4.1被动运输（第一课时）ppt课件-2023新人教版（2019）《高中生物》必修第一册.pptx

1、SZ-LWHS z L w h第1节 被动运输第1课时 名师精品铸造新教材 新高考S z L w h清水泡过的青菜清水泡过的青菜盐腌制过的黄瓜盐腌制过的黄瓜生活中我们会观察到：生活中我们会观察到：盐腌制过的黄瓜皱皱巴巴，还盐腌制过的黄瓜皱皱巴巴，还会出很多水；会出很多水；而用清水泡过的青菜却很硬挺而用清水泡过的青菜却很硬挺，这这是为什么呢？是为什么呢？问题探讨问题探讨渗透现象及原理分析考点一考点一 考点一考点一S z L w h【资料】【资料】在一个长颈漏斗是漏斗在一个长颈漏斗是漏斗口外密封上一层玻璃纸，往漏斗口外密封上一层玻璃纸，往漏斗内注入蔗糖溶液，然后将漏斗浸内注入蔗糖溶液，然后将漏斗浸

2、入盛有清水的烧杯中，使漏斗管入盛有清水的烧杯中，使漏斗管内外的液面高度相等。过一段时内外的液面高度相等。过一段时间后，会出现如右图所示现象。间后，会出现如右图所示现象。玻璃纸（又叫赛璐玢玻璃纸（又叫赛璐玢binbin）是一）是一种半透膜，水分子可以自由透过种半透膜，水分子可以自由透过它，而蔗糖分子则不能。它，而蔗糖分子则不能。渗透现象及原理分析考点一考点一 考点一考点一S z L w h蔗糖溶液玻璃纸（半透膜）清水蔗糖分子水分子Q1.漏斗内的液面为什么会升高？单位时间从清水流入蔗糖溶液中的水分子数单位时间从蔗糖溶液流入清水中的水分子数半透膜：让小分子半透膜：让小分子通过而大分子不能通过而大分子

3、不能通过的一类多孔性通过的一类多孔性薄膜的薄膜的总称。总称。水分子可以自由水分子可以自由通通过，而过，而蔗糖分子不蔗糖分子不能通过。能通过。半透膜水分子（或其它溶剂分子）通过半透膜的扩散。渗透作用：渗透现象及原理分析考点一考点一 考点一考点一S z L w h蔗糖溶液玻璃纸（半透膜）清水蔗糖分子水分子半透膜Q2.如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？不会，当管内的液面上升到一定高度之后，管中的水柱产生的重力将加快漏斗中水分向外扩散的速度，当_最终达到平衡，液面将不再上升。漏斗内渗透压=液柱的压力，渗透现象及原理分析考点一考点一 考点一考点一S z L w h30%30%蔗糖溶液蔗糖

4、溶液纱布纱布清水清水思考：B的液面会升高吗？B B30%30%蔗糖溶液蔗糖溶液玻璃纸玻璃纸清水清水 A A发生渗透作用的条件是什么？具有半透膜不会。因为纱布不是半透膜，孔隙很大，可溶于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。渗透现象及原理分析考点一考点一 考点一考点一S z L w h 不会30%30%蔗糖溶液蔗糖溶液玻璃纸玻璃纸30%30%蔗糖溶液蔗糖溶液30%30%蔗糖溶液蔗糖溶液纱布纱布清水清水思考：C的液面会升高吗？C CB B30%30%蔗糖溶液蔗糖溶液玻璃纸玻璃纸清水清水 A A发生渗透作用的条件是什么？具有半透膜半透膜两侧的溶液具有浓度差单位时间透过玻璃纸进出水分子

5、单位时间透过玻璃纸进出水分子量相同，故漏斗管液面不变量相同，故漏斗管液面不变渗透现象及原理分析考点一考点一 考点一考点一S z L w h1概念：水分子（或其它溶剂分子）通过半透膜的扩散含水量高低浓度溶液含水量低高浓度溶液半透膜两侧的溶液具有浓度差。溶液浓度是指物质量浓度溶液浓度是指物质量浓度而非质量浓度而非质量浓度水分子是顺相对含量梯度跨膜运输2发生的条件3水的运输方向 考点二考点二水进出动物细胞的原理S z L w h一个动物细胞能否构成一个渗透系统？一个动物细胞能否构成一个渗透系统？讨论讨论:名师精品铸造新教材 新高考S z L w h保持正常形态保持正常形态0.9%0.9%生理盐水生理

