4.1 被动运输（第2课时）-【省心备课】2024-2025学年高一生物同步教学精品课件（人教版2019必修1）

第1节 被动运输(第2课时) 第4章 细胞的物质输入和输出 生物不仅受到非生物因素影响，还受到生物因素影响 联系生活 对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。 将有些萎蔫的菜叶浸泡在清水中，不久，菜叶就会变的硬挺。 盐腌制过的黄瓜,皱皱巴巴，还出水。 植物细胞会出现渗透失水和吸水的情况吗？ SZ-LWH SZ-LWH 二、水进出细胞的原理 SZ-LWH SZ-LWH 植物细胞的吸水与失水 成熟植物细胞模式图 细胞膜 细胞液 细胞质 液泡膜 细胞壁 原生质层 细胞膜和液泡膜都是生物膜，都具有选择透过性 (全透性，伸缩性小) 细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质 水进出植物细胞：主要是指水经过__________进出液泡。 原生质层 植物细胞液体主要存在于细胞液 教材P62 1.D.原生质层由细胞膜和液泡膜构成，水分子可以自由通过 植物细胞的液体主要指液泡内的细胞液 水进出植物细胞指水通过原生质层进出细胞 【探究】植物细胞 原生质层 相当于半透膜 质壁分离 质壁分离复原 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞 ② 吸水纸 ① 0.3g/mL的蔗糖溶液 ③ 清水 实验 探究植物细胞的吸水与失水 外表皮细胞 实验思考 1. 为什么选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料？ 外表皮 （细胞液——紫色） 内表皮 （细胞液——无色） 液泡呈紫色 液泡呈无色 便于观察 大家平时有没有观察到洋葱鳞片叶内外表皮的区别呢？ 5 实验：探究植物细胞的吸水和失水(视频) 3.植物吸水方式有两种： ①渗透作用(形成液泡)②吸胀作用(未形成液泡）如：干种子、根尖分生区细胞通过亲水性物质(蛋白质、淀粉、纤维素)吸水。 探究植物细胞的吸水和失水 盖玻片 1 2 3 4 滴清水 取材：撕取洋葱鳞片叶外表皮 低倍镜观察 实验步骤 1.首先，要先制作洋葱鳞片叶外表皮的临时装片 2.接着，进行取材 3.将撕下的外表皮置于清水中展平，盖上该破片，制成临时装片 7 蔗糖溶液 清水 实验过程 笔记：三次观察均在低倍显微镜下观察 实验过程 滴加蔗糖溶液 质壁分离 滴加清水 质壁分离复原 液泡（细胞液） 0.3g/mL的蔗糖溶液 （或外界溶液） 细胞壁 实验现象 探究植物细胞的吸水和失水 +0.3g/mL蔗糖 +清水 质壁分离 质壁分离复原 初始状态 水 水 失水 吸水 三次观察形成了对照 10 外界溶液 液泡大小 +深浅 原生质层的位置 细胞大小 蔗糖溶液 清水 记录实验结果： 变小 变深 与细胞壁分离 与细胞壁重新贴合 变大 变浅 基本不变 基本不变 课本64页 质壁分离 质壁分离 复原 1.细胞发生质壁分离后，细胞壁与细胞膜之间的空隙充满的是外界溶液。 2.对于植物细胞而言，由于细胞壁的存在，细胞不可能无限吸水，导致吸水涨破。 （当细胞因吸水体积增大到细胞壁所能膨大的最大限度时，细胞将不再吸水） 3.植物细胞的细胞大小，以细胞壁为基准 11 液泡膜 细胞膜 质壁分离 1.质壁分离的细胞中“质”和“壁”分别指什么？ 两层膜之间的细胞质 原生质层 质——原生质层 壁——细胞壁 练一练：列举出图片中各序号代表的结构或物质 ③细胞核 ⑦液泡 ④液泡膜 ②细胞膜 ①细胞壁 ⑤两层膜之间的细胞质 ⑥外界溶液 质壁分离 质壁分离:原生质层与细胞壁之间充满外界溶液 探究植物细胞的吸水和失水 自身对照是指对照组和实验组在同一研究对象上进行，是实验前后之间的对照 第一次对照 滴加蔗糖溶液 滴加清水 第二次对照 质壁分离 质壁分离复原 初始状态 三次观察形成了对照 14 清水制片 0.3g/mL蔗糖 清水 三次观察目的 紫色液泡大小+ 原生质层位置 质壁分离 质壁分离的复原 1.质壁分离的原因（笔记） 质壁分离 ＋ 原因 外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度 内因： 原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性 具有中央大液泡 质壁分离及复原现象发生的条件 无中央大液泡的植物细胞失水能力比较弱（它靠的是细胞质和细胞外溶液的浓度差，和动物细胞失水有点类似，所以观察不到明显的质壁分离现象 16 介于原生质层与细胞壁之间的溶液： 外界溶液 观察质壁分离和复原，对材料的要求： 活细胞 （不可用死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞） 有大液泡 洋葱鳞片叶内表皮细胞是成熟的植物细胞，含有大液泡，能发生质壁分离及复原，但液泡无色，直接观察现象不明显。 