《4.1被动运输课件2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《4.1被动运输课件2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、问题探讨 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，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，会出现如左图所示现象。玻璃纸（又叫赛璐玢）是一种半透膜，水分子可以自由透过它，而如左图所示现象。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。蔗糖分子则不能。讨论讨论1.1.漏斗内的液面为什么会升高？漏斗内的液面为什么会升高？2.2.如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？如果
2、漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？为什么？单位时间内单位时间内进入漏斗的水分子数量进入漏斗的水分子数量多于多于从漏斗渗出从漏斗渗出的水分子数量，漏斗内溶液体积增大，液面上升。的水分子数量，漏斗内溶液体积增大，液面上升。不会不会，当管内的液面上升到一定高度之后，管中的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水柱产生的压力将加快漏斗中水分子向外扩散的速将加快漏斗中水分子向外扩散的速度，最终水分子进出达到平衡，液面将不再上升。度，最终水分子进出达到平衡，液面将不再上升。此时膜两侧溶液浓度相等吗？不等不等，蔗糖溶液渗透压，蔗糖溶液渗透压=静水压静水压4.1 4.1 被动运输被动
3、运输渗透现象演示动画演示动画演示蔗糖分子 水分子半透膜的透过原理：根据膜上孔的大小来选择分子是否能通过3.3.如果用用一层纱布代替玻璃纸，漏斗如果用用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管的液面还会升高吗？管的液面还会升高吗？4.4.如果烧杯中不是清水，而是同样浓如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，液面高度如何变化？度的蔗糖溶液，液面高度如何变化？不会不会,漏斗管内的漏斗管内的液面不会升高液面不会升高,单位时单位时间内透过玻璃纸的水分子数等于渗间内透过玻璃纸的水分子数等于渗出玻璃纸的水分子数量。出玻璃纸的水分子数量。条件一：条件一：条件一：条件一：半透膜半透膜条件二：条件二：条件二：条件二：膜两侧
4、的溶液具有浓度差膜两侧的溶液具有浓度差一、水进出细胞的原理一、水进出细胞的原理一、水进出细胞的原理一、水进出细胞的原理（1 1）.概念概念：水分子（或其他水分子（或其他溶剂溶剂分子）通过半透膜的分子）通过半透膜的扩散扩散。半透膜的两侧的溶液具有半透膜的两侧的溶液具有浓度浓度差差具有具有半透膜半透膜（2 2）.条件：条件：低浓度溶液低浓度溶液低浓度溶液低浓度溶液（水多水多）高浓度溶液高浓度溶液高浓度溶液高浓度溶液（水少水少）水分子数多水分子数多水分子数多水分子数多水分子数少水分子数少水分子数少水分子数少（物质的量浓度）(3).(3).方向：方向：1.1.渗透作用渗透作用10%10%蔗糖蔗糖10%
5、10%葡萄糖葡萄糖拓展：拓展：1.1.渗透的溶液浓度：渗透的溶液浓度：若半透膜两侧分别为质量分数10%蔗糖、10%葡萄糖溶液，会发生渗透作用吗？h的大小与什么有关？该浓度是指摩尔浓度而非质量浓度，只比较单位体积内的微粒数，与微粒的大小与种类无关。会会，因为，因为10%10%蔗糖溶液蔗糖溶液摩尔浓度浓度 小于小于葡萄糖溶液葡萄糖溶液摩尔浓度浓度 ，蔗糖溶液中的蔗糖溶液中的水多于葡萄糖溶液水多于葡萄糖溶液。1010101034234234234210101010180180180180S1S1与与S2S2的浓度差越大，的浓度差越大，h越大 2.2.渗透装置渗透装置液面变化情况变式分析：液面变化情况