6、盐水细胞内溶液浓度细胞内溶液浓度细胞外溶液浓度细胞外溶液浓度细胞膜细胞膜相等相等相等相等(水分子数相等水分子数相等)(水分子数相等水分子数相等)名师精品铸造新教材 新高考S z L w h吸水膨胀吸水膨胀涨破涨破清水清水细胞膜细胞膜高高低低浓盐水浓盐水失水皱缩失水皱缩低低高高(水分子数少水分子数少)(水分子数多水分子数多)水分跨红细胞膜的运输是通过渗透作用实现的水分跨红细胞膜的运输是通过渗透作用实现的细胞内溶液浓度细胞内溶液浓度细胞外溶液浓度细胞外溶液浓度(水分子数多水分子数多)(水分子数少水分子数少)正常形态正常形态 考点二考点二水进出动物细胞的原理S z L w hQ1.红细胞内的血红蛋白

7、等有机物能够透过细胞膜吗？这些有机物相当于“问题探讨”装置中的什么物质？Q2.红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中所说的半透膜？Q3.当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？Q4.红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？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，不能透过细胞膜。它相当于“问题探讨”中的蔗糖分子。是。但细胞膜具有生命活性，物质通过细胞膜的方式不只是简单扩散。不一定，红细胞吸水后，细胞质浓度也降低，当与外界溶液浓度相等时就不吸水了，如果细胞质浓度还没降到与外界溶液浓度相等就涨破了，那么红细胞就因吸水而涨破。浓度差问题交流：考点二考点二水进出

8、动物细胞的原理S z L w h联系生活水是如何进出细胞的？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，外界浓度高，口腔和唇粘膜失水考点三考点三 考点三考点三水进出植物细胞的原理S z L w h联系生活对农作物施肥对农作物施肥过多，过多，会会造成造成“烧苗烧苗”现象。现象。将有些萎蔫的菜叶浸泡在清水将有些萎蔫的菜叶浸泡在清水中，不久，菜叶中，不久，菜叶就会变的硬挺就会变的硬挺。盐腌制过的盐腌制过的黄瓜黄瓜,皱皱皱巴巴皱巴巴，还，还出水出水。植物细胞会出现渗透失水和吸水的情况吗？考点三考点三 考点三考点三水进出植物细胞的原理S z L w h图图4-24-2成熟成熟植物植物细胞

9、模式图细胞模式图细胞膜细胞液细胞质液泡膜细胞壁(全透性)具有半透膜半透膜两侧的溶液具有浓度差相当于半透膜？细胞液与外界溶液之间存在浓度差u 是否满足发生渗透作用的条件：原生质层伸缩性伸缩性较小较小，主要，主要作用是支持和保护作用作用是支持和保护作用。考点三考点三 考点三考点三水进出植物细胞的原理S z L w h提出问题提出问题作出假设作出假设设计实验设计实验进行实验进行实验实验结论实验结论表达与交流表达与交流进一步探究进一步探究水分进出植物细胞是通过渗透作用吗水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？原生质原生质层是层是不是不是相当于一层半透膜？相当于一层半透膜？原生质原生质层相当于层相当于一层半透

10、膜一层半透膜设计方案设计方案：将植物细胞浸润在较将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液高浓度的蔗糖溶液中，观察其中，观察其大小的变化；再将细胞浸润在大小的变化；再将细胞浸润在清水清水中，观察其大小的变化。中，观察其大小的变化。设计方案设计方案、预期结果、预期结果预期结果预期结果 ：由于原生质层相当于一层由于原生质层相当于一层半透膜，因此半透膜，因此在蔗糖溶在蔗糖溶液液中，植物中，植物细胞的中央液泡会细胞的中央液泡会_ _，细胞，细胞_；在清水中；在清水中植物细胞的液泡又会植物细胞的液泡又会_，细胞，细胞_。缩小缩小皱缩皱缩变大变大膨胀膨胀考点三考点三 考点三考点三水进出植物细胞的原理S z L w

11、 h活细胞、活细胞、有细胞壁、有细胞壁、有大液泡有大液泡-颜色差异（紫色洋葱颜色差异（紫色洋葱鳞片叶鳞片叶外表皮外表皮细胞细胞）洋葱洋葱鳞片叶鳞片叶内表皮内表皮细胞细胞是成熟植物细胞，是成熟植物细胞，有大液泡有大液泡，能发生质壁分离及复原能发生质壁分离及复原，但液，但液泡无色，直接观察泡无色，直接观察现象不明显现象不明显2 2实验材料实验材料 黑藻是高等植物细胞黑藻是高等植物细胞，含有，含有大液泡和大而清晰的叶绿体大液泡和大而清晰的叶绿体，能，能观察到质壁分离及复原现象观察到质壁分离及复原现象洋葱洋葱鳞片叶鳞片叶内表皮内表皮细胞细胞洋葱洋葱鳞片叶鳞片叶外表皮外表皮细胞细胞考点三考点三 考点三考