滴加有颜色的外界溶液 洋葱鳞片叶 内表皮细胞 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞 质壁分离及复原现象发生的条件 植物细胞发生质壁分离与复原的原因 质壁分离明显黑藻细胞 笔记： 还可用于观察质壁分离实验材料： 1.黑藻（有明显叶绿体） 2.洋葱鳞片叶内表皮 （滴加有颜色的外界溶液 ） 黑藻细胞中有明显的叶绿体，能用于观察质壁分离吗？ 黑藻是高等植物细胞，含有大液泡和大而清晰的叶绿体，能观察到质壁分离及复原现象。 实验思考 1.如果将实验中质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液改为质量浓度为0.5g/mL的蔗糖溶液，实验结果会如何？ 蔗糖溶液浓度过高 细胞失水过多死亡 质壁分离 质壁分离无法复原 0.3g/mL的蔗糖溶液 水分子进出 速率相同 0.5g/mL的蔗糖溶液 失水过多死亡 19 实验思考 2.如果将实验中质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液改为适宜浓度的KNO3溶液，实验结果会如何？ 外界溶液浓度＞细胞液浓度→ 质壁分离 外界溶液浓度＜细胞液浓度 →质壁分离自动复原 自动复原 20 拓展 1.如果滴加的是0.5g/ml的蔗糖溶液，实验结果会有什么不同？ 只发生质壁分离，滴加清水后不能质壁分离复原。（活细胞失水太多死亡） 溶质可透 →质壁分离+质壁分离自动复原（如KNO3、尿素、甘油、乙二醇等） 溶质不可透→只发生质壁分离（如蔗糖、淀粉等） 2.用一定浓度的KNO3溶液（NaCl、乙二醇等）进行实验，结果发现植物细胞质壁分离后，没有滴加清水，竟然出现了质壁分离自动复原现象。 开始时，由于KNO3等这些外界溶液的浓度高，所以发生质壁分离。 后来，由于细胞能吸收KNO3等这些物质，导致细胞内浓度升高，所以将吸水发生自动复原。 21 1.质壁分离及复原发生的条件 细胞角度 ①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离与复原现象。 ②具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离与复原现象 溶液角度 ①在一定浓度(溶质不能通过膜)的溶液中只会发生质壁分离现象，不能发生自动复原现象(只有用清水或低渗溶液处理，方可复原)。②在一定浓度(溶质可通过膜)的溶液(如KNO3、甘油等)中可发生质壁分离后自动复原现象。 ③在高浓度溶液中可发生质壁分离现象，但不一定会发生质壁分离复原现象。 合作探究 目录 一、探究植物细胞的吸水和失水 溶质可透→质壁分离+质壁分离自动复原 （如KNO3、尿素、甘油、乙二醇等） 溶质不可透→只发生质壁分离（如蔗糖、淀粉等） 半透膜 植物细胞 漏斗装置 溶质不可透→先上升后稳定（如蔗糖、淀粉等） 溶质可透→先上升后下降 （如KNO3、尿素、甘油、乙二醇等） 1.用浓度为2mol·L-1乙二醇溶液和2mol·L-1蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞,观察细胞的质壁分离现象,得到其原生质体(去除细胞壁的植物细胞)体积变化如下图所示。回答问题 (1)原生质体体积A→B段的变化说明：在该段时 间内水从原生质体 ，细胞液的浓度 。 (2)在1min后，处于2mol·L-1蔗糖溶液中细胞的 细胞液的浓度将 ，此时，在 细胞壁与原生质层之间充满了 。要使该 细胞快速复原，应将其置于 中。 对点练习 由于细胞壁具有全透性，不会阻碍蔗糖分子的进入。 渗出 增大 缓慢增大后趋于稳定 蔗糖溶液 清水 1.用浓度为2mol·L-1乙二醇溶液和2mol·L-1蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞,观察细胞的质壁分离现象,得到其原生质体(去除细胞壁的植物细胞)体积变化如下图所示。回答问题 (3)在2min后，处于2mol·L-1乙二醇溶液中细胞 的原生质体体积的变化是由于 逐渐进入 细胞内，引起细胞液的浓度 。 (4)并不是该植物的所有活细胞都能发生质壁分 离，能发生质壁分离的细胞还必须具有 等结构特点。 (4)(改编)2mol·L-1的蔗糖溶液处理细胞，能发生质壁分离，之后用清水处理后还能观察到质壁分离复原现象吗？为什么？ 质壁分离后又自动复原 （KNO3、NaCl、甘油……处理也有这个现象） 乙二醇并不是此时才开始进入细胞，而是在实验开始后就逐渐进入。 不能！ 乙二醇 增大 大液泡 因为蔗糖溶液浓度太高，细胞过度失水而死亡。 