高中生物第四章物质跨膜运输的实例课件新人教版必修1
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人教版高中生物必修1第四章第1节物质跨膜运输的实例(共11张ppt)
（二）渗透作用的概念
水（或者溶剂分子）穿过半透膜，从低浓度溶 液向高浓度溶液扩散作用。
人教版高中生物必修1第四章第1节 物质跨膜运输的实例（共11张ppt）
人教版高中生物必修1第四章第1节 物质跨膜运输的实例（共11张ppt）
1、为什么液面不再上升？
2、溶液液面不再上升时， 二者液体浓度相等吗？
人教版高中生物必修1第四章第1节 物质跨膜运输的实例（共11张ppt）
人教版高中生物必修1第四章第1节 物质跨膜运输的实例（共11张ppt）
2020/8/31
1、为什么选取成熟的紫色洋葱 鳞片外表皮？
2、质壁分离实验当中的“质” 和“壁”分别指的是？
9
人教版高中生物必修1第四章第1节 物质跨膜运输的实例（共11张ppt）
阅读课本63页资料分析
1、水稻和番茄对同一离子的吸收量是否相 同？ 2、水稻和番茄对不同离子的吸收量是否相 同？
2020/8/31
7
人教版高中生物必修1第四章第1节 物质跨膜运输的实例（共11张ppt）
二、植物细胞的吸水和失水
细胞壁
细胞膜
原
细胞质 液泡膜
生 质
细胞液
层
细胞核
人教版高中生物必修1第四章第1节 物质跨膜运输的实例（共11 物质跨膜运输的实例（共11张ppt）
2020/8/31
11
细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，可以 让水分子自由通过，也会选择性的吸收一些离 子和小分子，而其他离子、小分子和大分子则 不能通过。
人教版高中生物必修1第四章第1节 物质跨膜运输的实例（共11张ppt）
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下课啦
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水（或者溶剂分子）穿过半透膜，从低浓度溶 液向高浓度溶液扩散作用。
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人教版高中生物必修1第四章第1节 物质跨膜运输的实例（共11张ppt）
1、为什么液面不再上升？
2、溶液液面不再上升时， 二者液体浓度相等吗？
人教版高中生物必修1第四章第1节 物质跨膜运输的实例（共11张ppt）
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2020/8/31
1、为什么选取成熟的紫色洋葱 鳞片外表皮？
2、质壁分离实验当中的“质” 和“壁”分别指的是？
9
人教版高中生物必修1第四章第1节 物质跨膜运输的实例（共11张ppt）
阅读课本63页资料分析
1、水稻和番茄对同一离子的吸收量是否相 同？ 2、水稻和番茄对不同离子的吸收量是否相 同？
2020/8/31
7
人教版高中生物必修1第四章第1节 物质跨膜运输的实例（共11张ppt）
二、植物细胞的吸水和失水
细胞壁
细胞膜
原
细胞质 液泡膜
生 质
细胞液
层
细胞核
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2020/8/31
11
细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，可以 让水分子自由通过，也会选择性的吸收一些离 子和小分子，而其他离子、小分子和大分子则 不能通过。
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人教版高中生物必修1第四章 物质跨膜运输的实例(课件26张(共26张PPT)
原生质层相当于半透膜
质壁分离现象的应用
（1）判断细胞的死活；
待测细胞+蔗糖溶液----发生质壁分离和复原（活细胞） 不发生质壁分离 （死细胞）
（2）测定细胞液的浓度范围
