(共34张PPT)
第4章 细胞的物质输入和输出
第1节 被动运输
第1课时 水进出细胞的原理（含实验）
1、连续嗑带盐的瓜子时，你的口腔和唇的黏膜有什么感觉呢？
2、包水饺用白菜做馅时，放一些盐，过一会儿发现什么现象？
干涩的感觉
有水分渗出
1.阐明质膜具有选择透过性
2.举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量
1.通过讨论，理解渗透作用发生的条件。（科学思维）
2.通过分析教材，理解水进出动物细胞的原理。（科学思维）
3.通过“植物细胞的吸水和失水”的探究实验，理解植物细胞吸水和失水的条件以及水进出植物细胞的原理。（科学探究）
体会课堂探究的乐趣，
汲取新知识的营养，
让我们一起 吧！
进
走
课
堂
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薄膜的总称。
观察渗透现象，分析原因：
【探究一】
提示：①水分子能透过半透膜而蔗糖分子不能；
②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。
1.漏斗管中的液面为什么会升高？
？
通过对实验的观察、根据实验现象提出问题。体现了科学探究的核心素养。
2.若用纱布或滤纸代替玻璃纸，液面还会升高吗？
提示：不会，因为水和蔗糖都能通过且两者速率相等。
提示：不会，因为水通过的速率相等。
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？
？
？
一个典型的渗透装置必须具备的条件：
a.具有半透膜
b.半透膜两侧具有浓度差
【归纳总结】
生物细胞也能发生渗透作用吗？
细胞也具备以下两个条件吗？
1.半透膜
2.浓度差
【探究二】
？
【易错提醒】
半透膜两侧溶液的浓度是指物质的量浓度，而不是质量浓度。
细胞质（蔗糖溶液）
细胞膜（半透膜）
清水
一、水进出细胞的原理
红细胞可以看作一个渗透装置
膨胀红细胞
皱缩红细胞
正常红细胞
1.红细胞在什么情况下吸水和失水？
2.红细胞吸水和失水的多少取决于什么条件？
当外界溶液浓度大于细胞质的浓度的时候细胞失水
当外界溶液浓度小于细胞质的浓度的时候细胞吸水
提示：吸水和失水的多少取决于细胞内外的浓度差大小
？
【易错提醒】
渗透作用≠扩散作用
扩散作用是指物质从相对含量多的地方到相对含量少的地方的自由运动。
渗透作用是一种特殊方式的扩散，它是指_________________
通过_________进行的扩散。
水分子或其他溶剂分子
半透膜
萝卜长时间放置在空气中会慢慢地萎蔫，但是将萎蔫的萝卜放进清水中，它又会恢复硬挺的形态。
【生活实践】
连续嗑带盐的瓜子，你的口腔和唇的黏膜为什么
有干涩的感觉呢？
？
？
萝卜细胞的失水和吸水与红细胞相同吗？
成熟植物细胞结构示意图
全透性
细胞壁
细胞核
细胞液
细胞膜
细胞质
液泡膜
原生质层
选择透过性
植物细胞内的液体环境主要是指
液泡中的细胞液
是否可以相当于半透膜？
植物细胞与动物细胞的区别？
？
植物细胞的细胞壁对细胞的吸水和失水有无影响呢？
提示：细胞壁的伸缩性比原生质层小得多。原生质层失水缩小时细胞壁不能同步缩小,两者就发生了分离。当原生质层重新吸水胀大时,细胞就复原了。
？
1
2
3
4
5
细胞液
液泡膜
细胞膜
细胞壁
原生质层
清水
类比学习
细胞壁：由纤维素和果胶组成，是全透性
细胞质
探究实验基本思路：
1、提出问题
2、作出假设
3、设计实验
4、进行实验
5、分析结果，得出结论
6、表达和交流
7、进一步探究
【归纳总结】
1.提出问题：
原生质层是一层半透膜吗？
2.作出假设：
原生质层相当于一层半透膜
水分进出细胞要经过原生质层，原生质层是否相当于半透膜？
？
基于类似现象进行对比，并提出问题。体现了科学探究的核心素养。
３.设计实验：
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；再浸润在清水中，观察其大小的变化。
预期实验的结果
由于原生质层相当于一层半透膜，水分子可以自由通过，而蔗糖分子不能通过，因此在较高浓度的蔗糖溶液中，植物细胞失水，液泡会缩小；在清水中植物细胞吸水，液泡又会变大。
质壁分离：植物细胞因为失水收缩，原生质层与细胞壁发生分离的现象。
质壁分离复原：发生质壁分离的植物细胞因吸水膨胀，恢复为原来的状态。
1.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）
2.蔗糖浓度是不是越高越好？
不是。浓度过高会引起植物细胞过度失水而死亡。
？
？
4、实验：植物细胞的吸水和失水
正常状态下
细胞失水液泡缩小
细胞吸水液泡变大
对照组
滴加蔗糖
