4.1 被动运输 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 被动运输 易水寒江雪敬奉 物质基础 1 知识回顾： 细胞膜有哪三大功能？ 1.将细胞与外界环境分隔开 3.控制物质进出细胞 2.进行细胞间的信息交流 三大功能 ? 易水寒江雪敬奉 问题探讨： 在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸，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，会出现漏斗液面升高的现象。 玻璃纸是一种半透膜，水分子可以透过它，而蔗糖分子则不能。 1 2 3 清水 玻璃纸 (半透膜) 蔗糖溶液 渗透装置 蔗糖分子 水分子 5 4 易水寒江雪敬奉 讨论： 1.漏斗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？ 水分子能透过半透膜而蔗糖分子不能；烧杯中清水的水分子含量比蔗糖溶液中的水分子含量高，水透过半透膜进入漏斗内的速度比从漏斗中出来的速度快。 不会；漏斗中的液面上升的高度产生的压力，将加快水出来扩散速度，最终平衡，液面高度不上升。 易水寒江雪敬奉 2.如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管的液面还会升高吗？ 不会；纱布孔隙大，蔗糖分子可自由通过。 3.如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，液面高度如何变化？ 液面不会升高，膜两侧浓度相同，水分子进出平衡。 易水寒江雪敬奉 渗透作用 1.概念： 水分子（或其它溶剂分子）通过半透膜的扩散。 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。 2.渗透作用发生的条件： （1）需要有半透膜 （2）半透膜两侧溶液要有浓度差 易水寒江雪敬奉 思考1：细胞膜是否相当于一层半透膜？ 如果细胞吸水胀破或失水皱缩，则说明细胞也能发生渗透作用，也说明细胞膜也相当于一层半透膜。 如果将装置中的漏斗换成动物细胞,还会不会渗透吸水？ 易水寒江雪敬奉 细胞质（蔗糖溶液） 细胞膜（半透膜） 清水 一、水进出细胞的原理 红细胞可以看作一个渗透装置 1.水进出动物细胞的原理 清水 10% NaCl 0.9% NaCl 细胞吸水膨胀 细胞失水皱缩 细胞形态不变 外界溶液水分子多 1.水进出哺乳动物红细胞 外界溶液水分子少 外界溶液浓度 =细胞质浓度 实验结果 动物细胞发生了渗透作用 细胞膜相当于半透膜 结论 结果分析 推论：整个红细胞相当于一个渗透装置，水分通过渗透作用进出红细胞。 易水寒江雪敬奉 动物细胞吸水胀破 易水寒江雪敬奉 2.红细胞中细胞膜是否相当于半透膜？ 思考·讨论： 水进出哺乳动物红细胞的原理 4.红细胞吸水或失水的多少取决于什条件？ 1.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？ 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？ 5.想一想临床上输液为什么要用生理盐水？ 不能，血红蛋白是大分子物质；相当于蔗糖分子。 相当于一层半透膜，因为大分子不能通过，小分子可过。 不一定,要看浓度差大小. 取决于红细胞内外的浓度差。 生理盐水的渗透压与红细胞的渗透压相当，水分进出平衡，维持红细胞的正常形态。 易水寒江雪敬奉 为什么以哺乳动物的成熟红细胞为实验材料？ 哺乳动物的成熟红细胞，没有细胞核及细胞器，避免细胞核及各种具膜的细胞器对细胞吸水、失水的影响。 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。 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，没有细胞核及细胞器，避免细胞核及各种具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。 12 植物细胞内的液体环境主要是指 液泡中的细胞液 2.水进出植物细胞的原理 思考2：水又是怎样进出植物细胞的呢？ 细胞膜 液泡膜 两膜间细胞质 中央 大液泡 水 水 细胞壁（全透性） 细胞液 原生质层 成熟的植物细胞模式图 细胞壁：纤维素和果胶组成 具有全透性，伸缩性小，不影响水分的运输。 易水寒江雪敬奉 1 2 3 4 5 细胞液 液泡膜 细胞质 细胞膜 细胞壁 原生质层 清水 ? 类比学习 水分进出细胞要经过原生质层，原生质层是否相当于半透膜？ 思考： 1、细胞壁对水的运输有无影响？ 2、原生质层是否相当于一层半透膜呢？ 植物细胞与动物细胞有明显区别，植物有细胞壁，它对水分子是全透性的，且伸缩性较小，起支持和保护作用。 成熟的植物细胞有大液泡（含细胞液）；细胞膜和液泡膜以及两膜之间的细胞质称之为原生质层；水进出细胞主要是指水经过原生质层进出液泡。 易水寒江雪敬奉 提出问题： １.水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？ ２.原生质层是否相当于一层半透膜？ 作出假设： 原生质层相当于一层半透膜。 实验设计思路： 当外界溶液浓度高于细胞液浓度时，细胞就会失水；当