人教版(2019)高中生物必修一 4.1被动运输(课件共34张PPT)

(共34张PPT)
细胞的物质输入和输出 o 第1节被动运输
o 1 、结合渗透作用装置，掌握渗透作用的条件(生命观念)
0 2、结合图示，理解动物细胞吸水和失水的原理(科学思维)
0 3、通过探究“植物细胞的吸水和失水”实验理解原理(科学探究 )
04、 掌握被动运输的类型、特点和实例(科学思维)
长颈漏斗
清水
玻璃纸
烧杯
开始液面
蔗糖溶液
大分子不能通过
半 透 膜：是可以让小分子物质通过而大分子物 质不能通过的一类薄膜的总称。
(如： 膀胱膜，玻璃纸，卵壳膜)
渗透系统装置
讨论：
1.漏斗管内的液面为什么会升高 如果漏斗管足够长，管内的液体会 无限升高吗 为什么
因为水分子能透过半透膜而蔗糖分子不能。烧杯中清水的水分子含量比
蔗糖溶液中的水分子含量高，水透过半透膜进入漏斗内的速度比从漏斗中 出来的速度快。
玻璃纸(半透膜)的两侧由于存在浓度差，水分子就有由密度高的一侧向
低的一侧渗透的趋势或者说压力，而漏斗内的液面不断升高，与清水的液 面会产生一个压力，会使水分子从蔗糖溶液压向清水侧，这个压力随着液 面不断升高而不断增大，压向清水侧的水分子会越来越多，会逐渐与因为 密度差而渗透到漏斗的水分子的量保持平衡，这时，半透膜两侧水子进出
达到动态平衡(渗透平衡), 漏斗的液面不会再变化。
2.如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗
3.若内外都是清水或都是同样的蔗糖溶液，液面还会升高吗
不会，因纱布的孔隙很大，水和蔗糖分子都能通过且两者速率
不会，因为水进出的速率相等。
相等。
清水
清水
蔗糖
蔗糖
半透
膜
纱布
得出结论： 渗透作用
1、 渗透作用的概念
是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜，从相对浓度高的地方向相对
浓度低的地方扩散的现象。
渗透是特指水或其他溶剂分子通过半透膜的扩散
2、 渗透作用发生的条件
(1)半透膜
(2)膜两层有浓度差
3、 渗透作用的原理
(1)当溶液浓度A>B时，单位时间内，水通过半透膜由B到A的的
分子数多于由A到B的分子数。
(2)当溶液浓度A分子数多于由B到A的分子数。
(3)当溶液浓度A=B时，水分子的移动处于动态平衡状态
水分子透过半透膜，水分子相对含量高 →相对含量低
溶液：低浓度→高浓度
浓度越高越吸水，反之失水。 “水往高处流”
(水分进出是顺相对浓度梯度的)
如果将装置中的 漏斗换成动物细 胞会发生什么现 象
提出问题：细胞膜相当于一层半透膜吗
清水
细胞内溶液
细胞膜
分析结果、得出结论：
红细胞的细胞膜相当于一层半透膜
其他动物细胞的吸水或失水与红细胞相似
细胞质
外界溶液
细胞膜
蔗糖溶液
清水
半透膜
相当于
浓度差
β、绡缴腾熔镰的浓度低射有梅物胞透邃给胸膜吸2
水进玻向——顺相对含量的梯度进出动物细胞的
像 酸 架 馨料 中
外界溶液浓度
小于
细胞质浓度
细胞吸水膨胀
外界溶液浓度
大于
细胞质浓度
细脆失水被缩
外界溶液浓度
等于
细胞质浓度
保持原状态
低浓度溶液
高浓度溶液
生理盐水
换成植物细胞后现象是否也一样
植物细胞内的液体环境主要是指液泡中的细胞液
三 . 植 物 细 胞 的 吸 水 与 失 水
提出问题
作出假设
设计实验
实施实验
分析结果 得出结论
细胞壁(全透性) 细胞膜
液泡膜
细胞质
1.植物细胞中什么结构相当于半透膜
提出问题
作出假设
设计实验
实施实验
分析结果
得出结论
原生质层相当于一层半透膜
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；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变小，细胞皱缩；
在清水中植物细胞的中央液泡会变大，细胞膨胀。
提出问题
作出假设
设计实验
实施实验
分析结果 得出结论
设计 方案
预期 结 果
材料用具：紫色洋葱鳞片叶、质量分数为0.3g/mL的蔗糖溶液、
清水、刀片、镊子、显微镜等。
分析结果 得出结论
实施实验
作出假设
设计实验
提出问题
外表皮细胞
内表皮细胞
5、显微观察：
6 、滴0.3 g/mL蔗糖溶液观察现象
实施实验
分析结果 得出结论
设计实验
提出问题
作出假设
3、 平 展 4、 盖 盖 玻 片
7、 滴清水再观察现象
1、 滴 清 水
2、 取 材