6、变式分析：高浓度一侧高浓度一侧(右侧右侧)液面升高；液面升高；渗透平衡时，一般两渗透平衡时，一般两侧溶液的浓度并不相等。侧溶液的浓度并不相等。右侧液面先上升后下降，最终左侧液面高于右侧液面。右侧液面先上升后下降，最终左侧液面高于右侧液面。溶质不能通过半透膜溶质不能通过半透膜溶质不能通过半透膜溶质不能通过半透膜 葡萄糖葡萄糖能通过半透膜，能通过半透膜，能通过半透膜，能通过半透膜，蔗糖不蔗糖不能通过半透膜能通过半透膜能通过半透膜能通过半透膜 加加加加蔗糖酶蔗糖酶蔗糖酶蔗糖酶，溶质不能通过半透膜溶质不能通过半透膜溶质不能通过半透膜溶质不能通过半透膜蔗糖被水解为两分子单糖，蔗糖被水解为两分子单糖，导致
7、左侧浓度升高导致左侧浓度升高，水分子由葡萄糖溶液，水分子由葡萄糖溶液蔗糖蔗糖溶液透过较多，则溶液透过较多，则左侧液面升高左侧液面升高，最终高于右侧。，最终高于右侧。若单糖能通过半透膜,液面变化又如何呢？质量分数质量分数如图A、B为两套渗透装置图(图中S1为30%蔗糖溶液、S2为蒸馏水、S3为30%葡萄糖溶液)；已知葡萄糖能通过半透膜，但蔗糖不能通过半透膜，下列叙述正确的是()A装置A渗透过程中水分子通过半透膜的方向是S2S1B装置A达到渗透平衡后，S1溶液浓度与S2溶液浓度相等C装置A漏斗中溶液液面上升速率逐渐加快D装置B的现象是S3溶液液面先上升后下降，最终S3和S2溶液液面持平2 2 2
8、2、动物细胞的吸水和失水、动物细胞的吸水和失水、动物细胞的吸水和失水、动物细胞的吸水和失水观察红细胞在不同浓度溶液中的变化，分析水进出红细胞的原理观察红细胞在不同浓度溶液中的变化，分析水进出红细胞的原理外界溶液浓度外界溶液浓度外界溶液浓度外界溶液浓度等于等于等于等于细胞质浓度细胞质浓度细胞质浓度细胞质浓度外界溶液浓度外界溶液浓度外界溶液浓度外界溶液浓度低于低于低于低于细胞质浓度细胞质浓度细胞质浓度细胞质浓度外界溶液浓度外界溶液浓度外界溶液浓度外界溶液浓度高于高于高于高于细胞质浓度细胞质浓度细胞质浓度细胞质浓度细胞失水皱缩细胞失水皱缩 保持正常形态保持正常形态细胞吸水膨涨细胞吸水膨涨结果分析：结
9、果分析：细胞膜相当于半透膜 细胞质与外界溶液可以具有浓度差实验说明：实验说明：动物细胞可通过渗透作用吸水和失水高浓度溶液高浓度溶液生理盐水生理盐水蒸馏水蒸馏水水的进出方向：顺相对含量梯度（水多水的进出方向：顺相对含量梯度（水多 水少）进出动物细胞水少）进出动物细胞 思考讨论1.1.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 “问题探讨问题探讨”所示装置中的什么物质？所示装置中的什么物质？不能，蔗糖分子不能，蔗糖分子2.2.红细胞的红细胞的细胞膜细胞膜是不是相当于是不是相当于“问题探讨问题探讨”中所说的中所说的半透膜半透膜
10、？相当相当3.3.当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？不一定，浓度差很大时会涨破，浓度差较小时不会涨破。不一定，浓度差很大时会涨破，浓度差较小时不会涨破。4.4.红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？5.5.想一想想一想临床上输液为什么要用生理盐水？临床上输液为什么要用生理盐水？浓度差。浓度差越大细胞吸水或失水越多。浓度差。浓度差越大细胞吸水或失水越多。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
11、的异常或失水而出现形态和功能的异常水进出哺乳动物红细胞的原理细胞壁（全透性）细胞壁（全透性）3 3、植物细胞的吸水和失水、植物细胞的吸水和失水（选择透过性膜选择透过性膜）细胞液细胞液外界溶液外界溶液具有具有具有具有浓度差浓度差相当于相当于半透膜半透膜成熟植物细胞可通过成熟植物细胞可通过渗透作用吸水和失水渗透作用吸水和失水原生质层原生质层包括细胞膜和液泡膜包括细胞膜和液泡膜包括细胞膜和液泡膜包括细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质以及两层膜之间的细胞质以及两层膜之间的细胞质以及两层膜之间的细胞质注意：水分子进出注意：水分子进出成熟植物细胞成熟植物细胞，主要指水经过原生质层进出液泡。，主要指水经过
