4.1被动运输课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

知识回顾： 细胞膜的功能？ 1.将细胞与外界环境分隔开 3.控制物质进出细胞 2.进行细胞间的信息交流 三大功能 细胞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？这与细胞膜的结构有什么关系呢？ 第1节第1课时 水进出细胞的原理 第4章　细胞的物质输入和输出 1 阐明渗透作用的条件及原理。 2 结合探究实验，分析理解细胞吸水和失水的过程及应用。 渗透作用 探究一 4 在清水中滴一滴红墨水，不需要搅拌，一段时间后，整瓶水都会变红。这是什么现象？ 扩散：物质（既可以是溶质也可以是溶剂）从相对含量高的一侧向相对含量低的一侧自由运动的现象。 二氧化氮 空气 水分子含量高 水分子含量低 5 问题探讨：渗透装置 在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸，往漏斗内注入蔗糖溶液，然后将漏斗浸入盛有清水的烧杯中，使漏斗管内外的液面高度相等。 玻璃纸是一种半透膜，水分子可以透过它，而蔗糖分子则不能。 1 2 3 清水 玻璃纸 (半透膜) 蔗糖溶液 渗透装置 蔗糖分子 水分子 5 4 渗透装置介绍 半透膜：小分子能通过，大分子不能通过的多孔性薄膜。物质能否通过与孔径大小有关。 选择透过性膜：指具有活性的生物膜，对物质的通过既具有半透膜的物理性质，还具有主动的选择性，如细胞膜、细胞器膜、核膜。 1.渗透作用 一段时间后 在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸，往漏斗内注入蔗糖溶液，然后将漏斗浸入盛有清水的烧杯中，使漏斗管内外的液面高度相等。过一段时间后，会出现如右图所示现象。 玻璃纸（又叫赛璐玢）是一种半透膜，水分子可以自由透过它，而蔗糖分子则不能。 半透膜：小分子物质可以通过而大分子物质不能通过的多孔性薄膜的总称。（物质能否通过与孔径大小有关。） 在这里，我们先明确两个概念： 扩散：分子从高浓度一侧向低浓度一侧运动的现象，叫扩散。如图1所示，物质从浓度高的A区向浓度低的B区扩散，最终达到平衡。生活中有很多扩散的例子，比如从厨房飘出的饭菜香 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。如图2所示。 7 进入 进入 1.漏斗管内的液面为什么会升高? 单位时间内： 烧杯 漏斗中蔗糖溶液的H2O分子数大于 由蔗糖溶液 清水的H2O分子数。 活动1 思考讨论 渗透现象示意图 提示：水分子运动方向如何？ 水分子的运动是双向的！ 清水 半透膜 蔗糖溶液 总体方向： 水分子多 水分子少 进一步将半透膜放大，进行微观分析。 可以看到，在半透膜的阻隔下，由于蔗糖分子较大，则无法通过半透膜，而水分子比较小，可以穿过半透膜自由进出。并且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水分子数量，因此液面升高。 2.如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？ 蔗糖溶液 清水 不会，当管内的液面上升到一定高度之后，管中的水柱产生的压力(重力)将加快漏斗中水分子向外扩散的速度，当漏斗内渗透压 = 液柱的压力，最终达到平衡，液面将不再上升。 活动1 思考讨论 进一步将半透膜放大，进行微观分析。 可以看到，在半透膜的阻隔下，由于蔗糖分子较大，则无法通过半透膜，而水分子比较小，可以穿过半透膜自由进出。并且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水分子数量，因此液面升高。 达到渗透平衡只意味着：半透膜两侧水分子的移动达到动态平衡，既不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。 问1：液面高度不发生变化时，水分子会运动吗？ 清水 半透膜 蔗糖溶液 水分子进出漏斗的速率相等，达到渗透平衡。 问2 ： 液面停止升高时漏斗内溶液浓度 漏斗外溶液浓度 > 注意！！！ 核心归纳 1.