4.1被动运输第2课时课件高一上学期生物人教版必修1

第4章细胞的物质输入与输出4.1被动运输（第2课时）目录CONTENTS01渗透作用水进出细胞的原理探究植物细胞的吸水与失水被动运输020304探究性实验的一般过程作出假设设计实验实施实验分析结果得出结论提出问题探究植物细胞的吸水与失水——探究性实验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？设计实验实施实验分析结果得出结论提出问题作出假设水分进出植物细胞是

，原生质层相当于一层

。通过渗透作用半透膜探究植物细胞的吸水与失水设计实验①将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察液泡、原生质层及细胞大小的变化；②再浸润在清水中，观察其大小的变化。

在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡

会

，

；在清水中植物细胞的中央液泡会变大，＿＿＿＿＿设计方案预期结果细胞皱缩细胞膨胀该实验设计过程是否设置对照了吗？有，自身前后对照变小材料选择：1.植物活细胞2.有大液泡（成熟）①紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞洋葱鳞片叶外表皮细胞有大液泡液泡中有紫色色素，便于观察②黑藻叶片

黑藻是高等植物细胞，含有大液泡（无色）和大而清晰的叶绿体（绿色），能观察到质壁分离及复原现象实施实验引流法引流法质壁分离质壁分离复原实施实验(2016•天津卷，1)在紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水和吸水实验中，显微镜下可依次观察到甲、乙、丙三种细胞状态。下列叙述正确的是()A．由观察甲到观察乙须将5倍目镜更换为10倍目镜B．甲、乙、丙可在同一个细胞内依次发生C．与甲相比，乙所示细胞的细胞液浓度较低D．由乙转变为丙的过程中，没有水分子从胞内扩散到胞外高考链接B分析结果得出结论液泡大小细胞大小原生质层的位置液泡颜色蔗糖溶液清水变小逐渐恢复原来大小原生质层恢复原来位置原生质层与细胞壁分离基本不变基本不变②在清水中：质壁分离复原①高浓度蔗糖溶液中:

质壁分离变深变浅探究植物细胞的吸水与失水探究植物细胞的吸水与失水实验结论水分进出植物细胞是通过渗透作用，原生质层相当于一层半透膜水又是怎样进出植物细胞的呢？成熟植物细胞模式图细胞膜细胞质液泡膜细胞壁(全透性),伸缩性比较小相当于半透膜细胞液与外界溶液之间存在浓度差原生质层细胞液(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。

植物细胞的

相当于一层半透膜，植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。当细胞液的浓度

外界溶液的浓度时，细胞液中的水就透过原生质层进入外界溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。当细胞不断失水时，，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了_____________。当细胞液的浓度

外界溶液的浓度时，外界溶液中的水就透过原生质层进入细胞液中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生

。原生质层小于由于原生质层比细胞壁的伸缩性大大于质壁分离的复原通过上面的探究活动可以看出：质壁分离P651.渗透作用发生条件①细胞是活的（死细胞的细胞膜具有全透性），具有细胞壁。②细胞有中央大液泡。③细胞外溶液的浓度高于细胞液浓度。干种子的细胞、根尖分生区等未成熟的植物细胞、死细胞、动物细胞不能发生质壁分离。2.渗透作用原因（1）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（2）内因宏观上：植物由坚挺→萎蔫微观上：质壁分离（3）表现液泡：细胞液颜色：原生质层与细胞壁分离大→小浅→深1.将一张洋葱鳞片叶放在某一浓度的蔗糖溶液中,制成装片,放在显微镜下观察,有3种状态的细胞,如图1一3,你认为这3个细胞在未发生上述情况之前,其细胞液的浓度依次是(）A.A>B>CB.A<B<CC.B>A>CD.B<A<CA吸水失水高低低高等渗等渗溶液蔗糖溶液浓度=细胞液浓度

对于植物细胞而言，由于细胞壁的存在，细胞不可能无限吸水，当细胞因吸水体积增大到细胞壁所能膨大的最大限度时，细胞将不再吸水。解题思路：先判断是否吸水或失水然后水往高处走，标出浓度高低之后，达到动态平衡时，A内外有浓度差，BC内外浓度相等学以致用2.某同学在视野中看到生活着的洋葱表皮细胞正处于如图所示的状态。则①细胞膜和细胞壁之间的液体是什么？细胞膜和液泡膜之间是什么？液泡膜内的液体是什么？②a、b两处溶液浓度大小如何？②由于无法确定此时细胞的状态，所以a、b浓度大小无法确定。①外界溶液细胞液细胞质学以致用质壁分离及其复原实验的应用1.判断成熟植物细胞的死活2.测定细胞液浓度范围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质壁分离及其复原实验的应用3.比较不同植物细胞的细胞液浓度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4.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）5、验证细胞壁和原生质层的伸缩性大小。6、农业生产中的水肥管理。7、生活中杀菌、防腐、腌制食品。【典例】将不同植物的三个未发生质壁分离的细胞置于同一蔗糖溶液中，形态不再变化后的细胞图像如下图。则有关各细胞实验前细胞液浓度的判断，正确的是()A.甲>乙>丙B.乙>甲>丙C.乙>丙>甲D.丙>甲>乙B渗透作用原理的应用3.比较不同植物细胞的细胞液浓度【典例】下图表示以洋葱表皮为材料及清水、0.3g/mL蔗糖溶液、0.5g/mL蔗糖溶液、0.3g/mL尿素溶液进行相关实验（时间1表示开始用四种溶液分别处理洋葱表皮；时间2表示开始用清水处理洋葱表皮），测得该细胞原生质体体积变化，图中代表尿素溶液处理结果的是（）A.aB.bC.cD.dB渗透作用原理的应用4.鉴别不同种类的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）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、液泡膜和两层膜之间的细胞质组成）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

