高中生物第4章 细胞的物质输入和输出第1节 被动运输备课ppt课件

这是一份高中生物第4章 细胞的物质输入和输出第1节 被动运输备课ppt课件，共39页。PPT课件主要包含了学习目标，引入新课，原理渗透作用，问题探讨，渗透作用，渗透作用拓展训练，水进出动物细胞的原理，水进出植物细胞的原理，自由扩散和协助扩散，任务三等内容，欢迎下载使用。
放盐后的白菜馅有水渗出
在水中，青菜细胞吸水了
放盐后，白菜细胞失水了
讨论1：漏斗管内的页面为什么会升高？
渗透作用:水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。
讨论2:如果漏斗管足够长，管内的液 面会无限升高吗？
【提示】蔗糖溶液中水的相对含量比烧杯中低，烧杯中的水扩散到漏斗中的速度比漏斗扩散到烧杯更快, 使漏斗中水量增加, 液面上升。
【提示】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将加快漏斗中水分向外扩散的速度，最终达到平衡，液面将不再上升。平衡时漏斗内浓度仍大于外侧。
半透膜：玻璃纸; 蛋壳膜; 鱼鳔等
讨论3:如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？
【提示】液面不会升高。因为纱布不是半透膜，孔隙很大，水分子和蔗糖分子都能通过。
讨论4.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？
【提示】单位时间进出半透膜水分子量相同，故漏斗管液面不变。
▍渗透作用中水的运输方向：
▍渗透作用发生的条件：
水分子（或其它溶剂分子）通过半透膜的扩散
备注：①这里浓度是指物质的量浓度。②渗透压：溶质微粒对水的吸引力。
（1）实验装置①一段时间后，实验结果：__________________，原因是______________ ，若半透膜允许单糖、水分子通过，不允许二糖通过，则实验结果是____________________，原因是： _________ 。（2）实验装置②一段时间后，实验结果：__________________，原因是_________ __。
【典例】下列渗透装置中半透膜只允许水分子通过，初始液面两侧等高，预期实验结果，分析原因。
左侧，左侧溶质增多，物质的量浓度增大，水分子向左侧移动的多，向右侧移动的少
当蔗糖和葡萄糖质量浓度相同时，葡萄糖的物质的量浓度大，水向左侧移动的多。
（3）当实验装置②达到平衡后，若在左侧加入适量蔗糖酶（对渗透压的影响忽略不计），一段时间后，实验结果：___________________，原因是：_______________ ____ 。
蔗糖水解时需要水，部分水的质量转化成为产物单糖的质量，水解完成后，左侧单糖质量大于右侧，物质的量也大于右侧，故水向左侧移动的多，左侧页面升高。
1.红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？这些有机物相当于“问题探讨”所示装置中的什么物质？
2.红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中所说 的半透膜？
3.当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而 涨破吗？
请大家阅读教材62-63页，思考归纳以下问题
4.红细胞吸水或失水取决于什么条件？
5.想一想，临床上输液为什么要用生理盐水？
【提示】红细胞中的血红蛋白是大分子有机物，不能透过细胞膜，它相当于“问题探讨”中的蔗糖分子。
外界溶液浓度细胞质浓度
外界溶液浓度=细胞质浓度
2.红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中所说的半透膜？
【提示】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，有可能细胞内液下降后外界溶液的浓度达到平衡，此时，红细胞将不再吸水。
3.当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？
【提示】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。
【提示】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。
红细胞的细胞膜相当于一层半透膜
其他动物细胞的吸水或失水与红细胞相似，原理都是通过渗透作用。
细胞液与外界溶液之间存在浓度差
植物细胞内的液体环境主要是指液泡里面的细胞液。水进出细胞主要是指水经过原生质层进出液泡。
思考：植物细胞的吸水或失水是否是通过渗透作用呢？
1.植物细胞的什么结构相当于半透膜？
请大家阅读教材63-65页，思考归纳以下问题
5.实验中共进行了几次显微观察，现象是什么？
7.发生质壁分离的原因是什么？
3.实验主要试剂是什么？
