4.1被动运输课件-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

H20 少 可 H2O 多 会不会无限的升高呢? 1、漏斗管内的液面为什么会升高? 单位时间内透过玻璃纸进入漏斗的水分 子数大于从漏斗中渗出的水分子数P62 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。 半 透 膜： 水分子可以自由透过，蔗糖分子不能通过一类多孔性薄膜。 平衡时：水进=水出，C 漏斗>C 烧杯 半透膜 2、如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗? 不会。纱布不是半透膜，孔隙很大，可溶于水的物 质都能够自由通过，如水分子和蔗糖分子。 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? 不变 条 件 ：{半透膜 方向 : 水的相对含量高的 一 侧 相对含量低的 一 侧 一 、水进出细胞的原理 ( 一 )渗透作用P62 概念：水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散 溶液浓度低 I 溶液浓度高 渗透压低 渗透压高 含水量高 含水量低 清水 蔗糖溶液 高浓度得水 低浓度失水 两侧的溶液具有浓度差 半透膜 拓 展 ： 溶液浓度=物质的量浓度 概念：溶液中溶质微粒对水的吸引力 大小：取决于溶质微粒数目的多少 (分子数) 渗透压与浓度成正比 渗透压 如果将装置中的 漏斗换成细胞还 会不会吸水? 二、细胞的吸水和失水 类比推理 ①当外界溶液浓度< 细胞质浓度时 ②当外界溶液浓度> 细胞质浓度时 ③当外界溶液浓度= 细胞质浓度时 细胞吸水膨胀 细胞失水皱缩 动态平衡 1.动物细胞的吸水和失水 思考 ·讨 论 4、红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件? 取决于红细胞内外溶液的浓度差， 浓度差越大，细胞失水或吸水越多 5.想一想临床上输液为什么要用生理盐水? 生理盐水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差异 一细胞膜 细胞质 原生质层P63 (具有选择透过 性) 一液泡膜 那 液泡 (内含细胞液) 细胞壁一 全透性 伸缩性比较小 水进出植物细胞，主要是指水经过原生质层进出液泡。 成熟的植物细胞模式图 2.探究：植物细胞的吸水和失水 提出问题 水分进出植物细胞是通过渗透作用吗? 原生质层相当于一层半透膜吗? 作出假设 水分进出植物细胞是通过渗透作用， 原生质层相当于一层半透膜。 设计实验 将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察其大小的变化； 再将细胞浸润在清水中，观察其大小的变化。 预期 在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变小，细胞皱缩(失水); ,结 果 在清水中植物细胞的中央液泡会变大，细胞膨胀(吸 水 ) 。 进行实验 (按预定方案进行实验) 分析结果 (分析实验结果，得出结论：……) 表达交流 (总结，写实验报告并适当交流) 2. 实验：观察植物细胞的质壁分离和复原《学与测》P76 1.实验材料： 活的成熟的植物细胞，如紫色洋葱鳞片叶外表皮 有大液泡，且内含紫色花青素便于观察。 2.实验原理： (1)成熟的植物细胞的原生质层相当于半透膜； (2)原生质层内侧细胞液与外界溶液可形成浓度差。 3.实验试剂：0.3g/ml的蔗糖溶液、清水 4.实验步骤：低倍镜下三观察 自变量： 外界溶液 清水---——0.3g/ml的蔗糖溶液----——清水 观察指标 中央液泡大小 初始状态 紫色变小变深 紫色变大变浅 原生质层位置 质壁分离 质壁分离复原 细胞大小 几乎不变 几乎不变 4.步骤 ：低倍镜下三观察 教材中唯一一个只在低倍镜下观察的实验 有对照吗? 有，属于自身前后对照 (两对照) ( 课本65页) 结 论 ： 水分进出(成 熟)植物细胞是通过渗透作用，原生质层相 当于一层半透膜。 