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生物必修1（人教版）,第4章 細胞的物質(zhì)輸入和輸出 第1節(jié) 物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗?核心點睛,1．分析說明滲透作用發(fā)生的條件。(重、難點) 2．理解質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復原的過程。(重點) 3．說出植物細胞失水和吸水在實踐中的應用。(難點) 4．舉例說出細胞膜是選擇透過性膜。(重點),,欄目鏈接,核心點睛,新知初探,要點探究,欄目鏈接,新知初探,1．原理：_______________。 2．滲透作用發(fā)生條件。,一、細胞的吸水和失水,欄目鏈接,核心點睛,新知初探,要點探究,滲透作用,3．細胞的吸水和失水。 (1)動物細胞的吸水和失水。,要點探究,新知初探,核心點睛,欄目鏈接,細胞膜,細胞失水皺縮,細胞水分進出平衡,(2)成熟植物細胞的結(jié)構(gòu)。,要點探究,新知初探,核心點睛,欄目鏈接,答案：細胞膜 液泡膜 半透膜 細胞液,(3)探究植物細胞的吸水和失水。 ①實驗過程： 制作裝片：制作__________________的臨時裝片 ↓ 低倍鏡觀察：有一個紫色的中央大液泡，__________緊貼細胞壁 ↓ 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,要點探究,新知初探,核心點睛,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,要點探究,新知初探,核心點睛,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,核心點睛,新知初探,要點探究,,,,,變小,與細胞壁分離,基本不變,與細胞壁緊貼,[判斷] (1)滲透作用是指水(或其他溶劑分子)通過半透膜的擴散。( ) (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)植物細胞的原生質(zhì)層與去壁的植物細胞的差別只是細胞液。( ),欄目鏈接,核心點睛,新知初探,要點探究,√,√,,提示：原生質(zhì)層是指細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì)；去壁的植物細胞包括細胞膜、細胞質(zhì)和細胞核。,要點探究,新知初探,核心點睛,欄目鏈接,(4)根尖分生區(qū)細胞因不能夠發(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)細胞沒有成熟的液泡，不能發(fā)生滲透作用。,,二、物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?1．細胞對無機鹽離子的吸收實例。 (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。說明不同植物對不同__________的吸收表現(xiàn)出較大_________。 (2)人體甲狀腺濾泡上皮細胞中碘的含量明顯________血液中碘的含量。 (3)不同生物對_______________的吸收表現(xiàn)出很大的差異。,要點探究,新知初探,核心點睛,欄目鏈接,無機鹽離子,差異,高于,不同礦物質(zhì),欄目鏈接,核心點睛,新知初探,要點探究,2．物質(zhì)跨膜運輸?shù)奶攸c。 (1)物質(zhì)跨膜運輸并不都是____________________的。 (2)細胞對于物質(zhì)的輸入和輸出有__________。 3．結(jié)論。 細胞膜和其他生物膜都是_______________膜，可以讓___________自由通過，一些______和_________也可以通過，而其他的離子、小分子和________則不能通過。,順相對含量梯度,選擇性,選擇透過性,水分子,離子,小分子,大分子,,欄目鏈接,核心點睛,新知初探,要點探究,欄目鏈接,[判斷] (1)離子和小分子均可通過生物膜，而大分子均不可通過生物膜。( ) (2)生物膜的生理特性是具有一定的流動性。( ),提示：生物膜的生理特性是選擇透過性。,,,要點探究,?問題導學 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，當漏斗中濃度大于燒杯中濃度時，你認為液面如何變化？ 2．