4.1被动运输（第1课时） 课件 2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

细胞是个开放的生命系统 在第3章学习了细胞的基本结构。细胞作为基本的生命系统，具有系统的一般特征：有边界、有系统内各组分的分工合作，有控制中心起调控作用。同时，细胞还是一个开放的生命系统，需要时刻与外界进行物质交流、能量转换。 1 思考：为什么细胞膜具有选择透过性？ 细胞膜怎样控制物质输入和输出？ 糖链 膜蛋白 细胞质 细胞膜作为细胞的边界，不仅把细胞与外界环境分隔开，还具有控制物质进出的功能，即它是一种选择透过性膜。这是细胞膜的结构示意图，细胞各部分的结构与其功能是相适应的，那么，为什么细胞膜具有选择透过性呢？细胞膜是怎样控制物质输入和输出的呢？细胞膜对物质进出的控制与其结构又有什么联系？ 这就是今天课程的主要内容：第四章 细胞的物质输入和输出 第一节被动运输 第4章 第1节 被动运输（第一课时） 水是活细胞含量最多的物质，我们先一起分析水是怎样进出细胞的：图中小红点代表水分子，大红点代表蔗糖分子 a长颈漏斗口上封一层玻璃纸，是半透膜，即根据孔径大小，允许一些物质通过，限制一些物质通过；水可以自由透过半透膜，蔗糖分子不能； b漏斗内含有蔗糖溶液，烧杯中是清水，开始时漏斗管内外液面高度相等； c将漏斗侵入烧杯中，如图所示，一段时间后，会出现什么现象？（动画出现） 一段时间后，漏斗管内液面升高，这是因为发生了渗透作用。 3 渗透作用 一 4 图1 扩 散 图2 渗 透 半透膜 一、渗透现象 扩散：分子从高浓度一侧向低浓度一侧运动的现象。 渗透作用：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。 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 在这里，我们先明确两个概念： 扩散：分子从高浓度一侧向低浓度一侧运动的现象，叫扩散。如图1所示，物质从浓度高的A区向浓度低的B区扩散，最终达到平衡。生活中有很多扩散的例子，比如从厨房飘出的饭菜香 渗透作用：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散，称为渗透作用。如图2所示。 从扩散和渗透作用的示意图中，可以看出两种方式有什么异同吗？渗透作用特指水分子或其它溶剂分子的扩散，而且是通过半透膜的扩散 1.渗透装置 漏斗管内的液面为什么会升高？如果漏斗足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？ 当漏斗内液面不再上升时，半透膜两侧的溶液浓度相等吗？ 渗透作用装置 讨论 由于单位体积、单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量，使得管内液面升高。 不会。随着漏斗内液面越来越高，蔗糖溶液产生的向下的压力越来越大，该压力推动水分子从漏斗进入烧杯，导致水分子从漏斗进入烧杯的速度就越来越快。当单位时间内出漏斗的水分子数与进漏斗的水分子数相等时，液面不再升高。 不相等，当液面不再上升时，水分子双向扩散的速率相等，水分子进出达到动态平衡，但漏斗内溶液的浓度仍然高于烧杯中溶液的浓度。 如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？ 不会,因为纱布孔隙很大，蔗糖分子也可自由通过。 如果烧杯内不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？ 不会，没有浓度差,水分子进出平衡,液面也不会升高。 2、渗透作用产生的条件： （1）半透膜； （2）膜两侧的溶液具有浓度差。 即一个完整的渗透系统由两种浓度的溶液(S1和S2)，以及隔在两者之间的半透膜这三者构成 3、渗透作用方向： 相对含量高 → 相对含量低 两溶液间的水分子进行双向运动，我们只是观测出由水分子双向运动的差所导致的液面改变。 单位时间内分子数少 单位时间内分子数多 4.渗透平衡 ①液面高度不发生变化，水分子双向运动速率相等，即动态平衡。 ②渗透平衡时： △h的液体重力=漏斗中溶液的吸水力 溶液S1 溶液S2 平衡前：S2＞S1 S表示溶液浓度 渗透过程：S2↓ S1↑ 平衡后：S2＞S1 平衡后S1与S2的浓度差产生的吸水力与高度差的重力相等，S1与S2的浓度差越大，高度差就越大。（有液面高度差就有浓度差，液面高的浓度高） 下图表示渗透作用装置图，其中半透膜为膀胱膜，甲、丙装置中A、B、a、b溶液浓度分别用MA、MB、Ma、Mb表示，乙、丁装置分别表示一段时间后甲、丙装置的状态，液面上升的高度分别为h1、h2。如果A、B、a、b均为蔗糖溶液，且MA>MB，Ma＝Mb>MA，则达到平衡后(　　) A.h1>h2、Ma>Mb B.h1>h2、Ma<Mb C.h1<h2、Ma<Mb D.h1<h2、Ma>Mb D 5.影响渗透的因素 ①浓度差 葡萄糖和蔗糖分子不能通过半透膜 如图：一段时间后，U型管液面如何变化？ 一段时间 浓度差是指：溶液中溶质的物质的量浓度，即单位体积中溶质分子的微粒数，微粒数多的溶液吸水力强。 只比较单位体积内的微粒数，与微粒的大小与种类无关。 左侧液面下降 右侧液面上升 5.影响渗透