人教课标版高中生物必修1第4章半透膜与选择透过性膜
人教版高中生物必修一第四章资料精品PPT课件
植物细 胞的质 壁分离 及复原
实验现象：
蔗糖 溶液
清水
中央液 泡大小
变小
逐渐恢复 原来大小
原生质层 的位置
原生质层脱 离细胞壁
原生质层恢 复原来位置
细胞 大小
基本 不变
基本 不变
得出结论
植物细胞原生质层相当于一层半透膜, 成熟的植物细胞靠渗透作用吸水。细胞液 与细胞外界溶液发生了渗透作用。
2.质壁分离及复原现象
交流
1.实验结果与你与预期相吻合吗？它是否支持你所作出 的假设？如果有的结果与预期有所不同，你认为应当作 怎样的解释？
2.如果没有细胞壁，实验结果会有什么不同？ 不会发生质壁分离现象，只发生渗透作用的吸水或失水
3.如果滴加的是0.5克ml的蔗糖溶液，实验结果会有什 么不同？
高浓度的蔗糖溶液导致植物细胞严重失水而死亡， 不可能发生质壁分离复原
细胞对物质的吸收是有选择的。这种选择性具 有普遍性。
巩固练习
1.以下可以发生渗透作用的是（ A.煮熟的马铃薯条放入水中 B.把干种子放在清水中 C.烈日下菠菜叶子下垂 D.放在盐水中的萝卜变软
D）
2.a、b、c是三个相邻的细胞，已知a细胞液浓度> b 细胞液浓度> c细胞液浓度,如图所示，能正确表示水
3.用小滴管在表皮上滴一滴质量分数为30%的蔗糖溶液，盖上盖 玻片。用吸水纸吸去多余液体。
4.在显微镜下观察，可见原生质缓慢收缩，逐渐出现与细胞壁 分离的现象，直到原生质收缩成球状小团，与细胞壁完全分开。
5.在盖玻片的一侧滴加清水，用吸水纸在盖玻片的另一侧吸收， 使清水置换蔗糖溶液。
6.在显微镜下观察，可见质壁分离现象缓慢复原。
设计 将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液
高一生物必修一第四章知识点归纳
高一生物必修一第四章知识点归纳当接触到生物这一门学科，我们需要大脑思维去对知识进行整合。
学习的必修一的内容就要清楚整理课本内容，今天小编在这给大家整理了高一生物必修一，接下来随着小编一起来看看吧!高一生物必修一第四章(一)第一节物质跨膜运输的实例一、半透膜(人工膜)：某些物质可以通过而另一些物质不能通过的多孔薄膜，能否通过取决于物质分子的直径大小。
(1)渗透作用：指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜从相对浓度高一侧向相对浓度低的一侧扩散。
(2)发生渗透作用的条件：①是具有半透膜②是半透膜两侧具有浓度差。
二、细胞的吸水和失水(原理：渗透作用)1、动物细胞的吸水和失水外界溶液浓度<细胞质浓度时,细胞吸水膨胀外界溶液浓度>细胞质浓度时,细胞失水皱缩外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出细胞处于动态平衡2、植物细胞的吸水和失水①细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。
②原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。
探究植物细胞的吸水和失水实验原理：①植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。
②细胞液有一定的浓度，能渗透吸水、失水③原生质层比细胞壁的伸缩性大注意：①不是所有的植物细胞都能渗透吸水，要有中央大液泡②需要质量浓度0.3g/ml的蔗糖溶液，不能太大也不能太小③在观察过程中原生质层被液泡挤压，几乎看不到④质壁分离过程不能太长，细胞长时间处于高渗溶液会失水死亡3、根：成熟区(成熟)、伸长区(不成熟)、分生区(不成熟)、根冠(成熟)没有液泡的不成熟植物细胞靠吸胀作用吸水：细胞中的亲水物质吸水4、细胞吸水能力大小与细胞液浓度成正比5、质壁分离的自动复原：细胞发生质壁分离后，由于外界溶液中物质自动进入细胞内，使细胞液浓度升高，发生质壁分离的自动复原，如：硝酸钾、甘油、尿素、乙二醇等。
三、物质跨膜运输的其他实例1、同一种植物对不同的离子吸水量不同2、不同植物对相同离子吸水量也不同3、植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有选择性4、细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜高一生物必修一第四章(二)第二节生物膜的流动镶嵌模型一、对生物膜结构的探索历程膜是由脂质组成的(相似相溶)。
