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生物必修1（人教版）,第4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?shí)例,核心點(diǎn)睛,1．分析說(shuō)明滲透作用發(fā)生的條件。(重、難點(diǎn)) 2．理解質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原的過(guò)程。(重點(diǎn)) 3．說(shuō)出植物細(xì)胞失水和吸水在實(shí)踐中的應(yīng)用。(難點(diǎn)) 4．舉例說(shuō)出細(xì)胞膜是選擇透過(guò)性膜。(重點(diǎn)),,欄目鏈接,核心點(diǎn)睛,新知初探,要點(diǎn)探究,欄目鏈接,新知初探,1．原理：_______________。 2．滲透作用發(fā)生條件。,一、細(xì)胞的吸水和失水,欄目鏈接,核心點(diǎn)睛,新知初探,要點(diǎn)探究,滲透作用,3．細(xì)胞的吸水和失水。 (1)動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水。,要點(diǎn)探究,新知初探,核心點(diǎn)睛,欄目鏈接,細(xì)胞膜,細(xì)胞失水皺縮,細(xì)胞水分進(jìn)出平衡,(2)成熟植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)。,要點(diǎn)探究,新知初探,核心點(diǎn)睛,欄目鏈接,答案：細(xì)胞膜 液泡膜 半透膜 細(xì)胞液,(3)探究植物細(xì)胞的吸水和失水。 ①實(shí)驗(yàn)過(guò)程： 制作裝片：制作__________________的臨時(shí)裝片 ↓ 低倍鏡觀察：有一個(gè)紫色的中央大液泡，__________緊貼細(xì)胞壁 ↓ 滴加蔗糖溶液：在蓋玻片的一側(cè)滴加0.3 g/mL_______，在另一側(cè)用吸水紙吸引,要點(diǎn)探究,新知初探,核心點(diǎn)睛,欄目鏈接,洋蔥鱗片葉外表皮,原生質(zhì)層,蔗糖溶液,↓ 低倍鏡觀察：觀察______大小和____________的位置 ↓ 滴加清水：在蓋玻片的一側(cè)滴加_____，在另一側(cè)用吸水紙吸引 ↓ 低倍鏡觀察：觀察_____大小和_____________的位置,要點(diǎn)探究,新知初探,核心點(diǎn)睛,欄目鏈接,液泡,原生質(zhì)層,清水,液泡,原生質(zhì)層,②將觀察的結(jié)果填入下表：,欄目鏈接,核心點(diǎn)睛,新知初探,要點(diǎn)探究,,,,,變小,與細(xì)胞壁分離,基本不變,與細(xì)胞壁緊貼,[判斷] (1)滲透作用是指水(或其他溶劑分子)通過(guò)半透膜的擴(kuò)散。( ) (2)滲透作用的發(fā)生必須依賴半透膜和膜兩側(cè)的濃度差。( ) (3)植物細(xì)胞的原生質(zhì)層與去壁的植物細(xì)胞的差別只是細(xì)胞液。( ),欄目鏈接,核心點(diǎn)睛,新知初探,要點(diǎn)探究,√,√,,提示：原生質(zhì)層是指細(xì)胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)；去壁的植物細(xì)胞包括細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核。,要點(diǎn)探究,新知初探,核心點(diǎn)睛,欄目鏈接,(4)根尖分生區(qū)細(xì)胞因不能夠發(fā)生滲透失水而不能發(fā)生質(zhì)壁分離。( ),提示：根尖分生區(qū)細(xì)胞沒(méi)有成熟的液泡，不能發(fā)生滲透作用。,,二、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例 1．細(xì)胞對(duì)無(wú)機(jī)鹽離子的吸收實(shí)例。 (1)水稻吸收Si4＋多，吸收Ca2＋、Mg2＋較少，番茄吸收Ca2＋、Mg2＋較多，吸收Si4＋較少。說(shuō)明不同植物對(duì)不同__________的吸收表現(xiàn)出較大_________。 (2)人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞中碘的含量明顯________血液中碘的含量。 (3)不同生物對(duì)_______________的吸收表現(xiàn)出很大的差異。,要點(diǎn)探究,新知初探,核心點(diǎn)睛,欄目鏈接,無(wú)機(jī)鹽離子,差異,高于,不同礦物質(zhì),欄目鏈接,核心點(diǎn)睛,新知初探,要點(diǎn)探究,2．