【公開課】被動運輸生物人教版（2019）必修1

第一節(jié)被動運輸?shù)谒恼录?xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出1.漏斗管內(nèi)液面為什么會升高？2．如果用一層紗布替代玻璃紙，漏斗管內(nèi)液面還會升高嗎？單位時間內(nèi)水分子數(shù)：滲入玻璃紙＞滲出玻璃紙不會,因為紗布的孔隙很大,蔗糖分子也可以自由透過。3．如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會怎樣？半透膜兩側(cè)溶液的濃度相等時，單位時間內(nèi)水分子數(shù)：滲入＝滲出，故液面不會升高。滲透平衡液面高度不發(fā)生變化，水分子雙向運動速率相等，即動態(tài)平衡。溶液S1溶液S2平衡前：S2S1S表示溶液濃度滲透過程：S2

S1平衡后：S2

S1平衡后S1與S2的濃度差產(chǎn)生的吸水力與高度差的重力相等，S1與S2的濃度差越大，高度差就越大。>>≠濃度相等4.如果長頸漏斗內(nèi)是清水，燒杯內(nèi)是蔗糖溶液，漏斗管內(nèi)的液面會如何變化？

液面下降5.在該實驗中，漏斗內(nèi)的液面會不斷升高嗎？

一、水分進出細(xì)胞的原理不會，因為漏斗內(nèi)的液面不斷升高，與清水側(cè)會產(chǎn)生一個壓力，并隨液面不斷升高而不斷增大，逐漸與因為密度差而滲透到漏斗的水分子的量保持平衡。溶液S2溶液S1U型管左側(cè)（盛放一種溶液）U型管右側(cè)（盛放另一種溶液）半透膜（將兩種溶液分開）滲透裝置1.滲透作用一、水分進出細(xì)胞的原理滲透作用

水分子或其他溶劑分子經(jīng)過半透膜的擴散現(xiàn)象條件：

膜的兩側(cè)溶液具有濃度差半透膜(可以是具有生物性的選擇透過性膜,如細(xì)胞膜;也可以是物理性的過濾膜,如玻璃紙)水分子流動方向低濃度溶液高濃度溶液(水分子相對含量多）（水分子相對含量少）【例1】如圖，在U形管中部c處裝有半透膜，在a側(cè)加入紅色的細(xì)胞色素(相對分子質(zhì)量為13000的蛋白質(zhì))的水溶液，b側(cè)加入清水，并使a、b兩側(cè)液面高度一致。經(jīng)過一段時間后，實驗結(jié)果將是()

A．a(chǎn)、b兩液面高度一致，b側(cè)為無色

B．a(chǎn)、b兩液面高度一致，b側(cè)為紅色

C．a(chǎn)液面低于b液面，b側(cè)為紅色

D．a(chǎn)液面高于b液面，b側(cè)為無色

D系統(tǒng)集成P44典例1B變式訓(xùn)練1D（一）動物細(xì)胞的吸水與失水二、細(xì)胞的吸水和失水（原理：滲透作用）1、

動物細(xì)胞的吸水和失水外界溶液濃度<細(xì)胞質(zhì)濃度時,細(xì)胞吸水膨脹外界溶液濃度>細(xì)胞質(zhì)濃度時,細(xì)胞失水皺縮外界溶液濃度=細(xì)胞質(zhì)濃度時,水分進出細(xì)胞處于動態(tài)平衡細(xì)胞吸水膨脹

保持原狀態(tài)細(xì)胞失水皺縮（二）植物細(xì)胞的吸水與失水（二）植物細(xì)胞的吸水與失水探究實驗：植物細(xì)胞的吸水和失水提出問題作出假設(shè)設(shè)計實驗進行實驗分析結(jié)果表達(dá)與交流（原生質(zhì)層是一層半透膜嗎？）（原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜）設(shè)計方案（按預(yù)定方案進行實驗）（分析實驗結(jié)果，得出結(jié)論：……）（總結(jié)，寫實驗報告并適當(dāng)交流）預(yù)期結(jié)果將植物細(xì)胞浸潤在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察其大小的變化；再將細(xì)胞浸潤在清水中，觀察其大小的變化。在蔗糖溶液中植物細(xì)胞的中央液泡會變小，細(xì)胞皺縮；在清水中植物細(xì)胞的中央液泡會變大，細(xì)胞膨脹。植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原0.3g/ml的蔗糖溶液處理清水處理植物細(xì)胞在高濃度溶液中失水植物細(xì)胞在低濃度溶液中吸水質(zhì)壁分離:植物細(xì)胞因為失水收縮，原生質(zhì)層與細(xì)胞壁發(fā)生分離的現(xiàn)象。質(zhì)壁分離的復(fù)原：發(fā)生質(zhì)壁分離的植物細(xì)胞因吸水膨脹，恢復(fù)成原來的狀態(tài)。實驗現(xiàn)象：（微觀）