人教版高中生物必修1第4章 素养进阶 生物膜的选择透过性及物质跨膜运输方式精品课件
本节内容结束
脱去水 肽链数目 氨基酸数 肽键数目
分子数
1条
n
n－1 n－1
m条
n
n－m n－m
氨基 数目 至少 1个 至少 m个
羧基 数目 至少 1个 至少 m个
多肽(蛋白质)的 相对分子质量 an－18×(n－1)
an－18×(n－m)
注：设氨基酸的平均相对分子质量为a。
20
二、蛋白质中游离氨基或羧基的计算 可将肽链看作“C”与“—CO—NH—”交替连接构成的基本骨架，在“C”上连接着—R和—H，在肽链的两端分 别是游离的“—NH2”和“—COOH”，如图所示：
部分实验步骤和结果如下： ①选两套渗透装置，标上代号X和Y。 在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水，分别在 装置X和Y 的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液，均调节漏斗内外液面高度一致。 渗透平衡时出现液面差的装置有________(填代号)。 ②选两片洁净的载玻片，________，在载玻片中央分别滴加________，制作洋葱鳞片 叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态。 ③观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞 发生的变化，两者都能出现的现象是________________。 (4)上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是____________________________ _________________________________________________________________________。
解析 (1)由于渗透平衡时存在Δh，所以漏斗内的蔗糖浓度仍然大于漏斗外，即S1＞S2。 (2)图中的半透膜模拟的是成熟植物细胞中的原生质层。半透膜没有生物活性，不具有 选择透过性；而原生质层具有生物活性，有选择透过性，可以主动运输有关物质。(3) ①两套渗透装置中，加蔗糖溶液的渗透装置会出现液面差，而加KNO3溶液的渗透装 置不出现液面差。②选两片洁净的载玻片，标号，在载玻片中央分别滴加蒸馏水，然 后将撕取的洋葱鳞片叶外表皮展平置于蒸馏水中，加上盖玻片，制成洋葱鳞片叶外表 皮临时装片。③将洋葱鳞片叶外表皮细胞分别浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液 中，由于外界溶液的浓度高于洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度，细胞失水，因此 两个临时装片中的洋葱鳞片叶外表皮细胞都出现质壁分离现象；但是浸润在KNO3溶液 中的洋葱鳞片叶外表皮细胞在一段时间后还会出现质壁分离后自动复原现象。 答案 (1)S1＞S2 (2)原生质层 原生质层能主动运输有关物质而半透膜不能 (3)①X ②标号 蒸馏水 ③质壁分离 (4)KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原
人教版高中生物必修1第四章第一节物质跨膜运输的实例.
进行实验
设计表格，记录结果
蔗糖溶液中
清水中
中央液泡大小
原生质层的位置
细胞大小
蔗糖溶液
清水
设计表格，记录结果
细胞壁 细胞膜 原 生 细胞质 质 层 液泡膜
蔗糖溶液中 清水中
中央液泡大小
原生质层的位置
细胞大小
蔗糖溶液 清水
变小,颜色变深 逐渐恢复原来大小
原生质层脱离细胞壁
基本不变
原生质层恢复原来位置 基本不变
分析结果、得出结论
实验现象： 蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度 →细胞失水，发生质壁分离 清水浓度小于细胞液浓度→细 胞吸水，发生质壁分离复原 实验结论：
成熟植物细胞的原生质层相当于 一层半透膜。
