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1、第4章 细胞的物质输入和输出第1节 被动运输行业PPT模板http:/hangye/本节聚焦1.探究“植物细胞的吸水和失水”，说明水分子进出植物细胞的原理。2.通过水分进出细胞方式的学习建构被动运输的概念，能比较自由扩散和协助扩散的异同点。3.阐释原生质层的选择透过性与质壁分离及其复原。4.理解转运蛋白的种类和作用。第1节被动运输问题探讨P62在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸，【玻璃纸（又叫赛璐纷）是一种半透膜，水分子可以自由透过它，而蔗糖分子则不能】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，会看到什么现象？提示提示：过一段时间后，
2、过一段时间后，漏斗管内的液面会升高。第1节被动运输问题探讨P621.漏斗管内液面为什么会升高？2如果用一层纱布替代玻璃纸，漏斗管内液面还会升高吗？提示提示：由于蔗糖溶液中水的相对含量由于蔗糖溶液中水的相对含量（单位体积中的水分子数）比烧杯中的水的含量比烧杯中的水的含量低，因此，烧杯中，因此，烧杯中的水的水进入进入到漏斗中的速度相对更快，导致漏斗中到漏斗中的速度相对更快，导致漏斗中水量增加，液面上升。水量增加，液面上升。提示提示：不会，因为不会，因为纱布不是半透膜，孔隙很大，可溶于，可溶于水的物质都能够自由通过，包括水分子和蔗糖分水的物质都能够自由通过，包括水分子和蔗糖分子都能通过。子都能通过。
3、第1节被动运输问题探讨P623.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？4.在该实验中，漏斗内的液面会不断升高吗？提示提示：单位时间透过玻璃纸单位时间透过玻璃纸进出水分子量相同，故漏斗，故漏斗管液面不变管液面不变。提示提示：不会。如果漏斗管足够长，当管内的液面上升到不会。如果漏斗管足够长，当管内的液面上升到一定高度之后，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，液面将不再上升。将不再上升。细胞生活在一个液体环境，细胞与环境的物质交换必须通过细胞膜。细胞内外的物质含量有很大差别，这与细胞膜的功能控制物质进出密切相关。不同物质跨膜运输的方
4、式相同？水是活细胞中含量最多的物质，水又是如何进出细胞？今天我们将深入学习被动运输。一、水进出细胞的原理第1节一、水进出细胞的原理被动运输扩散将一滴红墨水滴入一杯清水中，一段时间后清水很快就变成了红色。这是为什么？提示提示：这是这是溶质分子在水中扩散溶质分子在水中扩散的结果。的结果。物质从相对高浓度区域移动到低浓度区域的过物质从相对高浓度区域移动到低浓度区域的过程，称为扩散程，称为扩散。第1节一、水进出细胞的原理被动运输渗透作用“问题探讨”所展示的漏斗管内的液面在一段时间后会上升到一定高度停止，原因是烧杯中的水进入到漏斗中的速度相对更快，导致漏斗中水量增加，液面上升。提示提示：烧杯中的烧杯中的
5、溶剂溶剂水水分子通过分子通过半透膜半透膜向漏斗内向漏斗内扩散扩散的结果。的结果。第1节一、水进出细胞的原理被动运输1.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。概念半透膜；两侧存在浓度差；条件水分子的角度分析：【水的相对含量高】的一侧【水的相对含量低】的一侧。方向提示：提示：浓度差溶质颗粒的物物质的量浓度质的量浓度，不是质量浓度。微观微观水分子在水分子在半透膜两侧，半透膜两侧，双向运双向运动动。第1节一、水进出细胞的原理被动运输1.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。概念半透膜；两侧存在浓度差；条件从溶质的角度分析：【低】浓度溶液【高】浓度溶液