物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)。 (1)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸并不都是____________________的。 (2)細(xì)胞對(duì)于物質(zhì)的輸入和輸出有__________。 3．結(jié)論。 細(xì)胞膜和其他生物膜都是_______________膜，可以讓___________自由通過(guò)，一些______和_________也可以通過(guò)，而其他的離子、小分子和________則不能通過(guò)。,順相對(duì)含量梯度,選擇性,選擇透過(guò)性,水分子,離子,小分子,大分子,,欄目鏈接,核心點(diǎn)睛,新知初探,要點(diǎn)探究,欄目鏈接,[判斷] (1)離子和小分子均可通過(guò)生物膜，而大分子均不可通過(guò)生物膜。( ) (2)生物膜的生理特性是具有一定的流動(dòng)性。( ),提示：生物膜的生理特性是選擇透過(guò)性。,,,要點(diǎn)探究,?問(wèn)題導(dǎo)學(xué) 1．若在滲透裝置中的漏斗和燒杯中放入濃度不同的葡萄糖溶液，當(dāng)漏斗中濃度大于燒杯中濃度時(shí)，你認(rèn)為液面如何變化？ 2．動(dòng)物細(xì)胞也可與外界低滲溶液構(gòu)成一個(gè)滲透系統(tǒng)，細(xì)胞吸水的速率是由哪個(gè)因素決定的？吸水過(guò)程中，速率如何變化？,要點(diǎn)探究,新知初探,核心點(diǎn)睛,欄目鏈接,提示：開(kāi)始時(shí)由于漏斗中的濃度高于燒杯中，水分子大量進(jìn)入漏斗中使液面上升；由于葡萄糖分子能夠透過(guò)半透膜，最后兩側(cè)的液面達(dá)到平衡。,提示：吸水速率是由細(xì)胞質(zhì)的濃度和外界溶液濃度差決定的，隨著吸水的進(jìn)行濃度差變小，吸水速率逐漸減小。,,欄目鏈接,核心點(diǎn)睛,新知初探,要點(diǎn)探究,欄目鏈接,,,,,3．如圖所示的植物細(xì)胞處于質(zhì)壁分離的狀態(tài)，此時(shí)細(xì)胞中水分子是如何變化的呢？,提示：①若是發(fā)生在質(zhì)壁分離的過(guò)程中，此時(shí)細(xì)胞在失水。②若是發(fā)生在質(zhì)壁分離復(fù)原的過(guò)程中，則此時(shí)細(xì)胞正在吸水。③若是質(zhì)壁分離剛好達(dá)到最大程度，則細(xì)胞既不失水也不吸水。,,欄目鏈接,核心點(diǎn)睛,新知初探,要點(diǎn)探究,欄目鏈接,,,1．滲透作用模型與植物細(xì)胞滲透系統(tǒng)的比較。,,,欄目鏈接,核心點(diǎn)睛,新知初探,要點(diǎn)探究,欄目鏈接,,欄目鏈接,核心點(diǎn)睛,新知初探,要點(diǎn)探究,欄目鏈接,2.常見(jiàn)滲透裝置圖分析。,,欄目鏈接,核心點(diǎn)睛,新知初探,要點(diǎn)探究,欄目鏈接,(1)若S1溶液濃度大于S2，則單位時(shí)間內(nèi)由S2→S1的水分子數(shù)多于S1→S2，外觀上表現(xiàn)為S1液面上升；若S1溶液濃度小于S2，則情況相反，外觀上表現(xiàn)為S1液面下降。 (2)在達(dá)到滲透平衡后，使半透膜兩側(cè)水分子的交換率相等時(shí)，液面不升高，如圖A所示的液面差Δh，則S1溶液濃度仍大于S2。因?yàn)橐好娓叩囊粋?cè)形成的壓強(qiáng)，會(huì)阻止溶劑由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴(kuò)散。,,欄目鏈接,核心點(diǎn)睛,新知初探,要點(diǎn)探究,欄目鏈接,特別提醒 (1)從微觀水平分析，兩溶液間的水分子進(jìn)行雙向流動(dòng)，我們只是觀察到水分子雙向運(yùn)動(dòng)的差異所導(dǎo)致的液面變化。 (2)當(dāng)液面高度不再變化時(shí)，半透膜兩側(cè)的水分子仍進(jìn)出，且進(jìn)出速度相同。,,核心點(diǎn)睛,新知初探,要點(diǎn)探究,欄目鏈接,【例?】 把體積與質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的葡萄糖和蔗糖溶液用半透膜(允許溶劑和葡萄糖通過(guò)，不允許蔗糖通過(guò))隔開(kāi)(如下圖)，一段時(shí)間后液面的情況是( ),C,,欄目鏈接,核心點(diǎn)睛,新知初探,要點(diǎn)探究,欄目鏈接,A．甲高于乙 B．乙高于甲 C．先甲高于乙，后乙高于甲 D．