第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出4.1被動運輸一、學(xué)習(xí)目標(biāo)二、重難點1.闡明細(xì)胞膜的選擇透過性。2.進(jìn)行關(guān)于植物細(xì)胞吸水和失水的實驗探究。3.闡明被動運輸?shù)脑砗吞攸c。1.被動運輸?shù)脑砗吞攸c。2.探究動植物細(xì)胞的吸水和失水。3.轉(zhuǎn)運蛋白的種類和作用。擴散作用：分子或離子從相對含量高向相對含量低運動的現(xiàn)象。(注意：含量看的是單位體積內(nèi)的分子數(shù))滲透作用：水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜的擴散。小資料：半透膜一類可以讓小分子物質(zhì)通過而大分子物質(zhì)不能通過的薄膜的總稱。常見的半透膜有玻璃紙、羊皮紙等。水分子可以自由透過玻璃紙（又叫賽璐玢），而蔗糖分子則不能。(是擴散的一種特殊形式)課本62問題探討

在一個長頸漏斗的漏斗口外密封上一層玻璃紙，往漏斗內(nèi)注入蔗糖溶液，然后將漏斗浸入盛有清水的燒杯中，使漏斗管內(nèi)外的液面高度相等。過一段時間，會出現(xiàn)漏斗液面升高的現(xiàn)象。

玻璃紙是一種半透膜，水分子可以透過它，而蔗糖分子則不能。課本62問題探討蔗糖溶液玻璃紙（半透膜）清水半透膜蔗糖分子水分子水分子能透過半透膜而蔗糖分子不能；燒杯中清水的水分子含量比蔗糖溶液中的水分子含量高，單位時間內(nèi)從清水進(jìn)入蔗糖溶液的水分子多于從蔗糖溶液進(jìn)入清水的水分子。不會；漏斗中的液面上升的高度產(chǎn)生的壓力，將加快水出來擴散速度，最終平衡，液面高度不上升。因為：在蔗糖溶液中，溶質(zhì)濃度高，滲透壓

，吸水力

。高強1.漏斗內(nèi)的液面為什么會升高？如果漏斗管足夠長，管內(nèi)的液面會無限升高嗎？為什么？蔗糖溶液玻璃紙（半透膜）清水蔗糖分子水分子Q1.漏斗內(nèi)的液面為什么會升高？單位時間從清水流入蔗糖溶液中的水分子數(shù)單位時間從蔗糖溶液流入清水中的水分子數(shù)半透膜：讓小分子通過而大分子不能通過的一類多孔性薄膜的總稱。水分子可以自由通過，而蔗糖分子不能通過。半透膜水分子（或其它溶劑分子）通過半透膜的擴散。滲透作用：問題探討課本62問題探討清水玻璃紙(半透膜)蔗糖溶液滲透裝置蔗糖分子水分子2.如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管的液面還會升高嗎？不會；紗布孔隙大，蔗糖分子可通過。(最終使得兩側(cè)濃度相同，即兩側(cè)單位體積中水分子數(shù)相同，水分子進(jìn)出平衡)滲透作用發(fā)生條件1：半透膜3.如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，液面高度如何變化？液面不會升高，膜兩側(cè)濃度相同，水分子進(jìn)出平衡。滲透作用發(fā)生條件2：濃度差水的相對含量高水的相對含量低4.結(jié)合第2和第3題，總結(jié)滲透作用發(fā)生的條件：①具有半透膜②半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差①水分子在半透膜兩側(cè)進(jìn)行雙向運動！滲透作用發(fā)生的條件總趨勢

