4.1被动运输（图文版知识清单）生物人教版必修1

第1节被动运输 知识点01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。 2.条件： (1)具有半透膜；屬翻 (2)浓度差（物质的量浓度，而非质量浓度）。 3.方向：从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧 (即低浓度溶液→高浓度溶液) 【特别提醒】膜两侧溶液浓度指溶质浓度，高浓度溶质对应低含量水。 4.渗透现象（经典实验） ①膜两侧具有浓度差 蔗糖溶液 ②具有半透膜：水分子可 清水 以透过，蔗糖分子不能 5.变式思考 (1)用纱布代替半透膜→液面不会升高（纱布全透性，分子 皆可通过) (2)烧杯内为同浓度蔗糖溶液→液面不会升高（膜两侧浓度 相等，进出速率相同) 辨析：渗透作用≠扩散作用 1.扩散作用：物质从相对含量多的地方向相对含量 少的地方的自由运动。 。活。 2.渗透作用：扩散作用的特殊形式，特指溶剂分子通过半透 膜的扩散，最终水向高浓度溶液单向积累。 (双向扩散，净流向高浓度) 知识点02 水进出细胞的原理 一、动物细胞的吸水和失水 1.原理： 细胞膜相当于半透膜，浓度差驱动吸水/失水 条件与现象 吸水 外界<细胞质→膨胀/涨破 【特别提醒】红细胞 在清水中易涨破。 失水 外界>细胞质→ 皱缩 平衡 外界=细胞质→形态稳定 二、植物细胞的吸水和失水 1.成熟植物细胞结构 2.方式：渗透作用 细胞壁 水分子从低浓度向高浓 质膜 度溶液渗透 细胞质 原生质愿 液泡腰 细胞液 水分子从低浓度向 3.质壁分离与复原原因 高浓度溶液渗透 内因：原生质层伸缩性>细胞壁 外因： 存在浓度差 质壁分离(Plasmolysis): 细胞失水，原生质层与 4.☑活细胞 X死细胞 细胞璧分离。 ☑成熟植物细胞（有大液泡） X动物细胞 @外界溶液不能过度杀死细胞 X未成熟细胞（无大液泡） ·溶质不可透过（蔗糖）：只质壁分离 溶质可透过（甘油，尿素，KNO3):先分离后自动复原 【特别提醒】自动复原需 浓度不能过高。 高浓度溶液/盐酸/酒精：杀死细胞，无法复原 三、探究植物细胞的吸水和失水实验 【特别提醒】实验中使用了三次 1.实验材料 2.实验流程 低倍碛观察。 紫色洋葱鳞片叶 ②低倍横观察③滴加藤 ④滴加 外表皮 ①制作 初始形态 糖溶液 清水 ·具有中央大液泡 临时 细胞液紫色， 装片 便于观察 正常 质壁分离 质壁分离复原 知识点03 被动运输 自由扩散和协助扩散 一、 被动运输的概念 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 这种跨膜运输方式称为被动运输。 【易错辨析】 二、被动运输的类型 被动运输方向：高浓度→低浓度。 .自由扩散（简单扩散） 2.协助扩散（易化扩散） -概念：物质通过简单的扩散作用 -概念：借助膜上的转运蛋白进出 进出细胞的方式 细胞的物质扩散方式 -实例：气体(02，C02);脂溶性 - 实例：离子；小分子有机物（葡 小分子（甘油，乙醇，苯） 萄糖，氨基酸) e°00° o% 转运蛋白 9898868898H888888888 炒 三、转运蛋白的种类与特点 名称 载体蛋白 通道蛋白 【特别提醒】 一种转运 转运对象 与自身结合部位相适应 与自身通道直径、形状适配， 蛋白只能 的分子或离子 大小和电荷适宜的分子或离子 转运特定 的物质， 特点 每次转运时都会发生自身 分子或离子通过时 具有专一 构象的改变 不需要与通道蛋白结合 性。 四、影响被动运输的因素 协助 1.自由扩散：运输速率主要取决于膜内外物质 浓度梯度，还与物质分子大小、脂溶性有关。 的运 转运蛋白饱和点 2.协助扩散：除浓度梯度外，还与膜上转运蛋 白白的数量有关，转运蛋白饱和后运输速率 率 不再随随浓度增加而提升。 浓度梯度 3.被动运输不消耗能量，运输速率与细胞能量 【易错辨析】影响速率：自由扩 供应无关。 散不饱和，协助扩散会饱和。 关键能力·拓展 拓展01：渗透装置的变式分析 渗透平衡时液面高度分析 一、知识拓展：渗透压大小的判断 渗透压取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目， 88 溶质微粒越多，溶液渗透压越高。 溶质微粒多→滲透压高 二、归纳总结：半透膜与选择透过性膜 1.