待测细胞 + 一系列浓度梯度的蔗糖溶液—— 细胞液浓度范围=未发生质壁分离和刚刚发生质 壁分离的外界溶液的浓度范围。
例、将一块新鲜马铃薯切成5块，放在一定 浓度的蔗糖溶液中，通过显微镜观察细胞， 结果是
蔗糖浓度g/ml 质壁分离情况 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 发生 不发生 不发生 刚发生 发生
则马铃薯的细胞液浓度大约为 A、0.05—0.10 C、0.15-0.20
B g/ml
B、0.10-0.15 D、0.20-0.25
请注意！
• 探究： • 为什么动物细胞膜和植 物原生质层 相当于半透 膜？
第四组
蔗糖 溶液
鸡蛋膜 (半透膜)
鸡蛋膜 (半透膜)
气球膜 (不透膜)
多层纱布 (全透膜) 向长颈漏斗内 加入蔗糖液
实验 向烧杯内加清水 向烧杯内加等浓 向烧杯内加清水 操作 至液面与漏斗内 度蔗糖液至液面 至液面与漏斗内
平齐 与漏斗内平齐 平齐
实验 现象
液面上升
液面不变
液面不变
蔗糖液漏出
分组讨论
外界溶液浓度﹤细胞质的浓度
A
清水
细胞吸水膨胀
外界溶液浓度﹥细胞质的浓度
B
10%的 盐水
细胞失水皱缩
外界溶液浓度﹦细胞质的浓度
C
0.9%生 理盐水
水分进出平衡
1 细胞的吸水和失水
外界溶液浓度 小于 细胞质浓度
外界溶液浓度 大于 细胞质浓度
人教版高中生物必修一第四章第一节物质跨膜运输实例ppt课件
一段时间后
+30%蔗糖 溶液
外界溶液浓度大于细胞液浓度——细胞失水（质壁分离） 外界溶液浓度小于细胞液浓度——细胞吸水（质壁分离
复原）
板书设计
一、渗透作用：
概念：水分子顺着相对浓度梯度跨膜运输的现象。 发生渗透作用的条件：（1）要有半透膜；（2）半透膜两侧的溶液浓度不同。
二、细胞的吸水和失水
㈠动物细胞的吸水和失水 吸水：细胞外液的浓度＞细胞内液的浓度（膨胀甚至涨破） 失水：细胞外液的浓度＜细胞内液的浓度（皱缩）
原生质层
（1）．当你把白菜剁碎准备做馅时，常常要放一 些盐，过一段时间后就可见有水分渗出，这些水分 是从哪里来？菜馅细胞失去的水分，即水分的输出。
（2）．蔫了的青菜叶放入清水中浸泡一段时间后， 会有什么变化？茶叶又重新变得硬挺起来了，叶面 伸展，即水分的输入。
提出问题 （原生质层是一层半透膜吗？） 作出假设 （原生质层相当于一层半透膜） 设计实验 （设计方案、预期结果…） 科学实验 （按预定方案进行实验） 分析结果 （分析实验结果，得出结论：……） 表达与交流（总结，写实验报告并适当交流）
3.漏斗的液面会无限上升吗？为什么？ 4. 用纱布代替半透膜，液面没有升高的原因？
5. 清水换成同样浓度的蔗糖溶液，液面没有升高原 因？
渗透作用的概念：
水分子顺着相对浓度梯度跨膜运输的现象。
渗透作用发生的必需条件：
① 具有半透膜
② 半透膜两侧的溶液浓度不同
讨论分析
(1)图中所示的红细胞出现了什么 现象？为什么？
10%的盐水中
• 当外界溶液浓度大于细胞质 的浓度时，红细胞失水皱缩
• 当外界溶液的浓度等于细胞
质的浓度时,水分进出红细胞
人教版高中生物必修一第四章《物质跨膜运输的实例》PPT
动 物 细 胞植
吸水:细胞质浓度差>外界水 溶液
失水:细胞质浓度<外界水 溶液
物
细
胞
反馈练习
1、在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓 度与萝卜条质量变化的关系如图所示，若将 处于b浓度溶液中的萝卜条移入a浓度溶液中， 则该萝卜条的质量将（ ）
A.不变 B.增大 C.减小 D.先增后 减
念 子）透过半透膜从低浓度
渗
溶液向高浓度溶液的扩散，
透
称为有渗半透透作用
作条 用件
方
膜
半透膜两侧的溶液存在
浓度差
低浓度
有半 透膜
高浓度
向： 溶液
溶液
扩散：物质从高浓度到低浓度的运动
类比推理
如果将 装置中 的漏斗 换成细 胞还会 不会吸 水？
一、动物细胞的吸水和失 水
外界溶液浓 外界溶液浓 外界溶液浓 度 等于 度 大于 度 小于
成熟的植物细胞就是一个
渗透系统。
细胞 植物细
种类
胞
具备条件
原生质