对点练习 × [辨正误]P59 (1)当外界溶液浓度高于细胞液浓度时，可能会发生质壁分离，即细胞质与细胞壁分离。( ) (2)外界溶液溶质的浓度大于细胞液溶质的浓度时，洋葱外表皮细胞质壁分离，细胞液颜色变浅。( ) (3)质壁分离过程中水分子运动只能单向进行。( ) (4)大蒜根尖分生区细胞可用于观察细胞的质壁分离与复原。( ) × × × 原生质层 变深 双向 没有中央大液泡 一、探究植物细胞的吸水和失水 自主梳理 目录 2.用物质的量浓度为2(mol·L－1)的乙二醇溶液和2(mol·L－1)的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，观察细胞的质壁分离现象，得到其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)体积变化情况如图所示： 2 min后，不同于处于2(mol·L－1)的蔗糖溶液中的细胞，处于2(mol·L－1)的乙二醇中的细胞自动发生了________________现象，发生该现象的原因是： _________________________________________________________________。 提示：质壁分离复原　乙二醇逐渐进入细胞内，引起细胞液的浓度增大，细胞吸水导致质壁分离后自动复原 合作探究 目录 一、探究植物细胞的吸水和失水 【 学以致用 】P60 C 1.(2024·河北衡水金卷)下列关于细胞质壁分离的叙述，正确的是(　　) A.植物细胞在一定条件下都能观察到明显的质壁分离现象 B.动物细胞不能发生质壁分离的根本原因是不具有半透膜 C.一定浓度的甘油溶液可以使紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离 D.质壁分离过程中，细胞液的浓度逐渐减小 A.具有中央大液泡成熟植物细胞 B.无细胞壁和原生质层 增大 合作探究 目录 一、探究植物细胞的吸水和失水 2.(2024·河北保定期中)取某种植物新鲜叶片，去除主脉、剪成小块放入一定浓度的蔗糖溶液中。一段时间后，观察到叶肉细胞的情况如图所示。下列说法错误的是(　　) P63 D A.①处充满了蔗糖溶液 B.②处液体的浓度升高 C.③处液体是细胞液 D.细胞处于质壁分离后的复原状态 01 02 随堂检测 03 04 目录 小本2.(2024·甘肃武威一中期中)某同学在显微镜视野中看到生活着的洋葱表皮细胞正处于如图状态，以a、b表示两处溶液的浓度，由此推测(　　) D A.可能a>b，细胞渗透吸水 B.可能a＝b，渗透系统保持动态平衡 C.可能a＜b，细胞渗透失水 D.上述三种情况都有可能 解析:分析题图可知，该细胞可能处于质壁分离、质壁分离复原或相对平衡状态，a为细胞液浓度，b为外界溶液浓度，当a＞b时，植物细胞会吸水，发生质壁分离的复原；当a＝b时，植物细胞吸水和失水处于动态平衡，渗透系统保持动态平衡；当a＜b时，植物细胞会失水，继续发生质壁分离。综上所述，D正确，A、B、C错误。 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 基础对点 考向突破 2.如图表示以紫色洋葱表皮细胞为实验材料，用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液、质量浓度为0.5 g/mL的蔗糖溶液、质量浓度为0.3 g/mL的尿素溶液及清水进行相关实验(时间m表示开始用四种溶液分别处理洋葱表皮；时间n表示开始用清水处理洋葱表皮)，测得的该细胞原生质体体积的变化，图中代表尿素溶液处理结果的是(　　) A．a B．b C．c D．d 清水：细胞吸水，细胞壁支撑保护作用 0.5 g/mL蔗糖：细胞质壁分离，蔗糖浓度过高，细胞失活，滴加清水后不能复原 0.3g/mL蔗糖：细胞质壁分离，滴加清水后质壁分离复原 0.3g/mL尿素：细胞质壁分离，能发生自动质壁分离复原 √ B 水分进出细胞是通过渗透作用吗？ 原生质层是否相当于一层半透膜？ 原生质层相当于一层半透膜 提出问题 作出假设 实验设计 实验过程 实验结论 表达与交流 ①如果假设是正确的，当外界溶液的浓度高于细胞液的浓度时，细胞就会 ，液泡体积就会 ；当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时，细胞就会 ，液泡体积就会 。所以可以通过液泡体积的大小变化反映水分进出细胞的情况。 失水 缩小 吸水 增大 探究植物细胞的吸水和失水 探究植物细胞的吸水和失水 质壁分离 质壁分离复原 初始状态 a a 细胞液浓度↑ 吸水能力↑ 细胞液浓度↓ 吸水能力↓ 失水 吸水 三次观察形成了对照 33 Lavf58.45.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$