12、点三水进出植物细胞的原理S z L w h3实验步骤实验实验步骤步骤盖上盖玻片，制成洋葱盖上盖玻片，制成洋葱鳞片叶外表皮临时装片鳞片叶外表皮临时装片1234滴清水滴清水撕取洋葱鳞撕取洋葱鳞片叶片叶外表皮外表皮低倍镜低倍镜观察观察撕取洋葱鳞片叶时撕取洋葱鳞片叶时要不带叶肉且要不带叶肉且不宜过大不宜过大，避免制作装片时出现，避免制作装片时出现重叠和气泡，撕取后要放入载玻重叠和气泡，撕取后要放入载玻片上的清水中片上的清水中考点三考点三 考点三考点三水进出植物细胞的原理S z L w h实验实验步骤步骤56低倍镜观察低倍镜观察在盖玻片的一侧滴加在盖玻片的一侧滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，的蔗糖溶液，在

13、另在另一侧用吸水纸吸引一侧用吸水纸吸引 中央液泡逐渐变小中央液泡逐渐变小，颜色变，颜色变深深,原生质层与细胞壁逐渐原生质层与细胞壁逐渐分离分离;细胞细胞大小基本不变大小基本不变。3实验步骤（引流法）（引流法）考点三考点三 考点三考点三水进出植物细胞的原理S z L w h实验实验步骤步骤78在盖玻片的一侧在盖玻片的一侧滴加滴加清水，清水，在另一侧用吸在另一侧用吸水纸吸引水纸吸引低倍镜低倍镜观察观察 中央液泡逐渐变大中央液泡逐渐变大，颜色变，颜色变浅浅,原生质层逐渐原生质层逐渐恢复到贴近细恢复到贴近细胞壁胞壁;细胞大小基本不变细胞大小基本不变。3实验步骤考点三考点三 考点三考点三水进出植物细胞的

14、原理S z L w h4 4实验现象与结论实验现象与结论试剂试剂中央液泡变化中央液泡变化原生质层的位置原生质层的位置细胞大小细胞大小0.3g/mL0.3g/mL蔗糖溶液蔗糖溶液清水清水逐渐变逐渐变小，小，颜色变深颜色变深原生质层脱离原生质层脱离细胞壁细胞壁基本不变基本不变基本不变基本不变逐渐恢复原来逐渐恢复原来位置位置逐渐恢复原来逐渐恢复原来大大小，颜色小，颜色变浅变浅0.3g/mL0.3g/mL蔗糖溶液蔗糖溶液清水中清水中(1)1)现象现象(2)(2)结论：植物细胞的结论：植物细胞的原生质层相当于一层半透膜原生质层相当于一层半透膜，植物细胞是通过渗透作用，植物细胞是通过渗透作用吸水吸水 和失

15、水和失水的。的。实验前后实验前后形成形成自身对照。自身对照。名师精品铸造新教材 新高考S z L w h考点三考点三 考点三考点三水进出植物细胞的原理S z L w h滴加滴加0.3 g/L蔗糖溶液蔗糖溶液质壁分离：质壁分离：原生质层和细胞壁原生质层和细胞壁分离分离原生质层原生质层原生质层原生质层 将植物细胞放置于一将植物细胞放置于一浓度较高的溶液浓度较高的溶液（0.3 g/L0.3 g/L蔗糖溶液蔗糖溶液）中，会有中，会有怎样的变化？怎样的变化？H2O少少H2O多多失水失水水分子进出动态平衡水分子进出动态平衡0.3 g/L蔗糖溶液蔗糖溶液A A考点三考点三 考点三考点三水进出植物细胞的原理S

16、 z L w h小结：质壁分离概念：指原生质层和细胞壁发生分离的现象质壁分离的原因：外界溶液浓度大于细胞液的浓度，细胞失水原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性内内因因外因外因0.3g/mL0.3g/mL蔗糖溶液蔗糖溶液考点三考点三 考点三考点三水进出植物细胞的原理S z L w h考点三考点三 考点三考点三水进出植物细胞的原理S z L w h滴加清水滴加清水原生质层原生质层原生质层原生质层 将质壁分离的细胞放置于清水（将质壁分离的细胞放置于清水（浓度较比细胞液低浓度较比细胞液低）中，又会）中，又会有怎样的变化？有怎样的变化？质壁分离的复原：原生质层恢复原状，和细胞壁再次紧贴质壁分离的复原：原生质层