流向②但水分子運動的總趨勢是：順著水的相對含量梯度跨膜運輸！(即水分子的運動是由水多→水少)5.結(jié)合以上問題探討，總結(jié)水分子滲透的方向：（溶液濃度低）（溶液濃度高）（此濃度指溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度）蔗糖溶液玻璃紙（半透膜）清水蔗糖分子水分子半透膜Q2.如果漏斗管足夠長，管內(nèi)的液面會無限升高嗎？為什么？不會，當(dāng)管內(nèi)的液面上升到一定高度之后，管中的水柱產(chǎn)生的重力將加快漏斗中水分向外擴散的速度，當(dāng)________________________最終達(dá)到平衡，液面將不再上升。漏斗內(nèi)滲透壓=液柱的壓力，指溶液中溶質(zhì)微粒對水的吸引力,大小取決于單位體積溶液中溶質(zhì)微粒的數(shù)目。溶液滲透壓：概念對比：（2）生物膜

半透膜：一些小分子物質(zhì)（如水）能透過，而另一些較大物質(zhì)則不能透過的多孔性薄膜。能否跨膜取決于物質(zhì)的直徑與孔徑的大小。（1）非生物膜細(xì)胞膜、核膜、細(xì)胞器膜玻璃紙、雞蛋的殼膜、魚鰾、動物膀胱膜、腸衣（3）選擇透過性膜

是指具有活性的生物膜，對物質(zhì)的通過既具有半透膜的物理性質(zhì)，還具有主動的選擇性，如細(xì)胞膜。選擇透過性膜一定是半透膜，半透膜不一定是選擇透過性膜。

外界溶液濃度

細(xì)胞質(zhì)的濃度小于吸水膨脹大于失水皺縮低滲溶液高滲溶液等滲溶液0.9%NaCl溶液中20%的蔗糖溶液中清水中等于保持原狀課本63水進(jìn)出動物細(xì)胞的原理以哺乳動物紅細(xì)胞為例外界溶液細(xì)胞膜半透膜蔗糖溶液細(xì)胞質(zhì)相當(dāng)于相當(dāng)于①紅細(xì)胞與外界溶液組成了一個滲透系統(tǒng)。②紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜，水分通過_____作用進(jìn)出紅細(xì)胞。滲透不能透過細(xì)胞膜；相當(dāng)于P62裝置中的蔗糖分子。相當(dāng)于

(是“相當(dāng)于”，不是“等同”)不一定，要看濃度差大小。取決于紅細(xì)胞內(nèi)外的濃度差。因為生理鹽水的濃度與血細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)的濃度基本一致，水分進(jìn)出平衡，可維持紅細(xì)胞的正常形態(tài)。血細(xì)胞不會因為過度吸水或失水而出現(xiàn)形態(tài)和功能上的異常。課本63水進(jìn)出植物細(xì)胞的原理細(xì)胞壁是

的，即

的物質(zhì)可以自由地通過細(xì)胞壁，細(xì)胞壁的作用主要是支持和保護(hù)細(xì)胞。細(xì)胞壁的

較??！成熟的植物細(xì)胞由于中央大液泡占據(jù)了細(xì)胞的大部分空間，將細(xì)胞質(zhì)擠成一薄層，所以細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是

。▲成熟植物細(xì)胞模式簡圖全透性水分子和水溶性伸縮性水進(jìn)出植物細(xì)胞，主要是指

。液泡里面的細(xì)胞液原生質(zhì)層

水經(jīng)過原生質(zhì)層進(jìn)出液泡細(xì)胞壁細(xì)胞液細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)液泡膜課本63水進(jìn)出植物細(xì)胞的原理(1)原生質(zhì)層：指_______、______以及兩層膜之間的_______。原生質(zhì)層具有選擇透過性，相當(dāng)于一層_______。(2)濃度差：細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要是指液泡里面的________，當(dāng)細(xì)胞液和外界溶液有_______時，細(xì)胞發(fā)生吸水或失水。（結(jié)合滲透作用的2個條件）細(xì)胞膜液泡膜細(xì)胞質(zhì)半透膜細(xì)胞液濃度差課本64探究·實踐：探究植物細(xì)胞的吸水和失水細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)液泡膜原生質(zhì)層課本64原生質(zhì)層是否相當(dāng)于一層半透膜？水分進(jìn)出細(xì)胞是通過滲透作用嗎？原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，水分通過滲透作用進(jìn)出植物細(xì)胞。

