4.1.2 探究植物细胞的吸水和失水实验与被动运输（第二课时）(共22张PPT1个视频)-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

(共22张PPT)
第1节第2课时 探究植物细胞的吸水和失水实验与被动运输
一、实验探究植物细胞的吸水与失水
探究植物细胞的吸水和失水
提出问题
作出假设
设计实验
水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？原生质层是不是相当于一层半透膜？
原生质层相当于一层半透膜
设计方案：将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察其大小的变化；再将细胞浸润在清水中，观察其大小的变化。
（设计方案、预期结果…）
预期由于原生质层相当于一层半透膜，因此在蔗糖溶液中，植物细胞的中央液泡会_____ ，细胞_______；在清水中植物细胞的液泡又会______，细胞_____。
缩小
皱缩
变大
膨胀
探究植物细胞的吸水和失水
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
一、实验探究植物细胞的吸水与失水
紫色洋葱鳞片叶、0.3g/mL的蔗糖溶液、清水。
材料
器具
显微镜、镊子、吸水纸。
进行实验
一、实验探究植物细胞的吸水与失水
引流法
盖上盖玻片制成临时装片
1
滴清水
撕取洋葱鳞片叶外表皮
低倍镜观察
低倍镜观察
在盖玻片一侧滴0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸引流
在盖玻片的一侧滴加清水，在另一侧用吸水纸引流
8
低倍镜观察
2
3
4
5
6
7
实验方法步骤
一、实验探究植物细胞的吸水与失水
液泡大小 原生质层的位置 细胞大小 吸水能力
蔗糖溶液
清水
变小
变大
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
①在清水中：
细胞的正常形态
③在清水中：
质壁分离复原
②高浓度蔗糖溶液中：质壁分离
自身对照
外界溶液
变强
变弱
实验结果
自身对照
一、实验探究植物细胞的吸水与失水
②原生质层比细胞壁的伸缩性____。
细胞壁（全透性）
细胞膜
细胞质
液泡膜
细胞液
（一定浓度）
原生质层
S1溶液
S2溶液
半透膜
①成熟植物细胞的原生质层相当于一层__________。
细胞液与外界环境具有一定的浓度差，能渗透吸水和失水。
内因
外因
半透膜
大
实验原理
一、实验探究植物细胞的吸水与失水
探究植物细胞的吸水和失水
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
实验结论
表达与交流
进一步探究
植物细胞通过渗透作用吸水；原生质层相当于一层半透膜。
一、实验探究植物细胞的吸水与失水
如果滴加的是高浓度的KNO3溶液(KNO3可被细胞吸收），会发生什么样的现象？
原因是：外界溶液浓度较大，细胞发生质壁分离；细胞会主动吸收K+、NO3- ，细胞液浓度逐渐增大，细胞开始吸水，发生质壁分离复原现象。
注：较高浓度的葡萄糖溶液，KNO3溶液，尿素溶液，甘油溶液也会出现质壁分离复原现象。
进一步探究
一、实验探究植物细胞的吸水与失水
质壁分离的例子
农作物施肥过多，造成“烧苗” 现象。
白菜剁碎加盐
一、实验探究植物细胞的吸水与失水
二、自由扩散和协助扩散
物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。
被动运输
（1）特点：①不消耗能量；②顺浓度梯度运输。
（2）运输动力：
来自细胞内外物质的浓度差（被动一词的由来）。
（3）种类：自由扩散和协助扩散。
（1）特点：顺浓度梯度（高→低）；不需要转运蛋白的协助；不需消耗能量。
二、自由扩散和协助扩散
自由扩散
物质通过简单的扩散进出细胞的方式，又称简单扩散。
脂溶性分子：甘油、苯、乙醇、脂质
气体分子（普遍较小）：CO2、O2
水
（3）速率影响因素：细胞内外浓度差，温度。
（2）例子：
二、自由扩散和协助扩散
（1）特点：
顺浓度梯度（高→低）；需要转运蛋白的协助；不需要能量。
（2）例子：
（3）速率影响因素：
细胞内外浓度差 温度；转运蛋白的种类和数量。
离子：K+，Na+
有机小分子：葡萄糖、氨基酸等
水
协助扩散
借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，也叫易化扩散。
二、自由扩散和协助扩散
载体蛋白 通道蛋白
转运特点
自身构象
是否与转运的分子结合
是否有特异性
实例
只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过
只容许与自身通道的直径和形状相适配，大小和电荷相适宜的分子或离子通过
改变
不改变
结合
不结合
具有
具有
葡萄糖进入红细胞
某些离子/水进出细胞
二、自由扩散和协助扩散
二、自由扩散和协助扩散
水分子
水通道蛋白
水分子很小，不带电荷但具有极性，尽管能够以自由扩散过膜，但是更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞。
钾离子通道蛋白
被动运输
自由扩散
协助扩散
磷脂双分子层
载体蛋白
膜转运蛋白
通道蛋白
水通道蛋白
渗透作用
水分进出细胞
质壁分离与复原
属于
原理是
会导致成熟
植物细胞
包括
穿过
借助
包括
如
课堂小结
随堂测试
1.以下可以发生渗透作用的是（ ）
A.煮熟的马铃薯条放入水中 B.把干种子放在清水中
C.烈日下菠菜叶子下垂 D.放在盐水中的萝卜变软
D
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（ ）
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,反而失水
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
B
随堂测试
3.利用高浓度盐水（NaCl溶液）杀菌防腐的原理是（ ）
A.盐水中的Cl－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
D
4.关于被动运输的说法，错误的是（　 ）
A.顺浓度梯度进行
B.一定需要转运蛋白
C.不需要消耗细胞内化学反应释放的能量
D.不能主动吸收物质
B
5.把体积与浓度(质量百分比浓度)分别相同的葡萄糖(甲)和蔗糖(乙)用半透膜(允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过)隔开(如右图),一段时间后液面情况是( )
A.甲高于乙　
B.先甲高于乙，后乙高于甲
C.乙高于甲
D.先甲低于乙，后乙低于甲
随堂测试
B
6.某同学设计的渗透装置实验如图所示(开始时状态)，烧杯中盛放有蒸馏水。图中猪膀胱膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液一段时间后再加入蔗糖酶(微量)。有关该实验描述正确的是（ ）
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.漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后保
持一定的液面差不变
D.加酶后在烧杯中可检测出的有机物仅有葡萄糖
B
随堂测试
本节内容结束