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 第一节 被 动 运 输 2 1 渗透作用 一、渗透作用 蔗糖溶液 清水 半透膜 半透膜:一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的薄膜的总称 如玻璃纸、鸡蛋的壳膜、鱼鳔、动物膀胱膜、肠衣等 问题探讨 讨论: 1.漏斗管内的液面为什么会升高?如果漏斗管足够长,管内的液面会无限升高吗?为什么? 蔗糖溶液中水的相对含量比烧杯中低,烧杯中的水扩散到漏斗中的速度比漏斗扩散到烧杯更快, 使漏斗中水量增加, 液面上升。 蔗糖溶液 清水 管内的液面不会无限升高 蔗糖溶液对清水的渗透压(F1) 水柱产生的静水压(F2) 随着液面上升,水柱产生的静水压F2逐渐增大,当F2=F1时,该渗透系统(即该装置)达到渗透平衡,此时半透膜两侧水分子交换速率相等,液面不再升高。 渗透平衡时膜两侧溶液浓度相等吗? 液体压强=密度x高度xg(重力加速度) 固体压强=F/S 渗透压即渗透压强 6 问题探讨 2.如果用一层纱布代替玻璃纸,还会出现原来的现象吗? 3.如果烧杯中的水不是清水,而是同样浓度的蔗糖溶液,结果会怎样? 不会,纱布不是半透膜,蔗糖分子和水分子都能通过。 单位时间进出半透膜水分子量相同,故漏斗管液面不变。 4.尝试概括渗透作用的发生需要具备怎样的条件? ①具有半透膜 ②膜两侧溶液存在浓度差 一、水进出细胞的原理——渗透作用 1、概念: 3、发生渗透作用的条件: ①有半透膜 ②半透膜两侧存在浓度差 2、水分子渗透方向: ①从溶质的角度分析: ②从水分子自身的角度分析: 低浓度溶液 高浓度溶液 高含量一侧 低含量一侧 水分子可以通过半透膜进行双向扩散,直到水分子进出速率达到动态平衡 4.渗透作用结果: 水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散 渗透平衡时膜两侧溶液浓度不一定相等 渗透压: 指溶液中溶质微粒对水的吸引力。 单位体积溶液中,溶质微粒越多,对水的吸引力越大,溶液渗透压越高;反之,溶液渗透压越低。 1.概念: 2.大小: 取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目 下图甲是渗透作用装置示意图,乙、丙两曲线图的横坐标代表时间。 下列叙述不正确的是( ) A.图甲所示装置中漏斗内溶液的浓度变化可用曲线图丙表示 B.水分子由半透膜外进入半透膜内的速率变化可用曲线图乙表示 C.漏斗管内的液面高度变化可用曲线图丙表示 D.半透膜内外溶液的浓度差可用曲线图乙表示 √ 习题巩固 SZ-LWH 如图实验装置中,半透膜只允许水分子和单糖分子透过,向a侧加入质量分数为5%的蔗糖溶液,向b侧加入质量分数为5%的葡萄糖溶液,初始状态如图。则下列关于液面的变化及相关叙述正确的是 A.a先降后升,b先升后降 B.a先升后降,b先降后升 C.当液面最终停止变化时,半透膜两侧溶液浓度相等 D.当液面最终停止变化时,b侧浓度高于a侧 √ 习题巩固 SZ-LWH 渗透系统的溶液浓度 研究渗透作用时溶液浓度是指物质的量浓度而非质量浓度:如质量分数为10%的葡萄糖溶液和质量分数为10%的蔗糖溶液,质量浓度相同,但葡萄糖溶液的物质的量浓度大,故水由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。 11 一些物质可以通过,另一些物质不能通过的多孔性薄膜 如玻璃纸、鸡蛋的壳膜、鱼鳔、动物膀胱膜、肠衣等 半透膜 主要指细胞的膜 生物膜 指具有活性的生物膜。对物质的通过既具有半透膜的物理性质,还具有主动的选择性,如细胞膜、核膜 选择透过性膜一定相当于半透膜,半透膜不一定是选择透过性膜 选择透过性膜 2 水进出细胞的原理 外 界 溶 液 浓 度 细 胞 质 的 浓 度 吸水膨胀 失水皱缩 保持原状 (1)条件及现象 小于 大于 等于 (2)动物细胞的细胞膜相当于 。 半透膜 2.1 水进出动物细胞的原理 渗透作用 二、水进出细胞的原理 SZ-LWH 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? 红细胞的细胞膜是否相当于一层半透膜? 当外界溶液溶质的浓度低时,红细胞一定会由于吸水而涨破吗? 红细胞吸水和失水取决于什么条件? 想一想临床上输液为什么要用生理盐水? 思考.讨论 活动:观察教材图4-1水进出哺乳动物红细胞的示意图,回答以下问题 为什么以哺乳动物的成熟红细胞为实验材料? ①哺乳动物的成熟红细胞,没有细胞核及众多的细胞器,避免细胞核及各种有膜的细胞器对细胞吸水、失水的影响; ②哺乳动物的红细胞具有运输氧气的功能,其内部有大量的血红蛋白。当将其置于低浓度溶液中时,膜两侧存在浓度差。 红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗?这些有机物相当于教材P62“问题探讨”所示装置中的什么物质? 红细胞的细胞膜是否相当于一层半透膜? 外界溶液溶质的浓度低时,红细胞一定会由于吸水而涨破吗? 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