高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第1节 被动运输课文配套ppt课件

这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第1节 被动运输课文配套ppt课件，共43页。PPT课件主要包含了半透膜，细胞膜，渗透作用，细胞质，原生质层，细胞液，有半透膜，半透膜两侧溶液必须，要有浓度差等内容，欢迎下载使用。
这就清晰地告诉同学们，学习细胞膜的结构，研究细胞膜上运输物质的通道，弄清这些结构的功能非常重要。这一段话也揭示了学习本章的必要性，为同学们建立结构与功能观，并运用这种观点学习和研究生命现象提供了重要思路。章首页所配小诗形象地概括了物质出入细胞的方式——既有主动运输，又有被动运输，繁忙而有序，而且这些都与生物大分子构成的细胞膜的特殊结构有关。也正因如此，章首页的配图选用细胞膜的结构模式图，提示同学们在学习过程中要从膜的结构的角度去理解其功能。
理清本章架构初识概念体系·具备系统思维
第1节　被动运输第1课时　水进出细胞的原理
【主干知识梳理】一、渗透作用1．概念渗透作用指_____分子(或其他溶剂分子)通过_______的扩散。2．渗透作用发生的条件[填图]
3．渗透作用的方向水分子从水的相对含量___的一侧向相对含量___的一侧渗透。二、细胞的吸水和失水1．动物细胞的吸水和失水(1)原理：①动物细胞的_______相当于一层半透膜；当外界溶液与细胞质存在浓度差时，细胞会发生吸水或失水。②水是通过_________进出动物细胞的。
(2)外界溶液浓度与细胞质浓度不同时细胞的形态变化[连线]：
2．植物细胞的吸水和失水
(1)原生质层：细胞膜、______膜以及两层膜之间的________，称为__________。原生质层具有选择透过性，相当于一层_______。(2)浓度差：细胞内的液体环境主要是指液泡内部的_______，当它和外界溶液有浓度差时，细胞发生吸水或失水。(3)植物细胞也是通过__________吸水和失水的。
【教材微点发掘】1．结合教材第62页问题探究和下图分析渗透现象发生的条件和原理。(1)A组与B组对比，说明渗透作用的发生需要__________。(2)A组与C组对比，说明渗透作用的条件之一是______________________________。
2．结合教材第63页图4－1及下图思考：临床上输液为什么要用生理盐水(质量分数为0.9%的NaCl溶液)?提示：生理盐水(质量分数为0.9%的NaCl溶液)的渗透压与人红细胞内的渗透压相等，不会使红细胞吸水或失水，可以维持红细胞的正常形态。
教材问题提示思考·讨论1．红细胞中的血红蛋白是大分子有机物，不能透过细胞膜，它相当于“问题探讨”中的蔗糖分子。2．是(是“相当于”，不是“等同”)。3．不一定。因为红细胞吸水膨胀后细胞内液浓度也会下降，如果外界溶液浓度不是很低，有可能细胞内液浓度下降后与外界溶液的浓度达到平衡，此时，红细胞将不再继续吸水膨胀。
4．取决于红细胞内外溶液的浓度差，一般情况下，浓度差越大，细胞吸水或失水越多。5．因为生理盐水的浓度与血浆的浓度基本一致，血细胞不会因为过度吸水或失水而出现形态和功能上的异常。
新知探究　对渗透作用原理的理解和应用【探究·深化】[情境质疑]1．下图中A、B分别表示渗透作用装置，据图回答下列问题：
(1)在图A中，当溶液浓度分别为S1＞S2与S1＜S2时，水分子的流动方向是怎样的？当Δh不变时，S1、S2的浓度是否相等，为什么？提示：①当溶液浓度S1＞S2时，水分子通过半透膜由S2流向S1数目多于由S1流向S2的数目，液面上升；②当溶液浓度S1＜S2时，水分子通过半透膜由S1流向S2数目多于由S2流向S1的数目，液面下降。当渗透平衡时，通过半透膜的水分子达到平衡，液面不再发生变化。当Δh不变时，S1＞S2，渗透作用停止时，漏斗内液面不再上升，水分子通过半透膜的双向扩散速率相等，但漏斗内溶液浓度仍高于烧杯中溶液浓度。这是漏斗内液面升高产生的作用力加大阻止烧杯中水分子向漏斗扩散的缘故。