水分子的运动规律 (1)水的运动方向：水从相对含量高的一侧向水相对含量低的一侧运动。 (2)半透膜两侧的水分子进行双向运动，液面变化是由水分子双向运动速度不同所导致的。 (3)当液面高度不再变化时，水分子仍进出半透膜，但进出达到平衡。 2.渗透平衡≠浓度相等 渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，既不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。渗透平衡后，溶液浓度高的一侧液面高(反之亦然，即液面高的一侧溶液浓度也高)；浓度差越大，液面高度差也越大。 活动1 思考讨论 问题2.如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？ 不会，因为纱布不是半透膜，孔隙很大，可溶于水的物质（水分子和蔗糖分子）都能够自由通过。 问题3.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。半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量=渗出长颈漏斗的水分子数量。 进一步将半透膜放大，进行微观分析。 可以看到，在半透膜的阻隔下，由于蔗糖分子较大，则无法通过半透膜，而水分子比较小，可以穿过半透膜自由进出。并且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水分子数量，因此液面升高。 或低浓度溶液 渗透作用 ①渗透作用的概念： ②半透膜的两侧的溶液具有浓度差。 ③发生渗透作用的条件： ①具有半透膜：玻璃纸，肠系膜，蛋壳膜，鱼鳔等 ②渗透方向： （宏观） 水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散 高浓度溶液 水分子相对含量多 水分子相对含量少 浓度是指物质的量浓度，不是质量浓度 13 扩散：分子从相对含量高的一侧向相对含量低一侧运动的现象。 渗透作用：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。 图1 扩 散 图2 渗 透 半透膜 渗透作用特指水分子或其它溶剂分子的扩散，而且是通过半透膜的扩散 1.渗透作用 从扩散和渗透作用的示意图中，可以看出两种方式有什么异同吗？ 二氧化氮 空气 水分子含量高 水分子含量低 在这里，我们先明确两个概念： 扩散：分子从高浓度一侧向低浓度一侧运动的现象，叫扩散。如图1所示，物质从浓度高的A区向浓度低的B区扩散，最终达到平衡。生活中有很多扩散的例子，比如从厨房飘出的饭菜香 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。如图2所示。 14 课堂检测 某科研小组设计如图所示的渗透装置，其中半透膜不能透过蔗糖，漏斗内溶液（S1）和漏斗外溶液（S2）为两种不同浓度的蔗糖溶液，液面不动（渗透平衡）时液面差为Δh。下列说法正确的是（ ） A. 水分子只能通过半透膜从烧杯进入漏斗进行单向移动 B. 渗透平衡后无水分子通过半透膜 C. 渗透平衡（即半透膜两侧水分子进出速率相等） 后S1和S2浓度的大小关系为S1＝S2 D. 液面上升的速率先逐渐加快然后减慢最终液面维持稳定 E. 半透膜两侧溶液的浓度差越大，上升的高度越高 拓展 液面 （等高） 10% 蔗糖溶液 10% 葡萄糖溶液 半透膜 ②同质量分数 液面 （等高） 2 mol/L 蔗糖溶液 2 mol/L 葡萄糖溶液 半透膜 ①同物质的量浓度 液面不变 10%葡萄糖溶液的物质的量浓度大，因此水分子由10%蔗糖溶液→10%葡萄糖溶液较多，右侧液面升高。 假设葡萄糖和蔗糖分子不能通过半透膜则一段时间后，液面高度会如何变化? c＝n/V n＝m/M 把体积与质量百分比浓度相同的葡萄糖和蔗糖溶液用半透膜(允许溶剂 和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过)隔开(如图)，一段时间后液面的情况是 (　　) A.甲高于乙 B.乙高于甲 C.先甲高于乙，后乙高于甲 D.先甲低于乙，后乙低于甲 C 课堂检测 问题：水分子通过细胞膜进出细胞也是同样的原理吗？