概 念：原生质层与细胞壁分离 质壁分离 外 因：当外界溶液浓度>细胞液浓度 内 因：原生质层的伸缩性比细胞壁大 C 外界溶液(0.3g/ml蔗糖) > C 细胞液 → 失水一 →质壁分离 C 外界溶液 (清水)<C 细胞液 吸水—→ 质壁分离复原 拓展----自 动复 原 《学与测》 P78 (1)若所用溶液中的溶质为葡萄糖、KNO₃、NaC1、 尿素、乙二 醇等，且大于细胞液浓度，观察到的现象会不同吗? 先质壁分离，然后会自动复原 质壁分离的自动复原 因细胞主动或被动吸收溶质微粒而使细胞液浓度增大，植物 细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。 (2)0.5g/ml 蔗糖溶液? 不能发生质壁分离后复原 细胞会因为失水过多而死亡 (1)判断细胞的死活 镜检 待测细胞+蔗糖溶液 镜检 待测细胞+台盼蓝染液 (2)测定细胞液浓度范围P67 待测细胞 + 一系列浓度梯度的蔗糖溶液 分别镜检细胞液浓度范围介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的 蔗糖溶液的浓度之间。 发生质壁分离一 →活细胞 不发生质壁分离一 →死细胞 被 染 色 — →死 细胞 不 被 染 色 一 活 细胞 质壁分离以及复原的应用 学以致用 将同一植物的相同细胞分别浸在蒸馏水、0.3 g/mL的蔗糖溶液和0.4 g/mL的KNO₃ 溶液中，测得细胞的体积随时间的变化曲线如下图所示， 个细胞体积(相对值) a 140 120 105 100 80 C 60 A. 蒸馏水、蔗糖溶液、 KNO₃ 溶液 B.KNO₃ 溶液、蒸馏水、蔗糖溶液 C. 蒸馏水、KNO₃ 溶液、蔗糖溶液 D. 蔗糖溶液、KNO₃溶液、蒸馏水 则曲线a、b、c分别代表细胞所处的溶液是( ) 时间 b CO₂ O₂ 高浓度 低浓度 特 点 ： 高浓度 → 低浓度(顺浓度梯度) 不需要转体蛋白的协助； 不需能量 实 例 ： 气 体：0₂ 、 CO₂ 水 脂溶性小分子：甘油、乙醇、苯、 尿素、性激素、胆固醇等 自 由 扩 散 ：物质通过简单的扩散作用进出细胞，也叫简单扩散P66 协助扩散：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式叫做协助扩散，也 叫易化扩散。 P66 特 点 ： 高浓度 → 低浓度(顺浓度梯度) 需要转体蛋白的协助； 不需能量 实 例 ： 葡萄糖进入红细胞 水 (更多的) 2.转运蛋白的种类及作用机理 转运蛋白包括 载体蛋白 和 通道蛋白 两种。二者有何区别? 水分子需要的是通道 蛋白协助。67页图4-5示的是 通道蛋白。 3、影响因素曲线 自由扩散 膜两侧的浓度差 协助扩散 ┌ 膜两侧的浓度差 转运蛋白的种类和数量 P点后运输速率受 转运蛋白数量 制约 扩散速率 (V) 0 细胞外浓度 扩散速率(V) P 0 细胞外浓度 扩散速率(V) 0 能量 扩散速率 (V) 0 能量 类型 方向 转运蛋白 能量 自由扩散 高浓度一 →低浓度 顺浓度梯度 不需要 不消耗 协助扩散 需要 P67 研究表明：水更多是借助水通道蛋白以协助方式进出细胞 三、被动运输P65 二 、拓展应用 ( 课本67页) 1、 可以配制出一系列浓度梯度的蔗糖溶液。 将紫色洋葱鳞片叶表 皮细胞置于配好的各种浓度的蔗糖溶液中，适当时间后用显微镜 观察细胞质壁分离情况。记录刚好发生以及刚好尚未发生质壁分 离的细胞所用的蔗糖溶液浓度，据此推算出细胞液溶质浓度应介 于这两个浓度之间。 2 、假设：温度变化会影响水分子通过半透膜的扩散速率。 可以借助本节问题探讨中的渗透装置进行实验。 将该渗透装置 置于不同温度的环境中，通过比较不同温度下漏斗管液面上升速 度的快慢，判定温度是否影响水分子的扩散速率。 课堂小结 细胞的吸水 和失水 细胞液浓度<外界溶液 失水 质壁分离 细胞液浓度>外界溶液 吸水 质壁分离的复原 成熟的活的植物细胞 细胞膜 液泡膜 两层膜之间的细胞质 结构特点 成熟植物细胞 的吸水和失水 细胞质>外界溶液 细胞质<外界溶液 细胞质=外界溶液 具有半透膜 半透膜两侧具有浓度差 大液泡 原生质 层 吸水 失水 保持原状 动物细胞的吸水和失水 渗透作用发生的条件 $$