【生物】2023-2024学年苏教版必修一 物质进出细胞的运输方式（第1课时）（第2课时） 课件.pptx

2.3 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）下面的文字摘自治疗某高血压药物说明书：“本品为二氢吡啶类钙通道阻滞剂，抑制血管平滑肌和心肌细胞的跨膜钙离子内流，但以血管作用为主。本品引起冠状动脉、肾小动脉等全身血管的扩张，产生降压作用”。许多药物都是针对细胞质膜上物质运输的通道研发的，你知道这是为什么吗？细胞是一个开放的系统，系统的边界细胞质膜不仅是将细胞内外隔开的屏障，也是控制物质进出细胞的门户。细胞质膜是怎样控制物质输入和输出的呢？不同的物质跨膜运输的方式一样吗？这与细胞质膜的结构有什么关系呢？物质进出细胞的运输方式 你吃比较咸的食物时，例如你吃腌制的咸菜，连续嗑盐的瓜子等，你的口腔和唇的黏膜有什么感觉？为什么？糖拌西红柿放置一段时间后，会出现很多“汁”，“汁”中的水是哪来的？与生活的联系水水进进出出细细胞的原理胞的原理清水中（低渗溶液）生理盐水（等渗溶液）浓盐水（高渗溶液）01植物细胞的质壁分离和复原现象植物细胞的质壁分离和复原现象在一个长颈漏斗的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，会出现如右图所示现象。玻璃纸（又叫赛璐玢）是一种半透膜，水分子可以自由透过它，而蔗糖分子则不能。蔗糖侧清水侧渗透作用：水分子（或其他溶剂）通过半透膜扩散的结果。123清水玻璃纸(半透膜)蔗糖溶液蔗糖分子水分子54渗透系统装置半透膜：是一类可以让小分子物质通过（如水分子），而较大分子物质（如蔗糖）不能通过的一类多孔性膜。比如：玻璃纸，肠系膜，蛋壳膜，鱼鳔等1.漏斗管内的液面为什么会升高？如果漏斗足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？2.如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？3.如果烧杯内不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？科学探究-渗透现象由于单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量多于渗出的的水分子数量。液面不会升高，因纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通透。液面也不会升高，半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量。不会半透膜两侧浓度差逐渐减小，透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量与渗出的的水分子数量趋于相等条件一：半透膜条件二：半透膜两侧存在浓度差低浓度溶液渗透作用的原理渗透作用的概念：半透膜的两侧的溶液具有浓度差。渗透作用发生的条件：半透膜渗透方向：_（或其他_分子）透过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散高浓度溶液水分子溶剂水分子多水分子少（物质的量浓度）半透膜：一类小分子物质可以通过,而大分子物质不能通过的多孔性薄膜的总称。根据是否具有生命现象选择透过性膜：这种对物质进出具有选择作用的膜，称为选择透过性膜。如玻璃纸、鸡蛋的壳膜、鱼鳔、动物膀胱膜、肠衣等非生物膜生物膜如细胞膜选择透过性膜一定是半透膜，半透膜不一定是选择透过性膜指一些人工合成的具有一部分或者全部生物膜功能的化学合成品。细胞、细胞器和其环境接界的所有膜结构的总称。渗透作用的条件：具有半透膜半透膜两侧具有浓度差渗透系统的要求：两个溶液体系具有半透膜红细胞与渗透装置的比较一个动物细胞相当于一个渗透装置细胞质外界溶液细胞膜细胞膜细胞质浓度与外界溶液浓度不同水进出动物细胞的原理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细胞失水皱缩=细胞形态不变水进出动物细胞的原理条件一：半透膜条件二：半透膜的两侧的溶液具有浓度差过程条件现象渗透吸水外界溶液的浓度细胞质的浓度失水皱缩水分子进出平衡外界溶液的浓度细胞质的浓度形态不变渗透作用的原理解释红细胞在不同浓度溶液中的状态动物细胞的细胞质膜相当于半透膜。细胞质与外界溶液可以具有浓度差吃比较咸的食物，口腔和唇的黏膜有什么感觉？为什么？植物细胞会出现渗透失水和吸水的情况吗？干燥口渴，外界浓度度高，口腔和唇粘膜失水导致的。