高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第4章 细胞的物质输入和输出综合与测试课文配套课件ppt

这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第4章 细胞的物质输入和输出综合与测试课文配套课件ppt，共55页。PPT课件主要包含了细胞膜的功能，体积增大，吸水膨胀，体积缩小变软，基本不变，失水萎缩，水分进出平衡，白菜的细胞，青菜叶变硬挺，渗透装置等内容，欢迎下载使用。
将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞、细胞间的信息交流
无机物：水、无机盐；有机物：氨基酸、蛋白质、糖、 脂质、维生素等
水、无机盐、O2、CO2、蛋白质、脂质等
资料一：将相同体积的萝卜条分别放在清水、盐水、空气中，萝卜条将会如何变化？原因是什么？
资料二：当你把白菜剁碎准备做馅时，常常要放一些盐，过一段时间后就可见有水分渗出，这些水分来自于 。资料三：蔫（萎蔫）了的青菜叶放入清水中浸泡一段时间，会有什么变化？ 。
玻璃纸，肠系膜蛋壳膜，鱼鳔等
是具有一定孔径，可以让______物质通过（如水分子），而大分子物质不能通过的一类薄膜。物质能否通过只与孔径大小有关。
溶质不能通过半透膜的渗透装置分析
1、为什么漏斗液面会上升？
外观表现： 漏斗液面上升，一段时间后达到渗透平衡。说明水通过半透膜进入漏斗。
单位时间内由清水 → 蔗糖溶液的水分子数多于蔗糖溶液→ 清水。
外观表现： 漏斗液面上升，一段时间后达到渗透平衡。
说明水通过半透膜进入漏斗。
2、水分子运动方向如何？
3、达到动态平衡后的状态？
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
4、当液面上升到一定程度时，液面不再升高的原因？
由于水槽与漏斗中的液体具有浓度差，即具有渗透压差，所以水分子有进入漏斗的趋势；但是H1产生的压强与渗透压的平衡使半透膜两侧水分子的交换率相同时，液面不再升高。
②半透膜的两侧的溶液具有浓度差。
________（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
1、半透膜只允许水分子通过
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
蔗糖被水解为两分子单糖，导致左侧浓度升高，水分子由10%的葡萄糖溶液→10%的蔗糖溶液较多，则左侧液面升高，最终高于右侧
液面稳定后，将右侧液面高出部分吸走
右侧液面继续升高并达到新的平衡
2、溶质能通过半透膜的渗透装置
S1和S2是两种不同的溶质，且只有水和S1能透过半透膜
S1的物质的量浓度大于S2的物质的量浓度
S1的物质的量浓度小于S2的物质的量浓度
S1液面始终低于S2液面
S1中的溶质透过半透膜进入S2
S2液面升高，最终高于S1
S1和S2是同种溶质，且能透过半透膜， S1溶液浓度大于S2溶液浓度
由于半透膜两侧存在浓度差，由S2 → S1的水分子数多于S1 → S2的。导致S1 液面上升。
随后S1中的溶质透过半透膜进入S2，半透膜两侧的浓度差逐渐减小， S1 和S2的溶液浓度相等。
S1 下降，最终S1 和S2溶液液面持平
下图表示渗透作用实验装置,甲乙两管的口径相同,半透膜只允许葡萄糖分子通过,淀粉分子无法通过。当达到扩散平衡时(　 　)A.甲、乙两管中的液面高度相等B.甲、乙两管中的葡萄糖的浓度相等C.甲、乙两管中的淀粉的浓度相等D.两管的葡萄糖皆为8%,淀粉皆为4%
生物细胞也能发生渗透作用吗？
生物细胞结构也具备以下两个条件吗？1、具有半透膜。2、半透膜两侧具有浓度差。
二、动物细胞的吸水和失水
外界溶液浓度等于细胞质浓度
外界溶液浓度低于细胞质浓度
外界溶液浓度大于细胞质浓度
细胞质与外界溶液可以具有浓度差
　1、将白菜剁碎做馅时,常常放一些盐,一会儿后就可看到水分渗出 　2、对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。
1、植物细胞会出现失水的情况吗？2、植物细胞在什么情况下会吸水和失水？ 3、什么结构相当于一层半透膜？
三、植物细胞的吸水和失水问题
细胞液 （具有一定的浓度）
探究植物细胞的吸水和失水
提出问题做出假设设计实验进行实验分析结果得出结论
原生质层相当于一层半透膜
原生质层相当于一层半透膜吗？
① 0.3g/mL的蔗糖溶液
盖上盖玻片，制成洋葱鳞片叶外表皮临时装片
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
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。
在盖玻片的一侧滴加清水，在另一侧用吸水纸吸引
中央液泡逐渐变大，颜色变浅,原生质层逐渐恢复到贴近细胞壁;细胞大小基本不变。
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
植物细胞的质壁分离与复原实验
①成熟植物细胞的原生质层相当于一层______
细胞液与外界环境具有一定的浓度差，能渗透吸水和失水
②原生质层比细胞壁的伸缩性___
成熟的植物细胞可当作一个渗透系统：
紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞
紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞
紫色洋葱鳞片叶内表皮是成熟的植物细胞，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
洋葱鳞片叶外表皮细胞有大液泡液泡中有紫色色素，便于观察
①使用小光圈和平面镜调低显微镜视野亮度
②在蔗糖溶液中加入对细胞无毒害作用的色素
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
（能观察到吸水和失水）
引流时要重复几次，目的是使盖玻片下面的洋葱鳞片叶表皮细胞完全浸入在加入的液体。
加入蔗糖溶液后不宜停留过长时间，防止细胞长时间处于高渗溶液中，因过度失水而死亡。
如果所用溶液中的溶质为葡萄糖、KNO3、NaCl、尿素、乙二醇等，质壁分离后因细胞主动或被动吸收溶质微粒而使细胞液浓度增大，植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。
0.3g/mL的蔗糖溶液
选择对细胞无毒害作用，浓度适中的外界溶液，浓度过高会导致细胞失水过多而死亡
四、质壁分离和复原实验的拓展应用
判断成熟植物细胞的死活
比较不同植物细胞的细胞液浓度
比较未知浓度溶液的浓度大小
生活中杀菌、防腐、腌制食品
鉴别不同种类的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）
①___________相当于半透性膜
②_________________具有浓度差
①___________（由细胞膜、液泡膜和两层之间的细胞质组成）相当于半透膜
当外界溶液浓度______细胞质浓度，细胞吸水膨胀
当外界溶液浓度______细胞质浓度，细胞失水皱缩
当外界溶液浓度_____细胞质浓度，细胞维持正常形态
当外界溶液浓度______细胞液浓度，细胞发生质壁分离现象
当外界溶液浓度______细胞液浓度，细胞吸水膨胀，由于存在细胞壁，细胞不会涨破
当外界溶液浓度______细胞液浓度，细胞维持正常形态
动植物细胞的吸水和失水
五、物质跨膜运输的其它实例
（1）水稻培养液中Mg2＋、Ca2＋离子浓度和番茄培养液中SiO44－浓度为什么超过初始浓度？
答案：水稻吸收水的相对速率比吸收Ca2＋ 、Mg2＋的大，造成培养液中Ca2＋ 、Mg2＋浓度上升；番茄吸收水的相对速率比吸收SiO44－的大，造成培养液中SiO44－浓度上升。
（2）图示反映同一植物对不同离子的吸收量如何？不同植物对同一离子的吸收量又怎样？
同一植物对不同无机盐离子的吸收有差异
不同植物对同一无机盐离子的吸收有差异
人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力。血液中碘的质量浓度为250mg/L，而甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液高20~25倍。
水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其他物质的跨膜运输并不都是这样，这取决于细胞生命活动的需要。
跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的
几种微生物体内的矿物质含量（占全部矿物质的%）
细胞对物质的吸收是有选择的。这种选择性具有普遍性。
六、半透膜和选择透过性膜
指某些物质可以透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜
指水分子能自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过的生物膜
透过的依据是分子或离子的大小，不具有选择性
膜上的蛋白质决定了一些分子可以通过，另一些分子不能通过，具有选择透过性
玻璃纸、动物膀胱、鱼鳔、花生种皮等
细胞膜、液泡膜和由其构成的原生质层等
下列关于选择透过性膜与半透膜的关系，正确的说法是(　　)。①有半透性必须具有选择透过性　②具有选择透过性就必然具有半透性　③活的生物膜才有选择透过性　④只有活的生物膜才有半透性A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
解析：半透膜无生物活性，只有活的生物膜才有生物活性，具有选择透过性同样具有半透性；但仅有半透性并不一定具有选择透过性。答案　C
渗透作用过程中，水分子只由低浓度溶液通过半透膜进入高浓度溶液中（ ）观察植物细胞的质壁分离和复原，为了节约实验时间，通常可以省略第一次显微观察步骤（ ）
例1、将相同的植物细胞依次浸在甲、乙、丙三种溶液中，测得细胞体积随时间的变化如图所示。下列有关推导和叙述错误的是(　 　)A. 三种溶液中，甲溶液浓度最低B. 在M时刻，乙溶液中的植物细胞保持活性C. 丙溶液中的植物细胞肯定会因失水过多而死亡D. 三种溶液中细胞的形态均会发生改变
解析：细胞在甲溶液中吸收而在乙溶液中先失水后又吸收；在丙溶液中始终处于失水状态，可判断甲溶液浓度最低；乙溶液中细胞的体积先减小后增加，说明在该过程中植物细胞保持活性；因丙溶液浓度大于细胞液的浓度，使细胞失水，导致体积减小，但不能判断其是否已导致植物细胞发生渗透失水而死亡；三种溶液中细胞的体积都发生了变化，所以形态均会发生改变。