究如果假设是正确的提出问题作出假设当外界溶液的浓度高于细胞液的浓度时，细胞就会

，液泡体积就会

；当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时，细胞就会

，液泡体积就会

。所以可以通过液泡的大小变化反映水分进出细胞。失水缩小吸水增大提供蔗糖溶液使细胞外溶液浓度升高，提供清水使细胞外溶液浓度降低。利用显微镜观察临时装片。如何使细胞外溶液的浓度升高或降低？如何看到细胞，需要借助于什么材料和器具？探究植物的吸水和失水探究实验观察现象设计实验实施实验分析结果实验现象表达交流进一步探究对实验结果作出预测：细胞失水或吸水后可能出现哪些可观察的变化？提出问题作出假设由于原生质层相当于一层半透膜，水分子可以自由透过，而蔗糖分子不能透过；加入蔗糖溶液后，细胞液浓度小于外界溶液的浓度，单位时间内由细胞渗出的水分子数多于进入细胞的水分子数。因此在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变小，发生质壁分离；加入清水后，细胞液浓度大于外界溶液的浓度，单位时间内进入细胞的水分子数多于由细胞渗出的水分子数。因此在清水中植物细胞的中央液泡会变大，发生质壁分离复原。探究植物的吸水和失水探究实验制作紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片低倍显微镜下观察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蔗糖溶液吸水纸吸引重复几次低倍显微镜下观察②原生质层与细胞壁逐渐分离滴清水吸水纸吸引低倍显微镜下观察②原生质层逐渐贴近细胞壁重复几次①紫色中央大液泡逐渐变小（紫色加深）①表皮细胞中紫色中央大液泡逐渐变大观察现象提出问题作出假设设计实验实施实验分析结果实验现象表达交流进一步探究实验遵循了前后对照原则探究植物的吸水和失水探究实验探究植物的吸水和失水探究实验观察现象提出问题作出假设设计实验实施实验分析结果实验现象表达交流进一步探究观察次数观察现象中央液泡原生质层位置细胞大小第一次第二次第三次有一个紫色的中央液泡逐渐变小(紫色变深)逐渐变大(紫色变浅)紧贴细胞壁与细胞壁逐渐分离逐渐贴近细胞壁质壁分离质壁分离复原不变基本不变基本不变第一次观察滴加蔗糖溶液后观察再次滴加清水溶液后观察结论：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探究植物的吸水和失水探究实验观察现象提出问题作出假设设计实验实施实验分析结果实验现象表达交流进一步探究(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<细胞液浓度质壁分离的内因和外因：

介于细胞膜与细胞壁之间的溶液：内因：外因：探究植物的吸水和失水探究实验观察现象提出问题作出假设设计实验实施实验分析结果实验现象表达交流进一步探究外界溶液原生质层相当一层半透膜原生质层的伸缩性>细胞壁的伸缩性存在浓度差发生质壁分离，但不能质壁分离复原。（因为细胞已经严重失水而死亡了)探究植物的吸水和失水探究实验观察现象提出问题作出假设设计实验实施实验分析结果实验现象表达交流进一步探究如果滴加的是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。（因为细胞已经严重失水而死亡了)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。探究植物的吸水和失水探究实验观察现象提出问题作出假设设计实验实施实验分析结果实验现象表达交流进一步探究如果滴加的是0.5g/ml的蔗糖溶液，实验结果如何？将0.3g/ml的蔗糖溶液换成适宜浓度的甘油\乙二醇溶液\尿素溶液\KNO3溶液，实验结果会有什么不同？要观察细胞发生质壁分离和复原，对材料有哪些要求？①成熟植物的活细胞（有细胞壁）（动物细胞无细胞壁，不可能发生质壁分离）；②有中央大液泡（颜色为深色或者有较明显的参照物）③外界溶液与细胞液存在浓度差；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞绿色植物叶肉细胞思考渗透作用半透膜半透膜两侧存在浓度差低浓度溶液向高浓度溶液(水的相对含量高→相对含量低)方向探究植物细胞的吸水和失水提出问题条件原生质层细胞膜植物动物验证实验设计实验过程实验现象实验结论作出假设课堂小结1、如图，在U形管中部c处装有半透膜，在a侧加入红色的细胞色素(相对分子质量13000的蛋白质)的水溶液，b侧加入清水，并使a、b两侧液面高度一致。经过一段时间后，实验结果将是

()

A．a、b两液面高度一致，b侧为无色

B．a、b两液面高度一致，b侧为红色

C．a液面低于b液面，b侧为红色

D．a液面高于b液面，b侧为无色D跟