不同点 半透膜：某些物质可以透过，另一些不能，能否透过取决于分子大小 选择透过性膜：具有生物活性的生物膜，由转运蛋白决定选择性， 细胞死亡后丧失选择透过性 2.联系 【易错辨析】 选择透过性膜属于半透膜的一种 连择途过性是生物学特性， 需要ATP支持或转运蛋白 三、注意事项 细胞壁（全透） 原生质层 植物细胞壁具有全透性，因此细胞壁和细胞膜 【特别提醒】 之间的溶液为外界溶液。 外界溶液 注意区分细胞壁和 后者才具选择透过性 四、归纳总结：实验材料的选择 外界溶液 1.优先选择有颜色的中央大液泡细胞（如紫色洋葱鳞片叶 外表皮)，便于观察 2.叶肉细胞：原生质层为绿色，细胞液无色，可观察原生质体 随失水缩小的过程 五、易混易错 1.自由扩散和协助扩散的动力均来自细胞内外的物质浓度差 000- 2.运输速率与被运输物质的分子大小、脂溶性程度有关： 分子越小、脂溶性越强，运输速率越快 高浓度→低浓度 六、教材深挖 水分子的跨膜运输方式：主要通过水通道蛋白以协助扩散 进出细胞，也可通过自由扩散进出细胞 拓展01：渗透装置的变式分析 渗透平衡时液面高度分析 渗透装置的变式分析 ##类型1：半透膜只允许水分子通过 ·经典实验装置：漏斗内蔗糖溶液，烧杯清水，半透膜只透水 ①膜两侧具有浓度差 蔗糖溶液 清水 ②具有半透膜：水分子可 以透过，蔗糖分子不能 0 初始：漏斗液面上升，最终达到平衡。 ·此时：漏斗内溶液浓度仍高于烧杯（高→低），液面高度差 h由渗透压与水柱压力共同维持。 「此高度差对应两 侧溶液浓度差 ##类型2：两种溶质的渗透装置 S1+S2 S1+S2 前提条件：S1和S2为不同溶质，且只有水 和S1能通过半透膜。 半透 。初始阶段：两侧水分子、S1双向扩散， 膜 S2不能扩散。 。最终平衡时： 关键看谁不能透，液面高低 。两侧S1浓度相等。 由不可透过溶质浓度决定 。两侧S2浓度存在差异， 最终液面高度由S2的浓度差决定。 心【特别提醒】&【易错辨析】 渗透平衡≠两侧浓度相等（只有半透膜两边都是单一不透性溶质时才成立） 判断液面高低的关键在于：最终状态下，不可透过溶质浓度较高的一侧液面更高。 拓展02 质壁分离及复原现象的拓展应用 2 1.判断成熟植物细胞的死活 2.测定细胞液浓度范围 将待测细胞置于蔗糖溶液中 将待测细胞置于一系列浓度梯 镜检。 度的蔗糖溶液中镜检。 ·发生质壁分离→活细胞 细胞液浓度(Cx)介于： ·不发生质壁分离→死细胞 未发生质壁分离的高浓度(Cn)与 刚发生质壁分离的低浓度(Cm)之间。 即：Cn<Cx<Cm 质壁分离 死细胞 0.1M 0.2M 0.4M 【易错辨析】只有成熟的植物细胞 0.1M 0.2N 0.3M (具有大液泡)才表现质壁分离现 象 3.比较不同植物细胞的细胞 液浓度 4. 鉴别不同种类的溶液 用同一浓度蔗糖溶液处理不同 将成熟植物细胞置于不同未知 植物细胞。 溶液中。 比较刚发生质壁分离所需时间(t)。 仅发生质壁分离 先质壁分离后复原 重要结论：时间t越短→细胞液 ↓ ↓ 浓度(Cx)越小 【不能自动复原】 【由于溶质进入细胞】 细胞A 细胞B ·如：蔗糖溶液 如：KNO3、甘油、 205 50s 。o。 00。 尿素溶液 分离 KNO3甘油 Cx↓ Cx t 回 【特别提醒】若不发生质壁分离， 可能溶液浓度过低 仅分离 先分离后复原 拓展03 载体蛋白和通道蛋白深度解读 一、载体蛋白 状态 【易错辨析 】:通道蛋 1.本质：跨膜蛋白质，可与特定分子/离子结 白不发生 构象改变来 合，通过自身构象变化转移物质。 转运，而是 形成亲水通 膜外 90 膜外 道。 膜内 膜内 状态A 状态B 2.工作机制： 随机转变构象状态；顺浓度梯度 特别提醒： 载体蛋白具 进入细胞的净效果。 有特异性。 二、通道蛋白 1.水通道蛋白：仅允许水分子通过，众导那 【易错辨析】： 通道蛋白 顺水势梯度扩散。参与肾小球滤过等。 不发生构象 改变来转 2.离子通道：取决于通道直径、形状及电荷分 运，而是形 成亲水通 布，无需结合，仅允许适宜离子通过。类型： 道。 电压门控：随跨膜电位 开启/关闭。 ①门控通道：•配体门控：配体结合开启 【特别提醒】： 应力激活：感受应力开启 离子通道 介导的转 (如听觉毛细胞)。 运速率快 于载体蛋 ② 非门控通道：持续处于开启状态 白。 (如神经细胞膜K+通道)。