必修1分子与细胞（2005年8月第1版）《第二节物质出入细胞的方式》PPT课件优质课下载

必修1分子与细胞（2005年8月第1版）《第二节物质出入细胞的方式》PPT课件优质课下载

这个装置由一个烧杯和一个长颈漏斗组成，烧杯中的溶液模拟细胞外的环境，长颈漏斗倒置后用一层半透膜封住，模拟细胞，其中的溶液模拟细胞中的液体环境。老师在漏斗中滴入几滴胭脂红染液以方便观察。

这里所用的半透膜是一种特殊的材料，上面有很小的孔隙，允许水分子通过，但是不允许蔗糖、胭脂红色素等较大的分子通过。

老师一共做了3组实验，每一组的烧杯和长颈漏斗中都装了不同的溶液。我们先来看A组。烧杯中是30%的蔗糖溶液，漏斗中是清水，加入胭脂红以指示液面位置。实验开始时，漏斗和烧杯中的液面都是相平的，一段时间之后，我们看到长颈漏斗的液面下降了（↑）。液面的变化说明了什么？（水分渗出漏斗了）那么，水分进出的方向与漏斗内外的溶液浓度之间有什么关系呢？（水分从溶液浓度低的一侧进入溶液浓度高的一侧）

我们再来看B组。烧杯中是清水，漏斗中是30%蔗糖溶液，加入胭脂红以指示液面位置。实验开始时，漏斗和烧杯中的液面都是相平的，一段时间之后，我们看到长颈漏斗的液面上升了（↑）。液面的变化说明了什么？（水分进入漏斗了）那么，水分进出的方向与漏斗内外的溶液浓度之间有什么关系呢？（水分从溶液浓度低的一侧进入溶液浓度高的一侧）

最后我们来看C组。烧杯中是30%的蔗糖溶液，漏斗中也是30%的蔗糖溶液，加入胭脂红以指示液面位置。实验开始时，漏斗和烧杯中的液面都是相平的，一段时间之后，我们看到长颈漏斗的液面没有变化（↑）。这又说明了什么？（水分进出漏斗的量相同，处于平衡状态）其实在A组中，我们看到水分渗透出漏斗，不是指水分只出不进，而是指水分渗透出半透膜的速率大于进半透膜的速率，同理，B组中液面上升是因为水分进漏斗的速率大于出漏斗的速率。

我们分析以上的渗透现象，可以发现水分总是从溶液浓度低的一侧向溶液浓度高的一侧渗透。为什么会有这样的规律呢？因为水分子具有从相对含量多的地方向相对含量少的地方扩散的规律，溶液浓度低的一侧，水分子的相对含量就多，就会向少的一侧扩散。这就是渗透的原理。我们来对应的分析一下。

请同学们把这一结论填写在学案上相应的位置。

现在我们来总结一下，渗透的条件有什么？（浓度差）。这个装置中，漏斗中的溶液和烧杯里的溶液用什么隔开的？半透膜的作用是什么？换成纱布能不能看到相应的现象？（不能，半透膜维持了膜两侧的浓度差）所以半透膜的存在也是渗透的必要条件。

【板书】

1、渗透的方向： 溶液浓度低→高

水分子相对含量多→少

2、渗透的条件：①半透膜 ②膜两侧有浓度差

现在我们就利用这个原理来验证之前关于红细胞的问题。请同学们分析这三种情形中，水分进出细胞的情况及原因。（学生回答）所以我们把0.9%NaCl溶液称为生理盐水，在此环境下血细胞才能维持正常的形态，完成相应的生理功能。

我们把动物细胞与渗透装置做一个类比，简单小结一下：动物细胞的什么结构相当于一层半透膜？（细胞膜）膜两侧的液体环境分别是什么？（细胞质和外界溶液）所以，当细胞质和外界溶液有浓度差时，细胞就发生渗透失水或吸水。

【板书】

动物细胞 细胞膜 细胞质/外界溶液

请同学把这部分的结论填写在学案上相应的位置。

请一位同学说一下答案。

我们已经用渗透原理验证了水分进出动物细胞的情况，那么对于植物细胞来说，是否相同呢？原理应该是相同的，但由于植物细胞与动物细胞在结构上有所不同，所以我们观察到的现象可能有所差异。我们来回顾一下植物细胞不同于动物细胞的结构特点（有细胞壁；有液泡）。成熟的植物细胞由于中央大液泡占据了细胞的大部分空间，将细胞质挤成一薄层，所以细胞内的液体环境主要是指液泡里面的细胞液。因此我们讨论水分进出细胞，实际上指的是细胞液中的水分进出细胞。那么，水分进出时需要经过哪些结构呢？（细胞膜、液泡膜、两层膜之间的细胞质）我们把这三个部分称为原生质层。

下面我们就通过显微观察，来验证植物细胞渗透失水或吸水是否符合渗透原理。老师这次选用的材料是紫色洋葱，因为它外表皮的大液泡里有花青素，是紫色的，非常便于观察。用刀片在洋葱外表皮划一个小方格，然后就可以用镊子剥下来一层薄薄的表皮细胞，放在载玻片上不同浓度的蔗糖溶液里，盖上盖玻片，就可以在显微镜下观察啦。

同时，类似于渗透装置，老师也设置了A、B、C三个组：A组为30%蔗糖溶液；B组为清水；C组咱们先留一个悬念，是浓度为x的蔗糖溶液。

这就是老师在显微镜下看到的洋葱外表皮细胞初始状态的图像。请同学观察照片：图中①和②分别是什么结构？（①整个紫色区域就是液泡中的细胞液；②是细胞壁）原生质层在哪儿？（原生质层就是紫色区域与细胞壁间薄薄的一层。）

首先我们来验证细胞在高浓度环境中失水的假设。老师把A组洋葱外表皮细胞放在30%的蔗糖溶液中，并把显微镜下观察到的变化拍成了视频，请大家一起来观看。

这是前面的一小段，在这以后它的变化就比较缓慢了，5分钟以后，细胞的状态是这样的。请同学回顾刚才的视频中，描述一下你看到的现象：（紫色区域/液泡变小）说明发生什么？（细胞失水）整个细胞变小了吗？（没有，细胞壁还在原来的位置）原生质层又在哪儿？（紧贴着紫色区域的薄薄一层，因为液泡体积变小了，原生质层作为液泡的边界有一定的伸缩性，就跟着缩小了）为什么原生质层和细胞壁分离了？（原生质层伸缩性大，细胞壁伸缩性小，此现象称为质壁分离）①和②分离以后中间的区域③是什么溶液环境？（蔗糖溶液，因为细胞壁是全透性的，像纱布一样，外界溶液中的物质可以自由通过）

通过这个实验，我们验证了植物细胞在高浓度溶液中发生的渗透失水现象。