17、恢复原状，和细胞壁再次紧贴H H2 2O O多多H H2 2O O少少吸水吸水考点三考点三 考点三考点三水进出植物细胞的原理S z L w h小结：质壁分离概念：指原生质层和细胞壁发生分离的现象质壁分离的原因：外界溶液浓度大于细胞液的浓度，细胞失水原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性小结：质壁分离复原概念：发生质壁分离的植物细胞因吸水，恢复为原来的状态。质壁分离复原的原因：内内因因外因外因外界溶液浓度小于细胞液的浓度，细胞吸水总结：发生质壁分离或复原的条件有哪些？具有细胞壁具有大液泡（带有颜色）活细胞滴加蔗糖滴加蔗糖溶液溶液滴加清水滴加清水质壁分离质壁分离质壁分离复原质壁分离复原归纳小结：归纳小结：

18、1、对于成熟植物细胞来说，、对于成熟植物细胞来说，_相当于半透膜，其伸缩性相当于半透膜，其伸缩性_2、细胞壁是、细胞壁是_，溶于水的物质都可以通过细胞壁，而且细胞壁的伸，溶于水的物质都可以通过细胞壁，而且细胞壁的伸缩性缩性_3、当外界溶液浓度大时，细胞渗透失水，原生质层缩小程度较细胞壁缩小程、当外界溶液浓度大时，细胞渗透失水，原生质层缩小程度较细胞壁缩小程度度_，发生，发生_分离分离4、将质壁分离的细胞置于低浓度溶液中，液泡吸水，原生质层恢复原状，即、将质壁分离的细胞置于低浓度溶液中，液泡吸水，原生质层恢复原状，即发生发生_原生质层原生质层大大全透的全透的小小大大原生质层与细胞壁原生质层与细胞

19、壁质壁分离复原质壁分离复原考点三考点三 考点三考点三水进出植物细胞的原理S z L w h联系生活 分析盐碱地不利于植物生长的原因。盐碱地耐盐碱植物-刺槐 名师精品铸造新教材 新高考S z L w h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 名师精品铸造新教材 新高考S z L w h胞内浓度胞内浓度细胞外浓度细胞外浓度高高低低(水分子数多水分子数多)(水分子数少水分子数少)相等相等相等相等(水分子数等水分子数等)(水分子数等水分子数等)低低高高(水分子数少水分子数少)(水分子数多水分子数多)半透膜半透膜结论：水分子是顺相

20、对含量梯度跨膜运输结论：水分子是顺相对含量梯度跨膜运输水的总体运动方向：水的总体运动方向：水分子数多水分子数多水分子数少水分子数少小小 结结 考向突破落实必备知识 强化关键能力S z L w h5植物体内有三个相邻的细胞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，已知它们的细胞液浓度大小关系是abc，那么它们三者之间水分渗透的方向表示正确的是，那么它们三者之间水分渗透的方向表示正确的是()解析：解析：细胞液的浓度越高，则吸水能力越强，细胞液的浓度越高，则吸水能力越强，a细胞液浓度最高，细胞液浓度最高，c细胞液浓细胞液浓度最低，度最低，b细胞液浓度介于细胞液浓度介于a、c

21、细胞液浓度之间，水分的渗透方向是由细胞液浓度之间，水分的渗透方向是由cba，以及由以及由ca。C考点三考点三 考点三考点三水进出植物细胞的原理S z L w h拓展：植物细胞的质壁分离及复原实验有哪些应用？判断成熟植物细胞的死活测定细胞液浓度范围待测成熟植物细胞一定浓度蔗糖溶液镜检发生质壁分离无质壁分离活细胞死细胞待测成熟植物细胞一系列浓度梯度的蔗糖溶液镜检细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的两蔗糖溶液浓度之间（细胞过度失水死亡将不能发生质壁分离复原）考向突破落实必备知识 强化关键能力S z L w h2.2.将细胞液浓度相同的某种植物细胞将细胞液浓度相同的某种植物细胞(如下图所示如