動物細胞也可與外界低滲溶液構(gòu)成一個滲透系統(tǒng)，細胞吸水的速率是由哪個因素決定的？吸水過程中，速率如何變化？,要點探究,新知初探,核心點睛,欄目鏈接,提示：開始時由于漏斗中的濃度高于燒杯中，水分子大量進入漏斗中使液面上升；由于葡萄糖分子能夠透過半透膜，最后兩側(cè)的液面達到平衡。,提示：吸水速率是由細胞質(zhì)的濃度和外界溶液濃度差決定的，隨著吸水的進行濃度差變小，吸水速率逐漸減小。,,欄目鏈接,核心點睛,新知初探,要點探究,欄目鏈接,,,,,3．如圖所示的植物細胞處于質(zhì)壁分離的狀態(tài)，此時細胞中水分子是如何變化的呢？,提示：①若是發(fā)生在質(zhì)壁分離的過程中，此時細胞在失水。②若是發(fā)生在質(zhì)壁分離復原的過程中，則此時細胞正在吸水。③若是質(zhì)壁分離剛好達到最大程度，則細胞既不失水也不吸水。,,欄目鏈接,核心點睛,新知初探,要點探究,欄目鏈接,,,1．滲透作用模型與植物細胞滲透系統(tǒng)的比較。,,,欄目鏈接,核心點睛,新知初探,要點探究,欄目鏈接,,欄目鏈接,核心點睛,新知初探,要點探究,欄目鏈接,2.常見滲透裝置圖分析。,,欄目鏈接,核心點睛,新知初探,要點探究,欄目鏈接,(1)若S1溶液濃度大于S2，則單位時間內(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)在達到滲透平衡后，使半透膜兩側(cè)水分子的交換率相等時，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。因為液面高的一側(cè)形成的壓強，會阻止溶劑由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴散。,,欄目鏈接,核心點睛,新知初探,要點探究,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行雙向流動，我們只是觀察到水分子雙向運動的差異所導致的液面變化。 (2)當液面高度不再變化時，半透膜兩側(cè)的水分子仍進出，且進出速度相同。,,核心點睛,新知初探,要點探究,欄目鏈接,【例?】 把體積與質(zhì)量分數(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，不允許蔗糖通過)隔開(如下圖)，一段時間后液面的情況是( ),C,,欄目鏈接,核心點睛,新知初探,要點探究,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,核心點睛,新知初探,要點探究,欄目鏈接,解析：在體積與質(zhì)量分數(shù)相同的情況下，因為葡萄糖分子是單糖，蔗糖分子是二糖，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，導致甲側(cè)液面越來越高，后來甲側(cè)的葡萄糖通過半透膜進入乙側(cè)，導致乙側(cè)溶液濃度越來越高，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,核心點睛,新知初探,要點探究,欄目鏈接,,名師點睛：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)為可以通過半透膜的(如葡萄糖等)，B側(cè)溶質(zhì)為不能通過半透膜的，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)是同種均不能通過半透膜的，則濃度高的一側(cè)液面升高。,,欄目鏈接,核心點睛,新知初探,要點探究,欄目鏈接,,③若半透膜兩側(cè)的溶質(zhì)均能通過半透膜，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)不能通過半透膜時，實驗剛開始濃度大的一側(cè)達到平衡后的濃度仍大于另一側(cè)。,,欄目鏈接,核心點睛,新知初探,要點探究,欄目鏈接,?跟蹤訓練 1．小明用玻璃槽、飽和蔗糖溶液和清水做成如圖所示的實驗裝置，進行生物膜通透性的模擬實驗。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，而水分子能自由通過。幾小時后，發(fā)現(xiàn)( ),A,,欄目鏈接,核心點睛,新知初探,要點探究,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)水的體積無變化 D．