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(共19张PPT)
第三节 物质进出细胞的运输方式
（第1课时 细胞质膜具有选择透过性）
高中生物学
第二章 细胞的结构和生命活动
苏教版 2019
目录
探究新知
一、渗透作用
二、动物细胞的吸水和失水
三、植物细胞的质壁分离和复原现象
四、细胞质膜对不同物质的通透性不同
课堂小结
04
课堂练习
情境导入
02
03
素养目标
01
05
学习目标 核心素养
1.了解渗透现象的发生条件和机理。
2.分析动物细胞的渗透作用。
3.进行关于植物细胞吸水和失水的实验，分析植物细胞的吸水和失水。
4.了解细胞质膜对不同物质透过性不同。 1.细胞的结构决定细胞通过渗透作用吸水或失水。（生命观念）
2.分析比较不同细胞在不同浓度溶液中吸水、失水的情况。（科学思维）
3.通过对“探究植物细胞的吸水和失水”实验的设计和操作，进一步掌握探究类实验的设计思路，提升实验操作能力。
（科学探究）
素养目标
情境导入
细胞质膜是细胞与其外环境之间的屏障。
思考
科学家研究了植物细胞吸水和失水的问题。
细胞质膜是如何控制物质进出细胞的呢？
一、渗透作用
单位时间内水分子数：
渗入漏斗＞渗出漏斗
不会。纱布是全透性的，蔗糖分子也能通过。
不会。没有浓度差，水分子进出平衡，液面不会升高。
如果用纱布代替半透膜，漏斗管内的液面会不会升高？
如果烧杯和漏斗中是同等浓度的蔗糖溶液，漏斗管内的液面会不会升高
分析渗透现象
1
对物质进出具有选择作用的膜。
（细胞质膜、细胞器膜）
选择透过性膜
漏斗管内的液面为什么会升高
积极思维
半透膜
水分子能自由透过，蔗糖分子不能透过。如玻璃纸。
1.概念:
2.条件:
①具有半透膜
②半透膜两侧溶液存在浓度差
3.结果：
水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散
水分子通过半透膜进行双向扩散，直到进出速率达到动态平衡
一、渗透作用
物质的量的浓度(mol/l)
（玻璃纸，肠系膜，蛋壳膜，鱼鳔等）
分析渗透现象
1
渗透平衡
注意
≠
浓度相等
S1与S2浓度差越大，高度差就越大,渗透速率越快，达到平衡所需的时间越短
>
≥
平衡前：S2 S1
S表示溶液浓度
渗透过程：S2 S1
平衡后：S2 S1
溶液S1
溶液S2
一、渗透作用
拓展
液面
（等高）
10%
蔗糖溶液
10%
葡萄糖溶液
半透膜
②同质量分数
液面
（等高）
2 mol/L
蔗糖溶液
2 mol/L
葡萄糖溶液
半透膜
①同物质的量浓度
液面不变
溶质不能通过半透膜的渗透装置
半透膜两侧的浓度差是指溶质颗粒的 ，不是 。
物质的量浓度
质量浓度
10%葡萄糖溶液的物质的量浓度大，因此水分子由10%蔗糖溶液→10%葡萄糖溶液较多，右侧液面升高。
分析渗透现象
1
二、动物细胞的吸水和失水
水进出红细胞原理
1
观察人的红细胞在不同渗透压溶液中的形态变化，分析水进出红细胞的原理。
积极思维
①红细胞吸水或失水取决于什么样的溶液条件？
②红细胞的细胞质膜是否相当于一层半透膜？
③水进出红细胞的方式是什么
渗透作用
相当于半透膜。是选择透过性膜。
细胞质膜两侧溶液浓度差。
水分进出平衡
形态不变
细胞吸水
膨胀
细胞失水
皱缩
细胞质膜
液泡膜
细胞质
细胞液
细胞壁
原生质层
成熟的植物细胞
(相当于半透膜)
液泡
外界溶液
有浓度差
植物细胞渗透吸水和失水的现象如何呢？
(全透性)
渗透作用
条件
三、植物细胞的质壁分离和复原现象
水进出植物细胞的原理
1
比较植物细胞和动物细胞结构上的主要差异，分析水进出植物细胞的原理。
三、植物细胞的质壁分离和复原现象
观察植物细胞的质壁分离和复原现象
2
①材和料用具：紫色洋葱、刀片、载玻片、盖玻片、吸水纸、镊子、显微镜
边做边学
②试剂：加质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液（高渗溶液）、清水（低渗溶液）
材料选择：
活的、成熟的植物细胞
（液泡有一定颜色便于观察，若无，也可使用较多叶绿体的材料，
如观察黑藻叶绿体分布情况判断细胞是否发生质壁分离现象）
②黑藻叶片细胞
①紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞
注意
三、植物细胞的质壁分离和复原现象
观察植物细胞的质壁分离和复原现象
2
①表皮细胞有个紫色的中央大液泡②原生质层紧贴细胞壁