溶液
滴加清水
不作任何处理
质壁分离时，细胞壁和细胞膜之间充满的是什么？
蔗糖溶液
该细胞为什么不发生质壁分离
细胞发生质壁分离的条件
1.细胞是活的(死细胞的细胞膜为全透性)
2.细胞有大液泡
3.细胞外溶液的浓度高于细胞液浓度
根据实验现象提出问题。体现了科学探究的核心素养。
1.实验材料应选用细胞颜色较 、活的、有 的植物细胞，以便于观察、效果明显。
2.使用的溶液浓度不能过高，观察时间不要太长（防止细胞失水过多而死亡）。
3.原核生物不会发生质壁分离。原因是相当多的“原核生物”虽然有细胞壁，但通常无大液泡。
4.水进出植物细胞是指水经过 进出液泡。
【归纳提升】
原生质层
深
中央大液泡
质壁分离现象的应用:
1.说明原生质层是选择透过性膜。
2.判断细胞的死活。
3.可以推断几种未知溶液浓度的大小。
【归纳总结】
基于生物学事实和证据进行归纳与概括，体现了科学思维的核心素养。
对于动物、植物细胞来说：
外界溶液浓度
细胞内溶液浓度
高
低
失水
外界溶液浓度
细胞内溶液浓度
低
高
吸水
水分子是顺浓度梯度跨膜运输
【例1】下列四项中除了（ ）外，其余都是一个植物细胞组成渗透系统的理由。
A.纤维素和果胶构成的细胞壁是全透性的
B.由细胞膜、细胞质、液泡膜构成的原生质层是选择透过性膜
C.液泡中具有一定浓度的细胞液
D.细胞液的浓度大于（或小于）外界溶液的浓度
A
构成渗透系统的条件是：一是有半透膜；二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。纤维素和果胶构成的细胞壁是全透性的，不属于半透膜。
【例2】放在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，会发生质壁分离的细胞是( )
A．人的口腔上皮细胞 B．干种子细胞
C．洋葱根尖分生区细胞 D．洋葱表皮细胞
D
人的口腔上皮细胞皮有细胞壁；干的种子洋葱根尖分生区细胞没有大液泡，均不会发生质壁分离。
渗透作用
水分进出细胞
质壁分离与复原
原 理
导致 成熟
植物 细胞
1.最能证明植物细胞发生渗透作用的原理的实验是( )
A．将萎蔫的青菜放入清水中会变得硬挺
B．将根尖细胞放入清水中会吸水
C．将土豆放入盐水中会变软
D．观察洋葱表皮细胞的质壁分离和复原
D
A、B两项只反映了植物细胞的吸水，C项反映了植物细胞的失水，而D项则反映了植物细胞吸水和失水两个过程，所以最能证明渗透作用的原理。
2．将盛有一定浓度蔗糖溶液的透析袋(相当于半透膜)口扎紧后浸于蒸馏水中，下图表示透析袋中蔗糖溶液浓度与时间的关系，正确的是（ ）
B
根据题干信息“将盛有一定浓度蔗糖溶液的透析袋口扎紧后浸于蒸馏水中”，说明透析袋中溶液的浓度高，透析袋渗透吸水，蔗糖溶液浓度下降。
3. 用2mol·L-1的乙二醇溶液和2mol·L-1的蔗糖溶液分别浸浴某种植物细胞，观察质壁分离现象，得到
其原生质体体积变化情况如右图所示。下
列表述中不正确的是（ ）
A．该细胞不可能是根尖分生区的细胞
B．AB段曲线表明细胞液浓度在逐渐增大
C．BC段表明该细胞开始因失水过多而逐渐死亡
D．用一定浓度的KNO3溶液代替乙二醇溶液，可得到类似的结果
C
根尖分生区细胞没有大液泡，不能发生质壁分离，A正确；AB段原生质层的相对体积减少，说明细胞失水，细胞液浓度在逐渐增大，B正确；BC段原生质体的体积逐渐变大，说明细胞在吸水，是活细胞，C错误；KNO3溶液的离子也可以进入细胞液，可得到类似乙二醇溶液的结果，D正确。
(1)典型的渗透装置必须具备的条件是：
___________________________________。
(2)甲图中①和②处溶液浓度的大小为：_____ >_____。
(3)甲图中的③相当于丙图中的_____ (填序号)，它们之间的区别是
。
(4)若把根毛细胞放在0.3 g/mL的蔗糖溶液中，它会出现________现象，再放入
清水中，它会出现______________现象。
(5)盐碱地中的植物常出现萎蔫现象，其原因是盐碱地的土壤溶液浓度较高，当
。
4．如图所示，甲、乙两图是渗透装置示意图(甲图是发生渗透作用的初始状态，乙图是发生了较长时间的渗透作用之后达到的平衡状态)，丙图是根毛细胞示意图。请根据甲、乙、丙三图回答下列问题：
具有半透膜、膜两侧溶液具有浓度差
②
①
⑦
甲图中的③为物理性膜，没有生物活性；而丙图中的⑦有生物活性，具有选择透过性
质壁分离
质壁分离复原
土壤溶液浓度大于根毛细胞液浓度时，根毛细胞失水，导致植物萎蔫
一个心胸开阔的人，能够正确地看待自身与他人的差别；
他既不会自轻自贱，崇拜英雄和偶像；
也不会盲目自信，一味地贬低他人。
他不会计较在每件事情上是否公平，只愿自己的内心快乐与充实。
