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

新课导入第4章

细胞的物质输入和输出学习目标1.说出渗透作用的概念，以及判断渗透方向。（重点）2.通过比较外界浓度和细胞浓度，能判断出细胞吸水和失水。（重点）3.阐述原生质层、质壁分离及质壁分离复原的概念，说出质壁分离发生的外因和内因。（难点）第1节

被动运输第4章

细胞的物质输入和输出（第1课时）（3min）阅读课本第62页，思考以下问题并找出答案：自主学习11.思考和讨论：第62页问题探讨的3个讨论题。2.什么是渗透作用？其发生的条件和渗透的方向是？情

境1

将一滴红墨水滴入一杯清水中，清水很快就变成了红色，这是溶质分子在水中

的结果。生活中的现象水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散，称为渗透作用。（分子）

多→少扩散宏观微观问题探讨——实验：渗透作用半透膜：一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的多孔薄膜的总称1、漏斗管内液面为什么会升高？如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？2、用纱布代替玻璃纸，漏斗管内液面还会升高吗？3、如果烧杯内是同样浓度的蔗糖水，液面会升高吗？因纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由透过，因而液面不会升高。渗透作用发生的条件之一：半透膜渗透作用发生的条件之二：半透膜两侧有浓度差问题探讨——实验：渗透作用单位时间内水分子数：渗入玻璃纸＞渗出玻璃纸。不会。漏斗内的液面上升时会产生静水压。不会，单位时间内水分子数：渗入＝渗出，故液面保持不变。1.概念:2.条件:①具有半透膜②半透膜两侧溶液存在浓度差3.结果：溶液浓度高渗透压高溶液浓度低渗透压低含水量低含水量高4.渗透作用中水的运输方向水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散水分子通过半透膜进行双向扩散，直到进出速率达到动态平衡

渗透压：溶质微粒对水的吸引力半透膜清水蔗糖溶液【探索新知1】一、渗透作用【例1】右图所示是渗透装置示意图,关于在长颈漏斗管内液面上升过程中的有关叙述,正确的是(

)A.水分子只能通过半透膜从烧杯进入漏斗进行单向移动B.液面上升的速率先逐渐加快，然后减慢，最终液面维持稳定C.当半透膜两侧水分子进出速率相等时,两侧溶液浓度相等D.半透膜两侧溶液的浓度差越大,上升的高度越高D【母题延伸】若将图中的蔗糖溶液改为溶质能通过半透膜的葡萄糖溶液，渗透平衡时液面如何变化？

半透膜两侧溶液的浓度大小如何？液面相平相同对点训练对点训练对点训练对点训练对点训练对点练习当液面不再上升时，液面高的一侧其浓度也较高！1.水分子的运动规律(1)半透膜两侧的水分子进行双向运动，液面变化是由水分子双向运动差异所导致的。(2)当液面高度不再变化时，水分子仍进出半透膜，但进出达到平衡。2.渗透平衡≠浓度相等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。【探索新知1】一、渗透作用情

境2感悟生活长时间侧含棒棒糖，或长时间嗑咸瓜子，有什么感觉？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呢？如果将漏斗换成细胞发生渗透作用吗？【探索新知2】二、水进出细胞的原理2．水的进出方向——顺相对含量的梯度进出细胞。1．动物细胞的细胞膜相当于半透膜。低渗：细胞吸水膨胀高渗：细胞失水皱缩等渗：细胞保持原状外界溶液浓度<细胞质浓度外界溶液浓度>细胞质浓度外界溶液浓度=细胞质浓度1、水进出动物细胞【探索新知2】二、水进出细胞的原理思考.讨论水进出哺乳动物红细胞的原理1.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？2.红细胞的细胞膜是否相当于一层半透膜？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？4.红细胞吸水或失水取决于什么条件？5.想一想临床上输液为什么要用生理盐水？是（是“相当于”，不是“等同”）红细胞中的血红蛋白是大分子有机物，不能透过细胞膜，它蔗糖分子。不一定。因为红细胞吸水后细胞内液浓度会下降，可能与外界溶液的浓度达到平衡，此时，红细胞将不再吸水。红细胞内外溶液的浓度差，一般浓度差越大，细胞吸水或失水越多。与血浆浓度基本一致，防止血细胞因过度吸水或失水而出现形态和功能上的异常。

将人类的红血球置于不同浓度蔗糖液中，浸泡半小时之后的结果如图。依照血球外形的变化判断蔗糖液的浓度，由高到低排列，正确的是（）A．甲＞乙＞丙＞丁B．丁＞甲＞乙＞丙C．丙＞丁＞甲＞乙D．丙＞乙＞丁＞甲对点练习D甲

乙丙

丁吸水涨破吸水膨胀失水皱缩水进出动态平衡

思考：给患者输液时，医生一般会将药物溶解在生理盐水或质量分数为5%的葡萄糖溶液中，这是为什么？

这两种溶液都是血浆的等渗溶液，其目的是维持细胞的正常形态和生命活动。与生活联系1

输液时所用的生理盐水（4min）自主学习2阅读课本第63-65页，思考以下问题并找出答案：1.成熟的植物细胞的原生质层由哪几个部分构成？2.成熟的植物细胞哪部分相当于半透膜？3.明确“探究植物细胞的吸水和失水”实验中的方法步骤。4.什么是质壁分离现象？什么时候会发生质壁分离复原？尝试描述他们的现象（如：液泡大小，颜色深浅等）。情