细胞膜是否相当于一层半透膜呢？ 水进出动物细胞的原理 探究二 19 ①外界溶液的浓度 < 细胞质浓度 ②外界溶液的浓度 > 细胞质浓度 ③外界溶液的浓度 = 细胞质浓度 失水皱缩 形态不变 吸水膨胀 选材原因： 哺乳动物的红细胞呈两面凹的圆饼状，吸水膨涨和失水皱缩现象明显。 20 红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？这些有机物相当于教材P62“问题探讨”所示装置中的什么物质？ 红细胞的细胞膜是否相当于一层半透膜？ 血红蛋白是有机大分子物质，不能透过细胞膜，它相当于“问题探讨”中的蔗糖分子。 （是“相当于”，不是“等同”） 活动2 思考讨论 细胞膜等生物膜，具有生物活性。可以看做是一种功能完善的半透膜。 ②选择透过性膜： 半透膜 ①物理性过滤膜： 无生物活性，如玻璃纸，肠系膜，蛋壳膜等 有生物活性，如细胞膜，细胞器膜，核膜等 拓展：半透膜 是 活动2 思考讨论 3.红细胞吸水和失水取决于什么条件？ 取决于红细胞内外溶液的浓度差。一般情况下，浓度差越大时，细胞吸水或失水越多。 5.想一想临床上输液为什么要用生理盐水？ 因为生理盐水的浓度与血浆的浓度基本一致，血细胞不会因为过度吸水或失水而出现形态和功能上的异常。 不一定。因为红细胞吸水膨胀后细胞内液浓度也会下降，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的浓度达到平衡，此时，红细胞将不再吸水。 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？ 2.水进出动物细胞的原理 细胞质 细胞膜 蔗糖溶液 半透膜 清水 哺乳动物成熟红细胞与渗透装置的比较 思考：哺乳动物成熟红细胞能不能发生渗透作用呢? 清水 基于红细胞的结构特点及图示结果，你认为水进出红细胞的方式？请说明原因。是渗透作用。 1 细胞膜是选择透过性膜，相当于半透膜; 2 红细胞中富含大分子的血红蛋白等有机物，不能透过细胞膜，当将其置于低浓度溶液中时，膜两侧存在浓度差。以上满足了发生渗透作用的两个条件，所以水进出红细胞是通过渗透作用，同理，水进出其他类型的动物细胞同样是通过渗透作用。 23 动物细胞与外界溶液组成了一个渗透系统 ②细胞膜两侧的细胞质的浓度与外界溶液溶质的浓度 存在浓度差 ①细胞膜相当于一层半透膜 2.水进出动物细胞的原理 水进出动物细胞的原理： 渗透作用 问题：水进出其他动物细胞的原理与进出红细胞原理是一样的---渗透作用。水又是怎样进出植物细胞的呢？ 水进出植物细胞的原理 探究三 26 第一节 原生质层 细胞膜 细胞质 液泡膜 细胞壁：①全透性 ②伸缩性小 成熟的植物细胞和动物细胞在结构上有何区别？什么是原生质层？ 3.水进出植物细胞的原理 ①半透性 ②伸缩性大 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 反映水分进出细胞的情况。 水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？ 原生质层是否相当于一层半透膜？ 水分通过渗透作用进出植物细胞。 原生质层相当于一层半透膜 提出问题 作出假设 实验设计思路 进行实验，记录结果 分析结果，得出结论 表达和交流 失水 缩小 吸水 增大 探究植物细胞的吸水和失水 探究·实践 液泡体积的大小变化 加盐的蔬菜水从哪里来？ 萎蔫的青菜，浸泡清水后，为什么能恢复坚挺？ 观察现象 提出问题 作出假设 设计实验 实施实验 分析结果 实验现象 表达交流 进一步探究 农作物施肥过多会为什么会有“烧苗”现象？ 失水 失水 吸水 活动3 探究·实践: 探究植物细胞的吸水和失水 水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？原生质层相当于一层半透膜吗？ 原生质层相当于半透膜：水分通过渗透作用进出植物细胞! 探究植物的吸水和失水 观察现象 提出问题 作出假设 设计实验 实施实验 分析结果 实验现象 表达交流 进一步探究 细胞膜 细胞壁 细胞质 液泡膜 细胞液 原生质层 活动3 探究·实践 观察现象 设计实验 实施实验 分析结果 实验现象 表达交流 进一步探究 1.