4.1被動運輸 課件高一上學(xué)期生物人教版必修1

被動運輸掌控著道道閘門，驅(qū)動著各式舟車輸入輸出中忙碌，被動主動間選擇生物大分子鑄就，神奇的生命之膜01問題探討擴散作用：是指物質(zhì)分子從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域轉(zhuǎn)移直到均勻分布的現(xiàn)象。擴散作用01問題探討半透膜：一類小分子物質(zhì)可以通過,而大分子物質(zhì)不能通過的多孔性薄膜。物質(zhì)能否通過半透膜與半透膜的孔徑大小有關(guān)滲透作用01問題探討滲透作用第一問

從燒杯內(nèi)進入漏斗內(nèi)的水分子多于從漏斗內(nèi)進入燒杯的水分子數(shù)。不會一直升高。高于水面的液柱會產(chǎn)生壓力，加快漏斗中水分子向外擴散的速度，最終達到平衡，液面將不再上升01問題探討滲透作用第二問不會。因為紗布不是半透膜，孔隙很大，可溶于水的物質(zhì)都能夠自由通過，包括水分子和蔗糖分子都能通過。第三問單位時間透過玻璃紙進出水分子量相同，故漏斗管液面不變02合作學(xué)習(xí)滲透作用1.概念：水分子（或其它溶劑分子）通過半透膜的擴散3.水的運輸方向:半透膜水（溶劑）水分子是順相對含量梯度跨膜運輸2.發(fā)生的條件：半透膜半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。01問題探討滲透作用5.如果燒杯中的是蔗糖溶液，漏斗管內(nèi)是清水，結(jié)果會怎樣？漏斗管內(nèi)的液面會下降燒杯內(nèi)蔗糖濃度>漏斗管內(nèi)蔗糖濃度：燒杯內(nèi)蔗糖濃度<漏斗管內(nèi)蔗糖濃度：燒杯內(nèi)蔗糖濃度=漏斗管內(nèi)蔗糖濃度：6.如果燒杯和漏斗管內(nèi)都是蔗糖溶液，結(jié)果會怎樣？漏斗管液面下降漏斗管液面上升漏斗管液面不變4.如果漏斗管內(nèi)的液面不再升高，半透膜兩側(cè)溶液的濃度大小一樣嗎？為什么？不會,漏斗內(nèi)溶液濃度仍然高；因漏斗中水柱的壓力，在半透膜兩側(cè)仍然存在濃度差。01問題探討滲透作用1.如右圖所示，在U形管中部C處裝有半透膜，在a側(cè)加入細胞色素(一種蛋白質(zhì))分子的水溶液(紅色)，b側(cè)加入蒸餾水，并使a、b兩側(cè)液面高度一致，經(jīng)一段時間后，實驗結(jié)果將是()。A.ab側(cè)液面一致，b側(cè)無色B.ab側(cè)液面一致，b側(cè)紅色C.a側(cè)液面低于b側(cè)，b側(cè)紅色D.a側(cè)液面高于b側(cè)，b側(cè)無色D01問題探討滲透作用2.U型管中裝有兩種不同的溶液R和S(R溶為質(zhì)量濃度為10%的蔗糖溶液,S溶液為量濃度為10%的葡萄糖溶液,兩者均不能透過半透膜),兩溶液被一半透性膜隔開,如下圖所示,當(dāng)U形管內(nèi)達到平衡時,液面與濃度的關(guān)系應(yīng)是()A.右側(cè)較高,且平衡時兩溶液濃度相等

B.兩側(cè)高度相等,濃度相等

C.右側(cè)較高,且平衡時右側(cè)濃度較高

D.左側(cè)較高,且平衡時左側(cè)濃度較高C01問題探討滲透作用3.下圖表示滲透作用裝置,一段時間后液面上升的高度為h,其中半透膜為膀胱膜,裝置中溶液A、a起始濃度分別用MA、Ma表示;如果A、a均為蔗糖溶液,且開始時Ma>MA,則達到平衡后MA與Ma的關(guān)系是(