半透膜
层 细胞液
浓度差
与外界
溶液存
在浓度
差
结果 1分、植析物：细胞质壁分
离外界现溶象液浓>度 细胞液的浓度，细
胞渗透失水
细胞失 水时细胞壁 和原生质层 都会出现一 定程度的收 缩,但原生 质层的伸缩 性更大,故 原生质层会 与细胞壁发
其他物质的跨膜运输是怎 样的呢？
实例
阅读教材63-64页的“资料分析”， 思考以下问题：
1、水稻培养液中的Ca2+和Mg2+浓度为什么会 增高？ 2、不同农作物对无机盐的吸收有差异吗？ 3、水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的， 其他物质的跨膜运输也是这样吗？ 4、细胞对物质的吸收有选择吗？如果有， 这种选择性有普遍性吗？
人教版高中生物必修1第四章第1节 物质跨膜运输的实例(共19张PPT)
半透膜：是指某些物质 可以透过，而另一些物 玻璃纸是一层半透 质不能透过的多孔性膜， 膜，水分子可以透 能否通过半透膜，往往 过它，而蔗糖分子 取决于物质分子直径的 则不能。 大小。
一、渗透作用
1.渗透作用的概念：渗透作用是指水分子或其他溶剂 分子通过半透膜从相对含量高的一 侧向相对含量低的一侧扩散的现象。
a
a
b
A
c a
b
B a
c
b
c
b D
c
C
3、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称 “烧苗”。其原因是（B ） A、根细胞从土壤中吸收的养分过多 B、根细胞不能从土壤中吸水 C、根系不能将水向上运输 D、根系被肥料分解释放的热能烧毁
4、利用高浓度盐水（NaCl溶液）杀菌防腐的原理 是（ D）
A、盐水中的Cl－有杀菌防腐的作用
第四章 细胞的物质输入和输出
第一节物质跨膜运输的实例
（课时一）
教学目标：
• 1、举例说出细胞膜是选择透过性膜。 • 2、尝试提出问题，作出假设。 • 3、进行关于植物细胞吸水和失水的实验设 计。
扩散现象：是指物质分子从高浓度区 域向低浓度区域转移直到均匀分布的 现象。
渗透现象示意图
在一个长颈漏斗的漏斗 口外密封上一层玻璃纸， 往漏斗内注入蔗糖溶液， 然后将漏斗侵入盛有清 水的烧杯中，使漏斗管 内外的液面高度相等。
B
4.渗透作用的结果：
1.宏观上： （1）从浓度来看：低浓度
高浓度 低 高
高 （2）水分子的相对含量：
（3）从渗透压看：
低
2.从微观上看：
水流方向是双向的
观察图片思考并讨论
类比推理
1.红细胞内的血红蛋白 等有机物能够透过细胞 膜吗？ 2.红细胞的细胞膜是不 是相当于“问题探讨” 中所说的半透膜？ 3.当外界溶液的浓度低 时，红细胞一定会由于 吸水而涨破吗？ 4.红细胞吸水或失水的 多少取决于什么条件？
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第四章第一节
各种物质怎样进出细胞？
水
高浓度
低浓度
渗透作用原理
1、有半透膜
渗透作用条件
2、半透膜两侧有浓度差
Step1:提出问题
Step2:作出假设
Step3:设计实验
Step4:科学实验
Step5:分析结果，得出结论
Step6:表达与交流
问题：动物细胞也是一个渗透系统吗？ 问题：动物细胞细胞膜是一层半透膜
蔗糖溶液 （1）图中A细胞处于质壁分离状态，① 处充满了__________ 原生质层 （2）图中②、③、④共同组成__________。 （3）图中各细胞的细胞液浓度最高、颜色最深的是 A 细胞图。 _____ （ 4 ）如果将 C细胞置于清水中，则该细胞最终将处于图中 _____ 细胞的状态。 B （5）在做洋葱表皮细胞质壁分离的实验过程中，图中各细胞状态依次出现的 顺序是 （用A、B、C 顺序表示）。 B CA
渗透作用条件 1、有半透膜 2、半透膜两侧 有浓度差 红细胞 有细胞膜
细胞质基质有一定浓度 外界环境（可调控）
（一）、动物细胞细胞膜是一层半透膜
C
外
C
细胞
细胞吸水
C
外
C
细胞
细胞失水皱缩
C
外
C
细胞
动态平衡
命题：成熟植物细胞是一个渗透系统 细胞壁 细胞膜 细胞质 液泡膜 液泡