如果假设是正确的 提出问题 作出假设 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 。所以可以通过液泡的大小变化反映水分进出细胞。 失水 缩小 吸水 增大 提供蔗糖溶液使细胞外溶液浓度升高，提供清水使细胞外溶液浓度降低。 利用显微镜观察临时装片。 2.如何使细胞外溶液的浓度升高或降低？ 3.如何看到细胞，需要借助于什么材料和器具？ 活动3 探究·实践 探究植物细胞的吸水和失水 探究·实践 选择材料 下列材料中能用于本次实验的是 。 A.大蒜根尖分生区细胞 B.人的口腔上皮细胞 C.菠菜或黑藻叶肉细胞 D.蛙的红细胞 E.洋葱鳞片叶外表皮细胞 F.洋葱鳞片叶内表皮细胞 G.死的洋葱鳞片叶外表皮细胞 C E F 1.材料最好为有颜色的大液泡（成熟） （若液泡无颜色，也可使用含较多叶绿体的材料） 2.有细胞壁； 3.活细胞 探究·实践 小结材料选择： 2.液泡内最好有颜色便于观察，若液泡无颜色，也可使用含较多叶绿体的材料 ②黑藻叶片细胞 ①紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞 1.活的、成熟的植物细胞（有中央大液泡） (例如：观察黑藻叶绿体分布情况判断细胞是否发生质壁分离现象) 题后归纳 注意：不能选择死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞) 探究植物的吸水和失水 观察现象 设计实验 实施实验 分析结果 实验现象 表达交流 进一步探究 4.对实验结果作出预测：细胞失水或吸水后可能出现哪些可观察的变化？ 提出问题 作出假设 将植物细胞分别浸润在较高浓度的蔗糖溶液和清水中，用显微镜观察液泡大小、原生质层位置、细胞大小的变化。 加入蔗糖溶液后，外界溶液的浓度大于细胞液浓度，细胞液中的水会透过原生质层进入外界溶液，植物细胞的中央液泡会逐渐变小，原生质层与细胞壁逐渐分离（质壁分离），细胞大小基本不变； 加入清水后，细胞液浓度大于外界溶液的浓度，外界溶液中的水会透过原生质层进入细胞液，植物细胞的中央液泡会逐渐变大，原生质层逐渐恢复原来的位置（质壁分离复原），细胞大小基本不变。 活动3 探究植物细胞的吸水和失水 观察现象 提出问题 作出假设 设计实验 实施实验 分析结果 实验现象 表达交流 进一步探究 活动3 探究·实践 制作紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片 低倍显微镜下观察 ①表皮细胞中有个紫色的中央大液泡 ②原生质层紧贴细胞壁 0.3g/ml蔗糖溶液 吸水纸吸引 重复几次 低倍显微镜下观察 ②原生质层与细胞壁逐渐分离 滴清水 吸水纸吸引 低倍显微镜下观察 ②原生质层逐渐恢复原来的位置 重复几次 ①中央大液泡逐渐变小（紫色逐渐加深） ①表皮细胞中紫色中央大液泡逐渐变大 观察现象 提出问题 作出假设 设计实验 实施实验 分析结果 实验现象 表达交流 进一步探究 活动3 探究·实践 观察现象 提出问题 作出假设 设计实验 实施实验 分析结果 实验现象 表达交流 进一步探究 第一次观察 滴加蔗糖溶液后第二次观察 滴加清水后第三次观察 活动3 探究·实践 观察 次数 观察现象 中央液泡大小、颜色 原生质层位置 细胞大小 有一个紫色的中央液泡 液泡逐渐变小(紫色变深) 液泡逐渐变大(紫色变浅) 紧贴细胞壁 与细胞壁逐渐分离 逐渐恢复原来的位置 不变 基本不变 或稍微皱缩 基本不变 或稍微膨胀 自身前后对照 自身前后对照 第一次 (自然状态） 第二次 （滴蔗糖溶液） 第三次 （滴清水） 观察现象 提出问题 作出假设 设计实验 实施实验 分析结果 实验现象 表达交流 进一步探究 第一次观察 滴加蔗糖溶液后第二次观察 滴加清水后第三次观察 活动3 探究·实践 自身前后对照 自身前后对照 2.外界溶液浓度 < 细胞液的浓度，细胞 从而出现 ; 1.外界溶液浓度 > 细胞液的浓度，细胞 从而出现 ; 失水 吸水 质壁分离 质壁分离复原 现象 试剂 中央液泡 原生质层 的位置 细胞大小 蔗糖溶液 清水 逐渐变小，颜色变深 逐渐变大，颜色变浅 逐渐恢复原来位置 基本不变 逐渐脱离细胞壁 基本不变 二、水进出细胞的原理 探究植物细胞的吸水和失水 3 3.