4.1 被动运输课件-【知识精研】上学期高中生物人教版必修1

4.1被动运输扩散作用：指物质从相对含量多的地方向相对含量少的地方自由运动。（一般指溶质）在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸，往漏斗内注入蔗糖溶液，然后将漏斗浸入盛有清水的烧杯中，使漏斗管内外的液面高度相等。过一段时间后，会出现如右图所示现象。

玻璃纸（又叫赛璐玢）是一种半透膜，水分子可以自由透过它，而蔗糖分子则不能。半透膜：允许离子和小分子物质（水分子、单糖）通过，物质能否通过只与孔径大小有关。如：玻璃纸，肠系膜，蛋壳膜，鱼鳔等。5半透膜蔗糖分子水分子123清水玻璃纸(半透膜)蔗糖溶液S2S1水多水少蔗糖侧清水侧

1.漏斗管内的液面为什么会升高？如果漏斗足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？

由于蔗糖溶液中水的相对含量比烧杯中的水的含量低，因此，烧杯中的水扩散到漏斗中的速度相对更快，导致漏斗中水量增加，液面上升。达到平衡，液面不再上升。一、渗透作用（P62）1.概念：水分子（或其它溶剂分子）通过半透膜的扩散。扩散作用VS渗透作用多指溶质从高浓度→低浓度的运动，直到均匀分布，不需要半透膜。如蔗糖的溶解。指溶剂从高浓度→低浓度的一侧渗透，需要半透膜。扩散作用

渗透作用

2.如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？3.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？不会。因为纱布不是半透膜，孔隙很大，包括水分子和蔗糖分子都能通过。没有浓度差，水分子进出平衡，液面保持不变。一、渗透作用（P62）1.概念：水分子（或其它溶剂分子）通过半透膜的扩散。2.发生的条件3.渗透方向：①具有半透膜②膜两侧具有浓度差水的含量溶液浓度渗透压物质的量浓度溶质对水的吸引力水水多→水少低浓度→高浓度溶液低渗透压→高渗透压习题巩固易错判断：1.漏斗内液面升高的原因是：水分子只能通过半透明进入漏斗内（）2.当液面高度不再变化时，即达到渗透平衡状态，此时水分子不再进出半透膜（）✘✘蔗糖溶液清水半透膜水分子是双向移动蔗糖溶液清水半透膜动态平衡时，≠没有水分子移动≠两侧溶液浓度绝对相等1.如果将装置中的漏斗换成细胞还会吸水吗？蔗糖溶液清水玻璃纸（半透膜）细胞膜（选择透过性膜）半透膜选择透过性膜二、动物细胞的吸水与失水（P63）细胞吸水膨胀外界溶液浓度____细胞质浓度细胞形态不变细胞失水皱缩外界溶液浓度____细胞质浓度外界溶液浓度____细胞质浓度＝＜＞溶液浓度：低→高溶剂（水）：高→低清水30%蔗糖溶液0.9%NaCl溶液2.植物细胞中什么结构相当于半透膜？液泡膜细胞质细胞膜细胞壁细胞液（具有一定的浓度）原生质层（选择透过性）（细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质）（全透性）三、植物细胞的吸水与失水（P63）

细胞失水时细胞壁和原生质层都会出现一定程度的收缩，但原生质层的伸缩性更大，故原生质层会与细胞壁发生分离。外界溶液浓度细胞液的浓度，细胞失水。＞①植物细胞质壁分离现象：三、植物细胞的吸水与失水（P63）原生质层恢复到原来的位置。外界溶液浓度细胞液的浓度，细胞吸水。＜②植物细胞质壁分离复原现象：提出问题作出假设设计实验进行实验(结果)实验结论原生质层是不是相当于一层半透膜？原生质层相当于一层半透膜。实验：探究探究植物细胞的吸水和失水材料：有细胞壁和大液泡、有较深的颜色