质壁分离
细胞壁
原生质层
蔗糖溶液中
（1）原生质层与细胞壁的空隙之间充满的是什么？ （2）质壁分离过程中，细胞液浓度变化如何？细胞 吸水能力呢？ 变大
第四章
物质跨膜运输的实例
问题探讨：渗透现象
问题探讨：渗透现象
讨论1、漏斗管内的液面为什么会升高？
单位时间内透过半透膜进入长颈漏 斗内的水分子数量多于从长颈漏斗 内渗出的水分子数量，因此漏斗内 的液面上升。
问题探讨：渗透现象
水:
(或其他溶剂分子)
低浓度
高浓度
半透膜
渗透作用：水分子（或者其他溶剂分 子）通过半透膜，从相对含量高的地 方向相对含量低的地方扩散。即从低 浓度溶液向高浓度溶液扩散。
原生质层相当于一层半透膜。
设计实验
设计实验
基本思路：
将植物细胞分别浸润在较高浓度的蔗糖溶液中 和清水中，观察其大小的变化。
预期实验的结果 ：
由于原生质层相当于一层半透膜，水分子可 以自由通过，而蔗糖分子则不能通过，因此 在蔗糖溶液中，植物细胞的中央液泡会缩小， 细胞皱缩；在清水中植物细胞的液泡又会变 大，细胞膨胀。
最新人教版生物必修一第四章知识点
第四章细胞的物质输入和输出4.1被动运输一、扩散1、概念：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。
2、扩散的速率：气体中最快，液体中次之，固体中最慢；浓度差越大、温度越高、参与的粒子质量越小，扩散的速率越快。
二、渗透作用1、渗透作用(1)概念：是指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散，是一种特殊形式扩散。
(2)渗透作用发生的条件①具有半透膜②半透膜两侧的溶液具有浓度差(3)渗透的方向：水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。
(4)渗透作用的实质：单位时间内由清水进入蔗糖溶液中的水分子数多于由蔗糖溶液进入清水中的水分子数，导致蔗糖溶液液面上升。
(5)渗透系统中水分子透过半透膜的移动是双向的。
(6)组成渗透系统的两种溶液，浓度差越大，最终形成的液面高度差越显著。
(7)相同质量浓度的两种溶液组成的渗透系统，水分子向溶质分子相对较小的溶液中流动较多。
(8)如果渗透实验中，烧杯内是同浓度的蔗糖溶液，漏斗管内液面不会(会不会)升高。
(9)渗透实验中，液面高度差H不会(会不会)一直升高。
(10)如果渗透实验中，半透膜的面积增大一倍，其他条件不变，液面高度差H 不会(会不会)变化，达到H 的时间会延长。
2、动物细胞和植物细胞的吸水和失水(1)动物细胞的吸水和失水半透膜浓度差细胞形态细胞膜相当于一层半透膜外界溶液浓度＞细胞质的浓度失水皱缩＜吸水膨胀＝不变，水分进出平衡(2)植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)3、渗透原理在生产、生活中的应用(1)对农作物合理灌溉，降低了土壤溶液浓度，促进水分的吸收，满足农作物对水分的需要。
(2)盐碱地中植物更易缺水或不易存活；一次施肥过多，会造成“烧苗”现象。
这些都是因为土壤溶液浓度过高，根细胞不易吸水，甚至失水。
(3)糖渍、盐渍食品(如盐渍新鲜鱼、肉)不易变质的原因是在食品的表面和内部形成了高浓度的糖、盐溶液，使微生物(如细菌)不能生存、繁殖。
人教课标版高中生物必修1第4章自制半透膜及其实验效果
⼈教课标版⾼中⽣物必修1第4章⾃制半透膜及其实验效果⾃制半透膜及其实验效果半透膜⼀直是困扰中学⽣物学教学的难题。
本⽂介绍⽤滤纸⾃制，效果明显。
⼀、渗透装置设计1．半透膜制备(1)原理纤维素能溶于浓硫酸，并发⽣⽔解反应。
利⽤上述特点，把纯纤维滤纸浸⼊硫酸中，使滤纸表⾯发⽣部分溶解和⽔解，并⽣成⼀薄层粘稠物。
这时停⽌反应，⽤⼤量清⽔洗涤，使粘稠层均匀附在滤纸表⾯，使滤纸的孔隙变⼩，⽤这种⽅法处理后的滤纸可以做有关半透膜的实验。
(2)准备①将两份体积的浓硫酸慢慢加⼊到装有1体积的⽔槽中，搅拌均匀后冷却到室温，这时得到硫酸的浓度约为75％（硫酸液⼀定要冷却到室温，否则滤纸会全部溶解掉，甚⾄发⽣炭化）；②另取⼀⽔槽，加⼊1/2容积的⽔，再加⼊500ml新制的氨⽔，混合后待⽤。
(3)制备①取⼀张滤纸放⼊上述已配好的硫酸液中，⽤玻璃棒使它全部浸泡在酸液中，浸泡60～90秒钟（滤纸只能⼀张张浸泡，千万不能重叠浸泡和浸泡时折叠）；②⽤玻璃棒取出变软的滤纸，放在清⽔中漂洗3分钟后，再浸⼊稀氨⽔溶液中柔洗⽚刻，使滤纸上的酸全部中和。
