2019-2020版高中生物第4章第1节物质跨膜运输的实例课件新人教版必修1.pdf
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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 一二 一、细胞的吸水和失水 1.原理 (1)细胞的吸水和失水的原理是渗透作用,即水分子或其他溶剂分 子通过半透膜(或选择透过性膜)进行的扩散。 (2)渗透作用发生的条件:有半透膜;半透膜两侧的溶液有浓 度差。 一二 2.动物细胞的吸水和失水 (1)条件 动物细胞可以构成一个渗透装置,其中细胞膜相当于半透膜。 细胞膜两侧存在浓度差。 (2)吸水与失水 当外界溶液浓度小于细胞质浓度时,细胞吸水膨胀; 当外界溶液浓度大于细胞质浓度时,细胞失水皱缩; 当外界溶液浓度等于细胞质浓度时,水分进出细胞处于动态平 衡。 一二 3.植物细胞的吸水和失水
2、(1)成熟植物细胞的结构 (2)质壁分离与质壁分离复原 一二 当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水质壁分离; 发生质壁分离的细胞,当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细 胞吸水质壁分离复原; 当外界溶液浓度等于细胞液浓度时,水分进出细胞处于动态平 衡。 一二 预习反馈 判断正误。 (1)将人的红细胞放入4 蒸馏水中,一段时间后红细胞破裂,其主 要原因是蒸馏水大量进入红细胞。( ) (2)植物细胞质壁分离的过程中水分子的扩散只能单向进行。 ( ) (3)植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成。( ) (4)成熟植物细胞在高浓度溶液中发生质壁分离是因为细胞壁具 有选择透过性。( ) (5)质壁分离
3、是指原生质层与细胞壁分离。( ) (6)渗透作用的发生必须依赖半透膜和膜两侧的浓度差。( ) 一二 二、物质跨膜运输的其他实例 阅读教材第63页“资料分析”,回答下列问题。 一二 一二 预习反馈 判断正误。 (1)同种细胞吸收不同矿质元素离子的速率都相同。( ) (2)番茄和水稻根系吸收Si元素的量相等。( ) (3)细胞吸水和失水是水分子逆相对含量梯度跨膜运输的过程。 ( ) (4)无机盐离子可以逆相对含量梯度进行跨膜运输。( ) (5)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。( ) (6)水分子、离子、小分子物质都能通过细胞膜。( ) 探究点一探究点二探究点三 探究
4、点一渗透作用探究点一渗透作用 问题情景 1.蔗糖溶液液面上升的原因是什么? 答案水分子可以通过半透膜,而蔗糖分子不能通过,单位体积内 清水的水分子数大于蔗糖溶液的水分子数,因此单位时间内由烧杯 进入漏斗的水分子数大于由漏斗进入烧杯的水分子数,导致漏斗内 液面上升。 探究点一探究点二探究点三 2.为什么当液面上升到一定程度时,液面不再上升? 答案漏斗中的液面高于烧杯中的液面,液面差为H,由于烧杯中 与漏斗中的液体具有浓度差,即具有渗透压差,所以水分子有进入 漏斗的趋势;但是当漏斗内高出烧杯液面部分的液体产生的压强与 渗透压的平衡使半透膜两侧水分子的交换率(进出)相同时,液面不 再升高。 3.当液
5、面不再上升时半透膜两侧的浓度相等吗? 答案不相等。当液面不再上升时半透膜两侧仍存在浓度差。 探究点一探究点二探究点三 归纳提升 1.典型渗透装置的分析 (1)半透膜内的溶质不能透过半透膜,水分子可以进出半透膜。 (2)若S1溶液浓度大于S2,则单位时间内由S2S1的水分子数多于 S1S2,外观上表现为S1液面上升;若S1溶液浓度小于S2,则情况相反, 外观上表现为S1液面下降。 (3)在达到渗透平衡后,若存在如图所示的液面差h,则S1溶液浓 度仍大于S2。因为液面高的一侧形成的压强,会阻止溶剂由低浓度 一侧向高浓度一侧扩散。 探究点一探究点二探究点三 2.浓度、渗透压与吸水力辨析 溶液渗透压是
6、指溶液中溶质微粒对水的吸引力。溶液渗透压的 大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目:溶质微粒越多,溶液 浓度越高,对水的吸引力越大,溶液渗透压越高。即浓度高渗透 压高吸水力大。浓度、渗透压与吸水力的关系也可以用“拔河” 比赛类比:参加拔河的“运动员”分别是细胞液中的溶质微粒和外界 溶液中的溶质微粒,哪一方的溶质微粒数目多,哪一方渗透压就高, 吸水力就大。 探究点一探究点二探究点三 典例剖析 如图所示为渗透作用实验装置,实验开始时长颈漏斗内外液面平 齐,记作零界面。实验开始后,长颈漏斗内部液面的变化趋势为(注: 坐标原点处表示零界面,膀胱膜不变形)( ) 探究点一探究点二探究点三 解析根据图示,
7、烧杯中的液体为蒸馏水,长颈漏斗中的液体为蔗 糖溶液。故在单位时间内,由烧杯中进入漏斗中的水分子比由漏斗 中进入烧杯中的水分子要多,故开始时液面快速升高;随着液面升 高,漏斗内产生的压强会阻止水分子向漏斗内扩散;当单位时间内 进出漏斗的水分子数相等时,液面不再升高。 答案B 探究点一探究点二探究点三 特别提醒有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 测到的现象是由水分子双向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
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