《2019-2020学年新素养人教版高中生物必修一课件：第4章 细胞的物质输入和输出 第1节 .pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020学年新素养人教版高中生物必修一课件：第4章 细胞的物质输入和输出 第1节 .pptx（38页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、,第4章 细胞的物质输入和输出,第1节 物质跨膜运输的实例,课标要求,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设计和操作，分析植物细胞的吸水和失水。 4.了解物质跨膜运输的其他实例及选择透过性膜的含义。,素养要求,1.科学思维：认同细胞膜对物质吸收有选择性。 2.科学探究：掌握与植物细胞质壁分离复原实验有关的拓展应用的实验设计的方法。 3.社会责任：利用渗透作用原理指导农业生产。,内容索引,一、渗透作用,三、物质跨膜运输的其他实例,达标检测,二、细胞的吸水和失水,01,一、渗透作用 SHEN TOU ZUO YONG,基础梳理,2.
2、渗透作用发生的条件,1.概念：是指 分子或其他溶剂分子通过 进行的扩散。,有一层_ 半透膜两侧的溶液具有_,水,半透膜(或选择透过性膜),半透膜,浓度差,3.渗透作用发生的原理,(1)以半透膜为界面，单位体积清水中的水分子数 蔗糖溶液中的水分子数，所以在单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子数 由蔗糖溶液进入清水的水分子数。因此，一段时间后，漏斗管内的液面会 。 (2)水分子通过半透膜由 浓度溶液向 浓度溶液扩散。,多于,多于,上升,低,高,判断正误,(1)达到渗透平衡时，半透膜两侧的水分子进行的是双向运动( ) (2)发生渗透作用的两个条件是存在半透膜、膜两侧存在质量浓度差( ),深化探究,1
3、.如果渗透实验中，烧杯内不是清水，而是同浓度的蔗糖溶液，漏斗液面还会升高吗？,提示 液面不会升高，因为半透膜两侧溶液没有浓度差。,2.渗透实验中，液面高度差H会不会一直升高，为什么？,提示 不会。长颈漏斗中的液面升高时，液体产生的静水压也随之变大，当静水压增大到和渗透压相等时(二者的方向相反，静水压向外、渗透压向内)，通过半透膜进出长颈漏斗的水分子数相等，因此，液面就不再升高了。,3.如果渗透实验中，半透膜的面积增大一倍，其他条件不变，液面高度差H会不会变化？达到H的时间会不会变化？,提示 内外溶液的浓度差不变，液面高度差H不会变，但是由于半透膜面积增大，达到H的时间会变短。,关键点拨,1.有
4、关渗透作用的三个误区,(1)半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向高浓度溶液扩散。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。,2.判断渗透系统中水分子的流动方向,(1)从膜两侧水分子的相对数目上分析：水分子总是从相对数目多的一侧流向相对数目少的一侧。 (2)从溶质颗粒大小上分析：溶质颗粒越大分子间隙越大，所能容纳的水分子数就越多。,02,二、
5、细胞的吸水和失水 XI BAO DE XI SHUI HE SHI SHUI,基础梳理,1.动物细胞的吸水和失水,细胞膜,细胞质,皱缩,不变,2.植物细胞的渗透系统,(1)半透膜：植物细胞的细胞膜、 膜以及两层膜之间的 ，称为 ，具有选择透过性，相当于一层半透膜。 (2)浓度差：细胞内的液体环境主要是指植物液泡内部的 ，当它和外界溶液有浓度差时，发生吸水或失水。,液泡,细胞质,原生质层,细胞液,3.探究植物细胞的吸水和失水,(1)实验原理 植物细胞的 相当于半透膜，细胞壁与原生质层具有一定的伸缩性，且原生质层的伸缩性 细胞壁的伸缩性。 外界溶液浓度细胞液浓度细胞 ，原生质层 发生 。 外界溶液
6、浓度细胞液浓度细胞 已发生质壁分离的细胞发生_现象。,原生质层,大于,失水,皱缩,质壁分离,吸水,质壁分离复原,(2)实验步骤,紫色,细胞壁,质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液,缩小,变深,原生质层,分离,清水,变大,变浅,贴近,(3)实验结论 成熟植物细胞能与外界溶液进行渗透作用，当细胞外溶液浓度 细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离。 当细胞外溶液浓度 发生质壁分离的细胞的细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原。 (4)注意事项 实验成功的关键之一是实验材料的选择。要选取 的植物组织进行实验，便于观察实验现象。 滴加蔗糖溶液或清水时，应在 上操作，通过前后对比观察某个细胞的吸水和失水情