这时滤纸变得相当坚固，取出后放在⼲净的玻璃板上让它⾃然晾⼲，此时即可得到洁⽩并且耐拉⼒达到原有滤纸的30倍的半透膜。
2．渗透装置制作(1)取内径为7mm的玻璃管两极，⽤酒精喷灯加热后，弯成⼀边长16cm，另⼀边长4cm 的直⾓导管。
两根玻管均在长边8cm处⽤锉⼑刻上刻度。
(2)剪取⼀定⼤⼩的⾃制半透膜，蒙在其中⼀根玻管的短边开⼝，⽽后⽤长约3cm的橡⽪软管紧密连接两根玻管，使其成“U”形状，然后把U型管⽤透带胶带固定在⽊制⽀架上。
⼆、渗透作⽤实验实验⼀：⽤玻璃管在“U”形管⼀侧滴⼊清⽔⾄刻度，另⼀侧滴⼊30％的蔗糖溶液⾄刻度，观察两侧液⾯的升降情况。
实验⼆：U形管两侧都滴⼊清⽔或等浓度蔗糖溶液，观察两侧液⾯的升降情况。
实验三，⽤普通滤纸代替⼈造半透膜，重复实验⼀，观察两侧液⾯的升降情况。
效果：本装置结构简单，易于操作，原材料消耗少，且实验现象明显（5分钟内，两侧液柱升降幅度内2．5cm左右），有利于学⽣⾃主实验。
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34张PPT)
外界溶液浓度﹤ 细胞质浓度 外界溶液浓度= 细胞质浓度
既不吸水也 不失水
【小组合作】——讨论实验设计中的相关问题
1.实验材料选用紫色洋葱鳞片叶外表皮还是内表皮？
2.盐水、糖水、海水、盐酸哪个适合作为质壁分离的
试剂？Байду номын сангаас
3.使用什么方法滴加试剂？操作中应该注意什么？
4.观测的对象是什么？记录实验结果的表格如何设计？ 5.需要作对照实验吗？ 6.整个实验使用低倍镜还是高倍镜？
2.如图所示，U形管中间被一种允许水分子通过而单糖、 二糖不能透过的半透膜隔开，现在两侧分别加入 0.1 mol/L的蔗糖溶液和麦芽糖溶液，一段时间后左右两侧 液面高度的变化是_____；若向U形管右侧加入某种微量 物质(不影响溶液浓度)，右侧液面高度上升，那么加入 的这种微量物质最有可能是 A．右侧液面高度下降；麦芽糖酶 B．右侧液面高度下降；蔗糖酶 C．两种液面高度不变；麦芽糖酶 D．两种液面高度不变；蔗糖酶
玻璃纸 化学渗透装置
实验开始时
24小时之后
新鲜的鱼鳔和长颈漏斗
鱼鳔密封在长颈漏斗口
实验开始时
3个小时之后
实验开始时
实验5min 实验10min
实验20min
实验10min之内，由于 吸水，漏斗内液体增多， 压力增大，导致卵壳膜 向下凸起，致使10min 时与5min相比液面上升 不是特别明显
3.渗透装置所需要的条件
实验一 渗透装置具有半 结 论：_____________ 透膜
实验二
半透膜两侧具有 结 论：_____________ 浓度差
【典例剖析】
1.已知鱼鳔是一种半透膜。若向鱼鳔内注入适量 的20%蔗糖溶液、排出鱼鳔内的空气，扎紧开口， 将其浸没在盛有10%蔗糖溶液的烧杯中，下列能 正确表示烧杯内蔗糖溶液浓度随时间变化趋势的 示意图是 答案：B
高中生物必修1：第4章 素养进阶 生物膜的选择透过性及物质跨膜运输方式
素养进阶(二)生物膜的选择透过性及物质跨膜运输方式界定生物膜的选择透过性与人工膜(或半透膜)的半透性选择透过性膜与半透膜或人工膜比较膜的种类物质透过性特点半透膜较小物质通过，较大物质不能通过无生物活性，只要分子够小就可以透过了选择透过性膜要选择吸收的离子、小分子可以通过，而其他的离子、小分子和大分子不能通过具有选择性和生物活性，是生物膜，即分子够小时也未必能透过，需依据细胞主动选择对点训练1 比较生物膜和人工膜(双层磷脂)对多种物质的通透性，结果如图。
据此不能得出的推论是()A.生物膜上存在着协助H2O通过的物质B.生物膜对K＋、Na＋、Cl－的通透具有选择性C.离子以易化(协助)扩散方式通过人工膜D.分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率[[解析]]观察图像，除甘油、O2和CO2外，其余物质在生物膜上的通透性均比在人工膜上的通透性大，说明生物膜上存在协助运输某些物质的物质，A正确；由于K＋、Na＋、Cl－在生物膜上的通透性有差异，所以能够体现选择性，B正确；图像中没有信息证明离子在跨膜运输过程中是否消耗能量，因此不能判断离子的跨膜运输方式为协助扩散，C错误；图像中不同物质的分子大小不同，膜对其通透性也不同，说明分子大小影响其跨膜运输的速率，D正确。
