《（全國通用版）2018-2019版高中生物 第四章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出 第1節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶嵗n件 新人教版必修1.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（全國通用版）2018-2019版高中生物 第四章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出 第1節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶嵗n件 新人教版必修1.ppt（41頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶嵗?第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出,學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.舉例說出細(xì)胞膜是選擇透過性膜。 2.嘗試提出問題，作出假設(shè)，對探究活動進(jìn)行設(shè)計。 3.進(jìn)行關(guān)于植物細(xì)胞吸水和失水的實驗設(shè)計和操作。,,新知導(dǎo)學(xué),,達(dá)標(biāo)檢測,內(nèi)容索引,新知導(dǎo)學(xué),1.概念：是指 分子或其他溶劑分子通過 進(jìn)行的擴(kuò)散。 2.滲透作用發(fā)生的條件,一、滲透作用,水,半透膜(或選擇透過性膜),濃度差,,,有一層,半透膜,半透膜兩側(cè)的溶液具有,條 件,3.滲透作用發(fā)生的原理 (1)以半透膜為界面，單位體積清水中的水分子數(shù) 蔗糖溶液中的水分子數(shù)，所以在單位時間內(nèi)由清水進(jìn)入蔗糖溶液的水分子數(shù) 由蔗糖溶液
2、進(jìn),多于,多于,清水的水分子數(shù)。因此，一段時間后，漏斗管內(nèi)的液面會 。 (2)水分子通過半透膜由 濃度溶液向 濃度溶液擴(kuò)散。,上升,低,高,例1如圖1所示的甲、乙、丙三個滲透裝置中，三個漏斗頸的內(nèi)徑相等，漏斗內(nèi)盛有濃度相同的蔗糖溶液，且漏斗內(nèi)液面高度相同，漏斗口均封以半透膜，置于同一個水槽的清水中。三個滲透裝置的半透膜的面積和所盛蔗糖溶液的體積不同，如下表所示。,圖2中曲線1、2、3表示漏斗液面高度隨時間的變化情況。則曲線1、2、3與甲、乙、丙三個裝置的對應(yīng)關(guān)系是 A.1丙；2甲；3乙B.1乙；2甲；3丙 C.1甲；2乙；3丙D.1丙；2乙；3甲,,答案,解析,解析甲、乙漏斗內(nèi)盛有濃度
3、相同的蔗糖溶液且體積相同，置于同一個水槽的清水中，故甲、乙漏斗液面高度最終一樣高，甲的半透膜面積是乙的兩倍，達(dá)到同一高度所需時間更短，因此甲對應(yīng)曲線2，乙對應(yīng)曲線3，則丙對應(yīng)曲線1。,例2如圖，甲、乙為兩個滲透裝置。甲圖是發(fā)生滲透作用時的初始狀態(tài)，乙圖是較長時間之后，漏斗內(nèi)外的水分子達(dá)到動態(tài)平衡時的狀態(tài)。判斷下列有關(guān)敘述錯誤的是 A.圖甲中為半透膜，水分子能自由通過 B.圖甲中溶液的濃度大于溶液的濃度 C.圖乙中溶液的濃度與溶液的濃度相等 D.圖甲中溶液和濃度差越大，則圖乙中的水柱越高,解析在圖乙中，高出液面的水柱所產(chǎn)生的壓力與滲透壓達(dá)到平衡，此時即漏斗內(nèi)液體的濃度應(yīng)比溶液的濃度高。,,答案,
4、解析,有關(guān)滲透作用的三個誤區(qū),(1)半透膜兩側(cè)的水分子進(jìn)行的是雙向運(yùn)動，而不是單向運(yùn)動，觀測到的現(xiàn)象是由雙向水分子運(yùn)動的差別所導(dǎo)致的液面改變。 (2)當(dāng)半透膜兩側(cè)的溶液達(dá)到平衡時，是指兩側(cè)的水分子運(yùn)動達(dá)到平衡，而兩側(cè)溶液的濃度并不一定相同，兩側(cè)的液面高度也不一定相同。 (3)水分子通過半透膜由低濃度溶液向高濃度溶液擴(kuò)散。此處的濃度是指物質(zhì)的量濃度，是單位體積中微粒的多少，不是質(zhì)量分?jǐn)?shù)。,二、細(xì)胞的吸水和失水,1.動物細(xì)胞的吸水和失水,細(xì)胞膜,細(xì)胞質(zhì),皺縮,不變,2.植物細(xì)胞的滲透系統(tǒng) (1)半透膜：植物細(xì)胞的細(xì)胞膜、_____膜以及兩層膜之間的 ，稱為,，具有選擇透過性，相當(dāng)于一層半透