12、原生质层进出液泡。植物细胞的吸水和失水可通过植物细胞的吸水和失水可通过质壁分离及复原的实验质壁分离及复原的实验验证验证细胞膜细胞膜细胞质细胞质液泡膜液泡膜原生质层原生质层探究植物细胞的吸水和失水探究植物细胞的吸水和失水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？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探究实践制作临时装片制作临时装片,观察植物观察植物细胞细胞正常形态正常形态；将植物细胞浸润在将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液较高浓度的蔗糖溶液中，观察其大小变化；中，观察其大小变化；再将植物细胞浸润在再将植物细胞浸润在清水清水清水清水中，观察其大小的变化。中，观察其
13、大小的变化。提出问题：提出问题：实验实验设计：设计：做出假设：做出假设：实验目的：实验目的：进行实验进行实验:浓蔗糖浓蔗糖清水清水清水清水(1)(1)材料用具：材料用具：0.3g/mL0.3g/mL的蔗糖溶液、清水的蔗糖溶液、清水 吸水纸吸水纸引流法引流法 刀片，镊子，滴管、载玻片、刀片，镊子，滴管、载玻片、盖玻片、显微镜等盖玻片、显微镜等 材料选择：活细胞、活细胞、活细胞、活细胞、有细胞壁、有细胞壁、有大液泡有大液泡 如：紫色洋葱鳞片叶（如：紫色洋葱鳞片叶（液泡中有液泡中有 紫色花青素紫色花青素，便于观察）便于观察）、黑藻、黑藻、黑藻、黑藻 (有有大液泡和大而清晰的叶绿体，大液泡和大而清晰的
14、叶绿体，便于观察便于观察)等等等等黑藻(2)(2)实验步骤：实验步骤：制作制作洋葱鳞片叶外表皮洋葱鳞片叶外表皮临时装片临时装片低倍镜低倍镜下观察下观察液泡大小液泡大小和和原生质层位置原生质层位置低倍镜低倍镜下观察下观察液泡大小液泡大小和和原生质层位置原生质层位置滴蔗糖溶液滴蔗糖溶液制片制片观察观察观察观察滴清水滴清水观察观察滴加滴加清水，清水，吸水纸引流吸水纸引流吸水纸引流吸水纸引流一侧滴加一侧滴加0.3g/mL0.3g/mL0.3g/mL0.3g/mL蔗糖溶液，蔗糖溶液，蔗糖溶液，蔗糖溶液，另侧用吸水纸引流另侧用吸水纸引流另侧用吸水纸引流另侧用吸水纸引流低倍镜低倍镜下观察（下观察（紫色的紫色
15、的中央中央液泡大小液泡大小，原生质层原生质层位置）位置）液液泡泡细细胞胞壁壁(3)(3)结果分析：结果分析：细胞失水细胞失水细胞壁的伸缩性细胞壁的伸缩性细胞壁的伸缩性细胞壁的伸缩性 原生质层伸缩性原生质层伸缩性原生质层伸缩性原生质层伸缩性(内内内内因因因因)外界溶液的浓度外界溶液的浓度外界溶液的浓度外界溶液的浓度 细胞液浓度（外细胞液浓度（外细胞液浓度（外细胞液浓度（外因）因）因）因）质壁分离质壁分离外界溶液的浓度外界溶液的浓度 细胞液浓度细胞液浓度细胞吸水细胞吸水质壁分离复原质壁分离复原滴加蔗滴加蔗糖溶液糖溶液质壁分离质壁分离质壁分离质壁分离滴加清水滴加清水质壁分离复原质壁分离复原质壁分离复
16、原质壁分离复原1.1.取材是什么？为什么？取材是什么？为什么？2.2.用什么显微镜观察？用什么显微镜观察？3.3.滴滴0.3g/ml0.3g/ml的蔗糖溶液时，看到什么现象？液泡的体积与颜色有什么变的蔗糖溶液时，看到什么现象？液泡的体积与颜色有什么变化？化？细胞液浓度及细胞吸水力的变化趋势如何细胞液浓度及细胞吸水力的变化趋势如何？4.4.再滴清水时，看到什么现象？液泡的体积与颜色有什么变化？再滴清水时，看到什么现象？液泡的体积与颜色有什么变化？细胞液细胞液浓度及细胞吸水力的变化趋势如何浓度及细胞吸水力的变化趋势如何？5.5.若放入若放入0.5g/ml0.5g/ml的蔗糖溶液时，会怎样？再放清水中如何？为什么？的蔗糖溶液时，会怎样？再放清水中如何？为什么？6.6.本实验是如何设置本实验是如何设置对照的对照的对照的对照的？紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，有颜色、易观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，有颜色、易观察光学、低倍镜观察光学、低倍镜观察质壁分离质壁分离;液泡变小，颜色加深；液泡变小，颜色加深；细胞液浓度变大，细胞吸水力变大细胞液浓度变大，细胞吸水力变大。质壁分离复原质壁分离复原;液泡变大，颜色