1.在青菜上放一些盐,一会儿后就可看到水分渗出。2.对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。3.放蔫的青菜用清水浸泡一会儿后，又恢复新鲜。成熟的动物细胞与成熟的植物细胞在结构上的区别？细胞壁（全透性）细胞质膜细胞质液泡膜原生质层植物细胞壁对于水和大部分溶质是通透的，且伸缩性比较小提示：水分进出植物细胞主要是指水经过原生质层进出液泡，这一点与动物细胞有所区别细胞液成熟的植物细胞模式图（具有一定的浓度）条件一：原生质层相当于半透膜外界溶液条件二：原生质层两侧细胞液与外界溶液存在浓度差02观察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实验原理当细胞液的渗透压小于外界溶液渗透压时，细胞液中的水分子会透过原生质层进入外界溶液；当细胞液的渗透压大于外界溶液渗透压时，外界溶液中的水分子会透过原生质层进入细胞液。原生质层比细胞壁的伸缩性大质壁分离实质：原生质层与细胞壁分离植物细胞的质壁分离和复原现象成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜洋葱鳞片叶外表皮细胞0.3g/mL的蔗糖溶液清水材料用具植物细胞的质壁分离和复原现象实验步骤盖上盖玻片，制成洋葱鳞片叶外表皮临时装片1234滴清水撕取洋葱鳞片叶外表皮低倍镜观察撕取洋葱鳞片叶时要不带叶肉且不宜过大，避免制作装片时出现重叠和气泡，撕取后要放入载玻片上的清水中，展平植物细胞的质壁分离和复原现象实验步骤56低倍镜观察在盖玻片的一侧滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引中央液泡逐渐变小，颜色变深,原生质层与细胞壁逐渐分离;细胞大小基本不变。植物细胞的质壁分离和复原现象引流法实验步骤56低倍镜观察在盖玻片的一侧滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引中央液泡逐渐变小，颜色变深,原生质层与细胞壁逐渐分离;细胞大小基本不变。78在盖玻片的一侧滴加清水，在另一侧用吸水纸吸引低倍镜观察中央液泡逐渐变大，颜色变浅,原生质层逐渐恢复到贴近细胞壁;细胞大小基本不变。植物细胞的质壁分离和复原现象正常状态细胞大小0.3g/mL蔗糖溶液清水中观察到的图像液泡大小变化原生质层位置逐渐变小原生质层逐渐脱离细胞壁逐渐变大，恢复原来大小原生质层逐渐贴近细胞壁正常大小原生质层紧贴细胞壁记录实验结果植物细胞的质壁分离和复原现象正常大小正常大小正常大小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l植物细胞的细胞液渗透压小于外界溶液渗透压时l已经发生质壁分离的植物细胞处于渗透压小于细胞液渗透压的外界溶液中时质壁分离质壁分离复原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：l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l外因：外界溶液浓度细胞液浓度l活细胞l细胞有大液泡l外界溶液浓度细胞液浓度外界溶液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0.5g/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？特别提醒自身对照是指对照组和实验组在同一研究对象上进行，是实验前后之间的对照第一次对照滴加蔗糖溶液滴加清水第二次对照质壁分离质壁分离复原植物细胞的质壁分离和复原现象三次观察两次对照注意事项1、材料选择活细胞有细胞壁有大液泡紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞紫色洋葱鳞片叶内表皮是成熟的植物细胞，含有大液泡，能发生质壁分离及复原，但液泡无色，直接观察现象不明显l洋葱鳞片叶外表皮细胞有大液泡l液泡中有紫色色素，便于观察植物细胞的质壁分离和复原现象注意事项1、材料选择活细胞有细胞壁有大液泡紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞黑藻叶片黑藻是高等植物细胞，含有大液泡和大而清晰的叶绿体，能观察到质壁分离及复原现象植物细胞的质壁分离和复原现象注意事项1、材料选择活细胞有细胞壁有大液泡紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞引流时要重复几次，目的是使盖玻片下面的洋葱鳞片叶表皮细胞完全浸入在加入的液体。