蔗糖溶液變小、顏色變深逐漸恢復(fù)原來大小顏色變淺清水原生質(zhì)層恢復(fù)原來位置細(xì)胞大小中央液泡原生質(zhì)層的位置原生質(zhì)層脫離細(xì)胞壁基本不變基本不變植物發(fā)生質(zhì)壁分離的條件:（1）外界溶液濃度細(xì)胞液濃度(外因)（2）原生質(zhì)層具有選擇性；（3）細(xì)胞壁與原生質(zhì)層的收縮能力不同。(內(nèi)因)（1）選材：必須是活細(xì)胞要用含有中央大液泡的植物細(xì)胞細(xì)胞最好要有顏色，易于觀察（2）觀察時間不宜過長，外界濃度不宜過高（3）同種植物在不同的溶液中現(xiàn)象可能不同選用質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液作外界溶液，若改為0.5g/mL的蔗糖溶液，細(xì)胞很快就會死亡。注意事項：動植物細(xì)胞的失水與吸水1．將人類的紅血球置于不同濃度蔗糖液中，浸泡半小時之后的結(jié)果如圖4－3。依照血球外形的變化判斷蔗糖液的濃度，由高到低排列，正確的是（）。

A．甲＞乙＞丙＞丁

B．?。炯祝疽遥颈?/p>

C．丙＞丁＞甲＞乙

D．丙＞乙＞?。炯譊

2．將新鮮的苔蘚植物葉片，放入其中加有少量紅墨水的質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液中，在顯微鏡下觀察，你會看到苔蘚細(xì)胞的狀態(tài)如圖4－2所示。此時，部位①和②的顏色分別是（）。A．①無色、②綠色B．①紅色、②綠色C．①紅色、②無色D．①紅色、②紅色B3、a、b、c是三個相鄰的細(xì)胞，已知a細(xì)胞液濃度>b細(xì)胞液濃度>c細(xì)胞液濃度,如圖所示，能正確表示水分在三者之間關(guān)系的是（）CacbacbacbacbABCD系統(tǒng)集成P45典例2D變式訓(xùn)練2A擴散現(xiàn)象：

