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课件网) 第4章 细胞的物质输入和输出 第1节 被动运输 生物学必修1 分子与细胞(人教版) 第1课时 水进出细胞的原理 导入一 细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞,抗体、激素等物质在细胞内合成后分泌到细胞外,细胞产生的废物也要排到细胞外。细胞通过细胞膜不停地与周围环境进行着物质交换,保证了生命活动的正常进行。 细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的。磷脂双分子层是膜的基本支架,其内部是磷脂分子的疏水端,水溶性分子或离子不能自由通过,因此具有屏障作用。蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中:有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层。这些蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用。物质是如何进出细胞的呢? 导入二 原尿中99%的水会被重吸收,最终仅有1%的原尿会成为尿液。那么,水是如何进出细胞的呢 环节一:水进出细胞的原理(思路一) 半透膜是一种具有多孔的薄膜。不同类型的半透膜的孔径不同。常见的半透膜有玻璃纸、羊皮纸、卵壳膜、鱼鳔、动物膀胱、肠衣以及其他一些可从生物体上剥离的薄膜类物质。 特点:只允许小于孔径的小分子透过,大分子物质不能透过。如玻璃纸允许水分子透过,而蔗糖分子不能透过。 水分子通过半透膜扩散实验 环节一:水进出细胞的原理(思路一) 讨论: 1.漏斗管内的液面为什么会升高? 从微观角度看,半透膜两侧的水分子都能够自由进出,但由于蔗糖溶液中水的相对含量比烧杯中水的相对含量低,因此单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子数多于由蔗糖溶液进入清水的水分子数,导致漏斗中水量增加,液面上升。从宏观角度看,水从相对含量高的一侧流向相对含量低的一侧。 水分子通过半透膜扩散实验 环节一:水进出细胞的原理(思路一) 讨论: 2.如果漏斗管足够长,管内的液面会无限升高吗?为什么? 不会,管中水柱产生的压力将加快漏斗中水分向外扩散的速度,最终达到平衡,此时半透膜两侧水分子进出速率相等,液面不再升高。 水分子通过半透膜扩散实验 环节一:水进出细胞的原理(思路一) 讨论: 3.当漏斗内液面不再上升(即渗透平衡)时,半透膜两侧的溶液浓度相同吗? 不相同。漏斗内溶液浓度仍然较高,由于漏斗管内液面升高形成的静水压会阻止水分子由低浓度一侧向高浓度一侧扩散,故半透膜两侧溶液浓度关系仍是漏斗内溶液浓度高于烧杯中清水的浓度。 水分子通过半透膜扩散实验 环节一:水进出细胞的原理(思路一) 讨论: 4.如果用一层纱布代替玻璃纸,还会出现原来的现象吗? 不会。纱布孔隙大,蔗糖分子和水分子都可自由通过,最终会导致纱布两侧浓度相等。 水分子通过半透膜扩散实验 环节一:水进出细胞的原理(思路一) 讨论: 5.如果烧杯中不是清水,而是同样浓度的蔗糖溶液,结果会怎样? 液面不会升高,膜两侧浓度相同,水分子进出平衡。 水分子通过半透膜扩散实验 渗透作用:水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。 渗透方向: 相对含量:相对含量高的一侧→相对含量低的一侧 溶液浓度(物质的量浓度):低浓度溶液→高浓度溶液 渗透压(指溶液中溶质微粒对水的吸引力):渗透压低→渗透压高 渗透作用发生条件:有半透膜;半透膜两侧有浓度差 环节一:水进出细胞的原理(思路一) 水分子(溶剂分子)通过半透膜的运动规律 1.水的运输方向:从水含量高的一侧向水含量低的一侧运输。 2.半透膜两侧的水分子进行双向运动,液面变化是由水分子双向运动的差异导致的。 3.当液面高度不再变化时,水分子仍进出半透膜,但进出达到平衡。 环节一:水进出细胞的原理(思路一) 学习任务: 将哺乳动物红细胞放入不同浓度的氯化钠溶液中,观察教材中 ... ...