22、下图所示)，置于不同浓度的蔗糖溶液中，置于不同浓度的蔗糖溶液中，出现如图出现如图a ad d四种细胞状态，则细胞液浓度位于下列哪两个细胞之间四种细胞状态，则细胞液浓度位于下列哪两个细胞之间()A Ac cb b B Ba ac cC Ca ad d D Dd dc c根据质壁分离状态判断浓度大小根据质壁分离状态判断浓度大小a a 液泡变大，细胞吸水液泡变大，细胞吸水d d 液泡变小，刚刚失水液泡变小，刚刚失水c c 已经发生质壁分离已经发生质壁分离b b 质壁分离特别明显质壁分离特别明显C C蔗糖溶液浓度大小蔗糖溶液浓度大小a d c ba d c b考点三考点三 考点三考点三水进出植物细胞的

23、原理S z L w h不同植物细胞同一浓度蔗糖溶液镜检发生质壁分离所需时间越短，细胞液浓度越小，反之则细胞液浓度越大比较不同植物细胞的细胞液浓度比较未知浓度溶液的浓度大小同一植物的相同成熟细胞未知浓度的溶液镜检发生质壁分离所需时间越短，未知溶液的浓度越大，反之则未知溶液的浓度越小考点三考点三 考点三考点三水进出植物细胞的原理S z L w h鉴别不同种类的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）成熟植物细胞不同种类溶液镜检只发生质壁分离质壁分离后自动复原溶质不能透过半透膜（如蔗糖溶液）溶质能透过半透膜（如KNO3溶液）如果所用溶液中的溶质为葡萄糖、如果所用溶液中的溶质为葡萄糖、KNOKNO3 3、Na

24、ClNaCl、尿素、乙二醇等，质壁分、尿素、乙二醇等，质壁分离后离后因细胞主动或被动吸收溶质微粒而因细胞主动或被动吸收溶质微粒而使细胞液浓度增大使细胞液浓度增大，植物细胞会吸水引，植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。起质壁分离后的自动复原。考向突破落实必备知识 强化关键能力S z L w h1.1.质壁分离和复原实验可以说明或证明下列中的质壁分离和复原实验可以说明或证明下列中的()植物细胞的死活植物细胞的死活原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞渗透失水；反之，细胞则渗透吸水当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞渗透失水；反之

25、，细胞则渗透吸水原生质层具有选择透过性原生质层具有选择透过性细胞壁的主要成分是纤维素细胞壁的主要成分是纤维素A A B BC C D D具有活性的细胞才能发生质壁分离和复原具有活性的细胞才能发生质壁分离和复原才能产生浓度差才能产生浓度差B B渗透现象及原理分析考点一考点一 考点一考点一S z L w h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。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：S2S1S S表示溶液浓度表示溶液浓度渗透过程：S2 S1平衡后：S2S1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。4渗

26、透平衡渗透现象及原理分析考点一考点一 考点一考点一S z L w h5渗透装置的拓展应用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%葡萄糖溶液移动，右侧液面升高液面不变液面不变渗透压渗透压：溶液中溶质微粒对水的吸引力。渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。（1）半透膜只允许水分子通过蔗糖被水解为两分子单糖，导致左侧浓度升高，水分子由10%的葡萄糖溶液10%的蔗糖溶液移动，则左侧液面升高，最终高于右侧 考向突破落实必备知识 强化关键能力S z L w h1.如图，在U形管中部c处装有半透膜，在a侧加入红色的细胞色素(相对分子质 量为13000的蛋白质)的水溶液，b

27、侧加入清水，并使a、b 两侧液面高度一致。经过一段时间后，实验结果将是（）Aa、b 两液面高度一致，b侧为无色 Ba、b两液面高度一致，b侧为红色 Ca液面低于b液面，b侧为红色 Da液面高于b液面，b侧为无色 D 考向突破落实必备知识 强化关键能力S z L w h2.如图A所示的甲、乙、丙三个渗透装置中，三个漏斗颈的内径相等，漏斗内盛有浓度相同的蔗糖溶液，且漏斗内液面高度相同，漏斗口均封以半透膜，置于同一个水槽的清水中。三个渗透装置半透膜的面积和所盛蔗糖溶液的体积不同，如下表所示。图B中曲线1、2、3表示漏斗液面高度随时间的变化情况。曲线1、2、3 与甲、乙、丙三个装置的对应关系应是（）装置编号甲乙丙半透膜面积SS/2S蔗糖溶液体积TT2TA.1乙；2甲；3丙B.1丙；2甲；3乙C.1甲；2乙；3丙D.1丙；2乙；3甲B