（细胞液）
全透性 原生质层 原生质体
人体甲状腺滤泡上皮细胞可以逆浓度从血液中吸收碘。
实例3 微生物 大肠杆菌 圆褐固氮菌 酵母菌 米曲菌 P2O5 K2O 12.95 2.41 38.66 28.16
33.99
4.93 51.00 48.55
不同微生物对不同矿物质的吸收表现出 差异性 。
碘液
装有淀粉溶液的 半透膜 清水
扩散与渗透
论证命题 命题：成熟植物细胞是一个渗透系统 论据： 在蔗糖溶液的诱导下，细胞发生质壁分离 在清水处理条件下，质壁分离复原
论点1：原生质层相当于一层半透膜
质壁分离及 质壁分离复原
紫色变深
水分子能通过原生质层渗出或渗入细胞 色素分子不能通过原生质层渗出细胞
论点2：水分子运动方向决定于溶液浓度差 正常植 物细胞 水分渗入 原生质 层扩展 外液浓度低 外液浓度高 原生质 层回缩 水分渗出 质 壁 分 离 细 胞
细胞膜 细胞质 细胞核
假设：原生质层相当于一层半透膜
实验设计
人为诱导细胞内外浓度差，促使细胞失水或吸水 材料：紫色洋葱鳞片外表皮
0.1g/mL 清水 细胞吸水 选择一种溶液，预期实验结果
0.2g/mL 蔗糖溶液
0.3g/mL
细胞失水
操作步骤及注意事项 1、滴加液体（清水或一定浓度的蔗糖溶液） 于载玻片中央 2、取材：撕取、小于0.5cm2、薄、带紫色的外表皮 3、展平 4、加盖玻片：避免气泡 5、观察：先用低倍显微镜观察，找到合适细胞后将其移至视野 中央，换高倍镜观察（紫色的中央液泡的大小，以及原生质层 的位置）。
结论：成熟植物细胞是一个渗透系统
1. a、b、c表示某植物体的三个相邻的细胞,它们的细胞 液浓度为a>b>c,它们之间的水分渗透方向应该是( )
C
a
b c
a
b c b
a
c b
a
c
A
B
C
D
2.下图是处于不同生理状态的同一个洋葱鳞茎的三个洋葱鳞片叶表皮细胞，实验药品有清 水、30%蔗糖溶液，分析回答：
水分子移动方向
清 水
（ 低 浓 度 ）
细 胞 壁
（ 全 透 性 ）
细 细 液 胞 胞 泡 膜 质 膜 原生质层 （半透膜）
细 胞 液
（ 高 浓 度 ）
溶液浓度差
判断细胞的死活
测定细胞液的浓度范围 比较不同植物细胞的细胞液浓度 比较未知浓度的溶液浓度大小
验证原生质层和细胞壁伸缩性大小 鉴别不同种类的溶液
实例1
培养液中的离子浓度
初始浓度
水稻 番茄
选择性
0
Mg2＋
Ca2+
Si4+
离子
水稻和番茄对离子的吸收具有 什么特点？
实例2 血液中碘的质量浓度： 250mg/mL 甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓 度比血液高20~25倍。
清水
0.1g/mL
推测洋葱细胞液的浓 度：
大于0.质壁分离复原 0.3g/mL 推测洋葱细胞液的浓度：
0.2~0.3g/mL
0.4g/mL
如何进一步测定细胞液的浓度？
细胞有膨大趋势
0.2g/mL
初始质壁分离 0.25g/mL
质壁分离 0.3g/mL
此实验能否证明细胞壁与细胞膜的伸缩性不同？ 该实验能否作为鉴别细胞死活的依据？
现象
透析袋内变蓝
分析
碘进入透析袋 淀粉未出透析袋 水分子进入透析袋
透析袋外不变蓝
透析袋变饱满
淀粉 碘 水 高浓度
扩散与渗透作用原理
低浓度
扩散与渗透概念的关系
扩 散 渗透 包含关系
植物细胞——质壁分离
外界溶液浓度
细胞液的浓度，细胞失水
植物细胞——质壁分离复原
外界溶液浓度
细胞液的浓度，细胞吸水
成熟植物细胞的渗透系统装置
各种物质怎样进出细胞？
水
高浓度
低浓度
渗透作用原理
1、有半透膜
渗透作用条件
2、半透膜两侧有浓度差
Step1:提出问题
Step2:作出假设
Step3:设计实验
Step4:科学实验
Step5:分析结果，得出结论
Step6:表达与交流
问题：动物细胞也是一个渗透系统吗？ 问题：动物细胞细胞膜是一层半透膜
