人教版高中生物必修1第4章细胞的物质输入和输出第1节被动运输课件

必修1·分子与细胞人教版高中生物第1节

被动运输必备知识清单破知识点1水进出细胞的原理——渗透作用

渗透装置动物细胞植物细胞示意图

条件①半透膜;②膜两侧有浓度差①细胞膜相当于半透

膜;②细胞质与外界溶液

有浓度差①原生质层相当于半透膜,比细胞壁的伸缩性大;②细胞液与外界溶液有浓度差;③细胞中具有大液泡现象漏斗内液面上升后保持稳定①外界溶液浓度>细胞质浓度时,细胞失水皱缩;②外界溶液浓度<细胞质浓度时,细胞吸水膨胀(可能涨破);③外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分子进出细胞达到平衡,细胞形态不变①外界溶液浓度>细胞液浓度时,细胞失水,质壁分离;②外界溶液浓度<细胞液浓度时,细胞吸水,质壁分离复原或基本不变;③外界溶液浓度=细胞液浓度时,水分子进出细胞达到平衡总结及分析①水分子进出细胞的原理是渗透作用,渗透作用指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散;②水分子渗透的方向:水相对含量高(溶质浓度低)→水相对含量低(溶质浓度高)1.实验材料:紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞。2.实验步骤及现象知识点2探究植物细胞的吸水和失水特别提醒

(1)探究植物细胞的吸水和失水实验中不需要借助高倍镜。(2)植物细胞吸水或失水后,细胞体积几乎不变,也不会因为吸水涨破。1.概念:物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量的物质跨膜运输

方式。2.分类知识点3被动运输

自由扩散(简单扩散)协助扩散(易化扩散)运输方向顺浓度梯度(高浓度→低浓度)图示跨膜方式物质通过简单的扩散作用直

接穿过磷脂双分子层物质借助膜上的转运蛋白(通道蛋白或载体蛋白)进出细胞实例甘油、乙醇、苯、胆固醇等

脂溶性小分子和O2、CO2等葡萄糖进入哺乳动物成熟红细胞、水分子借助水通道蛋白进出细胞等运输速率的影响因素被运输物质的膜两侧浓度差①被运输物质的膜两侧浓度差;②转运蛋白的种类和数量相关曲线3.转运蛋白(1)载体蛋白①只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过。②每次转运时都会发生自身构象的改变。(2)通道蛋白①只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。②不与转运物质结合。知识辨析1.若半透膜仅允许水分子通过,膜两侧分别为等质量分数的葡萄糖溶液和蔗糖溶液,两种溶液

之间是否会发生渗透作用?

会发生。葡萄糖是单糖,蔗糖是二糖,葡萄糖溶液和蔗糖溶液的质量分数相等时,前者单位体积内溶质分子数量多于后者,水分子向葡萄糖溶液中渗透。2.显微镜下观察洋葱外表皮细胞发现原生质层与细胞壁分开,是否能说明此时细胞液浓度低

于外界溶液浓度?

不能。原生质层与细胞壁分开的细胞,可能是正在发生质壁分离(细胞液浓度低于外界溶液浓度),也可能质壁分离后达到平衡状态(细胞液浓度等于外界溶液浓度),也有可能正在发

生质壁分离复原(细胞液浓度高于外界溶液浓度)。提示提示3.在“探究植物细胞的吸水和失水”实验操作中,共涉及三次显微镜观察,是否正确?正确。第一次观察细胞的原始状态,第二次观察质壁分离,第三次观察质壁分离复原情况。4.水分子通过细胞膜的速率高于通过人工膜(只含磷脂双分子层)的速率,由此推测水分子通

过细胞膜的方式可能同时包括自由扩散和协助扩散,是否正确?正确。水分子进出细胞的原理是渗透作用(被动运输),水分子可直接穿过磷脂双分子层说明其可通过自由扩散的方式进行跨膜运输,水分子通过细胞膜的速率高于人工膜,说明水分子也可借助转运蛋白进行跨膜运输(协助扩散)。提示提示1.图示半透膜只允许水分子通过,初始状态时,烧杯液面与漏斗液面等高(如图A),且S1溶液浓

度>S2溶液浓度,可观察到漏斗液面上升一段时间后维持稳定。

关键能力定点破定点1

不同渗透装置中水分子运动情况及液面变化现象原因漏斗液面上升(如图B)S1溶液浓度>S2溶液浓度→单位时间内由S2进入S1的水分子数>由S1进入S2的水分子数一段时间后,漏斗液面维持稳定液面差Δh产生的向下的压力(使水由S1进入S2)=因S1、S2浓度差产生的向上的力(使水由S2进入S1),此时S1溶液浓度>S2溶液浓度2.图示半透膜允许水分子和单糖分子通过,S1溶液为0.5mol/L的葡萄糖溶液,S2溶液为0.1mol/L的蔗糖溶液,初始液面等高。S1、S2溶液的液面变化如表所示。现象原因S1液面上升、S2液面下降S1溶液浓度>S2溶液浓度→单位时间内由S2进入S1的水分子数>由S1进入S2的水分子数一段时间后,S1液面下降、S2液面上升葡萄糖分子不断穿过半透膜(由S1进入S2),逐渐使S2溶液浓度>S1溶液浓度→水分子由S1渗透进入S2最终S2液面高于S1葡萄糖的扩散不受水分子影响,最终膜两侧葡萄糖分子数相等→S2中有蔗糖和葡萄糖,S1中只有葡萄糖→S2溶液浓度>S1溶液浓度(使水由S1进入S2),S2液面高于S1(Δh使水由S2进入S1)方法技巧

(1)渗透平衡≠浓度相等:渗透装置达到平衡状态时,浓度差形成的压力与液面差(Δh)形成的

压力平衡,两者对水分子的运动造成相反的影响。(2)当半透膜同时允许水分子和溶质分子通过时,按照“由起始状态(浓度)分析水分子运动→

由溶质分子运动得到最终状态(浓度)→反推中间过程水分子的运动”的思路进行分析。1.细胞能否发生质壁分离及复原的判断定点