生物必修1《分子与细胞》第1节 细胞中的元素和化合物图片ppt课件

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第1节　被动运输第1课时　细胞吸水和失水课标内容要求核心素养对接1.阐明质膜具有选择透过性。2．实验：通过模拟实验探究膜的透性。1.生命观念——结构与功能相适应，细胞的结构决定细胞通过渗透作用吸水或失水。2．科学思维——分析与综合，对渗透作用现象进行分析，理解渗透作用原理。一、渗透现象的原理及条件渗透作用(1)含义：水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。(2)方向：从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。(3)渗透作用具备的两个条件(ⅰ)具有③半透膜。(ⅱ)膜两侧①②具有浓度差。二、细胞的吸水和失水1．动物细胞的吸水和失水(1)动物细胞的细胞膜相当于半透膜。(2)条件及现象过程条件现象吸水外界溶液的浓度＜细胞质的浓度失水外界溶液的浓度＞细胞质的浓度平衡外界溶液的浓度＝细胞质的浓度2.植物细胞的吸水和失水(1)成熟植物细胞的结构(2)原理和现象①外界溶液浓度大于细胞液浓度时，发生质壁分离现象。②外界溶液浓度小于细胞液浓度时，发生质壁分离复原现象。判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)1．植物细胞的细胞液是指细胞内的液体。 (　　)2．渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量百分比浓度。 (　　)3．将动物细胞放入一定浓度的外界溶液中，不能发生渗透作用。 (　　)4．水分子通过细胞壁的扩散称为渗透作用。 (　　)提示：1.×　液泡中的液体才称为细胞液。2．×　渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是物质的量浓度。3．×　动物细胞的细胞膜相当于一层半透膜，能发生渗透作用。4．×　细胞壁是全透的，不能相当于半透膜，水分子通过细胞壁的扩散，不能称为渗透作用。　渗透现象的原理及条件1．渗透现象的分析(1)图示(2)原理分析(3)分析上图②可知：Δh产生的压强与水和蔗糖溶液产生的渗透压达到平衡，使半透膜两侧水分子的交换速率相等时，液面不再升高。2．半透膜、选择透过性膜以及生物膜的区别 概念范畴特点半透膜物理学上的概念物质能否通过半透膜取决于半透膜孔隙直径的大小选择透过性膜生物学上的概念具有生物活性，即使是小分子，只要不是细胞选择吸收的，也不能通过。选择透过性膜可以看成是功能完善的一类半透膜生物膜活的生物膜属于选择透过性膜。当细胞死亡后，细胞膜等生物膜变为全透性深化探究：1.如果渗透实验中，烧杯内不是清水，而是同浓度的蔗糖溶液，漏斗管内液面还会升高吗？提示：漏斗管内液面不会升高，因为半透膜两侧溶液没有浓度差。2．渗透实验中，液面高度差H会不会一直升高，为什么？提示：不会。漏斗管中的液面升高时，液体产生的静水压也随之变大，当静水压增大到和渗透压相等时(以半透膜为界，二者的方向相反，静水压向外、渗透压向内)，单位时间内透过半透膜进出长颈漏斗的水分子数相等。因此，液面高度差不会一直升高。3．如果渗透实验中，半透膜的面积增大一倍，其他条件不变，液面高度差H会不会变化？达到H的时间会不会变化？提示：半透膜两侧溶液的浓度差不变，液面高度差H不会变，但是由于半透膜面积增大，因此达到H的时间会变短。1.右图为渗透装置示意图，a、b分别为不同浓度的蔗糖溶液。据图判断，下列叙述错误的是(　　)A．若c为一层纱布，则不会发生此现象B．实验开始时，c两侧的溶液浓度大小是a>bC．实验过程中漏斗管内的液面先上升后保持稳定D．当漏斗管内的液面停止上升时，水分子进出漏斗达到动态平衡B　[纱布不能作为半透膜，则漏斗内的蔗糖会扩散到外界溶液中，浓度差无法维持，液面不会上升，A项正确；由图知，b漏斗液面上升，故实验开始时溶液浓度大小是b>a，B项错误；实验过程中漏斗管内的溶液浓度较大，水分子进入漏斗内的多于从漏斗出来的，液面先上升，达到一定高度后液面不再上升，水分子进出漏斗达到动态平衡，C、D项正确。]2．某同学设计了如图所示的渗透作用实验装置，实验开始时长颈漏斗内外液面平齐，记为零液面。实验开始后，长颈漏斗内部液面的变化趋势为  (　　)B　[仔细观察题图，长颈漏斗内为蔗糖溶液，实验开始后长颈漏斗内部液面将上升，由于实验初始阶段半透膜内外溶液浓度差较大，所以液面上升速率较大。随着液面高度的增大，液柱抑制水分渗入的作用力逐渐增大，当与浓度差促进水分渗入的作用力达到平衡时，液面不再上升。此时，水分子通过半透膜的渗入与渗出达到平衡。]有关渗透现象的两点提醒(1)两溶液间的水分子进行双向运动，实际观察到的只是水分子双向运动差异所导致的液面变化。(2)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。　细胞的吸水和失水1．动植物细胞都是渗透系统2．渗透作用的应用(1)比较不同溶液浓度的大小 漏斗内烧杯内溶液浓度MN现象及结论①若漏斗内液面上升，则M>N②若漏斗内液面不变，则M＝N③若漏斗内液面下降，则M<N(2)判断细胞质浓度或者细胞液浓度将动植物细胞放在不同浓度的溶液中，观察细胞的吸水和失水状态，可以根据细胞的形态判断细胞液或细胞质浓度的大小。3．