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

第四章 细胞的物质输入和输出 第一节 被动运输 半透膜 蔗糖分子 水分子 在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸(半透膜)，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，使漏斗内外的液面高度相等。过一段时间后，会出现如图所示现象。 问题探讨 蔗糖溶液 玻璃纸(半透膜) 清水 半透膜：让小分子通过而大分子不能通过的一类多孔性薄膜的总称 蔗糖分子不能通过而水分子可以自由通过。 Q1.漏斗内的液面为什么会升高？ 单位时间从清水→蔗糖中的水分子数 单位时间从蔗糖→清水中的水分子数 扩散:指物质分子从相对含量高的区域向相对含量低的区域运动直到均匀分布的现象。 水含量高 水含量低 半透膜 低浓度溶液 高浓度溶液 渗透作用:水分子(其它溶剂分子)通过半透膜的扩散。 水分子的移动是双向的 水多 水少 半透膜 蔗糖溶液 清水 玻璃纸(半透膜) △h Q2.如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？ 不会，当管内的液面上升到一定高度之后，管中的水柱产生的重力将加快漏斗中水分向外扩散的速度，当____ _ ___________________，最终达到 ，液面将不再上升。 液柱的重力 = 漏斗内渗透压 渗透压：指溶液中溶质微粒对水的吸引力。大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。 问题探讨 溶液S1 溶液S2 △h的液体重力=漏斗中溶液的吸水力 渗透平衡(进水=出水) 渗透平衡 水分子双向运动速率相等，液面高度不发生变化，即动态平衡。 平衡前：S2＞S1 渗透过程：S2↓ S1↑ 平衡后：S2＞S1 S表示溶液浓度 S1与S2的浓度差越大，高度差就越大,渗透速率越快，达到平衡所需的时间越短. 因此只要存在浓度差，就存在高度差，液面更高一侧的溶液浓度更大。 30%蔗糖溶液 玻璃纸 30%蔗糖溶液 问题探讨 Q3：如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？ Q4：如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果又会怎样？ 不会。蔗糖分子和水分子都可以透过纱布 30%蔗糖溶液 纱布 清水 没有浓度差，水分子进出平衡，液面不会升高。 发生渗透作用的条件是什么？ ①具有半透膜 ②半透膜两侧溶液具有浓度差 渗透作用:水分子(或其它溶剂分子)通过半透膜的扩散。 含水量高 低浓度溶液 渗透压低 含水量低 高浓度溶液 渗透压高 水多 水少 物质的量浓度 10%蔗糖 10%葡萄糖 半透膜 10%蔗糖 10%葡萄糖 半透膜 葡萄糖和蔗糖分子均不能通过半透膜 葡萄糖一侧液面升高 问题探讨 葡萄糖分子可通过半透膜，蔗糖分子不能通过半透膜 10%蔗糖 10%葡萄糖 半透膜 葡萄糖一侧液面先上升后下降，最终蔗糖一侧液面高于葡萄糖一侧液面。 大部分水和 葡萄糖分子 水分子 一.水进出细胞的原理 1.水分子进出动物细胞 动物细胞膜是不是半透膜呢？ 一个动物细胞能否构成一个渗透系统？ 相当于 相当于 外界溶液 细胞质基质 蔗糖溶液 细胞膜 半透膜 浓度差 动物细胞与外界溶液组成了一个渗透系统 ②细胞内溶液与外界溶液存在浓度差 ①细胞膜相当于一层半透膜 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 细胞形态不变 细胞失水皱缩 生理盐水:浓度与血浆浓度基本一致。 （1）红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？这些有机物相当于问题探讨所示装置中的什么物质？ （2）红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中所说的半透膜？ 不能。蔗糖分子。 （3）当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？ 不一定，浓度差很大时会涨破，浓度差较小时不会涨破。 一.水进出细胞的原理 1.水分子进出动物细胞 思考与讨论： （4）红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？ 浓度差。当外界溶液浓度大于细胞质浓度时，红细胞失水；反之，红细胞吸水。浓度差越大细胞吸水或失水越多。 （5）临床上输液为什么要用生理盐水？ 防止血细胞失水或吸水，细胞形态改变影响细胞的功能。 选择透过性膜一定是半透膜，半透膜不一定是选择透过性膜。 半透膜： 无生命的物理性薄膜，物质能否通过取决于溶质微粒大小，不具有选择性。如玻璃纸、花生种皮等。 选择透过性膜： 有活性的生物膜，物质能否通过取决于微粒大小，还取决于细胞的需求，具有选择性。如细胞膜。 一.水进出细胞的原理 2.水分子进出植物细胞 成熟植物细胞模式图 细胞质 液泡膜 细胞壁 原生质层 全透性,支持和保护,伸缩性较小 细胞液 是否满足发生渗透作用的条件：①具有半透膜②半透膜两侧的溶液具有浓度差 ？ 细胞膜和液泡膜都是生物膜，都具有选择透过性。 能否把整个