境3缺水的玫瑰放入清水中不久后会变得坚挺这说明什么？植物细胞也能发生吸水和失水现象，吸水或失水同样与外界溶液的浓度有关！联系生活看视频水又是怎样进出植物细胞的呢？用蔗糖拌萝卜时，会出现什么现象？【探索新知2】二、水进出细胞的原理【任务③】请说出植物细胞和动物细胞在结构上的主要区别：细胞壁是

的，即

的物质可以自由地通过细胞壁，细胞壁的作用主要是支持和保护细胞。细胞壁的

较小！成熟的植物细胞由于中央大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

。▲成熟植物细胞模式简图全透性水分子和水溶性伸缩性水进出植物细胞，主要是指

。液泡里面的细胞液细胞壁细胞液细胞膜细胞质液泡膜原生质层

水经过原生质层进出液泡细胞膜细胞质液泡膜原生质层【探索新知2】二、水进出细胞的原理【任务④】根据课本，分析水进出植物细胞的情况：

当人为用溶液处理植物细胞，使植物细胞原生质层内外具备浓度差而发生吸水或失水时：水进出植物细胞，是指水经过原生质层进出液泡。用实验来证明！水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？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

反映水分进出细胞的情况。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，水分通过渗透作用进出植物细胞。提出问题作出假设实验设计思路进行实验，记录结果分析结果，得出结论表达和交流失水缩小吸水增大探究植物细胞的吸水和失水探究·实践液泡体积的大小变化2.如何使细胞外溶液的浓度升高或降低？3.如何看到细胞，需要借助到什么材料和用具？4.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。探究植物细胞的吸水和失水提出问题作出假设实验设计思路进行实验，记录结果分析结果，得出结论表达和交流实验思路：

将植物细胞分别浸润在较高浓度的蔗糖溶液和清水中，用显微镜观察液泡、原生质层、细胞大小的变化。进行实验探究植物细胞的吸水和失水(一)选择材料下列材料中能用于本次实验的是

。A.大蒜根尖分生区细胞B.人的口腔上皮细胞C.菠菜或黑藻叶肉细胞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CEF材料要有大液泡！进行实验探究植物细胞的吸水和失水(二)方法步骤记录结果探究植物细胞的吸水和失水(三)过程和结果的分析1.实验过程共显微观察了

次，其中第一次观察的目的是什么？形成对照试剂现象中央液泡大小和颜色原生质层的位置细胞大小蔗糖溶液清水逐渐变小，颜色逐渐变深逐渐变大，颜色逐渐变浅与细胞壁逐渐分离逐渐恢复到原来的状态基本不变基本不变3第一次观察

第二次观察

第三次观察2.第二次观察：细胞在质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中，一段时间后，该细胞发生了

的现象，细胞的吸水能力如何变化：

。逐渐增强分析结果(三)过程和结果的分析0.3g/ml蔗糖溶液下看到的细胞质壁分离3.第三次观察:清水处理后，看到

现象。

质壁分离的复原清水处理植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。实验小结与结论探究植物细胞的吸水和失水5.你的结论是：4.植物细胞发生质壁分离与复原的原因：内因：

。外因：原生质层比细胞壁的伸缩性大！当

时，发生质壁分离；当

时，发生质壁分离的复原；清水处理0.3g/ml蔗糖溶液处理细胞液浓度<外界溶液浓度细胞液浓度>外界溶液浓度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判断成熟植物细胞的生物活性1测定细胞液浓度范围2探究植物细胞的吸水和失水及质壁分离在探究实验中的应用3比较不同植物细胞的细胞液浓度大小比较未知浓度溶液的浓度大小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。同一植物的相同成熟细胞未知浓度的溶液镜检发生质壁分离所需时间越短，未知溶液的浓度越大，反之则未知溶液的浓度越小4探究植物细胞的吸水和失水及质壁分离在探究实验中的应用5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）KNO3溶液探究植物细胞的吸水和失水及质壁分离在探究实验中的应用对点练习2.下列关于植物细胞的吸水和失水实验的叙述,正确的是（

）A.紫色洋葱根尖分生区细胞可以作为实验材料B.质壁分离指的是细胞壁与细胞质的分离C.该实验可用于探究植物细胞细胞液的浓度大小D.植物细胞吸水能力与质壁分离程度呈负相关E.在低浓度的外界溶液中，细胞因吸水会涨破C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。（由于存在细胞壁的保护，植物细胞不会涨破）原生质层3.用浓度为2mol·L-1乙二醇溶液和2mol·L-1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(去除细胞壁的植物细胞)体积变化如下图所示。回答问题(1)原生质体体积A→B段的变化说明：在该段时间内水从原生质体

，细胞液的浓度

。(2)在1min后，处于2mol·L-1蔗糖溶液中细胞的细胞液的浓度将

，此时，在细胞壁与原生质层之间充满了

。要使该细胞快速复原，应将其置于

中。对点练习由于细胞壁具有全透性，不会阻碍蔗糖分子的进入。渗出增大缓慢增大后趋于稳定蔗糖溶液清水3.用浓度为2mol·L-1乙二醇溶液和2mol·L-1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(去