资源简介

(共30张PPT)
4.1 被动运输
1.掌握水进出细胞的原理；
2.进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作；
渗透现象演示
动画演示
动画演示
蔗糖分子 水分子
半透膜：一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类多孔性薄膜的总称。
为什么长颈漏斗内的液面会上升呢？
蔗糖分子（太大）不能通过半透膜
水分子能透过半透膜
清水中水分子密度较大
单位时间进入漏斗的水分子数多于出来的分子数
漏斗内溶液体积增大，液面上升
水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散，称为渗透作用。
用纱布代替玻璃纸，漏斗管内液面会升高？
不会。
如果烧杯中是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？
漏斗管内液面不会升高。
没有半透膜不能发生渗透作用。
膜两侧的溶液具没有浓度差不发生渗透作用。
水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散，称为渗透作用。
半透膜
膜两侧的溶液具有浓度差
渗透作用的条件
水流方向
低浓度流向高浓度
（水多）
（水少）
渗透平衡
a.液面高度不发生变化，水分子双向运动速率相等，即动态平衡。
b.渗透平衡时：
△h的液体重力=漏斗中溶液的吸水力
溶液S1
溶液S2
平衡前：S2＞S1
S表示溶液浓度
渗透过程：S2↓ S1↑
平衡后：S2＞S1
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S2的浓度差越大，高度差就越大。
下图表示渗透作用装置图，其中半透膜为膀胱膜，甲、丙装置中A、B、a、b溶液浓度分别用MA、MB、Ma、Mb表示，乙、丁装置分别表示一段时间后甲、丙装置的状态，液面上升的高度分别为h1、h2。如果A、B、a、b均为蔗糖溶液，且MA>MB，Ma＝Mb>MA，则达到平衡后(　　)
A.h1>h2、Ma>Mb
B.h1>h2、MaC.h1D.h1Mb
D
低渗溶液中
吸水膨胀
等渗溶液中
形态不变
高渗溶液中
失水皱缩
外界溶液浓度＜细胞质浓度
外界溶液浓度=细胞质浓度
外界溶液浓度＞细胞质浓度
红细胞吸水膨胀，凹陷消失
红细胞形态不变，双面凹圆饼状
红细胞失水皱缩
一、水进出细胞的原理
1.动物细胞的吸水与失水
1.红细胞内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？
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。
2.红细胞的细胞膜是否相当于一层半透膜？
是，是“相当于”而不是“等同”。
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？
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。
4.红细胞吸水或失水取决于什么条件？
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。
5.想一想临床上输液为什么要用生理盐水。
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。
①动物细胞与外界溶液组成了一个渗透系统
②动物细胞的细胞膜相当于一层半透膜，水分通过渗透进出细胞
外界溶液浓度＜细胞质浓度
外界溶液浓度=细胞质浓度
外界溶液浓度＞细胞质浓度
红细胞吸水膨胀，凹陷消失
红细胞形态不变，双面凹圆饼状
红细胞失水皱缩
与生活的联系
吃比较咸的食物，口腔和唇的黏膜有什么感觉？为什么？
干燥口渴，外界浓度度高，口腔和唇粘膜失水
联系生活
水是如何进出细胞的？
清水泡过的青菜
很硬挺
盐腌制过的黄瓜
皱皱巴巴，还出水
吃比较咸或甜的食物，口腔和唇的黏膜会觉得比较干。
清水泡过的青菜
很硬挺
盐腌制过的黄瓜
皱皱巴巴，还出水
一、水进出细胞的原理
2.植物细胞的吸水与失水
2.植物细胞的吸水与失水
细胞壁
细胞膜
液泡膜
细胞质
原生质层
（全透性）
细胞液
①
②
③
④
⑤
原生质层是不是相当于一层半透膜？
一、水进出细胞的原理
原生质层、原生质体、原生质
a.原生质层
是成熟的植物细胞内相当于半透膜的结构，由细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质组成，不包括细胞核和液泡内的细胞液。此结构仅存在于成熟植物细胞中。
b.原生质体
是去除了植物细胞壁后所剩下的具有生物活性的植物细胞结构，包括细胞膜、细胞质、细胞核三部分，常用作植物细胞融合的材料。一个动物细胞就是一个原生质体。