6、方向提示：提示：浓度差溶质颗粒的物物质的量浓度质的量浓度，不是质量浓度。第1节一、水进出细胞的原理被动运输1.渗透作用水分子可以通过半透膜进行双向运动，直到水分子进出速率达到动态平衡。结果提示提示：【渗透平衡【渗透平衡浓度相等】浓度相等】。渗透平衡前：渗透平衡前：S2溶液溶液 S1溶液；溶液；渗透过程中：渗透过程中：S2溶液溶液、S1溶液溶液；渗透平衡后：渗透平衡后：S2溶液溶液 S1溶液；溶液；平衡后S1与S2的浓度差产生的吸水力与高度差的重力相等，S1与与S2的浓度差越大，的浓度差越大，高度差就越大。高度差就越大。第1节一、水进出细胞的原理被动运输装置1.渗透作用渗透作用的三个误区(1)半
7、透膜两侧的水分子进行的是双向运动，而不是单向运动，观测到的现象是由双向水分子运动的差别所导致的液面改变。(2)当半透膜两侧的溶液达到平衡时，是指两侧的水分子运动达到平衡，而两侧溶液的浓度并不一定相同，两侧的液面高度也不一定相同。(3)水分子通过半透膜由低浓度溶液高浓度溶液扩散。此处的浓度是指物质的量浓度，是单位体积中微粒的多少，不是质量分数。渗透作用发生条件的验证课 堂 练 习1.1.如图，在如图，在U U形管中部形管中部c c处装有半透膜，在处装有半透膜，在a a侧加入红色的细胞色侧加入红色的细胞色素素(相对分子质量为相对分子质量为1300013000的蛋白质的蛋白质)的水溶液，的水溶液，b
8、 b侧加入清水，侧加入清水，并使并使a a、b b 两侧液面高度一致。经过一段时间后，实验结果将是两侧液面高度一致。经过一段时间后，实验结果将是 ()()A Aa a、b b两液面高度一致，两液面高度一致，b b侧为无色侧为无色 B Ba a、b b两液面高度一致，两液面高度一致，b b侧为红色侧为红色 C Ca a液面低于液面低于b b液面，液面，b b侧为红色侧为红色 D Da a液面高于液面高于b b液面，液面，b b侧为无色侧为无色D课 堂 练 习2.2.如图，甲、乙为两个渗透装置。甲图是发生渗透作用时的初如图，甲、乙为两个渗透装置。甲图是发生渗透作用时的初始状态，乙图是较长时间之后，
9、根据漏斗内外的水分子达到动始状态，乙图是较长时间之后，根据漏斗内外的水分子达到动态平衡时的状态。判断下列有关叙述，错误的是态平衡时的状态。判断下列有关叙述，错误的是()A A图甲中图甲中为半透膜，水分子能自由通过为半透膜，水分子能自由通过B B图甲中溶液图甲中溶液的浓度大于溶液的浓度大于溶液的浓度的浓度C C图乙中溶液图乙中溶液的浓度与溶液的浓度与溶液的浓度相等的浓度相等D D图甲中溶液图甲中溶液和和浓度差越大，则图乙中的水柱越高浓度差越大，则图乙中的水柱越高C第1节一、水进出细胞的原理被动运输2.水进出动物细胞实验探究哺乳动物的红细胞。材料哺乳动物的红细胞呈两面凹的圆饼状，吸水膨张和失水皱缩
10、现象明显。原因将哺 乳动物的红细胞放入不同浓度的氯化钠溶液中，一段时间后，红细胞将会发生以下的变化。过程第1节一、水进出细胞的原理被动运输2.水进出动物细胞实验探究现象外界溶液浓度外界溶液浓度细胞质浓度细胞质浓度细胞吸水膨胀外界溶液浓度外界溶液浓度细胞质浓度细胞质浓度细胞失水皱缩外界溶液浓度外界溶液浓度=细胞质浓度细胞质浓度细胞形态不变第1节一、水进出细胞的原理被动运输提示提示：红细胞中的有机物有的能通过细胞膜，有红细胞中的有机物有的能通过细胞膜，有的不能。血红蛋白是有机大分子物质，不的不能。血红蛋白是有机大分子物质，不能透过细胞膜，它相当于能透过细胞膜，它相当于“问题探讨问题探讨”中的中的蔗
11、糖分子。蔗糖分子。水进出动物细胞实验讨论1.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“问题探讨”所示装置中的什么物质？第1节一、水进出细胞的原理被动运输提示提示：所有的动物细胞都相当于一个渗透装置，所有的动物细胞都相当于一个渗透装置，细胞膜相当于半透膜。水进出动物细胞实验讨论2.红细胞的细胞膜是否相当于一层半透膜？3.当外界溶液溶质的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？提示提示：不一定。因为红细胞吸水膨胀后细胞内浓度也不一定。因为红细胞吸水膨胀后细胞内浓度也会下降，如果外界溶液浓度不是很低，有可能会下降，如果外界溶液浓度不是很低，有可能细胞内浓度下降后与外界溶液的浓度达
