探索生物課堂4.1被動運(yùn)輸Time：2025.11第4章

細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第一課時(shí)生活中我們會觀察到：糖拌西紅柿放置一段時(shí)間后，會出現(xiàn)很多“汁”；鹽腌制過的黃瓜皺皺巴巴，還會出很多水；而用清水泡過的青菜卻很硬挺這是為什么呢？水進(jìn)出細(xì)胞的原理一.滲透作用開始：漏斗管內(nèi)外的液面高度相等。過一段時(shí)間后：會出現(xiàn)如圖所示現(xiàn)象。玻璃紙是一種半透膜，水分子可以自由透過它，而蔗糖分子則不能。動畫演示動畫演示蔗糖分子水分子滲透作用演示水進(jìn)出細(xì)胞的原理一.滲透作用漏斗管內(nèi)的液面為什么會升高？

從微觀角度看:半透膜兩側(cè)的水分子都能夠自由進(jìn)出，而蔗糖分子不能。由于蔗糖溶液中水的相對含量比燒杯中水的相對含量低因此單位時(shí)間內(nèi)由清水進(jìn)入蔗糖溶液的水分子數(shù)多于由蔗糖溶液進(jìn)入清水的水分子數(shù)導(dǎo)致漏斗中水量增加，液面上升從宏觀角度看:

水從相對含量高的一側(cè)

流向

水相對含量低的一側(cè)蔗糖溶液燒杯中水水的相對含量低水的相對含量高多少動畫演示討論：水進(jìn)出細(xì)胞的原理一.滲透作用如果漏斗管足夠長，管內(nèi)的液面會無限升高嗎？為什么？當(dāng)漏斗內(nèi)液面不再上升時(shí)，半透膜兩側(cè)的溶液濃度相同嗎？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)生的壓力將加快漏斗中水分向外擴(kuò)散的速度，當(dāng)漏斗內(nèi)滲透壓=液柱的壓力,最終達(dá)到平衡，此時(shí)半透膜兩側(cè)水分子進(jìn)出速率相等，液面將不再上升不相同。漏斗內(nèi)溶液濃度仍然較高動畫演示滲透壓：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,溶質(zhì)濃度越高，滲透壓越大,吸水能力越強(qiáng)水進(jìn)出細(xì)胞的原理一.滲透作用如果用一層紗布代替玻璃紙，還會出現(xiàn)原來的現(xiàn)象嗎？如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會怎樣？液面不會升高，膜兩側(cè)濃度相同，水分子進(jìn)出平衡不會。紗布孔隙大,蔗糖分子和水分子都可自由通過,最終會導(dǎo)致紗布兩側(cè)濃度相等發(fā)生滲透作用的條件是什么？①具有半透膜②半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差①半透膜

②濃度差溶液濃度___滲透壓___水進(jìn)出細(xì)胞的原理1.概念：水分子或其他溶劑分子通過半透膜的擴(kuò)散3.方向:2.發(fā)生條件:①具有半透膜②半透膜兩側(cè)溶液存在濃度差清水蔗糖溶液水相對含量___溶液濃度___滲透壓___半透膜低低低高高水相對含量___高水進(jìn)出細(xì)胞的原理①水分子的運(yùn)動方向是雙向的，液面變化是水分子雙向運(yùn)動的差異導(dǎo)致的。②達(dá)到滲透平衡時(shí)，水分子仍進(jìn)出半透膜。③達(dá)到滲透平衡后，若存在液面差，則半透膜兩側(cè)濃度不相同（存在濃度差）。④濃度指的是物質(zhì)的量濃度（摩爾濃度mol/L），而不是質(zhì)量濃度。4.易錯(cuò)點(diǎn)總結(jié)如10%的葡萄糖溶液和10%的蔗糖溶液的質(zhì)量濃度相同,但是10%的

蔗糖溶液的物質(zhì)的量濃度

10%的葡萄糖溶液的物質(zhì)的量濃度。＜二糖分子大數(shù)量少單糖分子小數(shù)量多判斷液面變化液面不變右側(cè)液面升高假設(shè)葡萄糖和蔗糖不能通過半透膜葡萄糖相對分子質(zhì)量較小，10%的葡萄糖溶液的物質(zhì)的量濃度更大，水分子流向總趨勢為10%的蔗糖溶液→10%的葡萄糖溶液，右側(cè)液面升高。如果葡萄糖能通過半透膜，而蔗糖不能通過，圖二液面會怎樣變化呢？水進(jìn)出細(xì)胞的原理1.概念：3.方向:2.發(fā)生條件:①具有半透膜②半透膜兩側(cè)溶液存在濃度差4.易錯(cuò)點(diǎn)總結(jié)歸納總結(jié)外界溶液細(xì)胞膜半透膜蔗糖溶液細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)相當(dāng)于相當(dāng)于濃度差一個(gè)動物細(xì)胞能否構(gòu)成一個(gè)滲透系統(tǒng)？討論:動物細(xì)胞與外界溶液組成了一個(gè)滲透系統(tǒng)②細(xì)胞內(nèi)溶液與外界溶液存在濃度差①細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜二.水進(jìn)出動物細(xì)胞實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論分析紅細(xì)胞狀態(tài)結(jié)論水分運(yùn)輸情況外界溶液濃度

