第1節被動運輸第4章細胞的物質輸入和輸出第2課時探究植物細胞的吸水和失水的實驗操作及自由擴散和協助擴散學習

·目標01進行關于植物細胞吸水和失水的實驗操作，分析植物細胞的吸水和失水；02建構被動運輸的概念，比較自由擴散和協助擴散的異同點。學科·素養01能夠運用物質跨膜運輸的知識，解釋生活中常見的生物學現象，分析和解決諸如蔬菜腌制、合理施肥等實踐問題。02基于探究水進出植物細胞的原理這一實驗，體驗科學探究的一般過程，提高動手操作能力和設計實驗的能力，并能運用到其他類似的科學探究活動中。1、何為滲透作用？2、動物細胞吸水與失水的原理是什么？3、植物細胞吸水與失水的原理是什么？復習

·導入實驗導航細胞液呈紫色，易于觀察三次觀察到的現象：觀察次數觀察現象中央液泡原生質層位置細胞大小第一次有一個紫色的中央液泡緊貼細胞壁第二次_________(紫色

)________________第三次_________(紫色_____)_______________逐漸變小與細胞壁逐漸分離逐漸變大逐漸貼近細胞壁變淺變深實驗結論：水分子進出植物細胞是通過滲透作用。原生質層相當于一層半透膜。基本不變基本不變（表示剛開始發生質壁分離）（表示已明顯發生質壁分離）植物細胞的吸水和失水——成熟植物細胞的結構1.外界溶液濃度大于細胞液濃度時，細胞失水，發生質壁分離現象，2.外界溶液濃度小于細胞液濃度時，細胞吸水，發生質壁分離復原現象。質壁分離質壁分離復原

間隙（充滿外界溶液）液泡原理現象三、活細胞二、有中央液泡一、有細胞壁植物細胞顏色為深色更易于觀察原生質層相當于半透膜010302活的成熟植物細胞要觀察細胞發生質壁分離和復原，對材料有哪些要求？質壁分離現象明顯，但是不能復原，因為溶液濃度過高，細胞失水過度而死亡。思考?討論1若使用濃度過高的蔗糖溶液做實驗，會出現什么樣的結果？質壁分離自動復原，因為乙二醇可以進入細胞，使細胞液濃度增大，細胞吸水。所以質壁分離后又自動復原。甘油、尿素、KNO3溶液等。2若使用質量濃度為2mol/L的乙二醇溶液，又會出現什么樣的結果？【思考分析】燒苗腌漬黃瓜細胞失水細胞失水1你知道這里的“質”和“壁”分別指的是什么？3質壁分離及復原的過程中，細胞液濃度和吸水能力的變化趨勢？2植物細胞能發生質壁分離的內因和外因是什么？質指原生質層，壁指細胞壁質壁分離——細胞液濃度變大，吸水能力增強復原——細胞液濃度變小，吸水能力減弱外因：外界溶液濃度大于細胞液濃度內因：原生質層相當于半透膜，原生質層比細胞壁的伸縮性大。小結像水分子這樣，物質以擴散方式進出細胞，不需要消耗細胞內化學反應所釋放的能量，這種物質跨膜運輸方式稱為被動運輸。被動運輸又分為自由擴散和協助擴散兩類。載體蛋白通道蛋白自由擴散協助擴散協助擴散細胞膜自由擴散順濃度梯度運輸；不需要轉運蛋白的協助；不需要消耗細胞內化學反應產生的能量。①氣體分子，如氧和二氧化碳；②小分子有機物，如乙醇、甘油、苯等脂溶性小分子。物質通過簡單的擴散作用進出細胞的方式，叫作自由擴散，也叫簡單擴散。細胞外細胞內概念：特點：舉例：協助擴散離子和一些小分子有機物如葡萄糖、氨基酸等可以通過協助擴散方式進出細胞。借助膜上的轉運蛋白進出細胞的物質擴散方式，叫作協助擴散，也叫易化擴散。轉運蛋白可以分為載體蛋白和通道蛋白兩種類型。載體蛋白通道蛋白自由擴散協助擴散協助擴散概念：特點：舉例：順濃度梯度運輸；需要轉運蛋白參與；不需要消耗細胞內化學反應產生的能量。載體蛋白細胞膜通過載體蛋白的協助擴散通過通道蛋白的協助擴散細胞膜通道蛋白與轉運蛋白的比較載體蛋白通道蛋白轉運特點只容許與自身結合部位相適應的分子或離子通過只容許與自身通道的直徑和形狀相適配，大小和電荷相適宜的分子或離子通過自身構象改變不改變是否與轉運的分子結合結合不結合是否有特異性具有具有實例葡萄糖進入紅細胞鈉離子進入神經細胞思考與討論不需要。因為二者都是順濃度梯度進行的。自由擴散和協助擴散需要消耗細胞化學反應產生的能量嗎？為什么？自由擴散與協助擴散有什么異同？相同：順濃度梯度，不消耗細胞內化學反應產生的能量。不同：協助擴散需要轉運蛋白，自由擴散不需要。為什么自由擴散和協助擴散被稱為被動運輸？因為不需要細胞內化學反應產生的能量。自由擴散和協助擴散運輸速率的影響因素運輸速率濃度差自由擴散運輸速率濃度差協助擴散受到轉運蛋白數量的限制協助擴散

自由擴散

探究植物細胞吸水與失水實驗

一是要有半透膜；二是膜兩側存在濃度差。概念、特點、例子概念、特點、例子010302課堂·總結1、

某同學設計了如下圖所示的滲透作用實驗裝置，實驗開始時長頸漏斗內外液面平齊，記作零界面。實驗開始后，長頸漏斗內部液面的變化趨勢為（）ABCDA課堂·練習2、a、b、c是三個相鄰的細胞，已知a細胞液濃度>b細胞液濃度>c細胞液濃度,如圖所示，能正確表示水分在三者之間關系的是（）CacbacbacbacbABCD課堂·練習3、下列各項不可以通過質壁分離實驗加以證明的是（）A.成熟植物細胞的死活

B.原生質層比細胞壁伸縮性大

C.成熟的植物細胞能進行滲透吸水

D.細胞液濃度大小的測定C課堂·練習4、假如將甲乙兩個植物細胞分別放入蔗糖溶液和甘油溶液中，兩種溶液的濃度均比細胞液的濃度高，在顯微鏡下連續觀察，可以預測甲乙兩細胞的變化是