5、膜。 (2)濃度差：細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要是指植物液泡內(nèi)部的 ，當(dāng)它和外界溶液有濃度差時，發(fā)生吸水或失水。 (3)原理和現(xiàn)象 外界溶液濃度 細(xì)胞液濃度時，細(xì)胞失水，發(fā)生 現(xiàn)象。 外界溶液濃度 細(xì)胞液濃度時，細(xì)胞吸水，發(fā)生 現(xiàn)象。,液泡,原生質(zhì)層,細(xì)胞質(zhì),細(xì)胞液,大于,質(zhì)壁分離,質(zhì)壁分離復(fù)原,小于,例3若如圖表示植物細(xì)胞滲透作用的圖解，下列說法中錯誤的是 A.植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜 B.一定條件下，活的、成熟的植物細(xì)胞能發(fā)生滲透失水或吸水 C.當(dāng)溶液濃度甲乙時，細(xì)胞發(fā)生滲透失水，當(dāng)溶液濃度乙甲時，細(xì) 胞發(fā)生滲透吸水 D.當(dāng)溶液濃度甲乙時，細(xì)胞處于動態(tài)平衡
6、狀態(tài)，不發(fā)生滲透作用,,答案,解析,解析植物的原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜； 當(dāng)溶液濃度甲乙時，細(xì)胞發(fā)生滲透失水，當(dāng)溶液濃度乙甲時，細(xì)胞發(fā)生滲透吸水； 活細(xì)胞處于外界溶液中，滲透作用就會發(fā)生，即當(dāng)溶液濃度甲乙時，也發(fā)生滲透作用，此時處于動態(tài)平衡狀態(tài)。,三、探究植物細(xì)胞的吸水和失水,1.實驗原理 (1)植物細(xì)胞的 相當(dāng)于半透膜，細(xì)胞壁與原生質(zhì)層具有一定的伸縮性，原生質(zhì)層的伸縮性 細(xì)胞壁的伸縮性。 (2)外界溶液濃度細(xì)胞液濃度細(xì)胞 ，原生質(zhì)層 發(fā)生_____ ______。 (3)外界溶液濃度<細(xì)胞液濃度細(xì)胞 已發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞發(fā)生 現(xiàn)象。,原生質(zhì)層,大于,失水,質(zhì)壁,皺縮
7、,分離,吸水,質(zhì)壁分離復(fù)原,2.實驗步驟,紫,細(xì)胞壁,質(zhì)量濃度為0.3g/mL,的蔗糖,縮小,原生質(zhì)層,變深,清水,變大,變淺,細(xì)胞壁,3.實驗結(jié)論 (1)成熟植物細(xì)胞能與外界溶液進(jìn)行滲透作用，當(dāng)細(xì)胞外溶液濃度____細(xì)胞液濃度時，細(xì)胞失水，發(fā)生質(zhì)壁分離。 (2)當(dāng)細(xì)胞外溶液濃度 發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞液濃度時，細(xì)胞吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。 4.注意事項 (1)實驗成功的關(guān)鍵之一是實驗材料的選擇。要選取_________________ 的植物組織進(jìn)行實驗，便于觀察實驗現(xiàn)象。 (2)滴加蔗糖溶液或清水時，應(yīng)在 上操作，通過前后對比觀察某個細(xì)胞的吸水和失水情況。,小于,大于,成熟的、液
