2.2.5 细胞的结构和生命活动——细胞质膜具有选择透过性（课件）-2023-2024学年高一生物同步精品课堂（苏教版2019必修1）

高中生物学 （苏教版2019） 第二章 细胞的结构和生命活动 第3节 物质进出细胞的运输方式 第1课时 细胞质膜具有选择透过性 1 课标内容 1.阐明细胞质膜具有选择透过性。 2.结合探究实验，分析理解细胞吸水和失水的过程及原理的应用。 下面的文字摘自治疗某高血压药物说明书：“本品为二氢吡啶类钙通道阻滞剂，抑制血管平滑肌和心肌细胞的跨膜钙离子内流，但以血管作用为主。本品引起冠状动脉、肾小动脉等全身血管的扩张，产生降压作用”。许多药物都是针对细胞质膜上物质运输的通道研发的。原因是：细胞是一个开放的系统，系统的边界——细胞质膜不仅是将细胞内外隔开的屏障，也是控制物质进出细胞的门户。细胞质膜是怎样控制物质输入和输出的呢？不同的物质跨膜运输的方式一样吗？这与细胞质膜的结构有什么关系呢？ 01 水进出细胞的原理 水进出细胞的原理 清水中（低渗溶液） 生理盐水（等渗溶液） 浓盐水（高渗溶液） 1 2 3 清水 玻璃纸 (半透膜) 蔗糖溶液 蔗糖分子 水分子 5 4 渗透系统装置 半透膜：是一类可以让小分子物质通过（如水分子），而较大分子物质（如蔗糖）不能通过的一类多孔性膜。比如： 玻璃纸，肠系膜，蛋壳膜，鱼鳔等 6 渗透系统装置 观察教材中的渗透示意图2－3－2， 思考下列问题： (1)漏斗管内的液面为什么会升高？如果漏斗足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？ 科学探究------------渗透现象 由于单位时间内透过半透膜进入 长颈漏斗的水分子数量多于渗出的的水分子数量。 不会 半透膜两侧浓度差逐渐减小，透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量与渗出的的水分子数量趋于相等（此时当静水压和渗透压相等） (2)当液面不再升高时，长颈漏斗内外液体的浓度相等吗？此时还有水分子通过半透膜吗？ 不相等。当水分子进出达到动态平衡时，长颈漏斗中溶液浓度仍高于烧杯中的液体浓度。 有 科学探究------------渗透现象 (3)如果烧杯中是10%蔗糖溶液，结果会怎样？如果将图中的半透膜换成纱布，还会出现图中所示的实验结果吗？渗透平衡的实质是什么？ 漏斗中的液面将保持不变； 不会 渗透平衡只意味着半透膜两侧的水分子进出达到平衡状态，既不可看作没有水分子进出，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。 具有半透膜且半透膜两侧溶液存在渗透压差。 (4)分析上述装置出现渗透现象的条件有哪些？ 科学探究------------渗透现象 低浓度溶液 渗透作用的原理 渗透作用的概念： ②半透膜的两侧的溶液具有浓度差。 渗透作用发生的条件： ①半透膜 渗透方向： ________（或其他______分子）透过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散 高浓度溶液 水分子 溶剂 水分子多 水分子少 （物质的量浓度） 11 条件一：半透膜 条件二：半透膜的两侧的溶液具有浓度差 渗透作用的原理解释红细胞在不同浓度溶液中的状态 动物细胞的细胞质膜相当于半透膜。 细胞质的浓度与外界溶液浓度可以具有浓度差 12 成熟的动物细胞与成熟的植物细胞在结构上的区别？ ？ 细胞壁（全透性） 细胞质膜 细胞质 液泡膜 原生质层 植物细胞壁对于水和大部分溶质是通透的，且伸缩性比较小 提示： 水分进出植物细胞主要是指水经过原生质层进出液泡，这一点与动物细胞有所区别 细 胞 液 成熟的植物细胞模式图 （具有一定的浓度） 条件一： 原生质层相当于半透膜 外界溶液 条件二：原生质层两侧细胞液与外界溶液存在浓度差 过程 条件 吸水 外界溶液的渗透压____细胞液的渗透压 失水 外界溶液的渗透压____细胞液的渗透压 平衡 外界溶液的渗透压____细胞液的渗透压 ＜ ＞ ＝ 成熟的植物细胞吸水与失水的条件 02 观察植物细胞的质壁分离和复原现象 实验原理 ②当细胞液浓度小于外界溶液浓度溶液，会渗透失水，发生质壁分离；当细胞液浓度大于外界溶液浓度溶液，会渗透吸水，发生质壁分离的复原； ③原生质层比细胞壁的伸缩性大 质壁分离实质： 原生质层与细胞壁分离 植物细胞的质壁分离和复原现象 ①成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜 洋葱鳞片叶外表皮细胞 ① 0.3g/mL的蔗糖溶液 ②清水 材料用具 植物细胞的质壁分离和复原现象 18 实验步骤 盖上盖玻片，制成紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片 1 2 3 4 滴清水 撕取洋葱鳞片叶外表皮 低倍镜观察 撕取洋葱鳞片叶时要不带叶肉且不宜过大，避免制作装片时出现重叠和气泡，撕取后要放入载玻片上的清水中，展平 植物细胞的质壁分离和复原现象 19 实验步骤 5 6 低倍镜观察 在盖玻片的一侧滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引 中央液泡逐渐变小，颜色变深,原生质层与细胞壁逐渐分离;细胞大小基本不变。 引流法 植物