细胞吸水和失水原理在生产生活中的应用(1)对农作物的合理灌溉，既满足了作物对水分的需要，同时也降低了土壤溶液的浓度，有利于水分的吸收。(2)盐碱地中的植物不易存活或一次施肥过多造成“烧苗”现象，都是由土壤溶液浓度过高，甚至超过了根细胞液浓度，导致根细胞不易吸水甚至失水造成的。(3)糖渍、盐渍食品不易变质的原因是高浓度的溶液使微生物(如细菌)不能生存和繁殖，从而能较长时间保存食物。(4)医用生理盐水浓度为0.9%，其渗透压与人体细胞外液的渗透压相当，可以使人体细胞保持正常的形态和功能。1．猫的红细胞置于质量分数为0.9%的NaCl溶液中，能维持细胞的正常形态，原因是(　　)A．细胞被固定B．细胞膜的选择透过性被改变C．水分不再出入细胞D．水分进出细胞达到平衡D　[红细胞置于生理盐水中，因细胞质的浓度等于外界溶液的浓度，水分进出细胞达到平衡，细胞形态维持正常。]2．下列有关原生质层的叙述，不正确的是    (　　)A．植物细胞去掉细胞壁后的部分是原生质层B．植物细胞的原生质层包括细胞膜、液泡膜及两者之间的细胞质C．植物细胞原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大D．植物细胞的原生质层相当于一层半透膜A　[植物细胞去掉细胞壁后的部分是原生质体，A错误；植物细胞的原生质层包括细胞膜、液泡膜及两者之间的细胞质，B正确；原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大，C正确；植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，D正确。][课堂小结]知 识 网 络 构 建核 心 语 句 归 纳1.渗透作用发生的两个条件：一是半透膜，二是浓度差。2.原生质层包括细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。3.植物细胞发生质壁分离的原因：(1)外界溶液浓度大于细胞液浓度。(2)原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。4.只有活的成熟植物细胞才可发生质壁分离，动物细胞和根尖分生区细胞不能发生质壁分离。1．疟原虫可以寄生在红细胞内，使人患疟疾，要判断一个人是否患疟疾，应取血样放在什么溶液中制片检查(　　)A．0.9%的盐水　　 B．清水C．浓盐水     D．0.1%葡萄糖溶液B　[疟原虫寄生在红细胞内不易检查，因此要判断一个人是否患疟疾，应取血样放在清水中，使红细胞吸水涨破，释放出疟原虫，B项正确，A、C、D三项均错误。]2．图1表示两种物质扩散的图解，图2为甲、乙两个实验装置，则实验结果应是(　　)图1　　　　　　图2A．图2的甲中水柱a将持续上升B．图2的甲中水柱a将先上升后下降C．图2的乙中水柱b上升到一定高度后维持不变D．图2的乙中水柱b将先上升后下降D　[由于图2中的甲中的淀粉不能透过半透膜，所以图2中的甲中的液面高度先上升，达到一定高度后保持不变；图2中的乙装置漏斗中葡萄糖溶液浓度大，导致液面上升，由于葡萄糖分子能够通过半透膜，导致半透膜两侧浓度差降低，所以漏斗中液面又会降低，最后液面平衡。]3．将人的红细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡半小时之后的结果如图所示，依照红细胞外形的变化判断蔗糖溶液的浓度，由高到低排列，正确的是   (　　)A．甲>乙>丙>丁     B．丁>甲>乙>丙C．丙>丁>甲>乙     D．丙>乙>丁>甲D　[水是从低浓度的一侧通过细胞膜到达高浓度的一侧。甲中的红细胞吸水破裂，说明其所处的蔗糖溶液的浓度最低；乙中的红细胞基本保持正常状态，说明水分子进出细胞处于动态平衡，其所处的蔗糖溶液的浓度与细胞质浓度相等；丙中红细胞失水而皱缩，说明其所处的蔗糖溶液的浓度最高；丁中的红细胞吸水膨胀但没有破裂，说明其所处的蔗糖溶液的浓度低于细胞质浓度，但高于甲的蔗糖溶液的浓度，即蔗糖溶液的浓度由高到低为丙>乙>丁>甲。综上所述，D正确。]4．(2019·天津蓟州马伸桥中学高一上月考)植物体内有三个相邻的细胞a、b、c，已知它们的细胞液浓度大小关系是a>b>c，那么它们之间水分渗透的方向表示正确的是(　　)C　[a的细胞液浓度最大，所以b和c都失水，a吸水；b的细胞液浓度大于c，所以b又从c吸水，C正确。]5．如图为一实验装置，各试管中装有一长度与体积均相同的新鲜马铃薯条，处理如下，约1小时后取出各马铃薯条，并观察它们的长度变化，实验室的温度和湿度在实验过程中保持不变。试分析：(1)甲试管中马铃薯条长度的变化是________，原因是________。乙试管中马铃薯条长度的变化是________，原因是________。丙试管中马铃薯条长度的变化是__________，原因是________。(2)丙试管中的马铃薯条，在实验中的作用是________。(3)此实验的原理是______________________________。[解析]　成熟的植物细胞相当于一个渗透系统。当细胞液与外界溶液之间存在浓度差时，水就会通过原生质层向浓度高的一侧渗透，造成细胞吸水或者失水。甲试管中蔗糖溶液的浓度大于细胞液的浓度，细胞将失水，使马铃薯条变短；乙试管中，由于蒸馏水的浓度小于细胞液的浓度，造成细胞吸水，使马铃薯条变长；丙试管中的马铃薯条的长度基本保持不变，因为细胞既不吸水也不失水，在实验中起对照作用。[答案]　(1)变短　细胞失水　变长　细胞吸水　不变　细胞中的水分基本不变(2)对照(3)渗透作用