8、泡帶有,一定顏色,載物臺,(3)選用的蔗糖溶液濃度要適宜。過低，不足以引起質(zhì)壁分離或質(zhì)壁分離所需時間 ；過高，可能造成植物細(xì)胞 而死亡，不能發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。 (4)判斷細(xì)胞能否發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原 具有 的成熟植物細(xì)胞才能發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。 死細(xì)胞、動物細(xì)胞及未成熟的植物細(xì)胞(如根尖分生區(qū)細(xì)胞) (填“能”或“不能”)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。,失水過多、過快,過長,不能,中央大液泡,5.質(zhì)壁分離實驗的應(yīng)用 (1)判斷成熟植物細(xì)胞的死活,鏡檢,,發(fā)生質(zhì)壁分離 生物活性,不發(fā)生質(zhì)壁分離 生物活性,,無,有,(3)比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度,鏡檢,,細(xì)胞液濃度介于
9、 的蔗糖溶液濃度之間,未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛發(fā)生質(zhì)壁分離,(2)測定細(xì)胞液濃度范圍,鏡檢,,發(fā)生質(zhì)壁分離所需時間越 ，質(zhì)壁分離程度越 ，細(xì)胞液濃度越小，反之則細(xì)胞液濃度越大。,短,大,例4在觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原的過程中，某同學(xué)在視野中看到生活著的洋蔥表皮細(xì)胞正處于如圖所示的狀態(tài)。a、b表示該部位的溶液濃度，由此可推測 A.ab，細(xì)胞滲透吸水 B.ab，滲透系統(tǒng)保持動態(tài)平衡 C.a
10、。,答案,解析,答案,例5用0.5 g/mL蔗糖溶液、0.3 g/mL蔗糖溶液、 一定濃度的尿素溶液分別處理洋蔥鱗片葉外表 皮細(xì)胞10 min，三組細(xì)胞體積變化如圖所示。 下列有關(guān)分析不正確的是 A.a曲線為0.5 g/mL蔗糖溶液處理組 B.a、b、c三組洋蔥細(xì)胞失水的方式相同 C.若將細(xì)胞轉(zhuǎn)移到蒸餾水中，有兩組能夠發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原 D.若實驗繼續(xù)進(jìn)行，只有一組細(xì)胞能夠發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原,,解析,解析分析圖示可知，a、b、c的細(xì)胞體積依次減小，說明失水量依次增大，0.5 g/mL蔗糖溶液中的洋蔥表皮細(xì)胞比0.3 g/mL中的失水多，故a曲線不是0.5 g/mL蔗糖溶液處理組； 在較高濃度的外界
11、溶液中，洋蔥細(xì)胞失水的方式都是滲透失水； 將細(xì)胞轉(zhuǎn)移到蒸餾水中，0.3 g/mL蔗糖溶液、一定濃度的尿素溶液處理的細(xì)胞，能夠吸收外界的水分發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，而0.5 g/mL蔗糖溶液濃度過高，細(xì)胞失水過多而死亡； 尿素是小分子，可進(jìn)入細(xì)胞，從而發(fā)生質(zhì)壁分離后自動復(fù)原，蔗糖不能被吸收進(jìn)入細(xì)胞液，細(xì)胞不會自動復(fù)原。,從溶液角度分析質(zhì)壁分離及復(fù)原,(1)在一定濃度的溶液(溶質(zhì)不能穿膜)中只發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。 (2)在一定濃度的溶液(溶質(zhì)可穿膜)中發(fā)生質(zhì)壁分離后可自動復(fù)原，如甘油、尿素、乙二醇、KNO3溶液等。 (3)在高濃度溶液中質(zhì)壁分離現(xiàn)象明顯，但溶液濃度過高時不能發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，因為溶液濃度過