7、况。 选用的蔗糖溶液浓度要适宜。过低，不足以引起质壁分离或质壁分离所需时间 ；过高，可能造成植物细胞 而死亡，不能发生质壁分离复原现象。,大于,小于,成熟的、液泡带有一定颜色,载物台,过长,失水过多、过快,方法技巧,判断细胞能否发生质壁分离及复原的方法 (1)从细胞角度分析 死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞不发生质壁分离。 具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离。 (2)从溶液角度分析 在一定浓度、溶质不能穿膜的溶液中发生质壁分离。 在一定浓度、溶质可穿膜的溶液中先发生质壁分离后自动复原。 在过高浓度溶液中可发生质壁分离，但一般不会发生复原。,4.质壁分离实验的应用,(1)判断成熟植物细
8、胞的死活,镜检,(2)测定细胞液浓度范围,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蔗糖溶液浓度之间,(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度,镜检 发生质壁分离所需时间越短，质壁分离程度越大，细胞液浓度越小，反之则细胞液浓度越大,判断正误,(1)原生质层由细胞壁、细胞膜、液泡膜及所有细胞质组成( ) (2)动物细胞和植物细胞放在蒸馏水中会吸水涨破( ) (3)植物细胞都可以发生质壁分离和复原的现象( ) (4)质壁分离的过程中，细胞的失水速率逐渐加快( ) (5)外界溶液浓度大于细胞液浓度时，洋葱表皮细胞质壁分离，细胞液颜色变浅( ),深化探究,1.实验中发生质壁分离的洋葱表皮细胞的原生
9、质层与细胞壁之间是何物质？,提示 因为细胞壁是全透性的，所以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蔗糖溶液。,2.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 观察正常洋葱鳞片叶表皮细胞的状态，以便与处理后的状态形成对照。,3.若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做实验，会出现什么现象？原因是什么？,提示 若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做实验，会出现自动复原现象，因为外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。,03,三、物质跨膜运输的其他实例 WU ZHI KUA MO YUN SHU DE QI TA SHI LI,基础梳理,1.番茄和水稻吸收离子的比较
10、,科学家将番茄和水稻分别放在含Mg2、Ca2和 的培养液中培养，结果如图所示，据图回答相关问题： 图示反映同一植物对不同离子的吸收量 ，不同植物对同一离子的吸收量 。即植物细胞对无机盐离子的吸收具有 性。,不同,不同,选择,特别提醒,在农业生产中，不同作物及同一作物在不同生长发育时期要施用不同的肥料，是因为植物对无机盐的吸收具有选择性。,2.人体甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘的特点,人体甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液中高2025倍，说明碘进入甲状腺滤泡上皮细胞时是从 浓度向 浓度运输。,3.结论,细胞对物质的输入和输出具有 性，这种特性是通过 实现的，细胞膜和其他生物膜都是 膜。,低,高,选择,细
11、胞膜,选择透过性,概念辨析,半透膜与选择透过性膜 (1)相同点：都可以让水分子自由通过，都不允许大分子物质通过。 (2)不同点：对于半透膜来说，只要分子比半透膜的孔径小，就能通过半透膜；而对于选择透过性膜来说，如果不是细胞所要选择吸收的分子，即便是小分子，也不能通过。,判断正误,(1)物质通过细胞膜的跨膜运输都必须是顺相对含量梯度进行的( ) (2)同一细胞对不同离子的吸收量不同，体现了细胞膜的选择透过性( ) (3)用培养液培养植物，一段时间后培养液中离子的浓度都比初始浓度低( ),深化探究,1.在同一块田里连年种植同一种作物会出现产量下降现象，试解释原因。,提示 长期在同一块田里种植同一种