先甲低于乙，后乙低于甲,,欄目鏈接,核心點(diǎn)睛,新知初探,要點(diǎn)探究,欄目鏈接,解析：在體積與質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的情況下，因?yàn)槠咸烟欠肿邮菃翁牵崽欠肿邮嵌?，所以同樣的體積內(nèi)葡萄糖分子數(shù)目多于蔗糖分子，即單位體積內(nèi)半透膜甲側(cè)的水分子數(shù)少于乙側(cè)，水分整體表現(xiàn)為由乙向甲流動(dòng)，導(dǎo)致甲側(cè)液面越來(lái)越高，后來(lái)甲側(cè)的葡萄糖通過(guò)半透膜進(jìn)入乙側(cè)，導(dǎo)致乙側(cè)溶液濃度越來(lái)越高，水分子又從甲側(cè)流向乙側(cè)，最終表現(xiàn)為乙液面高于甲液面。,,欄目鏈接,核心點(diǎn)睛,新知初探,要點(diǎn)探究,欄目鏈接,,名師點(diǎn)睛：判斷滲透作用液體變化的方法 (1)液面變化的判斷。 ①若半透膜兩側(cè)，A側(cè)溶質(zhì)為可以通過(guò)半透膜的(如葡萄糖等)，B側(cè)溶質(zhì)為不能通過(guò)半透膜的，則B側(cè)液面升高。 ②若半透膜兩側(cè)，A側(cè)和B側(cè)溶質(zhì)是同種均不能通過(guò)半透膜的，則濃度高的一側(cè)液面升高。,,欄目鏈接,核心點(diǎn)睛,新知初探,要點(diǎn)探究,欄目鏈接,,③若半透膜兩側(cè)的溶質(zhì)均能通過(guò)半透膜，則不存在高度差。 (2)高度差的大小決定于濃度差的大小，濃度差越大，高度差越大。 (3)濃度變化：滲透系統(tǒng)中，溶質(zhì)不能通過(guò)半透膜時(shí)，實(shí)驗(yàn)剛開(kāi)始濃度大的一側(cè)達(dá)到平衡后的濃度仍大于另一側(cè)。,,欄目鏈接,核心點(diǎn)睛,新知初探,要點(diǎn)探究,欄目鏈接,?跟蹤訓(xùn)練 1．小明用玻璃槽、飽和蔗糖溶液和清水做成如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行生物膜通透性的模擬實(shí)驗(yàn)。甲、乙兩槽間的隔板中央圓圈為玻璃紙，玻璃紙是一種半透膜，蔗糖分子不能透過(guò)，而水分子能自由通過(guò)。幾小時(shí)后，發(fā)現(xiàn)( ),A,,欄目鏈接,核心點(diǎn)睛,新知初探,要點(diǎn)探究,欄目鏈接,A．甲槽內(nèi)水的體積減小 B．乙槽內(nèi)溶液的體積減小 C．甲槽內(nèi)水的體積無(wú)變化 D．乙槽內(nèi)水的體積無(wú)變化,,欄目鏈接,核心點(diǎn)睛,新知初探,要點(diǎn)探究,欄目鏈接,解析：玻璃紙是半透膜，水分總體由清水向飽和蔗糖溶液滲透，所以甲槽內(nèi)水的體積減小，乙槽內(nèi)溶液的體積增多。,,欄目鏈接,核心點(diǎn)睛,新知初探,要點(diǎn)探究,欄目鏈接,,(1)原因：,,核心點(diǎn)睛,新知初探,要點(diǎn)探究,欄目鏈接,特別提醒 質(zhì)壁分離與滲透系統(tǒng)的關(guān)系 (1)植物根尖分生區(qū)細(xì)胞，無(wú)大液泡，不能發(fā)生質(zhì)壁分離，但可看成是一個(gè)滲透系統(tǒng)，細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜。 (2)動(dòng)物細(xì)胞無(wú)細(xì)胞壁，不能發(fā)生質(zhì)壁分離，但也可看成是一個(gè)滲透系統(tǒng)，細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜。 (3)細(xì)胞壁具有全透性，所以在原生質(zhì)層與細(xì)胞壁之間的液體與外界溶液相同。,,核心點(diǎn)睛,新知初探,要點(diǎn)探究,欄目鏈接,,【例?】用紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞做質(zhì)壁分離和復(fù)原的實(shí)驗(yàn)，若發(fā)生質(zhì)壁分離前觀察的細(xì)胞如圖甲，則發(fā)生質(zhì)壁分離時(shí)所觀察到的細(xì)胞是乙圖中的( ),A,,欄目鏈接,核心點(diǎn)睛,新知初探,要點(diǎn)探究,欄目鏈接,解析：發(fā)生質(zhì)壁分離時(shí)，液泡體積要縮?。灰号輧?nèi)含有紫色色素，細(xì)胞質(zhì)是無(wú)色的，只有A項(xiàng)正確。,,欄目鏈接,核心點(diǎn)睛,新知初探,要點(diǎn)探究,欄目鏈接,,?跟蹤訓(xùn)練 2．若下圖表示植物細(xì)胞滲透作用的圖解，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( ),C,,欄目鏈接,核心點(diǎn)睛,新知初探,要點(diǎn)探究,欄目鏈接,,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(shí)，水分子不再進(jìn)出細(xì)胞 D．