4.1 被动运输（第1课时）-【学好生物学】2024-2025学年高一生物上学期同步优质课件（人教版2019必修1）

被动运输 （第1课时） 第四章 细胞的物质输入和输出 4.1 理解细胞在什么条件下会吸水，在什么条件下会失水； 理解植物细胞发生质壁分离及复原的条件和所说明的问题； 两种被动运输的方式有什么异同？ 本节聚焦 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，使漏斗管内外液面高度相等。过一段时间，会出现漏斗液面升高的现象。 1 2 3 清水 玻璃纸 蔗糖溶液 渗透装置 蔗糖分子 水分子 5 4 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一类多孔性薄膜的总称。如：玻璃纸、鸡蛋的壳膜等。物质能否通过与孔径大小有关） 玻璃纸 蛋壳膜 鱼鳔 半透膜 蔗糖分子 水分子 1、漏斗管内的液面为什么会升高？ 管内的液面会无限升高吗？ 渗透作用 1、概念：水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。 一、渗透作用 单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数多于长颈漏斗中渗出的水分子数量 渗透作用实质是水分子从水的含量高的一侧向含量低的一侧扩散。 4 关于渗透作用的拓展 当液面不再上升时， 1.漏斗内外的水分子进出相等吗？ 2.内外溶液浓度关系如何？ 1.进的水分子=出的水分子 （水分子进出处于动态平衡） 2.漏斗内溶液浓度>漏斗外溶液浓度 注意：动态平衡≠膜两侧浓度相等 渗透平衡只意味着半透膜两侧的水分子双向移动到达平衡状态， 既不可看作没有水分子移动， 也不可看作两侧溶液浓度相等。 *2、条件 ①具有半透膜 ②膜两侧的溶液具有浓度差 ：1、如果将装置中的漏斗换成动物细胞，细胞会不会吸水？如果吸水会发生什么现象？ 类比推理 2、细胞吸水过程是否发生了渗透作用呢？ 2、若用纱布或滤纸代替玻璃纸，液面还会升高吗？ 3、若内外都是清水或都是同样浓度的蔗糖溶液，液面还会升高吗？ 一、渗透作用 渗透作用中指的溶液浓度为物质的量浓度而非质量浓度。 二、动物细胞的吸水和失水 0.5%NaCl溶液 （低渗溶液） 13%NaCl溶液 （高渗溶液） 0.9%NaCl溶液 （等渗溶液） 外界溶液浓度 小于 细胞质浓度 外界溶液浓度 大于 细胞质浓度 外界溶液浓度 等于 细胞质浓度 细胞吸水膨胀，可能涨破 细胞失水皱缩 保持原状态 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？ 2、红细胞的细胞膜是否相当于一层半透膜？ 3、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？ 4、红细胞吸水或失水取决于什么条件？ 5、想一想临床上输液为什么要用生理盐水。 红细胞中的血红蛋白是大分子有机物，不能透过细胞膜，它相当于“问题探讨”所示装置中的蔗糖分子。 是，相当于 不一定。因为红细胞吸水膨胀后细胞内液浓度也会下降，如果外界溶液浓度不是很低，有可能细胞内液浓度下降后与外界溶液的浓度达到平衡，此时红细胞将不再吸水。 取决于红细胞内外溶液的浓度差，并且浓度差越大时，细胞吸水或失水越多。 因为生理盐水的浓度与血浆的浓度基本一致，血细胞不会因为过度吸水或失水而出现形态和功能上的异常。 思考·讨论 一个动物细胞相当于一个渗透装置 细胞膜相当于半透膜 半透膜两侧具有浓度差（细胞质与外界溶液具有浓度差） 动物细胞吸水和失水可以看成发生了渗透作用吗？为什么？ 动物细胞吸水和失水的原理： 渗透作用 讨论： a、b、c是三个相邻的细胞，已知a细胞质浓度> b细胞质浓度> c细胞质浓度,如图所示，能正确表示水分在三者之间扩散的是（ ） C a c b a c b a c b a c b A B C D 即时巩固 ①若S1溶液浓度大于S2溶液浓度: 则单位时间内由S2→S1的水分子 数 由S1→S2的，外观上表 现为S1溶液液面 ； 若S1溶液浓度小于S2溶液浓度: 则情况 ，外观上表现为S1溶液液面 。 在达到渗透平衡后，存在如图所示的液面差Δh， 则S1溶液浓度 S2溶液浓度。 多于 上升 相反 下降 仍大于 1）当S1、S2表示同种溶质但不同浓度的溶液时 1、溶质不能通过半透膜的渗透装置 渗透装置的变式分析： 液面 （等高） 10% 蔗糖溶液 10% 葡萄糖 溶液 半透膜 ②同质量浓度（g/ml）或质量分数（%） 10%葡萄糖溶液的物质的量浓度大， 因此水分子由10%蔗糖溶液→10%葡萄糖 溶液较多，右侧液面升高 液面 （等高） 2 mol/L 蔗糖溶液 2 mol/L葡萄糖 溶液 半透膜 ①同物质的量浓度（mol/L） 液面不变 1、溶质不能通过半透膜的渗透装置 2）当S1、S2表示不同溶质但相同浓度的溶液时 水分子透过半透膜,（从低浓度溶液一侧向高浓度溶液一侧）扩散。 渗透装置的变式分析： 12 3）当S1和S2是两种不同的溶质且只有水和S1能透过半透膜时 S1的物质的量浓度大于S2的物质的量浓度 S1的物质的量浓度小于S2的物质的量浓度 S1溶液 S2溶液 半透膜 ② ① S1液面先升高 S1液面始终低于S2液面 但随着S1中的溶质逐渐透过半透膜进入S2 S1液面会下降，而S2液面升高，最终高于S1 2、溶质能通过半透膜的渗透装置 渗透装置的变式分析： 13 Page 图1表示物质扩散的图解，图2是设计证明图1物质扩散成立的实验装置，下列有关叙述中正确的是 A．图甲中水柱a将持续上升 B．图甲中水柱a将先上升后下降 C．图乙中水柱b将持续上升 D．图乙中水柱b将先上升后下降 D 即时巩固 半透膜：一类小分子物质可以通过,而较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 根据是否具 有生命现象 选择透过性膜：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 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 生物膜 非生物膜 半透膜 选择透过性膜 半透膜与选择透过性膜 15 $$