12、作物，由于作物对离子的选择性吸收，导致某些元素含量下降，影响作物生长，从而导致产量下降。,2.蔗糖不能穿过植物细胞，但用蔗糖和醋却能腌制糖醋蒜，请分析原因。,提示 细胞膜可以让水分子自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过，细胞膜是一种选择透过性膜；醋酸能破坏细胞膜上的蛋白质分子，进而杀死活细胞，细胞膜失去了选择透过性，变成全透性的，醋酸和蔗糖进入细胞，很快地腌成糖醋蒜。,学习小结,04,达标检测 DA BIAO JIAN CE,1.(2019大连模拟)人体正常红细胞是两面凹陷的圆饼状，现将人的红细胞分别浸入下列装有a、b、c三种不同浓度溶液的烧
13、杯内，一段时间后，实验结果如图所示。则a、b、c溶液浓度大小的比较，正确的是 A.abc B.acb C.acb D.abc,解析 水分子从低浓度溶液一侧向高浓度溶液一侧扩散。a溶液中红细胞吸水膨胀，即a溶液浓度小于红细胞细胞质浓度； b溶液中红细胞失水皱缩，即b溶液浓度大于红细胞细胞质浓度； c溶液中红细胞保持正常形态，即c溶液浓度等于红细胞细胞质浓度； 所以，a、b、c溶液浓度大小为acb。,1,2,3,4,5,2.如图，甲、乙为两个渗透装置。图甲是发生渗透作用时的初始状态，图乙是较长时间之后，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 A.图甲中为半透膜，水分子能自由
14、通过 B.图甲中溶液的浓度大于溶液的浓度 C.图乙中溶液的浓度与溶液的浓度相等 D.图甲中溶液和浓度差越大，则图乙中的水柱越高,解析 在图乙中，高出液面的水柱所产生的压力与渗透压达到平衡，此时漏斗内溶液的浓度应比溶液的浓度高。,1,2,3,4,5,3.(2019太原高一检测)质壁分离与复原实验具有广泛的应用，下列不能通过该实验来实现的是 A.比较不同植物细胞的细胞液浓度大小 B.估算人成熟红细胞的细胞质浓度 C.鉴别、区分硝酸钾溶液和蔗糖溶液 D.鉴别根尖成熟区细胞是否具有活性,1,2,3,4,5,解析 质壁分离指的是植物细胞在高渗环境下，因水分从液泡中流失而出现的原生质层与细胞壁分离的现象；
15、只要膜两侧存在浓度差，膜内高于膜外，植物细胞就可以渗透吸水，反过来细胞就会失水，如果膜两侧浓度相等，为渗透平衡，因此可以比较不同植物细胞的细胞液浓度大小，A正确； 人成熟红细胞没有细胞壁，不能发生质壁分离，B错误； 在硝酸钾溶液中，植物细胞发生质壁分离后会自动复原，而在蔗糖溶液中，植物细胞发生质壁分离后不会自动复原，C正确； 活的根尖成熟区细胞可以发生质壁分离，而死细胞的细胞膜丧失选择透过性，不能发生质壁分离，D正确。,1,2,3,4,5,4.(2019西安高一检测)将盛有一定浓度的蔗糖溶液的透析袋的袋口扎紧后浸于蒸馏水中，如图表示透析袋中蔗糖溶液浓度与时间的关系(纵坐标表示蔗糖溶液浓度)，正
16、确的是,1,2,3,4,5,解析 将盛有一定浓度的蔗糖溶液的透析袋放在蒸馏水中后，蒸馏水将不断向透析袋中扩散，蔗糖溶液浓度不断降低，但受到透析袋容积的限制，到一定时间后水分子进出达到动态平衡，此时蔗糖溶液浓度下降到一定程度，并保持相对稳定。,5.某校研究性学习小组利用如下实验材料做相关实验，请分析回答下列问题： (1)用上述材料进行质壁分离实验，应选择的最佳实验材料是_(填序号)。,解析 紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞具有大液泡，在较高浓度的外界溶液中可以发生质壁分离，其紫色液泡便于观察。,1,2,3,4,5,(2)在观察质壁分离实验中，将取自同一材料同一区域的三个细胞分别放在A、B、C三种不同浓
17、度的蔗糖溶液中，实验结果分别如下图1、2、3所示，这三种蔗糖溶液的浓度由大到小依次是_(用字母表示)。,解析 当蔗糖溶液浓度高于细胞液浓度时，细胞渗透失水，会导致质壁分离，而且蔗糖溶液浓度越高，细胞失水越多，质壁分离越明显；当蔗糖溶液浓度小于或等于细胞液浓度时，细胞不会发生质壁分离。据图可知，蔗糖溶液浓度的大小关系是CBA。,C,B,A,1,2,3,4,5,(3)将图3细胞放入_中，细胞能由图3恢复成图1的状态，此过程称为_ _。,解析 将发生质壁分离的活细胞放入清水中后，细胞会发生渗透吸水，最终完成质壁分离复原。,清水,质壁分离,复原,1,2,3,4,5,第4章 细胞的物质输入和输出,第1节 物质跨膜运输的实例,