(2)在图B所示的U形玻璃管内，左右管内分别装入质量分数相等的葡萄糖、麦芽糖溶液。初始时两管中液面相平，假设溶质分子不能透过半透膜。一段时间后，两管中的液面会如何变化？提示：左管液面升高，右管液面降低。
2．观察下图，试从细胞结构及渗透作用的条件分析，植物细胞发生吸水和失水的原因。(1)从原生质层的概念出发，原生质层包含细胞核吗？包含核糖体、线粒体、叶绿体和液泡吗？提示：不包含细胞核，但包含除液泡外的细胞器。
(2)植物细胞内的液体环境主要是指______内部的细胞液。当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，植物细胞会______；当外界溶液的浓度小于细胞液浓度时，植物细胞会______。由此可见，植物细胞也可以通过_________吸水或失水。3．动物细胞是否也符合渗透作用的条件？举例说明。提示：动物细胞膜相当于半透膜，在细胞质和外界溶液之间形成浓度差。
[重难点拨]1．渗透装置图解
2．液面上升到一定程度时，液面不再升高的原因分析右图可知：漏斗中的液面高于水槽中的液面，液面差为 H1，由于水槽中与漏斗中的液体具有浓度差，即具有渗透压差，所以水分子有进入漏斗的趋势；当 H1 产生的压强与渗透压的平衡使半透膜两侧水分子的交换速率相同时，液面不再升高。
3．动植物细胞都是渗透系统
【典题·例析】[典例1]　如图所示，在漏斗中加入的蔗糖溶液与蒸馏水液面齐平，一段时间后，待漏斗内液面不再变化时，再向漏斗中加入一定量的蔗糖酶。下列坐标曲线中能正确反映整个实验过程中漏斗内外溶液的液面高度差变化的是(　　)
[答案]　A[解析]　据图分析，该装置具有半透膜，而漏斗内外溶液存在浓度差，能发生渗透作用，由于蔗糖溶液浓度大于蒸馏水，因而开始时漏斗内液面上升；一段时间后，向漏斗中加入一定量的蔗糖酶，蔗糖水解成单糖，溶液浓度增大，使得液面继续上升，随着单糖逐渐进入烧杯，使得漏斗内溶液浓度下降，液面下降，高度差减小。随着浓度差越来越接近，高度差减小的趋势越来越慢。但由于漏斗内有蔗糖酶，所以漏斗内液体浓度始终大于烧杯内液体浓度。因此，最后漏斗内的液面稍高于烧杯的液面。
[典例2]　若下图表示植物细胞渗透作用的图解，下列说法错误的是(　　)A．植物细胞的原生质层相当于一层半透膜B．一定条件下，活的、成熟的植物细胞能发生渗透失水或吸水C．当溶液浓度甲>乙时，细胞发生渗透失水；当溶液浓度乙>甲时，细胞发生渗透吸水D．当溶液浓度甲＝乙时，细胞处于动态平衡状态，不发生渗透作用
[答案]　D[解析]　植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。当溶液浓度甲>乙时，细胞发生渗透失水；当溶液浓度乙>甲时，细胞发生渗透吸水。活细胞处于外界溶液中，渗透作用就会发生，即当溶液浓度甲＝乙时，也发生渗透作用，此时处于动态平衡状态。
方法规律判断渗透系统中液体变化的方法(1)液面变化的判断：①若半透膜A侧溶质可以通过半透膜，B侧溶质不能通过半透膜，则B侧液面升高。②若半透膜两侧A侧和B侧溶质相同，且均不能通过半透膜，则浓度高的一侧液面升高。③若半透膜两侧的溶质均能通过半透膜，则不存在高度差。(2)高度差的大小决定于浓度差的大小，浓度差越大，高度差越大。(3)浓度变化：渗透系统中，溶质不能通过半透膜时，实验刚开始浓度大的一侧达到平衡后的浓度仍大于另一侧。
【应用·体验】1．下图中甲是渗透作用装置示意图，乙、丙两曲线图的横坐标代表时间，下列叙述错误的是(　　)A．半透膜内溶液的浓度变化可用曲线丙表示B．水分子由半透膜外进入半透膜内的速率变化可用曲线乙表示C．漏斗内的液面高度变化可用曲线丙表示D．半透膜内外浓度差可用曲线乙表示
答案：A　解析：图甲中半透膜内蔗糖溶液的浓度大于蒸馏水，所以水分子由半透膜外进入半透膜内，则半透膜内溶液的浓度越来越低，水分子进入半透膜的速率也越来越小，直至平衡，可用曲线乙表示，A错误，B正确；根据以上分析可知，水分子由半透膜外进入半透膜内，则漏斗内的液面越来越高，直至稳定，可以用曲线丙表示，C正确；根据题意分析可知，半透膜内溶液的浓度越来越低，直至稳定，所以半透膜内外浓度差越来越小，直到达到最小值，可用曲线乙表示，D正确。