將植物細(xì)胞分別浸潤在較高濃度的蔗糖溶液和清水中，用顯微鏡觀察液泡、原生質(zhì)層、細(xì)胞大小的變化。實驗思路：提出問題作出假設(shè)設(shè)計實驗進(jìn)行實驗分析結(jié)果得出結(jié)論課本64選擇材料下列材料中能用于本次實驗的是

。A.大蒜根尖分生區(qū)細(xì)胞B.人的口腔上皮細(xì)胞C.菠菜或黑藻葉肉細(xì)胞D.蛙的紅細(xì)胞E.洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞F.洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞CEF實驗材料要有中央大液泡！洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞的液泡無色，又沒有葉綠體，可作為實驗材料，但是不便于觀察提出問題作出假設(shè)設(shè)計實驗進(jìn)行實驗分析結(jié)果得出結(jié)論課本64

將植物細(xì)胞分別浸潤在較高濃度的蔗糖溶液和清水中，用顯微鏡觀察液泡、原生質(zhì)層、細(xì)胞大小的變化。實驗思路：提出問題作出假設(shè)設(shè)計實驗進(jìn)行實驗分析結(jié)果得出結(jié)論課本64變小逐漸恢復(fù)原來大小原生質(zhì)層恢復(fù)原來位置原生質(zhì)層脫離細(xì)胞壁基本不變基本不變質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離的復(fù)原提出問題作出假設(shè)設(shè)計實驗進(jìn)行實驗分析結(jié)果得出結(jié)論第一次觀察

第二次觀察

第三次觀察小結(jié)：質(zhì)壁分離①概念：指原生質(zhì)層和細(xì)胞壁發(fā)生分離的現(xiàn)象②質(zhì)壁分離的原因：②外界溶液濃度大于細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞失水①植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，原生質(zhì)層伸縮性大于細(xì)胞壁伸縮性小結(jié)：質(zhì)壁分離復(fù)原①概念：發(fā)生質(zhì)壁分離的植物細(xì)胞因吸水，恢復(fù)為原來的狀態(tài)。②質(zhì)壁分離復(fù)原的原因：內(nèi)因外因外界溶液濃度小于細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞吸水總結(jié)：發(fā)生質(zhì)壁分離或復(fù)原的條件有哪些？①具有細(xì)胞壁②具有大液泡（帶有顏色）③活細(xì)胞拓展：植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原實驗有哪些應(yīng)用？①判斷成熟植物細(xì)胞的死活②測定細(xì)胞液濃度范圍待測成熟植物細(xì)胞一定濃度蔗糖溶液鏡檢發(fā)生質(zhì)壁分離無質(zhì)壁分離活細(xì)胞死細(xì)胞待測成熟植物細(xì)胞一系列濃度梯度的蔗糖溶液鏡檢細(xì)胞液濃度介于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛發(fā)生質(zhì)壁分離的兩蔗糖溶液濃度之間（細(xì)胞過度失水死亡將不能發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原）不同植物細(xì)胞同一濃度蔗糖溶液鏡檢發(fā)生質(zhì)壁分離所需時間越短，細(xì)胞液濃度越小，反之則細(xì)胞液濃度越大③比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度④比較未知濃度溶液的濃度大小同一植物的相同成熟細(xì)胞未知濃度的溶液鏡檢發(fā)生質(zhì)壁分離所需時間越短，未知溶液的濃度越大，反之則未知溶液的濃度越?、蓁b別不同種類的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）成熟植物細(xì)胞不同種類溶液鏡檢只發(fā)生質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離后自動復(fù)原溶質(zhì)不能透過半透膜（如蔗糖溶液）溶質(zhì)能透過半透膜（如KNO3溶液）質(zhì)壁分離的