8.如果把0.3g/mL的蔗糖换成同等浓度的KNO3/乙二醇溶液，发生质壁分离的现象一样吗？
植物细胞的吸水和失水实验
原生质层相当于半透膜吗？水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？
原生质层相当于半透膜。
探究植物细胞的失水和吸水
实验材料：紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞（黑藻叶片）
实验试剂：0.3g/mL的蔗糖溶液、清水
观测对象：中央液泡的大小、原生质层的位置、细胞大小
(1)植物细胞的原生质层相当于一层半透膜；(2)植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。
(1)内因：原生质层伸缩性 细胞壁伸缩性 (2)外因：外界溶液浓度 细胞液浓度
【补充】植物细胞发生质壁分离的条件：
(1)细胞是活的（死细胞的细胞膜具有全透性），具有细胞壁。
(2)细胞有中央大液泡。
(3)细胞外溶液的浓度高于细胞液浓度。
干种子的细胞、根尖分生区等未成熟的植物细胞
若用等浓度的葡萄糖、KNO3、NaCl、尿素、乙二醇等溶液，细胞也会发生质壁分离，但质壁分离后不用滴加清水，细胞就会自动复原。
3.自由扩散的概念、特点、实例、影响因素？
请大家阅读教材66-67页，思考归纳以下问题
4.协助扩散的概念、特点、实例、影响因素？
5.载体蛋白和通道蛋白的异同点？
6.自由扩散和协助扩散的比较？
【提示】物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。
概念：物质通过简单的_________进出细胞，叫做自由扩散。
1.自由扩散（简单扩散）：
不需要载体，不需要能量
水，气体（O2 、CO2、N2） ；脂溶性物质（甘油、乙醇、苯等）；脂质分子（胆固醇、性激素等）
概念：借助膜上的__________进出细胞的物质扩散方式叫做协助扩散，也叫易化扩散。
2.协助扩散（易化扩散）：
葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞、水分子通过水通道 蛋白进入细胞、K+通过钾离子通道蛋白进入细胞
需膜上转运蛋白的协助，不需要能量
①浓度差②转运蛋白数量③温度
P点后速率受转运蛋白数量限制
2.协助扩散（易化扩散）
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
葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞
水分子通过水通道蛋白进出细胞
高浓度低浓度（顺浓度梯度）
1.物质跨膜运输的方式与物质的特点和细胞膜的结构有关。判断下列有关物质跨膜运输的表述是否正确。(1)细胞膜和液泡膜都相当于半透膜（ ）(2)水分子进入细胞，是通过自由扩散方式进行的（ ）(3)载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时，其作用机制是一样（ ）
2.下列各项无法通过质壁分离实验证明的是（ ）A.成熟植物细胞的死活B.原生质层比细胞壁的伸缩性大C.成熟的植物细胞能进行渗透吸水D.水分子可以通过通道蛋白进入细胞
3.假如将甲乙两个植物细胞分别放入蔗糖溶液和甘油溶液中，两种溶液溶质的浓度均比细胞液溶质的浓度高，在显微镜下连续观察甲乙两细胞的变化是（ ）A.甲乙两细胞发生质壁分离后，不发生质壁分离复原B.甲乙两细胞发生质壁分离，但乙细胞随后又发生质壁分离复原C.甲乙两细胞发生质壁分离，但甲细胞随后又发生质壁分离复原D.甲乙两细胞均发生质壁分离，后又均发生质壁分离复原
1.细胞液中物质的浓度对于维持细胞的生命活动非常重要。现提供紫色洋葱鳞片叶表皮细胞，请设计实验，测定该细胞的细胞液溶质的浓度相当于多少质量分数的蔗糖溶液。写出你的实验思路，并分析其中的基本原理。
【提示】配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液,将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞置于配好的各种浓度的蔗糖溶液中,适当时间后用显微镜观察细胞质壁分离情况。记录刚好发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液度,以及刚好尚未发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度,据此推算出细胞液溶质浓度应介于这两个浓度之间。
2.温度变化会影响水分通过半透膜的扩散速率吗?请你提出假设，并设计检验该假设的实验方案。
【提示】假设:温度变化会影响水分通过半透膜的扩散速率。设计实验:可以借用本节问题探讨中的渗透装置进行实验。将该渗透装置于不同温度的环境中,通过比较不同温度下漏斗管液面上升速度的快慢,判定温度是否影响水分子的扩散速度。