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(共21张PPT)

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第4章 细胞的物质输入和输出
第1节 水进出细胞的原理
本节聚焦:
什么是渗透现象？
水进出动物细胞的原理？
水进出植物细胞的原理？
扩散现象
分子从高浓度一侧向低浓度一侧运动的现象。
本实验中的“分子”指什么？
溶剂水能否扩散呢？
1
2
3
清水
玻璃纸(半透膜)
蔗糖溶液
S2
S1
一、渗透装置与渗透作用
漏斗内的液面为何会升高呢？
半透膜
蔗糖分子
水分子
1
2
3
清水
玻璃纸(半透膜)
蔗糖溶液
S2
S1
一、渗透装置与渗透作用
漏斗液面上升，说明
烧杯中的水分子通过半透膜进入漏斗中。
为何水分子进出不平衡？
水分子只从烧杯进入漏斗吗？
渗透作用
1、概念：
渗透是指水分子(或其它溶剂分子）通过半透膜的扩散。
2、方向：
水分子相对含量高 → 相对含量低
如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？
思考：
当管内的液面上升到一定高度之后，管中水柱产生的压力将加快漏斗中水分向外扩散的速度，最终达到平衡，液面将不再上升。
下图表示渗透作用装置图，其中半透膜为膀胱膜，甲、丙装置中A、B、a、b溶液浓度分别用MA、MB、Ma、Mb表示，乙、丁装置分别表示一段时间后甲、丙装置的状态，液面上升的高度分别为h1、h2。如果A、B、a、b均为蔗糖溶液，且MA>MB，Ma＝Mb>MA，则达到平衡后(　　)
A.h1>h2、Ma>Mb B.h1>h2、MaC.h1Mb
D
1.如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？
2.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？
不会, 因为纱布的孔隙很大, 蔗糖分子也可以自由透过。
漏斗管中的液面保持不变。半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内水分子数：渗入＝渗出，故液面不会升高。
讨论：
总结发生渗透作用的条件：
动物细胞能否发生水的渗透作用呢？
存在半透膜、浓度差
二、水进出动物细胞的原理
思考·讨论
1.红细胞有类似于半透膜的结构吗？如果有，请说明。
2.红细胞内的所有物质都能透过细胞膜吗？请举例。
3.血红蛋白相当于”问题探讨”所示装置中的什么物质？
外界溶液溶度<细胞质浓度
外界溶液溶度>细胞质浓度
动物细胞是一个渗透系统，水通过渗透作用进出细胞
4.当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？
不一定。如果外界溶液浓度不是很低，有可能细胞内液浓度下降后与外界溶液浓度达到平衡。
思考·总结
5.红细胞吸水或失水取决于什么条件？
红细胞内外溶液的浓度差
6.想一想临床上输液为什么要用生理盐水。
生理盐水的浓度与血浆的浓度基本一致
水又是怎样进出植物细胞的呢？
渗透作用：
水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散，称为渗透作用。
水进出细胞的原理
渗透压：溶液中溶质微粒对水的吸引力
物质的量浓度越大渗透压越大
溶质微粒数目越多，浓度越大，渗透压越大
清水泡过的青菜
盐腌制过的黄瓜
生活中我们会观察到：
盐腌制过的黄瓜皱皱巴巴，还会出很多水；
而用清水泡过的青菜却很硬挺，
这是为什么呢？
生活中的现象
植物细胞也是一个渗透系统！
这些现象都说明：
植物细胞与动物细胞一样，会发生吸水或者失水现象，吸水和失水同样和外界浓度有关
成熟的植物细胞模式图
液泡膜
细胞膜
细胞壁
细胞质
原
生
质
层
三、水进出植物细胞的原理
思考·讨论
1.成熟植物细胞中作为“半透膜”的是哪一结构？
3.未成熟植物细胞能否发生渗透作用 为什么？
4.若要通过实验探究植物细胞是一个渗透系统应选择何种材料效果更好？
成熟植物细胞内的溶液主要分布在哪里？
2.为什么不是细胞壁呢？
成熟区
伸长区
分生区
根冠
细胞壁
3、特性：
三、水进出植物细胞的原理
1、成分：
2、功能：
主要由纤维素和果胶构成
对细胞起支持和保护作用，伸缩性比较差。
细胞壁是全透性的，水分子可以自由通过细胞壁
四、探究植物细胞的吸水和失水
植物细胞是一个渗透系统吗？
提出问题
做出假设
设计实验
进行实验
分析结果
表达交流
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。
1.如何看到细胞？需要用到什么材料和器具？
2.如何设置细胞外溶液的浓度？选择何种溶液？
3.若假设正确，植物细胞在不同浓度溶液中将发生何种变化？可观察到什么现象？
设计实验
作出假设
提出问题
预期结果
细胞就会_____水
失
吸
可观察的变化：中央液泡变小；原生质层和 细胞壁逐渐分离
外界溶液浓度＜细胞液浓度
外界溶液浓度＞细胞液浓度
可观察的变化：中央液泡变大；原生质层逐渐贴近细胞壁
植物细胞就会____水
探究植物细胞的吸水和失水
四、探究植物细胞的吸水和失水
提出问题
做出假设
设计实验
进行实验
分析结果
表达交流
盖上盖玻片，制成洋葱鳞片叶外表皮临时装片
2
1
滴清水
撕取洋葱鳞片叶外表皮
低倍镜观察
3
4
滴加0.3g/mL的蔗糖溶液
低倍镜观察
5
6
滴加清水
低倍镜观察
质壁分离
质壁分离复原
四、探究植物细胞的吸水和失水
提出问题
做出假设
设计实验
进行实验
分析结果
表达交流
正常状态
滴加蔗糖溶液
滴加清水
观察到的图像
液泡大小变化
原生质层位置
变小
原生质层 脱离细胞壁
逐渐恢复原来大小
原生质层 恢复原来位置
大
原生质层 紧贴细胞壁
思考
1.本实验是否有设置对照？
2.本实验可得出什么结论？
3.解释滴加0.3g/mL蔗糖溶液后液泡变小的原因？
四、探究植物细胞的吸水和失水
提出问题
做出假设
设计实验
进行实验
分析结果
表达交流
将本小组探究的过程、结果和结论与其他小组交流，听取他们的质疑并进行解释。如果有必要，对本小组的实验方案进行修改。
判断溶液的种类
下图表示以洋葱表皮为材料及清水、0.3 g/mL蔗糖溶液、0.5 g/mL蔗糖溶液、0.3 g/mL尿素溶液进行相关实验（时间1表示开始用四种溶液分别处理洋葱表皮；时间2表示开始用清水处理洋葱表皮），测得该细胞原生质体体积变化，图中代表尿素溶液处理结果的是（ ）
A.a B.b C.c D.d
B
巩固练习
植物细胞吸水与失水的实例
a.将萎蔫的菜叶浸泡在清水中，不久菜叶就会变得硬挺；
b.将白菜剁碎做馅时，常常放一些盐，过一会儿就可见到有水分渗出。（糖拌西红柿也是如此）
c.对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。
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？