4.1被动运输(第一课时)课件高一上学期生物人教版（2019）必修1

第4章细胞的物质输入和输出第1节被动运输（第一课时）学习目标1.掌握渗透作用的原理和条件（重点）2.探究植物细胞的吸水和失水（重难点）一、渗透作用这是因为红墨水分子在水中不断运动的结果，这种现象称为扩散。扩散作用：物质（包括气体、固体、液体）从高浓度处向低浓度处运动，直到均匀分布的现象。1.概念：水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散的过程。渗透作用：

渗透装置：半透膜：小分子能通过，大分子不能通过的多孔性薄膜。物质能否通过与孔径大小有关。玻璃纸

蛋壳膜

鱼鳔小积累半透膜和选择透过性膜含水量高－－低浓度溶液－－渗透压低含水量低－－高浓度溶液－－渗透压高

2.渗透方向：水分子从水的相对含量___________________向相对含量低的一侧渗透高的一侧

渗透装置：物质的量浓度质量浓度单位体积溶质微粒数目的多少单位体积溶质微粒质量的多少渗透压溶液中的溶质微粒对水的吸引力，与溶液的物质的量浓度成正比。S1物质的量浓度大于S2物质的量浓度，S1的微粒数量大于S2的微粒数量蔗糖溶液葡萄糖溶液问题探讨

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，会出现如右图所示现象。

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。1.漏斗管内的液面为什么会升高？两溶液的水分子双向运动，但由于蔗糖溶液渗透压越大，对水的吸引力越强2.如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？蔗糖溶液清水蔗糖溶液对清水的渗透压（F1)水柱产生的静水压（F2)随着液面上升，水柱产生的静水压F2逐渐增大，当F2=F1时,该渗透系统（即该装置）达到渗透平衡，此时半透膜两侧水分子交换速率相等，液面不再升高。问题探讨3.渗透装置中，当漏斗内溶液不再上升时，半透膜两侧的溶液浓度相同吗？

不同。渗透作用达到平衡时，水分子通过半透膜的双向扩散速率相等，漏斗内蔗糖溶液的浓度仍高于烧杯中清水的浓度。

清水蔗糖溶液问题探讨纱布的间隙很大，蔗糖分子可以通过漏斗管内液面不会升高。原因是纱布是全透性的，水分子和蔗糖分子都能通过。4.如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？

渗透作用条件一：半透膜问题探讨5.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？

水分子通过半透膜扩散，蔗糖分子不行单位时间进出半透膜水分子量相同，故漏斗管液面不变。渗透作用条件二：浓度差问题探讨方法便笺溶质不能通过半透膜的渗透装置分析1.（经典题，2分）如图为渗透作用实验装置，其中半透膜只允许水分子和单糖分子通过。向a侧加入质量分数为5%的蔗糖溶液，向b侧加入质量分数为5%的葡萄糖溶液，初始状态如图所示，则刚开始的短时间内和最终的液面高低分别为（）A.a高于b，a高于bB.a高于b，a低于bC.a低于b，a高于bD.a低于b，a低于bC方法便笺溶质能通过半透膜的渗透装置分析方法便笺溶质能通过半透膜的渗透装置分析方法便笺渗透装置的变式分析方法便笺渗透装置的变式分析A．漏斗中液面开始时先上升，加酶后即下降B．漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后下降，最后保持内外液面基本相平C．加酶前后，在烧杯中都可以检测出蔗糖D．加酶后，可以在烧杯中检测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶2.（2023汇编，2分）某同学设计的渗透作用实验的装置如图所示（开始时状态），烧杯中盛放有蒸馏水，图中猪膀胱膜只允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一段时间后再加入微量蔗糖酶。下列有关该实验的描述正确的是（）B二、动物细胞的吸水和失水

低渗溶液

高渗溶液

等渗溶液

清水10%NaCl溶液0.9%NaCl溶液①细胞质浓度

>

外界溶液溶质的浓度

，细胞吸水膨胀。②细胞质浓度<

外界溶液溶质的浓度，细胞失水皱缩。③细胞质浓度=外界溶液溶质的浓度，细胞形态不变。动物细胞与外界溶液构成一个渗透系统。原理①半透膜②浓度差细胞膜细胞质与外界溶液具有浓度差

