4.1 被动运输(第二课时) 课件-2022-2023学年上学期高中生物人教版必修一

4.1 被动运输 相关概念 扩散： 分子从高浓度向低浓度区域转移直到均匀分布的现象。 渗透作用： 是一种特殊的扩散。仅指水分子等溶剂分子透过半透膜的扩散。 2 半透膜 蔗糖分子 水分子 清水 玻璃纸(半透膜) 蔗糖溶液 S2 S1 半透膜：是一种只允许离子和小分子自由通过的膜结构。物质能否通过只与膜上孔径直径的大小有关。 比如： （玻璃纸、肠系膜、蛋壳膜、鱼鳔等） 渗透装置 半透膜 蔗糖分子 水分子 清水 玻璃纸(半透膜) 蔗糖溶液 S2 S1 单位时间内： 从烧杯扩散到漏斗中的水分子数 ＞ 从漏斗中扩散到烧杯的水分子数 水多 水少 讨论1 漏斗管内的液面为什么会升高？ 讨论2 如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？ 不会，当管内的液面上升到一定高度之后，管中的水柱产生的压力将加快漏斗中水分向外扩散的速度，最终达到平衡，液面将不再上升。 液面不再上升时，还有水分子移动吗？半透膜两侧溶液浓度相等吗？ 此时仍然有水分子进出半透膜 半透膜两侧浓度不相等 S1 S2 漏斗内溶液浓度S1>漏斗外溶液浓度S2 渗透作用发生的条件 讨论3 如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？ 讨论4 如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会？ 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。 单位时间内玻璃纸两侧水分子进出平衡，漏斗中的液面将保持不变。 ①具有半透膜 ②半透膜两侧的溶液具有浓度差 渗透作用 1.定义： 2.发生渗透现象的条件: 3.水分子渗透的方向: ①具有半透膜 ②半透膜两侧存在浓度差（物质的量浓度） 含水量___ 含水量___ ___浓度溶液 ___浓度溶液 低 高 高 低 渗透平衡时水分子进出速率相等 水分子（或其它溶剂分子）透过半透膜的扩散。 水分子含量：高 低 溶液浓度：低 高 7 渗透装置 S2溶液 S1溶液 半透膜 U型管 S1溶液 S2溶液 8 渗透现象中液面变化的判断 一段时间 左低右高 质量分数 质量分数 半透膜两侧的浓度差是指溶质颗粒的物质的量浓度，不是质量浓度。 虽然质量浓度相同，但葡萄糖溶液的物质的量浓度大。单位体积中溶质分子的数目多，溶剂分子的数目少，即相同体积下，溶液中溶质颗粒越多，浓度越大，渗透压越大。故水分子由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。 假设：半透膜只允许水分子透过 液面 等高 9 渗透现象中液面变化的判断 一段时间 假设：半透膜只允许水分子透过，葡萄糖和蔗糖分子不能通过半透膜。 物质的量 物质的量 2mol/L 2mol/L 2mol/L 2mol/L 液面不变 液面 等高 10 渗透现象中液面变化的判断 一段时间 先降后升 质量分数 质量分数 假设：半透膜只允许水分子和单糖透过 液面 等高 先升后降 11 渗透现象中液面变化的判断 NaCl溶液在水中呈现离子状态，左侧溶质微粒浓度为4mol/L，水分子由葡萄糖溶液→NaCl溶液，则左侧液面升高，最终高于右侧。 假设：半透膜只允许水分子透过 2mol/L 葡萄糖溶液 2mol/L NaCl溶液 半透膜 液面 等高 12 渗透现象中液面变化的判断 假设：半透膜只允许水分子透过 A漏斗的半透膜面积大，吸水快 13 外界溶液 细胞膜 半透膜 蔗糖溶液 细胞质基质 相当于 相当于 ①红细胞与外界溶液组成了一个渗透系统。 ②红细胞的细胞膜相当于一层半透膜，细胞质与外界溶液可以具有浓度差，水分通过渗透作用进出红细胞。 水进出动物细胞的原理 通过实验可以看出，红细胞在高浓度溶液失水，在低浓度溶液中会失水。 水分进出红细胞是否也是发生了渗透作用呢？ 类比之前所学的渗透系统装置，可以将红细胞的细胞质基质类比为渗透装置中漏斗内蔗糖溶液，红细胞内的血红蛋白等有机物就相当于漏斗内的蔗糖分子。 红细胞的细胞膜则类比为漏斗上的半透膜。 可以看到，当外界溶液与细胞质基质浓度不相等时，红细胞就会与外界溶液组成渗透系统，水分子通过渗透作用进出红细胞。 其他动物细胞的结构比红细胞要复杂，但是都具有细胞膜、细胞质等基本结构，因此水分可通过渗透作用进出动物细胞。 外界溶液浓度 细胞质浓度 外界溶液浓度 细胞质浓度 外界溶液浓度 细胞质浓度 ﹤ ﹥ ＝ 细胞吸水膨胀 细胞失水皱缩 保持原状态 动物细胞的吸水与失水 如果将装置中的漏斗换成植物细胞将如何？和动物细胞一样也会吸水或失水吗？ 1.西红柿上放糖,一会儿后就可看到水分渗出。 2.对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。 3.放蔫的青菜用清水浸泡一会儿后，又恢复新鲜。 植物细胞的吸水与失水 成熟植物细胞模式图 细胞膜 细胞液 细胞质 液泡膜 细胞壁 原生质层 细胞膜和