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节第1课时 被动运输 问题探讨 在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸(又叫赛璐玢，是一种半透膜)，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，使漏斗管内外的液面高度相等。过一段时间后，观察现象。 1.过一段时间后，漏斗液面会如何变化？为什么会出现上述现象？ 2.若用一层纱布代替玻璃纸，还会出现上述现象吗？ 3.如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？ 讨论 1.过一段时间后，漏斗液面会如何变化？为什么会 出现上述现象？ 2.若用一层纱布代替玻璃纸，还会出现上述现象吗？ 3.如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？ 讨论 漏斗液面会上升。 出现上述现象的原因是进入漏斗的水分子数多于从漏斗出来的水分子数。 不会。因为纱布孔径大，蔗糖分子，水分子均可以自由通过，漏斗管内外液面高度相等。 漏斗管内液面不会变化。 一.渗透作用 1.定义：水分子或其它溶剂分子从低浓度的溶液通过半 透膜进入高浓度溶液中的现象。 A组 细导管 初始液面 蔗糖溶液 清水 半透膜 细导管 初始液面 蔗糖溶液 清水 纱布 细导管 初始液面 蔗糖溶液 相同浓度蔗糖溶液 半透膜 B组 C组 2.发生条件： 液面不再上升 ①半透膜 ②膜两侧存在浓度差 拓展思考 1.漏斗管内液面是否会无限上升？ 2.待漏斗中液面不再上升，是否漏斗内外浓度相等？ 不会，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。 不相等，且漏斗内浓度>漏斗外 S1溶液> S2溶液 渗透平衡≠浓度相等 在渗透平衡时，出现高度差则液面高的一侧溶液浓度更高 渗透平衡 S2溶液(烧杯) S1溶液(漏斗) 因烧杯溶液引起的进入漏斗的水分子数(n) 因漏斗溶液引起的出漏斗的水分子数(m1) 因水柱压强引起的出漏斗的水分子数(m2) n=m1+m2 拓展思考 3.如果烧杯中不是清水，而是相同质量分数的葡萄 糖溶液，且半透膜只允许水通过，结果会怎样？ 漏斗液面会下降。 5%蔗糖 5%葡萄糖 ①若半透膜只允许水分子和单糖分子通过，刚开始与最终液面高低情况分别是什么？ ②若半透膜只允许水分子通过在左侧加入适量蔗糖酶(不计入溶度)，最终液面会怎样变化？ 刚开始时a低于b，最终a高于b 最终a高于b 在渗透过程中，浓度指的是摩尔浓度 二.动物细胞的吸水与失水 吸水膨胀 失水皱缩 动态平衡 讨论 1.红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？ 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？ 3.当外界浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？ 4.红细胞吸水或失水多少取决于什么条件？ 不能 由图可知水分子可以进出，蛋白质分子不能，说明细胞膜是一种半透膜。 不一定，可能吸水膨胀。 取决于膜两侧的浓度差。 内>外 内<外 内=外 细胞膜是一种半透膜，细胞的吸水与失水即是渗透作用 半透膜 选择透过性膜 概念 特点 材料 指某些物质可以透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜 指水分子能自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过的生物膜 透过的依据是分子或离子的大小，不具有选择性 膜上的蛋白质决定了一些分子可以通过，另一些分子不能通过，具有选择透过性 玻璃纸、动物膀胱、鱼鳔、花生种皮等 细胞膜、液泡膜和由其构成的原生质层等 半透膜和选择透过性膜比较 蔗糖分子 半透膜 水分子 物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输的方式称为被动运输。 三.自由扩散与协助扩散 资料1：CO2 ，O2在肺泡中与血 液的交换示意图。 资料2：人工合成脂双层和细胞膜的区别 气管、支气管不断分支，最终形成肺泡 人工合成脂双层 细胞膜示意图 三.自由扩散与协助扩散 资料3：科研人员对同种物质在人工膜和生物膜中的透性做了比较，如图。 气体和甘油对人工膜和生物膜透性相同，它们通过扩散作用进出细胞 O2\CO2\N2\苯 H2O、尿素、甘油 葡萄糖\蔗糖 带电离子 不带电非极性小分子 不带电荷的极性小分子 大的不带电荷的极性分子 H+\Na+\k+\Ca2+\Mg2+ 请据图分析气气体和甘油是如何进出细胞的? 三.自由扩散与协助扩散 1.自由(简单)扩散： 物质通过简单扩散作用顺浓度梯度进出细胞。 举例： 气体分子,乙醇,甘油,苯,脂质,尿素等。 特点： ●顺浓度梯度运输:高→低 ●不需能量 ●不需转运