2、引流的目的3、观察时间加入蔗糖溶液后不宜停留过长时间，防止细胞长时间处于高渗溶液中，因过度失水而死亡。植物细胞的质壁分离和复原现象4、外部溶液浓度0.3g/mL的蔗糖溶液选择对细胞无毒害作用，浓度适中的外界溶液，浓度过高会导致细胞失水过多而死亡1下列有关红细胞吸水和失水的分析，正确的是()A当外界溶液的浓度比细胞质的浓度低时，红细胞一定会吸水涨破B当外界溶液的浓度比细胞质的浓度高时，红细胞可能会失水皱缩C当外界溶液的浓度与细胞质的浓度相同时，没有水分子进出红细胞D该实验表明红细胞吸水或失水的多少取决于细胞膜的选择透过性解析：选B当外界溶液的浓度比细胞质的浓度低时，红细胞一定会吸水，但是不一定会涨破，A错误；当外界溶液的浓度比细胞质的浓度高时，红细胞可能会失水皱缩，B正确；当外界溶液的浓度与细胞质的浓度相同时，水分子进出红细胞处于动态平衡，C错误；该实验表明红细胞吸水或失水的多少取决于细胞质膜内外的浓度差，D错误。2下列有关原生质层的叙述，不正确的是()A植物细胞去掉细胞壁后的部分是原生质层B植物细胞的原生质层包括细胞质膜、液泡膜及两者之间的细胞质C植物细胞原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大D植物细胞的原生质层相当于一层半透膜解析：选A植物细胞去掉细胞壁后的部分是原生质体，A错误；植物细胞的原生质层包括细胞质膜、液泡膜及两者之间的细胞质，B正确；原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大，C正确；植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，D正确。3.现有0.1g/mL和0.3g/mL的两种蔗糖溶液，随机装入如图所示的烧杯和长颈漏斗内，漏斗口封有半透膜，一段时间后，观察到的现象和推测的结果对应正确的是()A烧杯液面上升，烧杯中的液体为0.1g/mL的蔗糖溶液B烧杯液面下降，烧杯中的液体为0.1g/mL的蔗糖溶液C漏斗颈液面上升，漏斗内装的液体为0.1g/mL的蔗糖溶液D漏斗颈液面下降，漏斗内装的液体为0.3g/mL的蔗糖溶液解析：选B根据题意和图示分析可知，若烧杯中的液体为0.1g/mL的蔗糖溶液，则漏斗内的液体为0.3g/mL的蔗糖溶液，此时水分子进入长颈漏斗的数量多于进入烧杯的数量，导致烧杯液面下降，漏斗颈液面上升，A、D错误，B正确；若漏斗内的液体为0.1g/mL的蔗糖溶液，则烧杯中的液体为0.3g/mL的蔗糖溶液，此时水分子进入长颈漏斗的数量少于进入烧杯的数量，导致漏斗颈液面下降，烧杯液面上升，C错误。4假定将甲、乙两个同种植物的成熟细胞分别放入蔗糖溶液和甘油溶液中，两种溶液均比细胞液的浓度高，蔗糖分子不能透过原生质层，甘油分子可以较快地透过原生质层。在显微镜下连续观察，甲、乙两细胞的变化是()A甲、乙两细胞发生质壁分离后，不再发生质壁分离复原B甲、乙两细胞发生质壁分离，随后乙细胞又发生质壁分离复原C甲、乙两细胞发生质壁分离，随后甲细胞又发生质壁分离复原D甲、乙两细胞均发生质壁分离，后又均发生质壁分离复原解析：选B甲细胞放入较高浓度的蔗糖溶液中，细胞失水发生质壁分离，且发生质壁分离后不能复原，原因是蔗糖分子不能透过原生质层改变细胞液的浓度；乙细胞放入较高浓度的甘油溶液中，开始时细胞失水发生质壁分离，在发生质壁分离的过程中有甘油分子进入细胞，使细胞液浓度逐渐增大，当细胞液浓度大于甘油溶液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原。5在“观察植物细胞的质壁分离和复原现象”实验中，对紫色洋葱鳞片叶的外表皮临时装片进行了三次观察和两次处理。下列有关叙述正确的是()A第一次观察为低倍镜观察，后两次均为高倍镜观察B第一次处理滴加的液体为清水，第二次处理滴加的液体为0.3g/mL的蔗糖溶液C若将紫色洋葱鳞片叶的外表皮换成内表皮，则不会发生质壁分离及复原D实验过程中，细胞中液泡体积的变化为先减小后逐渐增大解析：选D“观察植物细胞的质壁分离和复原现象”实验中，后两次观察均为低倍镜和高倍镜观察，A错误；实验中第一次处理滴加的液体为0.3g/mL的蔗糖溶液，观察到质壁分离现象，第二次处理滴加的液体为清水，观察到质壁分离复原现象，B错误；若将紫色洋葱鳞片叶的外表皮换成内表皮，也会发生质壁分离及复原，只是不易直接观察到，C错误；实验过程中，先发生质壁分离，细胞失水，液泡体积减小，后发生质壁分离复原，细胞吸水，液泡体积逐渐增大，D正确。THANKS