4.1被动运输课件2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

第4章 细胞的物质输入和输出 第1节 被动运输 1 (一)教学目标 1.阐明细胞膜的选择透过性。 2.阐明被动运输的原理和特点。 (二)教学重点和难点 1.教学重点 (1)被动运输的原理和特点。 (2)探究植物细胞的吸水和失水。 2.教学难点 (1)探究植物细胞的吸水和失水。 (2)转运蛋白的种类和作用。 渗透作用：水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。 渗透作用条件： 半透膜 两侧存在浓度差 渗透作用中膜两侧溶液的浓度是质量浓度 方向：水分子从水的相对含量高的一侧 相对含量低的一侧。 半透膜是一种只允许离子和小分子扩散进出的薄膜，而生物大分子物质不能自由通过半透膜，原因是半透膜孔隙的大小比离子和小分子大，但比生物大分子例如蛋白质、淀粉等小，如羊皮纸、玻璃纸等都属于半透膜。 半透膜透过物质具有选择性，一般只允许透过溶剂、小分子溶质，不允许大分子溶质。 漏斗管内的液面为什么会升高？ 烧杯中的水扩散到漏斗中的速度比漏斗中的水扩散到烧杯中的速度相对更快些，导致漏斗中水量增加，液面上升。 如果漏斗足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？ 不会。漏斗管中的液面升高时，液体产生的静水压随之变大，当静水压增大到与渗透压相等时，单位时间内透过半透膜进出长颈漏斗的水分子数相等。因此，液面高度差不会一直升高。 溶质颗粒对水的吸引力F1（溶液渗透压） 液面差产生的压力△G（静水压） 半透膜 2. 如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？ 不会，因为纱布不是半透膜，孔隙很大，可溶于水的物质都能够自由通过，包括水分子和蔗糖分子都能通过。 3.如果烧杯内不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？ 液面不会升高，因为半透膜两侧溶液的浓度相等，单位时间内，由清水进入蔗糖溶液的水分子数等于由蔗糖溶液进入清水的水分子数。 4、渗透装置中，当漏斗内溶液不再上升时，半透膜两侧的溶液浓度相同吗？ 不同。渗透作用停止时，漏斗内液面不再上升，水分子通过半透膜的双向扩散速率相等，但漏斗内溶液浓度仍高于烧杯中溶液浓度。 5．如果渗透实验中，半透膜的面积增大一倍，其他条件不变，液面高度差ΔH会不会变化？达到ΔH的时间会不会变化？ 高度差取决于内外溶液的浓度差，浓度差不变，高度差不会变化。但是由于半透膜面积增大，透过速率随之增大，所以达到ΔH的时间会变短。 方法技巧 渗透现象中液面变化的判断方法 半透膜两侧分别为浓度不同的A、B溶液，有以下三种情况： (1)若A侧溶质(如葡萄糖等)可以通过半透膜，B侧溶质不能通过半透膜，则最终B侧液面升高。 (2)若A侧和B侧溶质是同种物质且均不能通过半透膜，则最终浓度高的一侧液面升高。 (3)若A、B两侧溶液的溶质均能通过半透膜，则最终两侧不存在高度差。 半透膜两侧为质量分数相同的葡萄糖溶液和蔗糖溶液，则葡萄糖溶液一侧单位体积中葡萄糖分子数多(水分子数少)，表现为水分子由蔗糖溶液一侧通过半透膜向葡萄糖溶液一侧扩散。 浓度差越大，液面差越大，且液面高的一侧溶液浓度高。 选择透过性膜 生物学上的概念　 具有生物活性，即使是小分子，只要不是细胞选择吸收的，也不能通过。选择透过性膜可以看成是功能完善的一类半透膜 生物膜 活的生物膜属于选择透过性膜。当细胞死亡后，细胞膜等生物膜变为全透性   概念范畴 特点 半透膜 物理学上的概念　 物质能否通过半透膜，取决于半透膜孔隙直径的大小 活的生物膜具有半透性、选择性，透析膜（一种半透膜）只有半透性，不具有选择性。 讨论： 1.红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？这些有机物相当于“问题探讨”所示装置中的什么物质？ 红细胞中的有机物有的能通过细胞膜，有的不能。 血红蛋白是有机大分子物质，不能透过细胞膜，它相当于“问题探讨”中的蔗糖分子。 2.红细胞的细胞膜是否相当于一层半透膜？ 是。但细胞膜具有生命活性，物质通过细胞膜的方式不只是简单扩散。 3.当外界溶液浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？ 不一定。因为红细胞吸水膨胀后细胞内液浓度也会下降，如果外界溶液浓度不是很低，有可能细胞内液浓度下降后与外界溶液的浓度达到平衡，此时，红细胞将不再吸水。 4.红细胞吸水或失水取决于什么条件？ 取决于红细胞内外溶液的浓度差，一般情况下，浓度差越大时，细胞吸水或失水越多。 5.想一想临床上输液为什么要用（质量分数为0.9% 的Nacl ）生理盐水？ 因为生理盐水的浓度与血浆的浓度基本一致，血细胞不会因为过度吸水或失水而出现形态和功能上的异常。 原生质体：去除细胞壁后剩下的细胞结构。 半透膜 1、渗透作用中的——玻璃纸 2、水进出动物细胞中的—— 动物细胞的细胞膜 3、水进出植物细胞中的—— 原生质层、液泡膜 [小提醒]　 (1)动物细胞没有细胞壁，吸水能涨破； 植物细胞由于