[[答案]] C对点训练2 如图为研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题：(1)漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，漏斗内外起始液面一致。
渗透平衡时的液面差为Δh，此时S1和S2浓度大小关系为________。
(2)图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的________，两者在物质透过功能上的差异是________________________________________________________________。
(3)为进一步探究两种膜的特性，某兴趣小组做了以下实验。
实验材料：紫色洋葱。
实验器具：如图所示的渗透装置(不含溶液)，光学显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，刀片，吸水纸，擦镜纸，滴管，记号笔等。
人教版生物必修1第4章第1节 物质跨膜运输的实例
细胞壁的伸缩性小于原生质层
生活实例
做凉拌西红柿时，常常放一些糖，一会儿就可以 看到水份渗出。
对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。
泡在盐水中的萝卜条会软缩，泡在清水中的萝卜 条将更加硬挺。
科学探究步骤 植物细胞的吸水和失水
提出问题 （原生质层是一层半透膜吗？）
结果说明: 细胞膜相当于半透膜
解决问题
连续嗑带盐的瓜子，你的口腔 和唇的黏膜为什么有干涩的感 觉呢？
原因：细胞失水
三、植物细胞的吸水和失水
细胞膜 液泡膜 原生质层 细胞质
液泡
细胞核 细胞壁
提供信息
植物细胞壁是全透性的
成熟植物细胞具有中央大液泡，占整个细胞很大 比例，因此细胞内的液体环境主要指的是液泡里面 的细胞液 细胞膜、液泡膜都是半透膜
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…） 进行实验 （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）
设计方案：
将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中， 观察大小的变化；再浸润在清水中，观察其大小 的变化。
A移动 B移动
在渗透作用中，水分是从水分子相对 多 （多、少） 的一侧，向水分子相对 少（多、少）的一侧运输，顺
着相对含量梯度进行的
二、动物细胞的吸水和失水实验证明
外界溶液浓度 外界溶液浓度 外界溶液浓度
小于
大于
等于
细胞质浓度 细胞质浓度
细胞质浓度
结 果:
吸水膨胀
失水皱缩 保持原状态
结论： 动物细胞发生了渗透作用
变小
原生质层脱离 细胞壁
人教版高中生物必修一第四章
讨论
4.红细胞吸水或失水的多少取决与什么？
红细胞吸水或失水的多少主要取决于红细胞内 外浓度的差值。一般情况下，差值较大时吸水或失 水较多。
第二节
生物膜的流动 镶嵌模型
细
胞 脂质（磷脂最丰富） 大约占50%
膜
的
主 蛋白质
大约占40%
要
成
分 糖类
大约占2%—10%
材料一
①1859年，E.Oerton选用500多种化学物质对植物细胞
①具有半透膜（主要） ②半透膜两侧的溶液浓度不同
课题一 水分子的跨膜运输
问题：细胞是否会发生渗透作用呢？
（一）动物细胞的吸水和失水 分析右图，一段时间后红细
胞会发生什么变化？
放到清水中，细胞不断吸水膨 胀直至胀破。
红细胞置于清水中
疑问？红细胞是否也是发生渗透作用呢？
课题一 水分子的跨膜运输
【探究】红细胞是否具有发生渗透作用的条件 问题一 红细胞的 细胞膜 相当于半透膜，为 什么？
5.细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类 结合形成的糖蛋白，叫做糖被。 （糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）
想象空间
发挥空间 想象力，想象 一个近似球型 的细胞，其细 胞膜的磷脂双 分子层的三维 立体结构！