2．下图为渗透作用装置图，其中半透膜为猪膀胱膜，图1、图3表示初始状态，其装置内溶液A、B、a、b浓度分别用MA、MB、Ma、Mb表示，图2、图4分别表示一段时间后的状态，液面上升的高度分别为h1、h2。如果A、B、a、b均为蔗糖溶液，且MA＞MB、Ma＝Mb＞MA，则达到平衡后(　　)
A．h1＞h2，Ma＞Mb　B．h1＞h2，Ma＜MbC．h1＜h2，Ma＜Mb D．h1＜h2，Ma＞Mb答案：D　解析：由于MA＞MB、Ma＝Mb＞MA，所以两个漏斗中的液面都会上升，由于溶液A与a的浓度差要小于溶液B与b的浓度差，所以平衡后h2>h1；同时由于图2中进入漏斗内的水比图4中要少，所以Ma>Mb。
3．将成熟的植物细胞放在溶液中能构成一个渗透系统，主要原因是(　　)A．液泡膜内外溶液有浓度差B．原生质层相当于一层半透膜C．细胞壁是全透性的D．水分子可以自由出入细胞答案：B解析：细胞内原生质层主要包括细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质，原生质层具有选择透过性，相当于半透膜。把成熟的植物细胞放在溶液中，原生质层两侧的溶液具有浓度差，但A选项说的是液泡膜内外溶液有浓度差，故错误。C、D选项的说法虽然正确，但与题意不符。
科学探究——渗透作用发生条件的实验验证和应用1．渗透作用发生条件的验证
2．比较不同溶液浓度大小
3.探究物质能否通过半透膜的方法(以碘和淀粉为例)
【素养评价】1．如图所示的渗透装置，放在适宜条件下，随时间推移，相关指标的变化情况错误的是(　　)
答案：B解析：烧杯中盛有蒸馏水，倒置漏斗内有蔗糖溶液，且有膀胱膜，满足了渗透作用的条件，在一段时间内烧杯中的水就会向漏斗中渗透，使得漏斗的液面上升，上升到一定高度，就达到了动态平衡。随着水分进入蔗糖溶液，漏斗内的液面逐渐升高，蔗糖溶液浓度逐渐降低，渗透压也逐渐降低。当液面静止时，液面上升速率几乎为0；蔗糖溶液的浓度不再变化，渗透压也维持稳定，但两者均不为0。
2．哺乳动物细胞在0.9% NaCl溶液中仍能保持其正常形态。将兔红细胞置于不同浓度NaCl溶液中，一段时间后制作临时装片，用显微镜观察并比较其形态变化。下列叙述正确的是(　　)A．在高于0.9% NaCl溶液中，红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁 分离B．在0.9% NaCl溶液中，红细胞形态未变是由于此时没有水分子进出 细胞C．在低于0.9% NaCl溶液中，红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂D．渗透作用是指水分子从溶液浓度较高处向溶液浓度较低处进行的扩散
答案：C　解析：在高于0.9% NaCl溶液中，红细胞因渗透作用失水皱缩，但红细胞无细胞壁结构，故不会发生质壁分离，A错误；在0.9% NaCl溶液中，红细胞形态未变是由于水分子进出细胞膜达到动态平衡，而不是没有水分子进出细胞，B错误；在低于0.9% NaCl溶液中，红细胞会因渗透作用吸水甚至导致胀破，C正确；渗透作用是指水分子(或其他溶剂分子)从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的扩散，D错误。
3．某同学进行如图所示的实验，甲图为实验开始时的状态，乙图为实验结束时的状态。请在乙图所示实验结果的基础上继续实验，探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。
增添的实验材料：蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。
(1)请设计出继续实验的简要步骤：①___________________________________________________________；②___________________________________________________________。(2)预测实验现象并得出结论：___________________________________________________________________________________________________。