c.原生质
原生质是细胞内生命物质的总称。它的主要成分是糖类、蛋白质、核酸、脂质等
探究·实践——探究植物细胞的吸水和失水
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验，
观察并记录结果
分析结果，得出结论
表达与交流
进一步探究
原生质层是否相当于一层半透膜？
水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？
原生质层相当于一层半透膜，水分进出植物细胞是通过渗透作用。
科学探究的一般过程
提出问题
作出假设
设计实验
1.如果假设是正确的，当外界溶液的浓度高于细胞液的浓度时，细胞就会 ；当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时，细胞就会 。
2.如何使细胞外溶液的浓度提高或降低？
3.如何看到细胞？需要用到什么材料和器具？
4.对实验结果做出预测——细胞失水或吸水后可能出现哪些可观察的变化？
失水
吸水
探究·实践——探究植物细胞的吸水和失水——低倍物镜
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验，
观察并记录结果
分析结果，得出结论
表达与交流
进一步探究
科学探究的一般过程
现象 试剂 中央液泡 原生质层 的位置 细胞大小
蔗糖溶液
清水
逐渐变小，颜色变深
逐渐变大，颜色变浅
逐渐恢复原来位置
基本不变
逐渐脱离细胞壁
基本不变
三次观察 两次对照
探究·实践——探究植物细胞的吸水和失水
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验，
观察并记录结果
分析结果，得出结论
表达与交流
进一步探究
科学探究的一般过程
结论：
(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。
细胞失水，原生质层与细胞壁分离开来
细胞吸水，与细胞壁分离的原生质层慢慢恢复原来的状态
当外界溶液浓度 > 细胞液浓度
当外界溶液浓度 < 细胞液浓度
质壁分离
质壁分离复原
探究·实践——探究植物细胞的吸水和失水
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验，
观察并记录结果
分析结果，得出结论
表达与交流
进一步探究
科学探究的一般过程
(1) 质壁分离的内因和外因：
(2) 观察质壁分离和复原，对材料的要求：
(3) 介于细胞膜与细胞壁之间的溶液：
内因：原生质层具有选择透过性
原生质层的伸缩性 > 细胞壁的伸缩性
外因：外界溶液浓度 > 细胞液浓度
活细胞
细胞有大液泡
外界溶液浓度 > 细胞液浓度
外界溶液
探究·实践——探究植物细胞的吸水和失水
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验，
观察并记录结果
分析结果，得出结论
表达与交流
进一步探究
科学探究的一般过程
2. 如果滴加的是0.5 g/ml的蔗糖溶液， 实验结果如何？
1. 植物细胞会由于过多吸水而涨破吗？
发生质壁分离，但不能质壁分离复原。
（因为细胞已经严重失水而死亡了)
不会。（因为细胞壁具有保护和支持的作用）
3. 可以选用黑藻或者洋葱鳞片叶内表皮细胞进行实验吗？
2. 将0.3g/ml的蔗糖溶液换成适宜浓度的KNO3，实验结果如何？
先质壁分离，后质壁分离自动复原。（因为细胞能主动吸收KNO3分子）
1.质壁分离的细胞中“质”和“壁”分别指什么？
质指原生质层，壁指细胞壁
质壁分离及复原的应用
判断植物细胞的死活。
测定细胞液的浓度范围。
鉴别不同种类的溶液。
对农作物的合理灌溉。
盐碱地作物不易存活，或一次施肥过多造成“烧苗”现象。
生活中杀菌、防腐、腌制食品。
质壁分离：植物细胞因为失水收缩，原生质层与细胞壁发生分离的现象。
质壁分离复原：发生质壁分离的植物细胞因吸水膨胀，恢复为原来的状态。
质指的是原生质层。
壁指的是细胞壁。
质壁分离及其复原实验的应用
（1）判断细胞的死活。
（2）测定细胞液浓度范围。
（3）验证细胞壁和原生质层的伸缩性大小。
（4）比较不同植物细胞的细胞液浓度。
（5）农业生产中的水肥管理
（6）生活中杀菌、防腐、腌制食品
（7）鉴别不同种类的溶液。
成熟植物细胞+不同种类溶液→质壁分离→溶质不能通过半透膜的溶液（如蔗糖溶液）
质壁分离后又自动复原→溶质能通过半透膜的溶液
（如KNO3、尿素、甘油、乙二醇等溶液）
课堂小结
渗透装置
渗透作用原理
动物细胞
植物细胞
细胞膜
原生质层
半透膜
实例：
洋葱细胞
渗透吸水或失水
实例：
哺乳动物
红细胞
浓度差
半透膜
蔗糖溶液
清水

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