胆碱 磷酸 甘油
脂肪酸
不溶于脂质的物质
●
溶于脂质的物质
●
细胞膜
白细胞吞噬病毒的过程
主动运输
主动运输的意义：
保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动 选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细 胞有害的物质。
注意：
主动运输:能够体现对矿质离子选择性
对比
比较三种物质运输方式的异同：
2024-2025学年高一生物必修1(配人教版)教学课件第4章第1节被动运输
2.如图为U形渗透装置,起始时甲、乙两侧液面高度相同,只有水和单糖能 透过半透膜,经过一段时间达到渗透平衡,下列叙述正确的是( A )
A.乙侧液面先上升后下降 B.初始阶段水分子通过半透膜只能从甲侧向乙侧扩散 C.达到渗透平衡时两侧液面高度相同 D.达到渗透平衡后两侧溶液浓度相等
解析 乙侧为0.3 g/mL的葡萄糖溶液,浓度较高,液面先上升,又因为水和单 糖能透过半透膜,导致甲侧浓度更高,乙侧液面又下降,A项正确;整个实验 过程中,半透膜两侧的水分子始终双向移动,B项错误;达到渗透平衡时由于 甲侧蔗糖不能透过半透膜,甲侧浓度更大,液面高于乙侧,C项错误;达到渗 透平衡后,甲侧溶液浓度较高,D项错误。
(2)从溶液角度分析 ①在一定浓度的溶液(溶质不能透过膜)中只发生质壁分离现象,不能发生 自动复原现象,只有用清水或低渗溶液处理后,方可复原。 ②在一定浓度的溶液(溶质可透过膜)中发生质壁分离后可自动复原,如甘 油、尿素、乙二醇、KNO3溶液等。(注:甘油、尿素、乙二醇可自由进出 细胞膜,受膜两侧浓度差影响;KNO3中的K+和 NO3- 可被植物细胞选择性地 吸收。) ③在高浓度溶液中质壁分离现象明显,但溶液浓度过高时不能发生质壁分 离复原,因为溶液浓度过高,细胞会因过度失水而死亡。 ④盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞,不适于做质壁分离实验的溶液。
(×)
情境探究•提升
1.用半透膜封住长颈漏斗的口部,在长颈漏斗内注入蔗糖溶液,然后把漏斗 放到清水中,使内外液面相平,一段时间后会出现漏斗内液面上升的现象, 这就是渗透现象,结合下图分析渗透现象发生的条件和原理。
(1)漏斗管内的液面为什么会升高? 提示 单位体积的清水中水分子数大于蔗糖溶液中的水分子数,单位时间内 由清水进入蔗糖溶液的水分子数多于蔗糖溶液进入清水的水分子数。 (2)漏斗液面会不会一直升高,判断的理由是什么? 提示 不会一直升高。当蔗糖溶液中的水分子数增多到一定程度,半透膜两 侧的压力几乎相等时,水分子的运动达到动态平衡,漏斗内的液面便不再上 升。
生物-高一-人教版第4章第1节
总结：自由扩散和协助扩散都是 顺相对含量 梯度进行的跨膜 运输，不需要 消耗细胞内化学反应产生的能量。
影响跨膜运输的因素有哪些？
影响自由扩散的因素:细胞膜内外物质的 浓度差 。
影响协助扩散的因素:细胞膜内外物质的 浓度差 ,细 胞膜上转运蛋白的 种类 和数量。
自
扩 散
由速
设计方案：将植物细胞浸润在 较高浓度 的
蔗糖溶液中，观察其大小的变化；再将细胞浸润
在 清水 中，观察其大小的变化。
用显微镜观察；紫色洋葱和制作临时装片的器具。
因为原生质层伸缩性大于细胞壁，因此可 以观察到质壁分离及复原现象
探究•实践
1、滴清水 2、取材
3、平展
4、盖盖玻片
探究•实践
质量浓度 为0.3g/mL 的蔗糖溶液
扩 散 速 度
浓度差
新知识
4.1 被动运输
二.自由扩散和协助扩散
3.协助扩散/易化扩散
借助膜上的__转__运__蛋__白____进出细胞的物质扩散方式叫做协助扩散，
也叫易化扩散。
细
胞 相对含量高
外
细
载体蛋白
胞
膜
细 胞
相对含量低
内
新知识
4.1 被动运输
二.自由扩散和协助扩散
3.协助扩散/易化扩散
借助膜上的__转__运__蛋__白____进出细胞的物质扩散方式叫做协助扩散，
③单位体积内清水中的水分子数多于蔗糖溶 液中的水分子数，烧杯中的水扩散到漏斗中 的速度相对更快。
④水分子的总体运动方向为由清水指向蔗糖溶液，所以液面升高
问题探讨
1. 如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？