細(xì)胞質(zhì)濃度外界溶液濃度=細(xì)胞質(zhì)濃度外界溶液濃度>細(xì)胞質(zhì)濃度細(xì)胞吸水膨脹細(xì)胞失水皺縮水分進(jìn)出平衡低滲溶液等滲溶液高滲溶液<思考·討論1.紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能夠透過細(xì)胞膜嗎？這些有機(jī)物相當(dāng)于“問題探討”裝置中的什么物質(zhì)？2.紅細(xì)胞的細(xì)胞膜是不是相當(dāng)于“問題探討”中所說的半透膜？3.當(dāng)外界溶液的濃度低時(shí)，紅細(xì)胞一定會由于吸水而漲破嗎？4.紅細(xì)胞吸水或失水的多少取決于什么條件？5.對病人注射藥物時(shí)，需將藥物溶解在生理鹽水（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的NaCl溶液）里進(jìn)行注射，其目的是？血紅蛋白屬于大分子，不能透過細(xì)胞膜。紅細(xì)胞的細(xì)胞膜有選擇透過性，相當(dāng)于半透膜不一定，紅細(xì)胞吸水后，細(xì)胞質(zhì)濃度也降低，如果外界溶液濃度不是很低，細(xì)胞質(zhì)的濃度下降后，與外界溶液的濃度相等，此時(shí)紅細(xì)胞將不再吸水。濃度差，正相關(guān)。一般情況下,濃度差越大時(shí),細(xì)胞吸水或失水越多。相當(dāng)于蔗糖分子因?yàn)樯睇}水的滲透壓與血漿的滲透壓基本一致，血細(xì)胞不會因?yàn)檫^度吸水或失水而出現(xiàn)形態(tài)和功能上的異常水進(jìn)出細(xì)胞的原理歸納總結(jié)2．人體正常紅細(xì)胞是兩面凹陷的圓餅狀，現(xiàn)將人的紅細(xì)胞分別浸入下列裝有a、b、c三種不同濃度溶液的燒杯內(nèi)，一段時(shí)間后，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。則a、b、c溶液初始濃度大小的比較，正確的是(

)A．a(chǎn)＞b＞c B．a(chǎn)＞c＞bC．a(chǎn)＜c＜b D．a(chǎn)＜b＜cC大本P68水進(jìn)出細(xì)胞的原理蔗糖溶液半透膜外界溶液如果將裝置中的漏斗換成植物細(xì)胞，植物細(xì)胞會通過滲透作用吸水和失水嗎？如果會，什么結(jié)構(gòu)相當(dāng)于半透膜？濃度差是什么？水進(jìn)出細(xì)胞的原理植物細(xì)胞和動物細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上有哪些主要區(qū)別？細(xì)胞壁全透性:水分子可自由通過細(xì)胞壁伸縮性較小成熟植物細(xì)胞具有中央大液泡，液泡內(nèi)部的液體叫作細(xì)胞液液泡膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞膜原生質(zhì)層水進(jìn)出植物細(xì)胞，主要指水經(jīng)過原生質(zhì)層進(jìn)出液泡能否把整個(gè)原生質(zhì)層看作是一層半透膜呢？?原生質(zhì)層的伸縮性比細(xì)胞壁大?探究·實(shí)踐探究植物細(xì)胞的吸水和失水將植物細(xì)胞（洋蔥外表皮細(xì)胞）浸潤在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察其大小的變化；再浸潤在清水中，觀察其大小的變化。②預(yù)期

結(jié)果①設(shè)計(jì)

