4.1 被动运输（第一、二课时）-【精讲课堂】2023-2024学年高一生物同步备课精制课件(人教版2019必修1）

4.1 被动运输（第一课时） 第4章 物质的输入和输出 糖链 膜蛋白 细胞质 我们在第三章中学习了细胞的基本结构，知道细胞膜作为系统的边界，具有控制物质进出的功能。而细胞生活在一个以水为基础的液体环境中，细胞与外界进行物质交换离不开细胞膜，我们知道，细胞内外的物质含量有很大差异，这些物质在进行跨膜运输的时候有什么特点呢，这又与细胞膜的结构有什么关系，这就是我们在第四章要学习的内容。接下来，我们先走进第一节被动运输。 1 1 渗透现象 3 水进出植物细胞的原理 本节我们要掌握 2 水进出动物细胞的原理 高中生物学 2 一、水进出细胞的原理 1.渗透现象 半透膜：根据孔径大小，允许一些物质通过，不允许另一些物质通过的膜。 进入漏斗的水分子数 > 进入烧杯的水分子数 高中生物学 水是活细胞含量最多的物质，我们先一起分析水是怎样进出细胞的：图中小红点代表水分子，大红点代表蔗糖分子 a长颈漏斗口上封一层玻璃纸，是半透膜，即根据孔径大小，允许一些物质通过，限制一些物质通过；水可以自由透过半透膜，蔗糖分子不能； b漏斗内含有蔗糖溶液，烧杯中是清水，开始时漏斗管内外液面高度相等； c将漏斗侵入烧杯中，如图所示，一段时间后，会出现什么现象？（动画出现） 一段时间后，漏斗管内液面升高，这是因为发生了渗透作用。 3 一、水进出细胞的原理 1.渗透现象 扩散：分子从高浓度一侧向低浓度一侧运动的现象。 渗透作用：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。 图1 扩 散 图2 渗 透 半透膜 高中生物学 在这里，我们先明确两个概念： 扩散：分子从高浓度一侧向低浓度一侧运动的现象，叫扩散。如图1所示，物质从浓度高的A区向浓度低的B区扩散，最终达到平衡。生活中有很多扩散的例子，比如从厨房飘出的饭菜香 渗透作用：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散，称为渗透作用。如图2所示。 从扩散和渗透作用的示意图中，可以看出两种方式有什么异同吗？渗透作用特指水分子或其它溶剂分子的扩散，而且是通过半透膜的扩散 4 一、水进出细胞的原理 1.渗透现象 讨 论： （1）如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？ 不会，因为管内的水柱产生的压力会加快漏斗中的水分向外扩散的速度，最终膜两侧水分扩散的速度达到平衡，液面不再上升。 高中生物学 讨论1、如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？不会，因为管内的水柱产生的压力会加快漏斗中的水分向外扩散的速度，最终膜两侧水分扩散的速度达到平衡，液面不再上升。 5 一、水进出细胞的原理 1.渗透现象 讨论： （2）如果用纱布或不透水的塑料布代替玻璃纸，漏斗管内的液面会升高吗？ （3）如果将烧杯中的清水换成与漏斗中等浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？ 漏斗管中的液面都保持不变 高中生物学 （2）如果用纱布或不透水的塑料布代替玻璃纸，漏斗管内的液面会升高吗？（3）如果将烧杯中的清水换成与漏斗中等浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？ 这两种情况下，漏斗管中的液面都保持不变。由此，请你总结发生渗透作用的条件。 6 一、水进出细胞的原理 1.渗透现象 渗透作用产生的条件： （1）半透膜； （2）膜两侧的溶液具有浓度差。 高中生物学 发生渗透作用，必须同时满足以下条件：1、半透膜(不能像纱布那样全透、也不能像塑料布那样不透 ) 2 、膜两侧有浓度差 7 一、水进出细胞的原理 2.水进出动物细胞的原理 外<内 细胞吸水膨胀 外=内 细胞形态不变 外>内 细胞失水皱缩 高中生物学 基于渗透现象的分析，请你推测，水分子通过细胞膜是什么方式？有的同学会说，可能是通过渗透作用。下面我们以哺乳动物红细胞吸水和失水为例，一起讨论。如图所示，将哺乳动物成熟的红细胞放入不同浓度的NaCl溶液中，一段时间后，红细胞发生了以下的变化：当外界溶液溶质的浓度比细胞质的浓度低时，即红细胞处于高浓度溶液中，细胞吸水膨胀；当红细胞处于低浓度溶液中时，细胞失水皱缩；当外界溶液的浓度与红细胞的细胞质浓度相同时，细胞形态不变。 8 你认为水进出红细胞的方式是什么？ 是渗透作用 （1）细胞膜是选择透过性膜，相当于半透膜; （2）红细胞膜两侧存在浓度差。 高中生物学 基于红细胞的结构特点及图示结果，你认为水进出红细胞的方式？请说明原因。是渗透作用。 1 细胞膜是选择透过性膜，相当于半透膜; 2 红细胞中富含大分子的血红蛋白等有机物，不能透过细胞膜，当将其置于低浓度溶液中时，膜两侧存在浓度差。以上满足了发生渗透作用的两个条件，所以水进出红细胞是通过渗透作用，同理，水进出其他类型的动物细胞同样是通过渗透作用。 9 联系生活 当你吃咸了之后，会觉得口干想喝水