乙槽內(nèi)水的體積無變化,,欄目鏈接,核心點睛,新知初探,要點探究,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,核心點睛,新知初探,要點探究,欄目鏈接,,(1)原因：,,核心點睛,新知初探,要點探究,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)細胞，無大液泡，不能發(fā)生質(zhì)壁分離，但可看成是一個滲透系統(tǒng)，細胞膜相當于半透膜。 (2)動物細胞無細胞壁，不能發(fā)生質(zhì)壁分離，但也可看成是一個滲透系統(tǒng)，細胞膜相當于半透膜。 (3)細胞壁具有全透性，所以在原生質(zhì)層與細胞壁之間的液體與外界溶液相同。,,核心點睛,新知初探,要點探究,欄目鏈接,,【例?】用紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞做質(zhì)壁分離和復原的實驗，若發(fā)生質(zhì)壁分離前觀察的細胞如圖甲，則發(fā)生質(zhì)壁分離時所觀察到的細胞是乙圖中的( ),A,,欄目鏈接,核心點睛,新知初探,要點探究,欄目鏈接,解析：發(fā)生質(zhì)壁分離時，液泡體積要縮??；液泡內(nèi)含有紫色色素，細胞質(zhì)是無色的，只有A項正確。,,欄目鏈接,核心點睛,新知初探,要點探究,欄目鏈接,,?跟蹤訓練 2．若下圖表示植物細胞滲透作用的圖解，下列說法中錯誤的是( ),C,,欄目鏈接,核心點睛,新知初探,要點探究,欄目鏈接,,A．植物細胞的原生質(zhì)層相當于一層半透膜 B．一定條件下，活的、成熟的植物細胞能發(fā)生滲透失水或吸水 C．當溶液濃度甲＝乙時，水分子不再進出細胞 D．當溶液濃度甲乙時，細胞發(fā)生滲透失水，當溶液濃度乙甲時，細胞發(fā)生滲透吸水,,欄目鏈接,核心點睛,新知初探,要點探究,欄目鏈接,,解析：當半透膜兩側(cè)的溶液濃度相同時，不存在濃度差，但水分子仍然有進出細胞，只不過單位時間內(nèi)進入的水分子數(shù)和單位時間內(nèi)出去的水分子相等。,,欄目鏈接,核心點睛,新知初探,要點探究,欄目鏈接,,[實驗原理] 成熟的植物細胞構(gòu)成滲透系統(tǒng)可發(fā)生滲透作用。,,,欄目鏈接,核心點睛,新知初探,要點探究,欄目鏈接,,,[實驗流程],,欄目鏈接,核心點睛,新知初探,要點探究,欄目鏈接,,,[實驗結(jié)論] 原生質(zhì)層相當于一層半透膜。當外界溶液濃度大于細胞液濃度時，細胞失水，發(fā)生質(zhì)壁分離；若再使外界溶液濃度小于細胞液濃度時，細胞吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離復原。 [注意事項] (1)實驗成功的關(guān)鍵之一是實驗材料的選擇。要選取成熟的、液泡帶有一定顏色的植物組織進行實驗，便于觀察實驗現(xiàn)象。,,欄目鏈接,核心點睛,新知初探,要點探究,欄目鏈接,,,(2)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)壁分離所需時間過長；過高，則造成植物細胞失水過多過快而死亡。原生質(zhì)層的選擇透過性是發(fā)生質(zhì)壁分離和復原的內(nèi)在前提，死亡的細胞既不會發(fā)生質(zhì)壁分離，也不會發(fā)生質(zhì)壁分離復原。,,欄目鏈接,核心點睛,新知初探,要點探究,欄目鏈接,,,(3)發(fā)生質(zhì)壁分離復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)壁分離后因細胞主動或被動吸收溶質(zhì)微粒而使細胞液濃度增大，植物細胞會吸水引起質(zhì)壁分離后的自動復原。 ④實驗觀察時間不宜過長，以免細胞長期處于失水狀態(tài)而死亡。,,核心點睛,新知初探,要點探究,欄目鏈接,,【例】紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞發(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,核心點睛,新知初探,要點探究,欄目鏈接,解析：洋蔥鱗片葉外表皮細胞呈紫色，其色素是存在于液泡中的。,,欄目鏈接,核心點睛,新知初探,要點探究,欄目鏈接,丹頂鶴 丹頂鶴是鶴類中的一種，主要以魚、蝦、水生昆蟲、軟體動物、蝌蚪、沙蠶、蛤蜊、釘螺以及水生植物的莖、葉、塊根、球莖和果實為食。頭頂紅冠、修頸長腿、步履輕盈、優(yōu)雅多姿的丹頂鶴在中國又被稱為“仙鶴”，是吉祥、尊貴和長壽的象征，有中國“國鳥”之譽。,趣味 生物,