4.1.2 探究植物细胞的吸水和失水的实验操作及自由扩散和协助扩散课件2022-2023学年高一上学期生物人教版必修1

第1节 被动运输 第4章 细胞的物质输入和输出 第2课时 探究植物细胞的吸水和失水的实验操作及自由扩散和协助扩散 学习 · 目标 01 进行关于植物细胞吸水和失水的实验操作，分析植物细胞的吸水和失水； 02 建构被动运输的概念，比较自由扩散和协助扩散的异同点。 学科 · 素养 01 能够运用物质跨膜运输的知识，解释生活中常见的生物学现象，分析和解决诸如蔬菜腌制、合理施肥等实践问题。 02 基于探究水进出植物细胞的原理这一实验，体验科学探究的一般过程，提高动手操作能力和设计实验的能力，并能运用到其他类似的科学探究活动中。 1、何为渗透作用？ 2、动物细胞吸水与失水的原理是什么？ 3、植物细胞吸水与失水的原理是什么？ 复习 ·导入 4 实验导航 细胞液呈紫色，易于观察 一、探究植物细胞的吸水和失水的实验操作 三次观察到的现象： 观察 次数 观察现象 中央液泡 原生质层位置 细胞大小 第一次 有一个紫色的中央液泡 紧贴细胞壁 第二次 _________(紫色 ) ________________ 第三次 _________(紫色_____) _______________ 逐渐变小 与细胞壁逐渐分离 逐渐变大 逐渐贴近细胞壁 变浅 变深 实验结论： 水分子进出植物细胞是通过渗透作用。原生质层相当于一层半透膜。 基本不变 基本不变 一、探究植物细胞的吸水和失水的实验操作 一、探究植物细胞的吸水和失水的实验操作 （表示刚开始发生质壁分离） （表示已明显发生质壁分离） 植物细胞的吸水和失水——成熟植物细胞的结构 1.外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象， 2.外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原现象。 质壁分离 质壁分离复原 间隙 （充满外界溶液） 液泡 原理现象 一、探究植物细胞的吸水和失水的实验操作 三、活细胞 二、有中央液泡 一、有细胞壁 植物细胞 颜色为深色更易于观察 原生质层相当于半透膜 01 03 02 活的成熟植物细胞 要观察细胞发生质壁分离和复原，对材料有哪些要求？ 一、探究植物细胞的吸水和失水的实验操作 质壁分离现象明显，但是不能复原，因为溶液浓度过高，细胞失水过度而死亡。 思考•讨论 1 若使用浓度过高的蔗糖溶液做实验，会出现什么样的结果？ 质壁分离自动复原，因为乙二醇可以进入细胞，使细胞液浓度增大，细胞吸水。所以质壁分离后又自动复原。 甘油、尿素、KNO3溶液等。 2 若使用质量浓度为2mol/L的乙二醇溶液，又会出现什么样的结果？ 一、探究植物细胞的吸水和失水的实验操作 【思考分析】 烧苗 腌渍黄瓜 细胞失水 细胞失水 一、探究植物细胞的吸水和失水的实验操作 1 你知道这里的“质”和“壁”分别指的是什么？ 3 质壁分离及复原的过程中，细胞液浓度和吸水能力的变化趋势？ 2 植物细胞能发生质壁分离的内因和外因是什么？ 质指原生质层，壁指细胞壁 质壁分离——细胞液浓度变大，吸水能力增强 复原——细胞液浓度变小，吸水能力减弱 外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度 内因：原生质层相当于半透膜，原生质层比细胞壁的伸缩性大。 小结 一、探究植物细胞的吸水和失水的实验操作 像水分子这样，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。 被动运输又分为自由扩散和协助扩散两类。 一、探究植物细胞的吸水和失水的实验操作 载体蛋白 通道蛋白 自由扩散 协助扩散 协助扩散 二、自由扩散和协助扩散 细胞膜 自由扩散 顺浓度梯度运输；不需要转运蛋白的协助； 不需要消耗细胞内化学反应产生的能量。 ①气体分子，如氧和二氧化碳； ②小分子有机物，如乙醇、甘油、苯等脂溶性小分子。 物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，叫作自由扩散，也叫简单扩散。 细胞外 细胞内 概念： 特点： 举例： 二、自由扩散和协助扩散 协助扩散 离子和一些小分子有机物如葡萄糖、氨基酸等可以通过协助扩散方式进出细胞。 借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，叫作协助扩散，也叫易化扩散。 转运蛋白可以分为载体蛋白 和通道蛋白两种类型。 载体蛋白 通道蛋白 自由扩散 协助扩散 协助扩散 概念： 特点： 举例： 顺浓度梯度运输；需要转运蛋白参与； 不需要消耗细胞内化学反应产生的能量。 二、自由扩散和协助扩散 载体蛋白 细胞膜 通过载体蛋白的协助扩散 通过通道蛋白的协助扩散 细胞膜 二、自由扩散和协助扩散 通道蛋白与转运蛋白的比较 载体蛋白 通道蛋白 转运特点 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 自身构象 改变 不改变