)A.MA>Ma

B.MA<MaC.MA=Ma D.不確定B1.(2022·山東省臨沂第一中學(xué)期中)某科研小組設(shè)計如圖所示的滲透裝置，其中半透膜不能透過蔗糖，漏斗內(nèi)溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)為兩種不同濃度的蔗糖溶液，液面不動(滲透平衡)時液面差為Δh。下列說法正確的是A.滲透平衡后S1和S2濃度的大小關(guān)系為S1＝S2B.滲透平衡后無水分子通過半透膜C.漏斗中溶液液面上升速率逐漸加快D.向漏斗內(nèi)加適量清水Δh將變小√02合作學(xué)習(xí)水進出細胞的原理清水10%NaCl溶液0.9%NaCl溶液①外界溶液溶質(zhì)的濃度<細胞質(zhì)濃度，細胞吸水膨脹現(xiàn)象:②外界溶液溶質(zhì)的濃度>細胞質(zhì)濃度，細胞失水皺縮③外界溶液溶質(zhì)的濃度=細胞質(zhì)濃度，細胞形態(tài)不變02合作學(xué)習(xí)水進出細胞的原理1.紅細胞的細胞膜是不是相當(dāng)于“問題探討”中所說的半透膜？是。細胞膜是選擇透過性膜，選擇透過性膜相當(dāng)于半透膜，但半透膜不是選擇透過性膜。2.當(dāng)外界溶液的濃度低時，紅細胞一定會由于吸水而漲破嗎？不一定，濃度差很大時會漲破，濃度差較小時不會漲破。3.臨床上輸液為什么要用生理鹽水？防止血細胞失水或吸水，細胞形態(tài)改變影響細胞的功能。4.將食物用食鹽腌制為什么可以達到防止食物腐爛變質(zhì)的目的？在高濃度的溶液中，細菌等微生物會過度失水而死亡。02合作學(xué)習(xí)水進出細胞的原理植物細胞是通過滲透作用吸水和失水嗎？細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì)稱為原生質(zhì)層。原生質(zhì)層成熟的植物細胞由于中央液泡占據(jù)了細胞的大部分空間，將細胞質(zhì)擠成一薄層，所以細胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是液泡里面的細胞液。細胞液

水分進出植物細胞是通過滲透作用嗎？植物細胞在什么情況下吸水和失水？原生質(zhì)層是否相當(dāng)于一層半透膜？水分子可以自由地通過細胞壁水進出植物細胞主要是指水經(jīng)過原生質(zhì)層如果假設(shè)正確當(dāng)外界溶液的濃度高于細胞液的濃度時，細胞就會失水皺縮當(dāng)外界溶液的濃度低于細胞液的濃度時，細胞就會吸水膨脹02合作學(xué)習(xí)水進出細胞的原理探究植物細胞的吸水和失水已知條件設(shè)計實驗思路提出問題水分進出細胞是通過滲透作用，原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜作出假設(shè)實驗預(yù)測：細胞通過滲透作用吸水或失水，液泡的大小、顏色會變化；原生質(zhì)層與細胞壁會分離或復(fù)原。02合作學(xué)習(xí)水進出細胞的原理1.植物細胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。2.植物細胞也是通過滲透作用吸水和失水的?！鶎嶒灲Y(jié)論細胞液濃度<外界溶液濃度，細胞失水，逐漸發(fā)生質(zhì)壁分離細胞液濃度＞外界溶液濃度，細胞吸水，植物細胞逐漸發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原02合作學(xué)習(xí)水進出細胞的原理提出問題作出假設(shè)設(shè)計實驗進行實驗分析結(jié)果表達與交流水分進出植物細胞是通過滲透作用嗎？原生質(zhì)層是一層半透膜嗎？水分進出植物細胞是通過滲透作用。原生質(zhì)層是一層半透膜?？茖W(xué)探究步驟設(shè)計思路、預(yù)期結(jié)果按預(yù)定方案進行實驗分析實驗結(jié)果，得出結(jié)論總結(jié)，并適當(dāng)交流材料用具方法步驟02合作學(xué)習(xí)水進出細胞的原理①細胞是活的（死細胞的細胞膜具有全透性），具有細胞壁②細胞有中央大液泡（成熟植物細胞）③細胞外溶液的濃度高于細胞液濃度（細胞失水）細胞發(fā)生質(zhì)壁分離后，細胞壁與細胞膜之間的空隙充滿的是外界溶液。發(fā)生質(zhì)壁分離的條件02合作學(xué)習(xí)水進出細胞的原理發(fā)生質(zhì)壁分離的原因外因：原生質(zhì)層具有選擇透過性細胞壁伸縮性小于原生質(zhì)層伸縮性外界溶液濃度大于細胞液濃度內(nèi)因：宏觀上：植物由堅挺→萎蔫微觀上：質(zhì)壁分離表現(xiàn)液泡：細胞液顏色：原生質(zhì)層與細胞壁分離大→小淺→深在質(zhì)壁分離過程中，由于細胞失水，細胞液濃度升高，細胞吸水的能力增強。02合作學(xué)習(xí)水進出細胞的原理①細胞是活的（死細胞的細胞膜具有全透性），具有細胞壁②細胞有中央大液泡（成熟植物細胞）③細胞外溶液的濃度低于細胞液濃度（細胞吸水）發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原的條件02合作學(xué)習(xí)水進出細胞的原理發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原的原因外因：原生質(zhì)層具有選擇透過性（細胞仍然存活）細胞壁伸縮性小于原生質(zhì)層伸縮性外界溶液濃度小于細胞液濃度內(nèi)因：宏觀上：植物由萎蔫→堅挺微觀上：質(zhì)壁分離表現(xiàn)液泡：細胞液顏色：原生質(zhì)層與細胞壁逐漸貼合小→大深→淺在質(zhì)壁分離復(fù)原過程中，由于細胞吸水，細胞液濃度降低，細胞吸水的能力減弱。A.甲、乙兩溶液的溶質(zhì)相同，只是濃度不同B.a點之前，乙溶液中的溶質(zhì)已經(jīng)進入細胞C.在0～4min內(nèi)兩條曲線有差異，說明甲溶液濃度低于乙溶液D.處理到10min時，兩溶液中的細胞液濃度都等于外界溶液濃度例1.將相同的兩個植物細胞分別放置在甲、乙兩種溶液中，對細胞失水量進行統(tǒng)計后繪制出如右曲線。下列敘述正確的是√02合作學(xué)習(xí)水進出細胞的原理①細胞是活的（死細胞的細胞膜具有全透性），具有細胞壁②細胞有中央大液泡（成熟植物細胞）③初始細胞外溶液的濃度高于細胞液濃度（細胞失水）發(fā)生質(zhì)壁分離自動復(fù)原的條件④外界溶液溶質(zhì)能被細胞吸收，且大于細胞吸水速率02合作學(xué)習(xí)水進出細胞的原理質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗的拓展判斷成熟植物細胞的死活測定細胞液濃度范圍待測成熟植物細胞一定濃度蔗糖溶液鏡檢發(fā)生質(zhì)壁分離無質(zhì)壁分離活細胞死細胞待測成熟植物細胞一系列濃度梯度的蔗糖溶液鏡檢細胞液濃度介于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛發(fā)生質(zhì)壁分離的兩蔗糖溶液濃度之間02合作學(xué)習(xí)水進出細胞的原理質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗的拓展比較不同植物細胞的細胞液濃度比較未知濃度溶液的濃度大小不同植物細胞同一濃度蔗糖溶液鏡檢發(fā)生質(zhì)壁分離所需時間越短，細胞液濃度越小，反之則細胞液濃度越大同一植物的相同成熟細胞未知濃度的溶液鏡檢發(fā)生質(zhì)壁分離所需時間越短，未知溶液的濃度越大，反之則未知溶液的濃度越小02合作學(xué)習(xí)水進出細胞的原理質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗的拓展鑒別不同種類的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）成熟植物細胞不同種類溶液鏡檢只發(fā)生質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離后自動復(fù)原溶質(zhì)不能透過半透膜（如蔗糖溶液）溶質(zhì)能透過半透膜（如KNO3溶液）例2.（不定項）某同學(xué)將紅色杜鵑花瓣外表皮細胞置于一定濃度的某種溶液中，測得細胞液濃度與該溶液濃度的比值(P值)隨時間的變化曲線如圖所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是A.該溶液是適宜濃度的蔗糖溶液B.細胞在t1時刻開始吸收外界溶液中的溶質(zhì)C.t0～t1時間內(nèi)，細胞體積變化量小于原生質(zhì)