方案提出問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)外界溶液濃度小于細(xì)胞液濃度外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度細(xì)胞失水細(xì)胞吸水1.水分子進(jìn)出植物細(xì)胞是通過滲透作用嗎？2.原生質(zhì)層是否相當(dāng)于一層半透膜？1.水分子進(jìn)出植物細(xì)胞是滲透作用。2.原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表達(dá)與交流探究·實(shí)踐探究植物細(xì)胞的吸水和失水提出問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表達(dá)與交流紫色洋蔥鱗片葉外表皮優(yōu)點(diǎn)細(xì)胞具有紫色大液泡，便于觀察。清水0.3g/ml蔗糖溶液鑷子滴管顯微鏡載玻片蓋玻片刀片(1)材料用具:蓋玻片制作洋蔥鱗片葉外表皮臨時(shí)裝片用低倍鏡顯微鏡觀察蓋玻片0.3g/mL的蔗糖溶液______吸收吸水紙吸引____吸水紙清水用低倍鏡顯微鏡觀察用低倍鏡顯微鏡觀察三步觀察兩步處理(2)實(shí)驗(yàn)步驟滴加清水后觀察第一次觀察滴加蔗糖溶液后觀察新知探究二、水進(jìn)出細(xì)胞的原理按照實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果中央液泡大小原生質(zhì)層位置細(xì)胞大小蔗糖溶液變小脫離細(xì)胞壁基本不變清水逐漸恢復(fù)原來大小恢復(fù)原位基本不變蔗糖溶液清水現(xiàn)象：質(zhì)壁分離現(xiàn)象：質(zhì)壁分離復(fù)原新知探究二、水進(jìn)出細(xì)胞的原理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（1）當(dāng)細(xì)胞液濃度_______外界溶液濃度時(shí)，細(xì)胞失水，原生質(zhì)層和細(xì)胞壁分離，發(fā)生____________。（2）發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞，當(dāng)細(xì)胞液濃度_______外界溶液濃度時(shí)，細(xì)胞吸水，發(fā)生______________。小于質(zhì)壁分離復(fù)原大于質(zhì)壁分離植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜植物細(xì)胞通過滲透作用吸水和失水，細(xì)胞液與外界溶液具有一定的濃度差實(shí)驗(yàn)結(jié)論水進(jìn)出細(xì)胞的原理歸納總結(jié)——探究植物細(xì)胞的吸水和失水自身對照是指對照組和實(shí)驗(yàn)組在同一研究對象上進(jìn)行，是實(shí)驗(yàn)前后之間的對照第一次對照滴加蔗糖溶液滴加清水第二次對照質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原本實(shí)驗(yàn)有沒有對照實(shí)驗(yàn)？大本77典例1.從實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的質(zhì)壁分離，“質(zhì)”和“壁”分別指的是什么呢？“質(zhì)”指原生質(zhì)層，“壁”指細(xì)胞壁3.質(zhì)壁分離的原因＋原因外因：內(nèi)因：原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜細(xì)胞壁伸縮性小于原生質(zhì)層伸縮性間隙內(nèi)充滿了外界溶液（因?yàn)榧?xì)胞壁具有全透性）。2.發(fā)生質(zhì)壁分離后，細(xì)胞膜與細(xì)胞壁的間隙內(nèi)充滿了什么液體？外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度4.質(zhì)壁分離的表現(xiàn)表現(xiàn)宏觀上：植物由堅(jiān)挺→萎蔫微觀上：液泡（大→小）細(xì)胞液顏色（淺→深）原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離蔗糖溶液清水有位同學(xué)錯(cuò)取了質(zhì)量濃度為3g/mL的蔗糖溶液，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞發(fā)生了質(zhì)壁分離，給臨時(shí)裝片滴加清水并引流后幾乎沒有觀察到質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象，原因可能是什么？蔗糖溶液濃度太高，細(xì)胞過度失水而死亡，不能再發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原將紫色洋蔥鱗片葉的外表皮細(xì)胞放在質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液中，一段時(shí)間后，其吸水能力如何變化？滴加清水后，其吸水能力如何變化？細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離時(shí)，中央液泡逐漸變小，細(xì)胞吸水能力逐漸變強(qiáng)細(xì)胞質(zhì)壁分離復(fù)原時(shí)，中央液泡逐漸變大，細(xì)胞吸水能力逐漸變?nèi)跛M(jìn)出細(xì)胞的原理能發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞具有什么特點(diǎn)？植物細(xì)胞(有細(xì)胞壁才能質(zhì)壁分離)成熟細(xì)胞(有大液泡)活細(xì)胞(死細(xì)胞的細(xì)胞膜失去選擇透過性）29當(dāng)堂檢測1.具有濃度差的溶液之間一定會發(fā)生滲透作用。（）2.在滲透作用中，當(dāng)半透膜兩側(cè)溶液濃度相等時(shí)，水分子不再通過半透膜。3、將動物細(xì)胞放入一定的濃度的外界溶液中，不能發(fā)生滲透作用。（）4、玻璃紙是一種

膜，

可以通過它，而蔗糖分子則不能。5、細(xì)胞吸水和失水是水分子（順/逆）相對含量的梯度跨膜運(yùn)輸?shù)倪^程。6、物體內(nèi)有三個(gè)相鄰的細(xì)胞a、b、c，已知它們的細(xì)胞液濃度大小關(guān)系是a>b>c，那么它們?nèi)咧g水分滲透的方向表示