12、高，細(xì)胞會因過度失水而死亡。 (4)鹽酸、酒精、醋酸等溶液能殺死細(xì)胞，不適于做質(zhì)壁分離實驗的溶液。,四、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑嵗?1.番茄和水稻吸收離子的比較 科學(xué)家將番茄和水稻分別放在含Mg2、Ca2和 的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，結(jié)果如圖所示，據(jù)圖回答相關(guān)問題：,(1)圖示反映同一植物對不同離子的吸收量 ，不同植物對同一離子的吸收量 。即植物細(xì)胞對無機(jī)鹽離子的吸收具有 性。,不同,不同,選擇,(2)水稻培養(yǎng)液中Mg2、Ca2濃度和番茄培養(yǎng)液中 濃度超過初始濃度的原因是什么？ __________________________________________________________
13、____ ________________________________________________________________________________,水稻吸收水的相對速率比吸收Ca2、Mg2的大，造成培養(yǎng)液中Ca2、,2.人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞吸收碘的特點 人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞內(nèi)碘濃度比血液中高2025倍，說明碘進(jìn)入甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞時從 濃度向 濃度運(yùn)輸。 3.結(jié)論 細(xì)胞對物質(zhì)的輸入和輸出具有 性，這種特性是通過 實現(xiàn)的，細(xì)胞膜和其他生物膜都是 膜。,選擇,低,細(xì)胞膜,選擇透過性,高,例6將等量的、微量的 、K、Ca2共同置于100 mL蒸
14、餾水中，再放入一些新鮮的水稻根尖，一段時間后，測定溶液中上述四種離子和水的含量變化(見下表)。實驗結(jié)果可以說明,根對水的吸收和對礦質(zhì)離子的吸收是兩個相對獨立的過程根對礦質(zhì)離子的吸收不是等比例進(jìn)行的根吸收礦質(zhì)離子的過程不受溫度的影響 A.只有 B.只有 C.只有 D.都正確,,答案,解析,解析從表中可以看出，水沒有減少，而礦質(zhì)離子不同程度的減少，所以根吸收水和吸收礦質(zhì)離子是兩個相對獨立的過程，且不同礦質(zhì)離子的吸收不是等比例進(jìn)行的； 表中不能看出根尖對礦質(zhì)離子的吸收是否受溫度的影響。,膨脹,質(zhì)壁分離復(fù)原,濃度差,半透膜,質(zhì)壁分離,學(xué)習(xí)小結(jié),漲破,皺縮,原生質(zhì),小,選擇透過性,層,達(dá)標(biāo)檢測,1.下列
15、敘述，正確的打“”，錯誤的打“”。 (1)發(fā)生滲透作用的兩個條件是存在半透膜、膜兩側(cè)存在濃度差() (2)達(dá)到滲透平衡時，半透膜兩側(cè)的水分子進(jìn)行的是雙向運(yùn)動() (3)成熟紅細(xì)胞在低濃度溶液中一定會吸水漲破() (4)原生質(zhì)層是指細(xì)胞膜和液泡膜() (5)外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時，洋蔥表皮細(xì)胞質(zhì)壁分離，細(xì)胞液顏色變淺() (6)物質(zhì)通過細(xì)胞膜的跨膜運(yùn)輸都必須是順相對含量梯度進(jìn)行的() (7)同一細(xì)胞對不同離子的吸收量不同，體現(xiàn)了細(xì)胞膜的選擇透過性(),答案,1,2,3,4,5,,,,,,,,(8)用培養(yǎng)液培養(yǎng)植物，一段時間后培養(yǎng)液中離子的濃度都比初始濃度低 () (9)動植物細(xì)胞都能吸水漲
16、破() (10)水分子、離子、小分子物質(zhì)都能通過細(xì)胞膜(),答案,1,2,3,4,5,,,,2.如圖甲燒杯中是5%的淀粉液，圖乙燒杯中是5%的葡萄糖液，將裝有蒸餾水的透析袋分別放入圖甲、乙燒杯中(水和葡萄糖分子能通過透析袋的膜)放置一小時后 A.圖甲燒杯中透析袋外的淀粉液濃度不變 B.圖乙燒杯中透析袋外的葡萄糖液濃度降低 C.圖甲燒杯中透析袋內(nèi)的液體加入碘液后呈藍(lán)色 D.圖乙燒杯中透析袋內(nèi)的液體加入斐林試劑后呈磚紅色,1,2,3,4,5,答案,解析,,1,2,3,4,5,解析圖甲燒杯中透析袋外的淀粉液濃度大于透析袋內(nèi)蒸餾水的濃度，由于淀粉不可以通過透析袋，所以水分子從透析袋出來進(jìn)入燒杯，導(dǎo)致透