实验结果 外界溶液浓度 < 细胞液的浓度，细胞 而出现 ; 外界溶液浓度 > 细胞液的浓度，细胞 而出现 ; 失水 吸水 质壁分离 质壁分离复原 自身对照 观察现象 提出问题 作出假设 设计实验 实施实验 分析结果 实验现象 表达交流 进一步探究 活动3 探究·实践 1.植物细胞的原生质层相当于一层半透膜； 2.植物细胞是通过渗透作用吸水和失水的。 结论： 成熟植物细胞模式图 细胞膜 细胞质 液泡膜 细胞壁 相当于半透膜？ 细胞液与外界溶液之间存在浓度差 原生质层 细胞液 观察现象 提出问题 作出假设 设计实验 实施实验 分析结果 实验现象 表达交流 进一步探究 活动3 探究·实践 外因： 外界溶液浓度 细胞液浓度 ＞ 内因 细胞壁的伸缩性 原生质层的伸缩性 ＜ 原生质层相当于一层半透膜 植物细胞渗透失水 质壁分离 1.分析植物细胞发生质壁分离与复原的原因： 质： 壁： 原生质层 2.植物细胞发生质壁分离后，细胞壁与细胞膜之间的溶液： 浓度降低了的外界溶液 观察现象 提出问题 作出假设 设计实验 实施实验 分析结果 实验现象 表达交流 进一步探究 3.实验中共涉及三次低倍显微镜观察，其中第一次观察的目的是什么？ 观察正常洋葱鳞片叶外表皮细胞的状态，以便与处理后的细胞状态形成对照。 4.紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，一段时间后，该细胞的吸水能力又如何变化？ 吸水能力逐渐增强。 活动3 探究·实践 5.当外界溶液为1 mol/L 醋酸溶液时，实验结果是什么？？ 不能发生质壁分离，因为醋酸溶液能杀死细胞 对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。 与生活联系 农民伯伯施肥有讲究 细胞过度失水可能导致死亡，可采用“灌溉法”进行缓解。 观察现象 提出问题 作出假设 设计实验 实施实验 分析结果 实验现象 表达交流 进一步探究 2.将0.3g/ml的蔗糖溶液换成适宜浓度的甘油\乙二醇溶液\尿素溶液\KNO3溶液，实验结果是什么？ 活动3 探究·实践 植物细胞会发生质壁分离，但不能发生质壁分离复原（细胞因过多失水而死亡) 1.如果将0.3g/ml的蔗糖溶液换成0.5 g/ml的蔗糖溶液，实验结果如何？ 先发生质壁分离，然后发生质壁分离自动复原. 开始时，由于KNO3等外界溶液的浓度＞细胞液浓度,所以发生质壁分离。因细胞可吸收KNO3等物质而使细胞液浓度增大导致后期细胞液浓度＞外界溶液浓度，所以细胞将吸水发生自动复原。 从溶液角度分析质壁分离及复原现象发生的条件 a.在一定浓度的溶液中(溶质不能透过膜)：只发生质壁分离现象，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)。 b.在一定浓度的溶液中(溶质可透过膜)：发生质壁分离后可自动复原，如甘油、尿素、乙二醇、KNO3溶液等。 c.在高浓度溶液中质壁分离现象明显，但溶液浓度过高时不能发生质壁分离复原现象，因为溶液浓度过高，细胞会因过度失水而死亡。 d.盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适合做质壁分离实验的溶液。 题后归纳 1.某同学做质壁分离与复原实验时，在显微镜下观察到紫色洋葱表皮细胞正处于如图所示的状态。下列叙述错误的是 A.图中结构①的伸缩性小于图中的结构② B.图中细胞可能正处于质壁分离复原过程中 C.图中细胞结构①②之间充满外界溶液 D.实验中质壁分离前后形成了自身对照 √ 导 练 教材P67 练习与应用 B 做3题 2.质壁分离及复原实验中，用质量浓度为2 mol/L的乙二醇溶液和2 mol/L的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，观察细胞的原生质体体积变化情况如下图所示。下列叙述正确的是 A.曲线甲、乙分别表示蔗糖和乙二醇溶液中细胞出现的结果 B.曲线ab段的变化说明细胞外液浓度大于细胞液浓度 C.该种植物细胞可能是洋葱的根尖分生区细胞 D.质壁分离的细胞壁和原生质层之间充满了细胞液 √ 导 练 3.小蚌兰叶片下表皮细胞的液泡呈紫色，是观察质壁分离与复原现象的良好材料。