小

结

第4章细胞的物质输入和输出

第1节被动运输

背书清单1.概念:水分子(或其他溶剂分子)通过

的扩散,称为渗透作用。2.方向:水分子从水的相对含量

的一侧向相对含量

的一侧渗透3.动物细胞的吸水和失水动物细胞的细胞膜相当于4.植物细胞的吸水和失水(1)成熟植物细胞的结构细胞壁：全透性,

比较小.原生质层由

、

和

构成.半透膜高低半透膜原生质层伸缩性

。

（内有细胞液）具有一定浓度。伸缩性细胞膜细胞质液泡膜较大液泡过程条件吸水外界溶液的浓度

细胞质的浓度失水外界溶液的浓度

细胞质的浓度平衡外界溶液的浓度

细胞质的浓度小于大于等于(4)植物细胞发生质壁分离与复原的原因内因：a.成熟的植物细胞的原生质层是b.原生质层比细胞壁的伸缩性大

外因：当外界溶液浓度

细胞液浓度，细胞

，原生质层与细胞壁

开来，发生质壁分离。大于失水分离当外界溶液浓度

细胞液浓度细胞

，与细胞壁分离的原生质层慢慢恢复原来的状态，质壁分离

。小于吸水复原选择透过性膜（5）观察质壁分离和复原，对材料的要求:

活细胞，有细胞壁,细胞有大液泡。(2)植物细胞内的液体环境主要是指

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。(3)成熟植物细胞吸水和失水的方式植物细胞的

相当于一层半透膜,植物细胞也是通过

吸水和失水的。液泡原生质层原生质层任务一:分析实验过程及植物细胞在不同溶液中的吸水和失水，说明植物细胞是个渗透系统1.如图是将紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞先放到质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中(甲)，再放到清水中(乙)的实验过程的图解，请分析回答下列问题:(1)该细胞的原生质层包括图中的哪些部分(请用图中数字回答)?(2)甲过程中，进入①和④的物质分别是什么液体?(3)甲过程中，⑤的颜色如何变化?其吸水能力又如何变化?(4)有位同学错取了质量浓度为3g/mL的蔗糖溶液，发现做完甲过程后，再做乙过程没有观察到相关现象，分析原因可能是什么?(5)实验中共涉及三次显微镜观察，其中第一次观察的目的是什么?②③④细胞壁是全透性的，进入①的是蔗糖溶液，而进入④细胞质的只有水。颜色逐渐变深;吸水能力逐渐增强。蔗糖溶液浓度太高，细胞过度失水而死亡，不能再发生质壁分离复原。观察正常洋葱鳞片叶外表皮细胞的状态，以便与处理后的细胞状态形成对照2.将成熟的植物细胞依次浸于蒸馏水、物质的量浓度为0.3mol/L的蔗糖溶液和0.5mol/L的尿素溶液中，原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积随时间的变化如图，请分析回答有关问题。(1)曲线A、B、C分别表示植物细胞在哪类溶液中的变化曲线?(2)请分析各曲线变化的原因。浓度为0.5mol/L的尿素溶液,曲线C对应物质的量浓度为0.3mol/L的蔗糖溶液。曲线A对应蒸馏水，曲线B对应物质的量A曲线：细胞在蒸馏水中吸水略膨胀，但是由于细胞壁的存在，原生质体的体积不能无限膨胀。B曲线：细胞在0.5mol/L的尿素溶液中先因渗透失水而发生质壁分离，后由于尿素能进细胞，使得质壁分离后的细胞因吸水而自动复原。C曲线：蔗糖不能进入细胞，因此细胞在0.3mol/L的蔗糖溶液中质壁分离后不能发生自动复原。任务二:完成下列能力训练1.如图1为光学显微镜下观察到的某植物细胞质壁分离的实验结果图，图2为质壁分离及其复原实验流程图。下列说法正确的是(）A.图1细胞若继续发生质壁分离，则该细胞的吸水能力减弱B.图1所示结果只能在图2中C处观察到C.增大蔗糖溶液的浓度会使第二次观察(D)和第三次观察(F)实验效果更明显D.该实验用显微镜主要观察原生质层的位置、液泡的颜色和大小等适当增大蔗糖溶液的浓度，使蔗糖溶与细胞液的浓度差变大，质壁分离的速度加快，但如果蔗糖溶液浓度过高，会导致细胞因失水过多而死亡，不会发生质壁分离复原现象，C错误。增强也可能处于质壁分离复原过程中，因此可能在图2的C处或E处观察到可能处于质壁分离过程中或者平衡状态D2.用物质的量浓度为2molL-1的乙二醇溶液和同物质的量浓度的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，观察细胞的质壁分离现象，得到其原生质体(植物细胞除去细胞壁后余的部分)体积变化情况，如图所示。下列相关叙述正确的是(A.在蔗糖溶液中，植物细胞体积明显逐渐减小B.在d