洋葱鳞片叶外表皮细胞、0.3g/mL的蔗糖溶液、吸水纸、清水黑藻叶片三、植物细胞的吸水与失水（P63）质壁分离质壁分离复原引流法三、植物细胞的吸水与失水（P63）液泡大小液泡颜色原生质层的位置细胞大小0.3g/ml蔗糖溶液清水变小逐渐恢复原来大小恢复原位脱离细胞壁基本不变基本不变变深重新变浅清水清水0.3g/ml蔗糖溶液三、植物细胞的吸水与失水（P63）滴加蔗糖溶液滴加清水质壁分离第一次对照第二次对照质壁分离复原自身对照：指对照组和实验组在同一研究对象上进行，是实验前后之间的对照。ps：若只给一幅图，则无法判断细胞正在吸水还是失水。1.质壁分离复原的“质”与“壁”分别指什么？2.植物细胞发生质壁分离的内因和外因是什么？3.在质壁分离及复原中，细胞液浓度的变化如何？“质”指原生质层，“壁”指细胞壁。外因：外界溶液浓度＞细胞液浓度；内因：原生质层具有选择透过性；

原生质层的伸缩性＞细胞壁。分离：细胞液浓度变大。复原：细胞液浓度变小。思考讨论：4.要观察细胞发生质壁分离和复原，对材料有哪些要求？5.实验中共有3次显微镜观察，第1次观察的目的？①有细胞壁（植物细胞）；②有中央大液泡（颜色为深色）；③活细胞（原生质层相当于半透膜）。观察正常洋葱鳞片叶外表皮细胞的状态，以便与处理后的细胞状态形成对照。思考讨论：6.如果没有细胞壁，实验结果会有什么不同？7.如果滴加的是0.5g/ml的蔗糖溶液呢？8.如果滴加的是一定浓度的KNO3溶液（KNO3可被细胞吸收），实验结果又会有什么不同？不会发生质壁分离现象，只发生渗透作用，像动物细胞一样的吸水涨破或失水皱缩。思考讨论：细胞过度失水，失去活性，质壁分离后不能发生质壁分离的复原。葡萄糖、KNO3、NaCl、尿素、乙二醇等可被细胞吸收，使植物细胞质壁分离后自动复原。习题巩固易错判断：1.洋葱鳞片叶内表皮细胞不能发生质壁分离现象（）2.动物细胞不能发生质壁分离（）3.植物的导管细胞、洋葱根尖分生区细胞也能发生质壁分离现象（）✘✘√内表皮有大液泡，液泡无色，现象不明显。习题巩固4.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离后，在显微镜下观察到的正确图像是（）C课堂小结渗透装置的变式分析S1溶液S2溶液半透膜S1溶液S2溶液半透膜1.半透膜只允许水分子通过液面（等高）10%蔗糖溶液10%葡萄糖溶液半透膜②10%葡萄糖溶液的物质的量浓度大，因此水分子由10%蔗糖溶液→10%葡萄糖溶液较多，右侧液面升高液面（等高）2mol/L蔗糖溶液2mol/L葡萄糖溶液半透膜①液面不变葡萄糖的分子量比蔗糖小，C=n/V，相同质量分数时，葡萄糖的物质的量浓度大于蔗糖的物质的量浓度。加蔗糖酶液面（等高）10%蔗糖溶液10%葡萄糖溶液半透膜④蔗糖被水解为两分子单糖，导致左侧浓度升高，水分子由葡萄糖溶液→蔗糖溶液较多，则左侧液面升高，最终高于右侧液面（等高）10%蔗糖溶液10%葡萄糖溶液半透膜③液面稳定后，将右侧液面高出部分吸走右侧液面继续升高并达到新的平衡1.半透膜只允许水分子通过S1和S2是两种不同的溶质且只有水和S1能透过半透膜①S1的物质的量浓度＞S2的物质的量浓度S1溶液S2溶液半透膜S1液面升高S1液面始终低于S2液面S1中的溶质透过半透膜进入S2S1液面升高，最终高于S1②S1的物质的量浓度＜S2的物质的量浓度2.溶质能通过半透膜的渗透装置S1和S2是同种溶质，且能透过半透膜，S1溶液浓度＞S2溶液浓度①由于半透膜两侧存在浓度差，由S2→S1的水分子数多于S1→S2的。导致S1液面上升。②随后S1中的溶质透过半透膜进入S2，半透膜两侧的浓度差逐渐减小，S1和S2的溶液浓度相等。