體體積變化量D.t1～t2時間內(nèi)，細胞吸水能力逐漸上升√√02合作學(xué)習(xí)被動運輸

物質(zhì)以擴散方式進出細胞，不需要消耗細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種物質(zhì)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(xié)助擴散。（1）特點：①不消耗能量；②順濃度梯度運輸。（2）運輸動力：來自細胞內(nèi)外物質(zhì)的濃度差。（3）種類：自由擴散和協(xié)助擴散02合作學(xué)習(xí)被動運輸細胞外細胞內(nèi)甘油分子細胞膜自由擴散：物質(zhì)通過簡單的擴散作用進出細胞，叫做自由擴散，也叫簡單擴散。02合作學(xué)習(xí)被動運輸（1）運輸方向：高濃度低濃度不需要轉(zhuǎn)運蛋白，不需要（細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的）能量（3）實例：水分子；氣體分子；甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子（2）特點：（4）影響自由擴散的因素：濃度差擴散速度濃度差02合作學(xué)習(xí)被動運輸細胞外細胞內(nèi)細胞膜協(xié)助擴散：借助膜上的轉(zhuǎn)運蛋白進出細胞的物質(zhì)擴散方式叫做協(xié)助擴散，也叫易化擴散。02合作學(xué)習(xí)被動運輸轉(zhuǎn)運蛋白：鑲嵌在膜上的一些特殊的蛋白質(zhì)，能夠協(xié)助離子和一些小分子有機物順濃度梯度跨膜運輸，這些蛋白質(zhì)稱為轉(zhuǎn)運蛋白。轉(zhuǎn)運蛋白分為載體蛋白和通道蛋白兩種類型。02合作學(xué)習(xí)被動運輸（1）運輸方向：高濃度低濃度（3）實例：紅細胞吸收葡萄糖、小分子物質(zhì)通過通道蛋白進出細胞（2）特點：需膜上轉(zhuǎn)運蛋白的協(xié)助，不需要能量（4）影響協(xié)助擴散的因素：濃度差和轉(zhuǎn)運蛋白數(shù)量P點后速率受轉(zhuǎn)運蛋白數(shù)量限制02合作學(xué)習(xí)被動運輸載體蛋白：需與運輸分子結(jié)合，引起載體蛋白空間結(jié)構(gòu)改變。通道蛋白：是在膜上形成跨膜的親水通道，使離子或水從中通過，不需要與運輸分子結(jié)合。02合作學(xué)習(xí)被動運輸

水分子協(xié)助擴散速率大于自由擴散速率。水分子通過自由擴散和水通道蛋白進出細胞，其中借助水通道蛋白更為主要。例3.如圖表示