17、析袋外的淀粉液濃度降低，A錯誤； 圖乙燒杯中透析袋外的葡萄糖可以進(jìn)入透析袋，而透析袋內(nèi)的水分子可以出來進(jìn)入燒杯，所以燒杯中水分子增多，葡萄糖分子減少，則圖乙燒杯中透析袋外的葡萄糖液濃度降低，B正確； 由于淀粉不可以通過透析袋，所以圖甲燒杯中透析袋內(nèi)沒有淀粉，加入碘液后不會出現(xiàn)藍(lán)色，C錯誤； 圖乙燒杯中葡萄糖可以進(jìn)入透析袋，葡萄糖是還原糖，所以圖乙燒杯加入斐林試劑后需水浴加熱才可以變成磚紅色，D錯誤。,3.(2018成都模擬)五個大小相同的馬鈴薯幼根與物種A的幼根分別放入甲戊五種不同濃度的蔗糖溶液中，數(shù)小時后，取出稱重，重量變化如圖所示。以下關(guān)于該實驗結(jié)果的說法不正確的是,1,2,3,4,5,答
18、案,解析,A.與馬鈴薯幼根細(xì)胞液等滲的溶液是甲溶液 B.馬鈴薯比物種A更耐旱 C.物種A幼根的細(xì)胞在甲濃度溶液中一定會發(fā)生明顯的質(zhì)壁分離 D.在這五種蔗糖溶液中，濃度最大的是乙溶液,,1,2,3,4,5,解析在甲溶液中，馬鈴薯幼根細(xì)胞的重量不變，說明馬鈴薯吸水和失水處于動態(tài)平衡，甲溶液是馬鈴薯幼根細(xì)胞液的等滲溶液，A正確； 由圖可知，馬鈴薯吸水能力比物種A強(qiáng)，所以馬鈴薯更耐干旱，B正確； 幼根細(xì)胞的發(fā)育程度不同，因此物種A幼根的細(xì)胞在甲濃度溶液中不一定會發(fā)生明顯的質(zhì)壁分離，C錯誤； 在這五種蔗糖溶液中，乙溶液中的馬鈴薯幼根細(xì)胞的重量減少最大，說明乙溶液的濃度最大，D正確。,4.當(dāng)你連續(xù)吃咸菜時
19、，你的口腔黏膜會有干澀的感覺。其原因是 A.口腔黏膜細(xì)胞質(zhì)濃度大于外界溶液濃度，細(xì)胞失水 B.口腔黏膜細(xì)胞質(zhì)濃度小于外界溶液濃度，細(xì)胞失水 C.口腔黏膜細(xì)胞質(zhì)濃度大于外界溶液濃度，細(xì)胞吸水 D.口腔黏膜細(xì)胞質(zhì)濃度小于外界溶液濃度，細(xì)胞吸水,1,2,3,4,5,答案,解析,,解析連續(xù)吃咸菜，口腔黏膜細(xì)胞質(zhì)的濃度小于外界溶液的濃度，導(dǎo)致細(xì)胞失水，使口腔黏膜出現(xiàn)干澀感覺。,1,2,3,4,5,5.某校研究性學(xué)習(xí)小組利用如下實驗材料做相關(guān)實驗，請分析回答下列問題：,答案,解析紫色洋蔥鱗片葉的外表皮細(xì)胞具有大液泡，在較高濃度的外界溶液中可以發(fā)生質(zhì)壁分離，其紫色液泡便于觀察。,(1)用上述材料進(jìn)行質(zhì)壁分離
20、實驗，應(yīng)選擇的最佳實驗材料是___(填序號)。,,解析,1,2,3,4,5,(2)在觀察質(zhì)壁分離實驗中，將取自同一材料同一區(qū)域的三個細(xì)胞分別放在A、B、C三種不同濃度的蔗糖溶液中，實驗結(jié)果分別如下圖1、2、3所示，這三種蔗糖溶液的濃度由大到小依次是_________(用字母表示)。,答案,解析當(dāng)蔗糖溶液濃度高于細(xì)胞液濃度時，細(xì)胞滲透失水，會導(dǎo)致質(zhì)壁分離，而且蔗糖溶液濃度越高，細(xì)胞失水越多，質(zhì)壁分離越明顯；當(dāng)蔗糖溶液濃度小于或等于細(xì)胞液濃度時，細(xì)胞不會發(fā)生質(zhì)壁分離。 據(jù)圖可知，蔗糖溶液濃度的大小關(guān)系是CBA。,解析,C,B,A,1,2,3,4,5,解析將發(fā)生質(zhì)壁分離的活細(xì)胞放入清水中后，細(xì)胞會發(fā)生滲透吸水，最終完成質(zhì)壁分離復(fù)原。,答案,(3)將圖3細(xì)胞放入______中，細(xì)胞能由圖3恢復(fù)成圖1的狀態(tài)，此過程稱為________________。,質(zhì)壁分離復(fù)原,解析,清水,
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