S1下降，最终S1和S2溶液液面持平。S1溶液S2溶液半透膜2.溶质能通过半透膜的渗透装置习题巩固1.如图中的渗透装置，若将水槽中的清水换成与蔗糖溶液等质量浓度的葡萄糖溶液，开始时的液面高度为a，如果半透膜不允许葡萄糖和蔗糖通过，则玻璃管中液面会发生怎样的变化（）A.上升B.下降C.上升后下降D.下降后上升B葡萄糖溶液习题巩固2.如图中的渗透装置，若将水槽中的清水换成与蔗糖溶液等质量浓度的葡萄糖溶液，开始时的液面高度为a，如果半透膜允许葡萄糖通过，不允许蔗糖通过，则玻璃管中液面会怎样变化（）A.上升B.下降C.上升后下降D.下降后上升D葡萄糖溶液四、被动运输（P65）像水分子这样，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，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。分为自由扩散和协助扩散。四、被动运输（P65）1.自由扩散/简单扩散水分子eg：球往低处滚概念运输方向特点实例影响因素物质通过简单的扩散作用进出细胞高浓度→低浓度①顺浓度梯度②不需要载体③不需要能量水；O2、CO2；甘油、脂肪酸、乙醇、苯、性激素等脂溶性物质浓度差浓度差扩散速度细胞外细胞内细胞膜1.甘油、乙醇等分子为什么能以自由扩散的方式进出细胞？甘油、乙醇分子是脂溶性物质，与磷脂分子有较强的亲和力，容易通过磷脂双分子层进出细胞。四、被动运输（P65）2.协助扩散/易化扩散概念运输方向特点实例影响因素借助膜上的转运蛋白进出细胞高浓度→低浓度①顺浓度梯度②需要转运蛋白③不需要能量水；红细胞吸收葡萄糖和氨基酸；神经细胞静息状态下K+外流和兴奋时Na+内流浓度差、转运蛋白数量、温度细胞外细胞内细胞膜转运蛋白数量限制浓度差扩散速度eg：车载货下坡2.自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？为什么？不需要。因为都是顺浓度梯度进行。不需要消耗能量需要消耗能量四、被动运输（P65）自由扩散协助扩散运输方向是否需要转运蛋白是否消耗能量举例影响因素不需要高浓度→低浓度需要水；O2、CO2；甘油、乙醇、苯等脂溶性物质不消耗水；离子和一些小分子有机物（葡萄糖等）浓度差浓度差、转运蛋白数量、温度四、被动运输（P65）通道蛋白载体蛋白①含义：

镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质，能够协助离子和一些小分子有机物顺浓度梯度跨膜运输，这些蛋白质称为转运蛋白。转运蛋白：四、被动运输（P65）①类型：转运蛋白：转运特点自身构象是否与转运分子结合实例通道蛋白载体蛋白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不改变不结合葡萄糖只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过改变结合水、K+、Na+、Ca2+四、被动运输（P65）水分子进出细胞的方式：水通道蛋白自由扩散和协助扩散（主要）课堂小结被动运输自由扩散协助扩散磷脂双分子层载体蛋白转运蛋白通道蛋白水通道蛋白属于包括穿过借助包括例如水分子进出细胞习题巩固1.红细胞吸收无机盐和葡萄糖的共同点是（）A.都可以从低浓度的一边到高浓度的一边B.都需要供给ATPC.都需要载体协助D.既需要载体协助又需要消耗能量C习题巩固2.甲、乙两种物质分别依赖自由扩散和协助扩散进入细胞，如果以人工合成的无蛋白的磷脂双分子