在盖玻片的一侧滴0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸引流，重复几次。
①紫色中央大液泡逐渐变小，颜色变深②原生质层与细胞壁逐渐分离③细胞大小基本不变
在盖玻片一侧滴加清水，在另一侧用吸水纸吸引，重复多次，使细胞浸润在清水中
①紫色中央大液泡逐渐变大，颜色变浅②原生质层逐渐贴近细胞壁③细胞大小基本不变
①在载玻片中央滴清水②撕取洋葱鳞片叶外表皮
实验步骤：
三、植物细胞的质壁分离和复原现象
观察植物细胞的质壁分离和复原现象
2
质壁分离现象:
生质壁分离复原现象:
植物细胞由于液泡失水，使原生质层与细胞壁逐渐分离的现象。
外界溶液浓度 > 细胞液的浓度
植物细胞由于液泡吸水，使整个原生质层恢复成原来的状态。
外界溶液浓度 < 细胞液的浓度
外因：
外界溶液浓度
细胞液浓度
＞
内因
细胞壁的伸缩性
原生质层的伸缩性
＜
原生质层相当于一层半透膜
细胞渗透失水
质壁分离
植物细胞发生质壁分离的原因：
质—— 壁——
发生质壁分离后，细胞膜与细胞壁之间的是什么溶液？
外界溶液
原生质层
细胞壁
三、植物细胞的质壁分离和复原现象
观察植物细胞的质壁分离和复原现象
2
1.如果滴加的是0.5g/ml的蔗糖溶液，实验结果会有什么不同？
只发生质壁分离，滴加清水后不能质壁分离复原。（活细胞失水太多死亡）
溶质可透→质壁分离+质壁分离自动复原（如KNO3、尿素、甘油、乙二醇等）
溶质不可透→只发生质壁分离（如蔗糖、淀粉等）
2.用一定浓度的KNO3溶液（NaCl、乙二醇等）进行实验，结果发现植物细胞质壁分离后，没有滴加清水，竟然出现了质壁分离自动复原现象。
拓展
开始时，由于KNO3等这些外界溶液的浓度高，所以发生质壁分离。
后来，由于细胞能吸收KNO3等这些物质，导致细胞内浓度升高，所以将吸水发生自动复原。
三、植物细胞的质壁分离和复原现象
观察植物细胞的质壁分离和复原现象
2
四、细胞质膜对不同物质的通透性不同
19世纪末，一位科学家将植物细胞放在高浓度的蔗糖溶液中， 很快就在显微镜下观察到了质壁分离现象，而将蔗糖溶液换成乙醇后，却观察不到质壁分离现象。他据此推理得出，乙醇能很快扩散进入细胞，导致细胞内外浓度相等，因此观察不到质壁分离现象。
资料
结论
①脂溶性越强的物质，
越容易通过细胞质膜。
②细胞质膜对不同的
物质通透性不同。
①离子（如Na+、K+）
②相对分子质量大的不带电的极性分子（如葡萄糖）
③各种带电的极性分子
①气体分子（如O2、CO2、N2）
②相对分子质量小的不带电的极性分子（如尿素、乙醇）
③脂溶性分子
1.容易通过细胞质膜的物质：
2.不能自由通过细胞质膜的物质：
四、细胞质膜对不同物质的通透性不同
小结
渗透作用的条件
半透膜
浓度差
动物细胞
吸水膨胀
失水皱缩
植物细胞
吸水会发生质壁分离复原
失水会发生质壁分离
实验
材料:紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞
原理:植物细胞的原生质层相当于一层半透膜；细胞壁的伸缩性比原生质层小
细胞质膜对不同的物质通透性不同
细胞质膜具有选择透过性
细胞的吸水和失水
课堂小结
课堂练习
D
水分子透过半透膜达到渗透平衡，蔗糖不能透过半透膜
1.如图为渗透现象示意图，实验开始时，烧杯液面与漏斗液面相同（均为a），下列选项中正确的是（　　）
A.当漏斗液面不再升高时说明蔗糖分子透过半透膜达到渗透平衡
B.若用纱布替代半透膜重复此实验，则实验结束时漏斗最终液面高度在a与b中间
C.漏斗液面上升过程中水分子只能由烧杯透过半透膜进入漏斗而不能由漏斗渗出
D.农作物施肥过多造成的“烧苗”现象与图示现象都是通过渗透作用实现的
纱布具有全透性，不会产生液面差。
漏斗液面上升过程中，水分子进入漏斗内的多于从漏斗出来的。
课堂练习
B
2. 某学生用紫色洋葱鳞片叶外表皮为实验材料，制成临时装片后，利用质量浓度
为0.3 g/mL蔗糖溶液和清水，进行植物细胞吸水和失水的观察。下列叙述不正确
的是（　　）
A. 图乙所示细胞出现质壁分离，b处充满蔗糖溶液
B. 图甲到图乙的变化是由于细胞周围溶液浓度低于细胞液浓度
C. 发生质壁分离和复原，说明原生质层的伸缩性大于细胞壁
D. 原生质层相当于半透膜，植物细胞通过渗透作用吸水和失水
图甲到图乙发生了细胞的渗透失水，是由于细胞液浓度低于细胞周围溶液浓度

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