医用生理盐水浓度为0.9%，其渗透压与人体细胞外液的渗透压相当，可以使人体细胞保持正常的形态和功能。二、植物细胞的吸水和失水糖拌西红柿盐拌萝卜植物吸水和失水与动物的一样吗？不一样，植物最外面是细胞壁，吸水不会涨破12345细胞液液泡膜细胞质细胞膜细胞壁：全透性，伸缩性小：原生质层清水?类比学习原生质层：包括细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质，伸缩性大，具有选择透过性议展评水分进出细胞是通过渗透作用吗？原生质层是否相当于一层半透膜？原生质层相当于一层半透膜提出问题作出假设实验设计实验过程实验结论表达与交流①如果假设是正确的，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

。所以可以通过液泡体积的大小变化反映水分进出细胞的情况。失水缩小吸水增大探究植物细胞的吸水和失水1.a.下列细胞中能发生质壁分离的是

。A.大蒜根尖分生区细胞B.人的口腔上皮细胞C.菠菜叶肉细胞D.蛙的红细胞E.洋葱鳞片叶外表皮细胞F.洋葱鳞片叶内表皮细胞b.若该细胞代表紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，则有色区域在___(用图中数字表示)；若是黑藻叶肉细胞，则有色区域在

(用图中数字表示)；若是洋葱鳞片叶内表皮细胞做实验材料，为使实验结果方便观察，外界溶液中滴加了红墨水，则有色区域在

(用图中数字表示)。CEF7561.实验材料的选择可以使用具有较多叶绿体的材料，如黑藻（绿到发黑），

通过观察叶绿体分布情况判断是否发生质壁分离现象2.实验步骤①该实验过程共观察了3次，制作临时装片后观察，滴加蔗糖溶液后观察，再次滴加清水后观察。将结果记录在下表中。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现象试剂中央液泡变化原生质层位置变化细胞大小蔗糖溶液脱离细胞壁清水逐渐恢复原来大小恢复原位基本不变基本不变变小3.实验结果分析②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？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。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3.实验结果分析③紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞在质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中，一段时间后，该细胞的颜色如何变化？其吸水能力又如何变化？颜色逐渐变深。吸水能力逐渐增强。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3.实验结果分析有位同学错取了质量浓度为3g/mL的蔗糖溶液，发现细胞发生了质壁分离，给临时装片滴加清水并引流后几乎没有观察到质壁分离复原现象，分析原因可能是什么？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。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3.实验结果分析植物细胞发生质壁分离与复原的原因：内因：外因：原生质层相当于一层半透膜

原生质层的伸缩性>细胞壁的伸缩性外界溶液浓度>细胞液浓度(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。4.实验结论小积累质壁分离和复原实验的拓展应用小积累质壁分离和复原实验的拓展应用小积累质壁分离和复原实验的拓展应用若用适宜浓度的KNO3溶液进行实验，结果发现质壁分离后，没有滴加清水，自动出现了质壁分离复原现象。原因是：开始外界溶液浓度较大，细胞发生质壁分离；细胞主动吸收K+和NO3-后，随着细胞液浓度增大，细胞吸水，发生质壁分离自动复原。细胞会主动或被动吸收外界溶液的溶质。小积累1.在一定浓度（溶质不能透过半透膜）的溶液中只会发生质壁分离现象，不能发生自动复原现象。2.在一定浓度（溶质可透过半透膜）的溶液中（如硝酸钾、甘油、

尿素、乙二醇等）可发生质壁分离，并能自动复原，因为K+、

NO3-、尿素、乙二醇等可转运到细胞内，使细胞液浓度升高，细胞渗透吸水而发生自动复原。只有用清水或低渗溶液处理，方可复原。小积累1.(2022·全国甲卷)植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞，分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中，当水分交换达到平衡时观察到：①细胞a未发生变化；②细胞b体积增大；③细胞c发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换，下列关于这一实验的叙述，不合理的是(

)A.水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度B.水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞cC.水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度D.水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度C水分交换达到平衡时，细胞c的外界溶液