12、到平衡，细胞内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。此时，红细胞将不再吸水。第1节一、水进出细胞的原理被动运输水进出动物细胞实验讨论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0.9%生理盐水？提示提示：因为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。功能上的异常。提示提示：取决于取决于红细胞内外溶液的浓度差，一般情况下，一般情况下，浓度差越大时，细胞吸水或失水越多。浓度差越大时，细胞吸水或失水越多。第1节一、水进出细胞的原理被动运输2.水进出动物细胞实验探究结
13、论外界溶液浓度外界溶液浓度细胞质浓度细胞质浓度细胞吸水膨胀外界溶液浓度外界溶液浓度细胞质浓度细胞质浓度细胞失水皱缩外界溶液浓度外界溶液浓度=细胞质浓度细胞质浓度细胞形态不变水进出其他动物细胞的原理水进出其他动物细胞的原理与进出红细胞原与进出红细胞原理是一样的理是一样的渗透作用渗透作用。二、探究植物细胞的吸水和失水日常生活中我们会发现：在青菜上放一些盐，一会儿后就可看到水分渗出；对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象；放蔫的青菜用清水浸泡一会儿后，又恢复新鲜。植物细胞会出现渗透失水和吸水的情况吗？第1节二、探究植物细胞的吸水和失水被动运输成熟植物细胞的结构原生质层细胞膜细胞膜细胞质细胞质液泡膜液泡
14、膜细胞壁细胞壁提示提示：(1)细胞壁细胞壁全透性、伸缩性小全透性、伸缩性小；(2)原生质层原生质层细胞膜、液泡膜细胞膜、液泡膜以及两层膜之以及两层膜之间的间的细胞质细胞质称为原生质层；称为原生质层；(3)液泡液泡成熟的植物细胞中央液泡占据细胞成熟的植物细胞中央液泡占据细胞的大部分空间；水分子进出细胞主要指的是的大部分空间；水分子进出细胞主要指的是水水分子通过【原生质层】进出液泡分子通过【原生质层】进出液泡。(4)细胞液细胞液液泡液泡里面的里面的液体，具有一定的浓液体，具有一定的浓度；度；第1节二、探究植物细胞的吸水和失水被动运输植物细胞与渗透装置的比较提示提示：(1)原生质层原生质层具有选择透
15、过性，具有选择透过性，相当于半透膜。(2)浓度差浓度差细胞液与外界溶液细胞液与外界溶液之间具有浓度差。之间具有浓度差。探究植物细胞吸水和失水实验第1节被动运输二、探究植物细胞的吸水和失水实验操作步骤及现象第1节被动运输二、探究植物细胞的吸水和失水实验操作步骤及现象【思考1】为什么要用紫色洋葱外表皮作为实验材料？提示提示：紫色洋葱外表皮细胞的细胞液中有紫色洋葱外表皮细胞的细胞液中有色素色素，细胞细胞液呈紫色，有利于观察液呈紫色，有利于观察。第1节被动运输二、探究植物细胞的吸水和失水实验操作步骤及现象【思考2】若用0.5g/mL蔗糖溶液做实验会怎样？提示提示：溶液浓度太高，溶液浓度太高，细胞过度失
16、水而死亡细胞过度失水而死亡第1节被动运输二、探究植物细胞的吸水和失水实验操作步骤及现象【思考3】发生质壁分离时，液泡的颜色如何变化？吸水能力又如何变化？提示提示：颜色颜色变深变深，吸水能力逐渐，吸水能力逐渐增强增强。第1节被动运输二、探究植物细胞的吸水和失水实验操作步骤及现象【思考4】发生质壁分离的洋葱表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是何物质？提示提示：细胞壁是全透性的细胞壁是全透性的，所以洋葱表皮细胞，所以洋葱表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是的原生质层与细胞壁之间是蔗糖溶液蔗糖溶液。第1节被动运输二、探究植物细胞的吸水和失水实验操作步骤及现象第1节被动运输二、探究植物细胞的吸水和失水实验操作步骤及现象【思考5】实验中共涉及三次显微镜观察，其中第一次观察的目的是什么？提示提示：观察正常洋葱鳞片叶外表皮细胞的状观察正常洋葱鳞片叶外表皮细胞的状态，以便与态，以便与处理后的状态形成对照处理后的状态形成对照。第1节被动运输二、探究植物细胞的吸水和失水实验操作步骤及现象【思考6】此实验中如果将0.3g/mL蔗糖溶液换成适宜浓度的KNO3溶液或尿素溶液，会出现什么现象？提示提示：若用尿素若用尿素、K
