4.1 被动运输知识点总结-2023-2024学年高一上学期生物人教版必修一

4.1 被动运输 一、水进出细胞的原理 1.渗透作用 （1）定义：是指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散 （2）发生条件： ①两溶液之间具有半透膜；②两溶液具有有浓度差 （半透膜：具有一定孔径的物理膜，可以让小分子物质通过（如水分子），大分子物质不能通过的一类薄膜） 物质能否通过只与孔径大小有关 （3） 渗透的方向：水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透 （4） 渗透作用的实质：单位时间内由清水进入蔗糖溶液中的水分子数多于由蔗糖溶液进入清水中的水分子数，导致蔗糖溶液液面上升 （5） 渗透系统中水分子透过半透膜的移动是双向的 （6） 组成渗透系统的两种溶液，浓度差越大，最终形成的液面高度差越大 （7） 扩散与渗透作用 区别：渗透与扩散的不同在于渗透必须有半透膜 联系：渗透作用是扩散作用的一种特殊方式 （8） 注意： 1） .水分子的移动方向是双向的 2） .渗透系统中的溶液浓度指物质的量浓度(物质的量浓度指单位体积里溶质粒子数目的多少) 3） .如果漏斗管足够长，液面高度差△H不会无限升高 4） .平衡时水分子进出速率相等而溶液浓度不相等 5） .半透膜两侧溶液浓度差增加，水分子移动速率增加，形成液面高度差增加 （9）渗透作用的规律 1）液面变化：高浓度侧上升，低浓度侧下降（水分子的移动方向是双向的，总体由水多→水少） 2）浓度差与液面变化的关系： 浓度差越大，水分子速率越快，达到平衡所需的时间越短;浓度差越大，平衡时液面差越大 3）平衡时状态： 液面高度差产生的静水压=半透膜两侧渗透压差 静水压：液体所产生的压强 渗透压：溶质微粒对水的吸引力 高浓度侧的浓度下降，但仍然大于低浓度侧浓度； 水分子进出速率相等（动态平衡） 半透膜只允许水分子通过 溶质能通过半透膜的渗透装置 2.动物细胞的吸水和失水 （1）原理：细胞膜相当于半透膜；细胞质与外界溶液存在浓度差 （2）现象分析： 外界溶液浓度＞细胞液(质)浓度：细胞失水； 外界溶液浓度＜细胞液(质)浓度：细胞吸水； 外界溶液浓度＝细胞液(质)浓度：水分进出平衡。 3.水分子进出植物细胞 （1）细胞壁是全透性的，伸缩性比较小。 （2）原生质层是指细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。 （3）水进出细胞主要是指水经过原生质层进出液泡。 （4）植物细胞失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，发生了质壁分离。 当细胞液浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水透过原生质层进入细胞液中，整个原生质层会慢慢恢复成原来状态，发生质壁分离的复原。 原生质层仅存在于成熟的植物细胞（有中央大液泡） 4. 植物细胞吸水的方式 1） 吸胀吸水：未成熟植物细胞、干种子 2） 渗透吸水（主要的吸水方式）：成熟的植物细胞 注意： 1)半透膜无选择透过性，无生物活性；原生质层有选择透过性，有生物活性 2）原生质层是半透膜的一种 3）动物细胞，未成熟的植物细胞不能发生质壁分离 4）质壁分离不宜过长，以免细胞长期处于失水状态而死亡 二、探究植物细胞的吸水和失水 （1）材料：活的成熟的植物细胞，液泡有颜色便于观察，如紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞。黑藻是高等植物细胞，含有大液泡和大而清晰的叶绿体，也能观察到质壁分离及复原现象。 （2）条件： ①原生质层(由细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质组成)具有选择透过性，相当于半透膜； ②细胞液与外界溶液有浓度差。 （3）内因：原生质层伸缩性大于细胞壁；原生质层有 选择透过性，细胞壁为全透性。 (4)实验现象(低倍镜观察，细胞须保持活性) ①初始状态：原生质层紧贴细胞壁。 ②0.3g/mL 蔗糖溶液处理：细胞失水，发生质壁分离现象，观察到原生质层与细胞壁逐渐分离形成球形小团，液泡体积逐渐变小、颜色变深。原生质层与细胞壁间的间隙中充满了蔗糖溶液。 ③清水处理：细胞吸水，发生质壁分离复原现象，观察到液泡体积逐渐变大、颜色变浅。 注意： 1）.蔗糖溶液要浓度适中 浓度过低：不足以发生失水现象或失水速度太慢； 浓度过高：造成植物细胞因失水过多、过快而快速死亡 2）.质壁分离不宜过长，以免细胞长期处于失水状态而死亡 3）.植物细胞质壁分离及其复原的条件: ①植物细胞必须是活细胞; ②细胞液与外界溶液必须有浓度差; ③必须有中央大液泡. 3） 原生质层相当于半透膜；植物细胞通过渗透作用吸水和失水 4） 没有细胞壁，不会发生质壁分离现象，只发生渗透作用的吸水或失水 5） 植物细胞不会吸水涨破，动物细胞会吸水涨破 6） 质壁分离程度越大，细胞液浓度越大，吸水能力越强 （5）例题： （6）质壁分离与复原实验的应用 （7）质壁分离: 1. 现象：中央液泡逐渐变小，颜色变深,原生质层与细胞壁逐渐分离;细胞大小基本不变； 2. 外因：外界溶液浓度＞细胞液浓度，植物