2022-2023学年高一上学期生物人教版（2019）必修1-4.1被动运输（第一课时）课件（19张ppt）

(共19张PPT)
第四章 细胞的物质输入和输出
第1节 被动运输（第一课时）
导入
腌制过的黄瓜会变皱，还会出很多水
蔬菜货架喷雾保鲜-蔬菜硬挺
？
一、渗透现象及原理分析
Q1：烧杯中的水分子能否进入漏斗中？
Q2：漏斗内的蔗糖分子和水分子是否会进入烧杯？
半透膜：是一类可以让某些小分子物质通过而另一些大分子物质不能通过的多孔性薄膜。如玻璃纸。
Q3：漏斗管内的液面到底为什么会升高？
渗透作用：水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。
一、渗透现象及原理分析
Q4：如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？
不会，当管内的液面上升到一定高度之后，管中的水柱产生的重力将加快漏斗中水分向外扩散的速度；
当漏斗内渗透压=液柱的压力，最终达到平衡，液面将不再上升。
溶液渗透压：指溶液中溶质微粒对水的吸引力，大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。
一、渗透现象及原理分析
（1）如果用纱布或不透水的塑料布代替玻璃纸，漏斗管内的液面会升高吗？
（2）如果将烧杯中的清水换成与漏斗中等浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？
讨论
①具有半透膜
②半透膜两侧的溶液具有浓度差（物质的量浓度）
发生渗透作用的条件:
渗透作用 ≠ 扩散作用
渗透平衡的实质：在达到渗透平衡时，既不可看作没有水分子的移动，也不可看作膜两侧溶液浓度的最终相等，而是一种水分子进出的动态平衡状态。
二、水进出细胞的原理-动物细胞
将哺乳动物的红细胞放入不同浓度的氯化钠溶液中。一段时间后，红细胞将会发生以下的变化
清水中
（低渗溶液）
生理盐水
（等渗溶液）
浓盐水
（高渗溶液）
尝试解释：
为什么会发生这样的变化？
二、水进出细胞的原理-动物细胞
为什么以哺乳动物的成熟红细胞为实验材料？
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。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。
清水中
（低渗溶液）
生理盐水
（等渗溶液）
浓盐水
（高渗溶液）
二、水进出细胞的原理-动物细胞
外界溶液浓度：a
细胞质的浓度：b
aa＝b
a>b
吸水膨胀
失水皱缩
形态不变
动物细胞的细胞膜
相当于半透膜
①具有半透膜
②半透膜两侧的溶液具有浓度差
细胞质与外界溶液具有溶度差
二、水进出细胞的原理-动物细胞-联系生活
吃比较咸的食物，口腔和唇的粘膜有什么感觉？为什么？
干燥口渴。外界浓度高，口腔和唇粘膜失水
二、水进出细胞的原理-植物细胞
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
二、水进出细胞的原理-植物细胞
成熟植物细胞模式图
细胞壁
细胞膜
细胞液
细胞质
液泡膜
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。
二、水进出细胞的原理-植物细胞
成熟植物细胞模式图
细胞壁
细胞膜
细胞液
细胞质
液泡膜
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？
原生质层
植物细胞的原生质层相当于半透膜
①具有半透膜
②半透膜两侧的溶液具有浓度差
原生质层两侧细胞液与外界溶液具有溶度差
二、水进出细胞的原理-植物细胞-探究实验
原生质层相当于一层半透膜
如果假设正确，
当外界溶液的浓度高于细胞液的浓度时，细胞就会 ；
失水
（1）如何使细胞外溶液浓度升高或降低？
将植物细胞先浸润在较高浓度（不能过高）的蔗糖溶液中；再将细胞浸润在清水中。
（2）如何观察细胞变化？
制作临时装片用显微镜观察细胞。
能否把整个原生质层看作是一层半透膜呢？
当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时，细胞就会 ；
吸水
1、提出问题：
2、作出假设：
3、预测实验现象：
4、设计实验：
二、水进出细胞的原理-植物细胞-探究实验
（2）外界溶液浓度及种类
①外界溶液浓度过高，植物细胞发生质壁分离后，因失水过多而死亡，不再发生质壁分离复原现象 。
②外界溶液溶质如果是KN03、甘油、尿素、乙二醇等，溶质可以透过生物膜，则发生质壁分离后，还会发生自动复原现象 。
③盐酸、酒精、醋酸等溶液由于能杀死细胞，不适合做该实验的材料 。
质壁分离及复原实验中实验材料的选择：
（1）细胞类型要求：①活细胞；②有细胞壁；③有大液泡 。
二、水进出细胞的原理-植物细胞-探究实验
5、实施实验：
再次滴加清水溶液后观察
c
二、水进出细胞的原理-植物细胞-探究实验
你观察到了什么现象呢？细胞壁内侧的溶液是什么？
第一次观察
a
滴加蔗糖溶液后观察
b
仅凭图c能否判断细胞细胞正在发生质壁分离？
质壁分离以及复原，稀释后的蔗糖溶液
不能，也可能正在发生质壁分离的复原
二、水进出细胞的原理-植物细胞-探究实验
正常状态
高浓度状态
低浓度状态
图像
液泡大小变化
原生质层位置
正常大小
原生质层紧贴细胞壁
逐渐变小
原生质层逐渐脱离
细胞壁
逐渐变大，
恢复原来大小
原生质层逐渐贴近
细胞壁
6、分析结果：
二、水进出细胞的原理-植物细胞-探究实验
质壁分离的内因和外因：
（1）内因：原生质层具有选择透过性
原生质层的伸缩性 > 细胞壁的伸缩性
（2）外因：外界溶液浓度 > 细胞液浓度
结论：
(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。
6、分析结果：
成熟植物细胞模式图
二、水进出细胞的原理-植物细胞-联系生活
分析盐碱地不利于植物生长的原因。为什么有些植物耐盐碱？
盐碱地
耐盐碱植物-刺槐