① 制 片
② 观 察
开始 这四
外界溶液浓度>细胞液的浓度，细胞失水
质壁分离
开始 返回
外界溶液浓度<细胞液的浓度，细胞吸水
质壁分离的复原
分析结果
得出结论
作出假设
实施实验
提出问题
设计实验
浓度比细胞液 高的蔗糖溶液
浓度比细胞液 低的蔗糖溶液
中央液 泡大小 原生质层 的位量
细胞
大小
蔗 糖 溶液 变 小 原 生 质 层脱 离 细胞壁
基本
不 变
清 水 逐渐恢复 原来大小 原 生 质 层恢 复 原来位置
基 本
不 变
验 论比 原生质层相当于半透膜
思 考 1、你知道这里的“质”与“壁”分别指什么吗
“质”指原生质层，“壁”指细胞壁
2、 植物细胞发生质壁分离的内在因素和外在因素 是什么
外在因素：外界溶液浓度大于细胞液浓度。
内在因素：由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不 断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分开，从而发生质 壁分离。
3、 在质壁分离及复原的过程中，细胞液浓度的变化
趋势如何 质壁分离 细胞液浓度变大
复原——细胞液浓度变小
1.在质壁分离和复原的实验中，如果没有细胞壁，
结果会有什么不同吗
不会发生质壁分离现象，只发生渗透作用的吸水或失水。
思 考与讨论
0 要观察细胞发生质壁分离和复原，对
材料有哪些要求
有细胞壁(植物细胞);
有中央液泡(颜色为深色);
活细胞(原生质层相当于半透膜)
注：能发生质壁分离的细胞：成熟的植物细胞。
干种子的细胞、根尖分生区等处在发育过程的植物 细胞以及动物细胞不能发生质壁分离。
● 你觉得植物细胞会过多吸水涨破吗
总结
质壁分离可以说明以下问题：
(1)判断细胞的死活；
(2)测定细胞液的浓度范围；
(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度；
(4)比较未知溶液浓度的大小；
(5)验证原生质层和细胞壁伸缩性的大小。
发生质壁分离和复原(活细胞)
待测细胞+蔗糖溶液---
不发生质壁分离(死细胞)
细胞液浓度范围=未发生质壁分离和刚刚发生质 壁分离的外界溶液的浓度范围。
待测细胞+一系列浓度梯度的蔗糖溶液——
(2)测定细胞液的浓度范围
(1)判断细胞的死活；
总结
质壁分离可以说明以下问题：
(1)判断细胞的死活；
(2)测定细胞液的浓度范围；
(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度；
(4)比较未知溶液浓度的大小；
(5)验证原生质层和细胞壁伸缩性的大小。
讨论
将洋葱鳞片叶表皮细胞分别放入一 定浓度的蔗糖溶液和硝酸钾溶液中，二 者均发生了质壁分离，过一段时间后观 察发现，放入硝酸钾溶液中的细胞则自 动发生了质壁分离复原，而放入蔗糖溶 液中的细胞无此现象，请解释。
半透膜两侧具有浓度差
[细胞质]>[外界溶液]时吸水
动物细胞的吸水和失水
[细胞质]<[外界溶液]时吸水
大液泡
原生质层
[细胞液]>[外界溶液]吸水
吸水与失水的特点
其他实例： 选择透过性膜
小结
渗透作用发生的条件
结构特点
成熟植物细胞的
吸水与失水
物质跨膜运输的实例
[细胞液]<[外界溶液]失水
具有半透膜
1.a、b、c是三个相邻的细胞，已知a细胞液浓
度> b细胞液浓度> c细胞液浓度，如图所示，
能正确表示水分在三者之间关系的是 ( C )
d
n b-
D
a
b
B
b-
A
b
C
2.田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称“烧 苗”。其原因是 ( B )
A.根细胞从土壤中吸收的养分过多
B.根细胞不能从土壤中吸水
C.根系不能将水向上运输
D.根系被肥料分解释放的热能烧毁
3.利用高浓度盐水 (NaCl 溶液)杀菌防腐的原理是( D )
A.盐水中的CI-有杀菌防腐的作用
B.盐水中的Na+ 不利于细菌的生活
C.盐水是中性的，不适于细菌的生活
D.由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡
3、 田 间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称“烧苗”。其原
因 是 ( ) B
A、 根细胞从土壤中吸收的养分过多
B、根细胞不能从土壤中吸水
C、根系不能将水向上运输
D、根系被肥料分解释放的热能烧毁