下表是某实验小组利用小蚌兰叶片下表皮细胞在不同浓度的蔗糖溶液中观察质壁分离和复原现象的结果。据表分析，下列叙述中不合理的是 项目 蔗糖溶液质量浓度/(g/mL) 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 是否发生质壁分离现象 － － ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 滴入清水后是否复原 － － 是 是 － 注：“－”表示不发生，“＋”表示发生，且“＋”越多表示发生程度越大。 导 练 项目 蔗糖溶液质量浓度/(g/mL) 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 是否发生质壁分离现象 － － ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 滴入清水后是否复原 － － 是 是 － A.该细胞的细胞液浓度约相当于0.35～0.40 g/mL的蔗糖溶液浓度 B.质量浓度为0.45 g/mL的蔗糖溶液较适合用于观察质壁分离和复原现象 C.当蔗糖溶液质量浓度为0.30 g/mL时，细胞内外无水分子的进出 D.质壁分离的过程中，小蚌兰叶片下表皮细胞的液泡颜色逐渐变深 √ 导 练 教材P67 练习与应用 D 做2题 对点练习 .下列关于植物细胞的吸水和失水实验的叙述,正确的是（ ） A.紫色洋葱根尖分生区细胞可以作为实验材料 B.质壁分离指的是细胞壁与细胞质的分离 C.该实验可用于探究植物细胞细胞液的浓度大小 D.植物细胞吸水能力与质壁分离程度呈负相关 E.在低浓度的外界溶液中，细胞因吸水会涨破 C 细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的两蔗糖溶液浓度之间。 （由于存在细胞壁的保护，植物细胞不会涨破） 原生质层 3.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 《教材》P74 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 3.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？ 对点练习 《教材》P74 改编 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。 (1)测定细胞液浓度范围 待测成熟植物细胞 系列浓度梯度的蔗糖溶液 细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的两蔗糖溶液浓度之间 镜检 (2)比较不同植物细胞的细胞液浓度大小 不同成熟植物细胞 同一浓度的蔗糖溶液 刚发生质壁分离所需时间 ,细胞液浓度越小,反之，则细胞液浓度越大 镜检 (3)比较未知浓度溶液的浓度大小 同一植物相同成熟细胞 未知浓度的溶液 刚发生质壁分离所需时间 ,未知溶液的浓度越大，反之，未知溶液的浓度越小 镜检 二、水进出细胞的原理 探究植物细胞的吸水和失水 3 质壁分离和复原实验的应用有哪些？ 越短 越短 (4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液) 待测成熟植物细胞 镜检 不同种类的溶液 只发生质壁分离 质壁分离后自动复原 溶质不能透过半透膜(如蔗糖溶液) 溶质能透过半透膜(如KNO3溶液) （5）判断细胞的死活。 （发生质壁分离和复原的是活细胞；不发生质壁分离或复原的是死细胞） 二、水进出细胞的原理 探究植物细胞的吸水和失水 3 (2)质壁分离及复原现象的拓展应用 ①判断细胞的活性 题后归纳 待测成熟植物细胞 一定浓度 蔗糖溶液 镜检 发生质 壁分离 无质壁 分离 活细胞 死细胞 ②测定细胞液浓度的范围 题后归纳 待测成熟植物细胞 一系列浓度梯度的蔗糖溶液 镜检 细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的两蔗糖溶液浓度之间 ③比较不同植物细胞的细胞液浓度 题后归纳 不同植物细胞 同一浓度蔗糖溶液 镜检 发生质壁分离所需时间越短，细胞液浓度越小，反之则细胞液浓度越大 网络构建 (1)概念: 物质以 进出细胞, 消耗细胞内 化学反应所释放的 ,这种物质跨膜运输方式称为 。 