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？
人教生物必修1第4章第第3节物质跨膜运输的方式
渗透作用: 水分子(或其他溶剂分子)透过半透膜的扩散。
渗透作用中水扩散方向：低浓度溶液 → 高浓度溶液 （顺相对含量梯度）
渗透作用的条件: 1、具有半透膜 2、膜两侧的溶液具有浓度差
二、动物细胞的吸水和失水
外界溶液的浓度比细胞质浓度低 细胞吸水膨胀
外界溶液的浓度比细胞质浓度高 细胞失水皱缩
小结：
失水
吸水
动 物
条件
细胞壁
细细胞胞膜质浓度<外界溶液浓度 细胞质浓度>细外胞界质 溶液浓度
细 形态
皱缩
胞 变化 细胞核
膨胀(甚液至泡涨膜破)原质生层
细胞膜
植 物
条件
细胞液浓度<外界溶液浓度
细胞液
细胞液浓度>细外胞界核 溶液浓度
细
形态
细胞质
质壁分离
胞动物变细胞化模式图
成熟的质植物壁分离的复原
细胞模式图
2.不同作物对无机盐离子的吸收有差异吗？
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？
水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其他物 质的跨膜运输并不都是这样，这取决于细胞生命活 动的需要。 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？
细胞对物质的吸收是有选择的。这种选择性具 有普遍性。
(三)设计实验
1.选择紫色的洋葱鳞片叶作材料制 成临时装片，用显微镜进行观察。
2.观察正常状态下的细胞。
3.观察洋葱鳞片叶细胞失水时的细胞。
4.观察洋葱鳞片叶细胞吸水时的细胞。
(三)设计实验
(四)进行实验
1.选择紫色的洋葱 鳞片叶作材料制成 临时装片，用显微 镜进行观察。
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半透膜与选择透过性膜
高中生物课本“绿色植物水分代谢”这一节中，讲到渗透作用是水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。
典型的渗透装置必须具备两个条件：一是具有半透膜；二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。
而本节内容讲的是绿色植物细胞主要通过渗透作用从外界吸收水分，当水分进入细胞时，人必须通过细胞壁和原生质层，细胞壁是全透性的，原生质层由于细胞膜和液泡膜是选择透过性膜，因此可以看作一层选择透过性膜。
这里，学生往往造成概念错误，把选择透过性膜当作半透膜。
事实上，两者之间是有区别的。
渗透作用原先是一种物理和化学现象。
中国中学教学百科全书中对半透膜有具体解释。
化学中的半透膜是指：只允许某种混和物中的一些物质透过，而不容许另外一些物质透过的薄膜。
如膀胱膜、动植物细胞的细胞膜；物理中的半透膜是指：只允许某种混和物(溶液、混和气体)中的一些物质透过，而不允许另一些物质透过的薄膜。
例如动物的膀胱、动植物细胞膜；生物上的半透膜是指：只让溶剂分子透过而不让溶质分子透过的薄膜。
如膀胱膜等。
从上述概念中可以看出，半透膜是指只允许某些分子(或离子)透过而不让别的分子(或离子)透过的膜。
植物生理学中通过杜南氏平衡不消耗能量使某种离子在细胞内累积的现象是用半透膜理论来解释的。
由于植物细胞的质膜是一个半透膜，细胞内含有一些大分子带电化合物(如蛋白质)，这些蛋白质带负电而又不能向细胞外扩散，但它可与一些阳离子形成盐(如K+)，当这种细胞放于KCl溶液中，如果细胞内没有Cl-，则Cl-进入细胞内，同时K+也跟着进入细胞内以保持细胞内外一定的电位差，最后达平衡时细胞内的K+远远高于细胞外。
细胞膜选择透性是由于膜上具有一些吸收与运输物质的载体。
一般认为这种载体是蛋白质大分子，它有专门运送物质的功能，象酶一样，故称运输酶或称透过酶。
因不同植物细胞膜含有不同类型透过酶，同一细胞膜上对不同物质的透过酶性质不同，数量也不同，甚至对同一种盐类的阳离子与阴离子的透过酶也不同，因而表现了细胞膜的高度选择性。
细胞通过选择透性膜吸收物质时需要消耗能量，故称为主动吸收。
细胞死亡时膜便失去选择透性，成为全透性。
由此可见半透性膜与选择透性膜是两个明显不同的概念。