物質(zhì)從相對高濃度區(qū)域移動到低濃度區(qū)域的過程，稱為擴散被動運輸：物質(zhì)以擴散方式進出細(xì)胞，不需要消耗能量，這種跨膜運輸?shù)姆绞剿?、O2、CO2、甘油、乙醇、苯等膜外膜內(nèi)重播總結(jié)自由擴散動畫模擬物質(zhì)通過簡單的擴散作用進出細(xì)胞的方式特征：1、順濃度梯度運輸2、不需要載體蛋白協(xié)助3、不需要消耗細(xì)胞能量自由擴散自由擴散物質(zhì)主要有三類：①氣體分子，如O2、CO2、NO2等②脂溶性小分子，如甘油、脂肪酸、乙醇，苯等2、協(xié)助擴散：進出細(xì)胞的物質(zhì)借助轉(zhuǎn)運蛋白的擴散，叫做協(xié)助擴散。一些較大的分子如葡萄糖等，不能自由通過細(xì)胞膜，鑲嵌在膜上的一些特殊的蛋白質(zhì)，能夠協(xié)助葡萄糖等一些物質(zhì)進行跨膜運輸。這類蛋白質(zhì)稱作轉(zhuǎn)運蛋白。轉(zhuǎn)運蛋白：分類載體蛋白通道蛋白特點舉例與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過自身構(gòu)象改變具有特異性與自身通道的直徑和形狀相適應(yīng)的分子或離子通過物質(zhì)不需要與通道蛋白結(jié)合具有特異性轉(zhuǎn)運蛋白水通道、鉀離子通道蛋白、鈉離子通道蛋白葡萄糖進入紅細(xì)胞的載體蛋白特征：1、順濃度梯度運輸2、需要載體參與3、不需要消耗能量協(xié)助擴散如：葡萄糖進入紅細(xì)胞載體數(shù)量限制載體介導(dǎo)的協(xié)助擴散曲線總結(jié)：被動運輸(自由擴散+協(xié)助擴散）1.順濃度梯度運輸，2.不消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)物質(zhì)所釋放的能量自由擴散與協(xié)助擴散有什么異同？相同：不同：都是順濃度的梯度跨膜運輸，不需要消耗能量自由擴散不需要載體蛋白的參與；協(xié)助擴散需要載體蛋白的參與。物質(zhì)運輸?shù)膭恿Χ际菨舛炔钕到y(tǒng)集成P48典例2C典例3C專題：質(zhì)壁分離及其復(fù)原的應(yīng)用判斷細(xì)胞死活確定某一細(xì)胞的細(xì)胞液濃度的范圍比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度的大小比較不同溶液的濃度大小判斷溶液的種類待測細(xì)胞+蔗糖溶液不發(fā)生質(zhì)壁分離→活細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離→死細(xì)胞鏡檢判斷細(xì)胞死活染色排除法也可以判斷細(xì)胞死活，如：用臺盼藍(lán)染液染色后觀察，沒有染上顏色的細(xì)胞為活細(xì)胞，染上顏色的細(xì)胞為死細(xì)胞。待測植物細(xì)胞＋一系列濃度梯度的蔗糖溶液細(xì)胞液濃度=未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛剛發(fā)生質(zhì)壁分離的蔗糖溶液的濃度之間?；蛞?0%的細(xì)胞剛剛發(fā)生質(zhì)壁分離的外界溶液的濃度為細(xì)胞的等滲濃度鏡檢②確定某一細(xì)胞的細(xì)胞液濃度的范圍不同植物細(xì)胞+同一濃度的蔗糖溶液鏡檢比較剛剛發(fā)生質(zhì)壁分離的時間或比較發(fā)生質(zhì)壁分離的程度。剛剛發(fā)生質(zhì)壁分離的時間越短，細(xì)胞液濃度越低質(zhì)壁分離的程度越大，細(xì)胞液濃度越低。③比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度的大小同一植物的成熟細(xì)胞十未知濃度的溶液鏡檢比較剛剛發(fā)生質(zhì)壁分離的時間或比較發(fā)生質(zhì)壁分離的程度。剛剛發(fā)生質(zhì)壁分離的時間越短，溶液濃度越高，質(zhì)壁分離的程度越大，溶液濃度越高。④比較不同溶液的濃度大?、菖袛嗳芤旱姆N類下圖表示以洋蔥表皮為材料及清水、0.3g/mL蔗糖溶液、0.5g/mL蔗糖溶液、0.3g/mL尿素溶液進行相關(guān)實驗（時間1表示開始用四種溶液分別處理洋蔥表皮；時間2表示開始用清水處理洋蔥表皮），測得該細(xì)胞原生質(zhì)體體積變化，圖中代表尿素溶液處理結(jié)果的是（）A.aB.bC.cD.dB植物細(xì)胞吸水與失水的實例a.將萎蔫的菜葉浸泡在清水中，不久，菜葉就會變得硬挺；b.將白菜剁碎做餡時，常常放一些鹽，過一會兒就可見到有水分滲出。（糖拌西紅柿也是如此）c.對農(nóng)作物施肥過多，會造成“燒苗”現(xiàn)象。⑥影響滲透的因素a.濃度差葡萄糖和蔗糖分子不能通過半透膜如圖：一段時間后，U型管液面如何變化？一段時間濃度差是指：溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度，即單位體積中溶質(zhì)分子的微粒數(shù)，微粒數(shù)多的溶液吸水力強。只比較單位體積內(nèi)的微粒數(shù)，與微粒的大小與種類無關(guān)。左側(cè)液面下降右側(cè)液面上升取某植物的成熟葉片，用打孔器獲取葉圓片，等分成兩份，分別放入濃度（單位為g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙兩個實驗組（甲糖的相對分子質(zhì)量約為乙糖的2倍）。水分交換達(dá)到平衡時，檢測甲、乙兩組的溶液濃度，發(fā)現(xiàn)甲組中甲糖溶液濃度升高。在此期間葉細(xì)胞和溶液之間沒有溶質(zhì)交換。據(jù)此判斷下列說法錯誤的是A.甲組葉細(xì)胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液濃度升高B.若測得乙糖溶液濃度不變，則乙組葉細(xì)胞的凈吸水量為零C.若測得乙糖溶液濃度降低，則乙組葉肉細(xì)胞可能發(fā)生了質(zhì)壁分離D.若測得乙糖溶液濃度升高，則葉細(xì)胞的凈吸水量乙組大于甲組Db.溶質(zhì)分子能否通過半透膜葡萄糖分子可通過半透膜而蔗糖分子不能通過半透膜。如圖，一段時間后，U型管液面如何變化？右側(cè)液面先上升后下降，最終左側(cè)液面高于右側(cè)液面。大部分水分子大部分水分子和葡萄糖分子如右圖實驗裝置，玻璃槽中是蒸餾水，半透膜允許單糖透過。倒置的長頸漏斗中先裝入蔗糖溶液，一定時間后再加入蔗糖酶。最可能的實驗現(xiàn)象是（）A.漏斗中液面開始時先上升，加酶后再上升后又下降B.在玻璃槽中會測到蔗糖和蔗糖酶C.漏斗中液面開始時先下降，加酶后一直上升D.在玻璃槽中會測到葡萄糖、果糖和蔗糖酶Ac.溶液體積如圖，一段時間后，兩個漏斗液面高度如何？溶液體積大，吸收水多，液面高度大。d.半透膜的面積如圖，一段時間后，兩個漏斗液面高度如何？A、B兩個漏斗中液體體積和濃度相同，所以最終液面高度相同，但是A漏斗的半透膜面積大，吸水快。如圖A所示的甲、乙、丙三個滲透裝置中，三個漏斗頸的內(nèi)徑相等，漏斗內(nèi)盛有濃度相同的蔗糖溶液，且漏斗內(nèi)液面