蔗糖溶液 （1）图中A细胞处于质壁分离状态，① 处充满了__________ 原生质层 （2）图中②、③、④共同组成__________。 （3）图中各细胞的细胞液浓度最高、颜色最深的是 A 细胞图。 _____ （ 4 ）如果将 C细胞置于清水中，则该细胞最终将处于图中 _____ 细胞的状态。 B （5）在做洋葱表皮细胞质壁分离的实验过程中，图中各细胞状态依次出现的 顺序是 （用A、B、C 顺序表示）。 B CA
渗透作用条件 1、有半透膜 2、半透膜两侧 有浓度差 红细胞 有细胞膜
细胞质基质有一定浓度 外界环境（可调控）
（一）、动物细胞细胞膜是一层半透膜
C
外
C
细胞
细胞吸水
C
外
C
细胞
细胞失水皱缩
C
外
C
细胞
动态平衡
命题：成熟植物细胞是一个渗透系统 细胞壁 细胞膜 细胞质 液泡膜 液泡
（细胞液）
全透性 原生质层 原生质体
人体甲状腺滤泡上皮细胞可以逆浓度从血液中吸收碘。
实例3 微生物 大肠杆菌 圆褐固氮菌 酵母菌 米曲菌 P2O5 K2O 12.95 2.41 38.66 28.16
33.99
4.93 51.00 48.55
不同微生物对不同矿物质的吸收表现出 差异性 。
碘液
装有淀粉溶液的 半透膜 清水
扩散与渗透
论证命题 命题：成熟植物细胞是一个渗透系统 论据： 在蔗糖溶液的诱导下，细胞发生质壁分离 在清水处理条件下，质壁分离复原
论点1：原生质层相当于一层半透膜
质壁分离及 质壁分离复原
紫色变深
水分子能通过原生质层渗出或渗入细胞 色素分子不能通过原生质层渗出细胞
论点2：水分子运动方向决定于溶液浓度差 正常植 物细胞 水分渗入 原生质 层扩展 外液浓度低 外液浓度高 原生质 层回缩 水分渗出 质 壁 分 离 细 胞
细胞膜 细胞质 细胞核
假设：原生质层相当于一层半透膜
实验设计
人为诱导细胞内外浓度差，促使细胞失水或吸水 材料：紫色洋葱鳞片外表皮
0.1g/mL 清水 细胞吸水 选择一种溶液，预期实验结果
0.2g/mL 蔗糖溶液
0.3g/mL
细胞失水
操作步骤及注意事项 1、滴加液体（清水或一定浓度的蔗糖溶液） 于载玻片中央 2、取材：撕取、小于0.5cm2、薄、带紫色的外表皮 3、展平 4、加盖玻片：避免气泡 5、观察：先用低倍显微镜观察，找到合适细胞后将其移至视野 中央，换高倍镜观察（紫色的中央液泡的大小，以及原生质层 的位置）。
结论：成熟植物细胞是一个渗透系统
1. a、b、c表示某植物体的三个相邻的细胞,它们的细胞 液浓度为a>b>c,它们之间的水分渗透方向应该是( )
C
a
b c
a
b c b
a
c b
a
c
A
B
C
D
2.下图是处于不同生理状态的同一个洋葱鳞茎的三个洋葱鳞片叶表皮细胞，实验药品有清 水、30%蔗糖溶液，分析回答：
水分子移动方向
清 水
（ 低 浓 度 ）
细 胞 壁
（ 全 透 性 ）
细 细 液 胞 胞 泡 膜 质 膜 原生质层 （半透膜）
细 胞 液
（ 高 浓 度 ）
溶液浓度差
判断细胞的死活
测定细胞液的浓度范围 比较不同植物细胞的细胞液浓度 比较未知浓度的溶液浓度大小
验证原生质层和细胞壁伸缩性大小 鉴别不同种类的溶液
实例1
培养液中的离子浓度
初始浓度
水稻 番茄
选择性
0
Mg2＋
Ca2+
Si4+
离子
水稻和番茄对离子的吸收具有 什么特点？
实例2 血液中碘的质量浓度： 250mg/mL 甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓 度比血液高20~25倍。
清水
0.1g/mL
推测洋葱细胞液的浓 度：
大于0.质壁分离复原 0.3g/mL 推测洋葱细胞液的浓度：
0.2~0.3g/mL
0.4g/mL
如何进一步测定细胞液的浓度？
细胞有膨大趋势
0.2g/mL
初始质壁分离 0.25g/mL
质壁分离 0.3g/mL
此实验能否证明细胞壁与细胞膜的伸缩性不同？ 该实验能否作为鉴别细胞死活的依据？
现象
透析袋内变蓝
分析
碘进入透析袋 淀粉未出透析袋 水分子进入透析袋
透析袋外不变蓝
透析袋变饱满
淀粉 碘 水 高浓度
扩散与渗透作用原理
低浓度
扩散与渗透概念的关系
扩 散 渗透 包含关系
植物细胞——质壁分离
外界溶液浓度
细胞液的浓度，细胞失水
植物细胞——质壁分离复原
外界溶液浓度
细胞液的浓度，细胞吸水
成熟植物细胞的渗透系统装置