扩散方式 不需要 能量 被动运输 (2)类型: 自由扩散 协助扩散 【探索新知3】 三、被动运输 物质以 进出细胞, 消耗细胞内化学反应 所释放的 ,这种物质跨膜运输方式称为 。 扩散方式 不需要 能量 被动运输 (2)类型: 自由扩散 协助扩散 （1)概念 物质通过简单扩散作用进出细胞，也叫简单扩散。 (2)特点： ①顺浓度梯度运输 ②不需要转运蛋白协助 ③不需要消耗能量 【探索新知3】 三、被动运输 1.自由扩散 细胞外 细胞内 （1)概念 【探索新知3】 三、被动运输 1.自由扩散 (3)实例: ①少部分水 ②气体小分子(O2、CO2等) ③脂溶性小分子(性激素、脂肪酸、甘油、乙醇、苯等) (4)影响因素: 浓度差、温度等 浓度差 扩散速度 转运蛋白数量 扩散速度 O2（能量） 扩散速度 膜两侧的被运输物质浓度差越大，扩散速率越快 借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，也叫易化扩散。 2.特点： ①顺浓度梯度运输 ②需要转运蛋白协助 ③不需要消耗能量 1.概念 【探索新知3】 三、被动运输 2.协助扩散 水分子 通道蛋白 【探索新知3】 三、被动运输 转运蛋白有哪些类型？ 载体蛋白、 通道蛋白 【探索新知3】 三、被动运输 载体蛋白 2.饱和性（所有载体蛋白都已承担相应运输任务时，运输的速度不再因其他条件而加快）； 细胞膜 转运蛋白——①载体蛋白 1.专一性（一种载体蛋白在对物质运输时只能运送一种或性质非常相似的一类物质） 3.可重复利用。 通道 【探索新知3】 三、被动运输 转运蛋白——②通道蛋白 1.专一性（特异性） 2.具有极高的转运速率 3.没有饱和值 细胞膜 通道蛋白 通道蛋白： 水通道蛋白；离子通道蛋白 水通道蛋白模式图 钾离子通道模式图 研究表明，水分子更多借助细胞膜上的水通道蛋白以 方式进出细胞。 协助扩散 【探索新知3】 三、被动运输 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、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 不一定发生改变 是否与被转运物质结合 是否有特异性 具有 具有 图解 不结合 结合 发生改变 载体蛋白与通道蛋白比较 【探索新知3】 三、被动运输 （3）举例： ①葡萄糖进入红细胞——载体蛋白 ②大部分水分子进出细胞——水通道蛋白 ③Na+进入神经细胞，K+流出神经细胞——离子通道蛋白 ② 协助扩散 O2（能量） 扩散速度 转运蛋白 扩散速度 ①温度（分子的运动速率等） ②膜内外两侧物质浓度差 ③转运蛋白 （4）影响协助扩散速率的因素： 浓度差 扩散速度 P P点后速率受转运蛋白数量限制 P点后速率受转运蛋白数量限制 【探索新知3】 三、被动运输 物质出入细胞膜的方式 自由扩散 协助扩散 运输方向 是否消耗能量（ATP等） 是否需要转运蛋白 举例 图例 曲线图 （一定浓度范围内） 影响扩散速率的因素 (高浓度低浓度) 顺浓度梯度 不消耗 不需要 需要 ①细胞膜内外物质的浓度差、 ②温度 ①细胞膜内外物质的浓度差、②转运蛋白的数量、 ③温度 自由扩散和协助扩散的比较 【例5】下图表示物质跨膜运输的一种方式,下列有关分析正确的是(　　) 对点练习 A.这种转运方式可逆浓度梯度进行 B.乙醇分子是以这种方式进入细胞的 C.细胞产生的能量增加会提高该物质的运输速率 D.转运蛋白在物质转运过程中形状会发生改变 D 被动运输不需要能量 教材P67 练习与应用 √ D × B × 做判断题 绝大部分保湿防冻产品中都有油脂类物质（如：甘油），想一想，这是为什么呢？ 甘油可通过自由扩散的方式被细胞吸收，能吸收一部分空气的水分，同时它可以使一部分自由水转化为结合水，减少水分的散失，降低结冰点；从而可以防干燥，还能一定程度上防冻。 润肤霜 与生活联系3 护护肤吧！ Lavf58.45.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.30.100 Lavf58.28.100 $$