當(dāng)溶液濃度甲乙時(shí)，細(xì)胞發(fā)生滲透失水，當(dāng)溶液濃度乙甲時(shí)，細(xì)胞發(fā)生滲透吸水,,欄目鏈接,核心點(diǎn)睛,新知初探,要點(diǎn)探究,欄目鏈接,,解析：當(dāng)半透膜兩側(cè)的溶液濃度相同時(shí)，不存在濃度差，但水分子仍然有進(jìn)出細(xì)胞，只不過(guò)單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入的水分子數(shù)和單位時(shí)間內(nèi)出去的水分子相等。,,欄目鏈接,核心點(diǎn)睛,新知初探,要點(diǎn)探究,欄目鏈接,,[實(shí)驗(yàn)原理] 成熟的植物細(xì)胞構(gòu)成滲透系統(tǒng)可發(fā)生滲透作用。,,,欄目鏈接,核心點(diǎn)睛,新知初探,要點(diǎn)探究,欄目鏈接,,,[實(shí)驗(yàn)流程],,欄目鏈接,核心點(diǎn)睛,新知初探,要點(diǎn)探究,欄目鏈接,,,[實(shí)驗(yàn)結(jié)論] 原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞失水，發(fā)生質(zhì)壁分離；若再使外界溶液濃度小于細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。 [注意事項(xiàng)] (1)實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵之一是實(shí)驗(yàn)材料的選擇。要選取成熟的、液泡帶有一定顏色的植物組織進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。,,欄目鏈接,核心點(diǎn)睛,新知初探,要點(diǎn)探究,欄目鏈接,,,(2)選用的蔗糖溶液濃度要適宜。過(guò)低，不足以引起質(zhì)壁分離或質(zhì)壁分離所需時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；過(guò)高，則造成植物細(xì)胞失水過(guò)多過(guò)快而死亡。原生質(zhì)層的選擇透過(guò)性是發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原的內(nèi)在前提，死亡的細(xì)胞既不會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離，也不會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。,,欄目鏈接,核心點(diǎn)睛,新知初探,要點(diǎn)探究,欄目鏈接,,,(3)發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原需要將植物再置于低濃度的溶液或蒸餾水中，但如果所用溶液中的溶質(zhì)為葡萄糖、KNO3、NaCl、尿素、乙二醇等，質(zhì)壁分離后因細(xì)胞主動(dòng)或被動(dòng)吸收溶質(zhì)微粒而使細(xì)胞液濃度增大，植物細(xì)胞會(huì)吸水引起質(zhì)壁分離后的自動(dòng)復(fù)原。 ④實(shí)驗(yàn)觀察時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，以免細(xì)胞長(zhǎng)期處于失水狀態(tài)而死亡。,,核心點(diǎn)睛,新知初探,要點(diǎn)探究,欄目鏈接,,【例】紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后，在顯微鏡下觀察到的正確圖示是( ),C,,欄目鏈接,核心點(diǎn)睛,新知初探,要點(diǎn)探究,欄目鏈接,解析：洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞呈紫色，其色素是存在于液泡中的。,,欄目鏈接,核心點(diǎn)睛,新知初探,要點(diǎn)探究,欄目鏈接,丹頂鶴 丹頂鶴是鶴類(lèi)中的一種，主要以魚(yú)、蝦、水生昆蟲(chóng)、軟體動(dòng)物、蝌蚪、沙蠶、蛤蜊、釘螺以及水生植物的莖、葉、塊根、球莖和果實(shí)為食。頭頂紅冠、修頸長(zhǎng)腿、步履輕盈、優(yōu)雅多姿的丹頂鶴在中國(guó)又被稱為“仙鶴”，是吉祥、尊貴和長(zhǎng)壽的象征，有中國(guó)“國(guó)鳥(niǎo)”之譽(yù)。,趣味 生物,