被動(dòng)運(yùn)輸(第1課時(shí))課件【知識(shí)精講+備課精研+高效課堂】高一生物人教版必修一

第1節(jié)

被動(dòng)運(yùn)輸(第1課時(shí))第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出1.擴(kuò)散作用糖分子的擴(kuò)散現(xiàn)象

物質(zhì)分子從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域轉(zhuǎn)移，直到均勻分布的現(xiàn)象。擴(kuò)散的速率與物質(zhì)的濃度梯度成正比。一.水進(jìn)出細(xì)胞的原理是一類可以讓小分子物質(zhì)(如水)通過(guò)，而較大分子物質(zhì)(如蔗糖)不能通過(guò)的多孔性薄膜。2.半透膜:水分子(或其他溶劑分子)通過(guò)半透膜的擴(kuò)散，稱為滲透作用。3.滲透作用:蔗糖溶液清水半透膜(玻璃紙)動(dòng)畫(huà)演示滲透作用滲透裝置蔗糖溶液清水半透膜（玻璃紙）漏斗管內(nèi)液面為什么會(huì)升高？清水

蔗糖溶液

低濃度一側(cè)高濃度一側(cè)→水的相對(duì)含量低的一側(cè)水的相對(duì)含量高的一側(cè)→單位時(shí)間內(nèi)液面不再上升時(shí)水分子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何？清水

蔗糖溶液此時(shí)仍然有水分子進(jìn)出半透膜

半透膜兩側(cè)濃度不相等滲透裝置清水半透膜（玻璃紙）蔗糖溶液Δh單位時(shí)間內(nèi)4.滲透平衡當(dāng)液面不再上升時(shí)，漏斗內(nèi)外的溶液濃度如何？漏斗內(nèi)溶液濃度>漏斗外溶液濃度原因:水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)與水和蔗糖溶液產(chǎn)生的滲透壓差達(dá)到平衡，使半透膜兩側(cè)水分子的交換率相等時(shí)，液面不再升高。[易錯(cuò)易混]

溶液濃度指物質(zhì)的量濃度而非質(zhì)量濃度。如10%的葡萄糖溶液和10%的蔗糖溶液的質(zhì)量濃度相等，但10%的蔗糖溶液的物質(zhì)的量濃度小，故水可通過(guò)半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移動(dòng)。如果用紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)液面還會(huì)升高嗎？如果清水換成同樣濃度的蔗糖溶液，漏斗管液面還會(huì)升高嗎？

紗布的孔隙大，蔗糖分子也可通過(guò)，因而液面不會(huì)升高。此時(shí)內(nèi)外濃度相等，液面不會(huì)升高。你認(rèn)為滲透作用發(fā)生的條件是什么呢？1.存在半透膜；2.半透膜兩側(cè)有濃度差213滲透作用不同滲透裝置中水分子運(yùn)動(dòng)情況及液面變化(1)溶質(zhì)不能通過(guò)半透膜的情況①若S1溶液濃度大于S2溶液濃度:則單位時(shí)間內(nèi)由S2→S1的水分子數(shù)

由S1→S2的，外觀上表現(xiàn)為S1溶液液面

；若S1溶液濃度小于S2溶液濃度:則情況

，外觀上表現(xiàn)為S1溶液液面

。在達(dá)到滲透平衡后，若存在如圖所示的液面差Δh，則S1溶液濃度

S2溶液濃度。多于上升相反下降仍大于注:S1、S2表示兩種不同濃度的同一物質(zhì)的溶液。當(dāng)液面上升到一定程度時(shí)，液面不再升高的原因:分析上圖可知：H1產(chǎn)生的壓強(qiáng)與水和蔗糖溶液產(chǎn)生的滲透壓差達(dá)到平衡，使半透膜兩側(cè)水分子的交換率相等時(shí)，液面不再升高。(2)溶質(zhì)能通過(guò)半透膜的情況若S1溶液濃度大于S2溶液濃度，則最初單位時(shí)間內(nèi)由S2→S1的水分子數(shù)

由S1→S2的，隨著溶質(zhì)的擴(kuò)散，最終S1和S2溶液濃度

，外觀上表現(xiàn)為S1溶液液面

，最終S1和S2溶液液面

；若S1溶液濃度小于S2溶液濃度，則情況

。多于相等先上升后下降持平相反注:S1、S2表示兩種不同濃度的同一物質(zhì)的溶液。特別提醒有關(guān)滲透作用的兩個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)水的運(yùn)輸特點(diǎn):無(wú)論細(xì)胞吸水還是失水，水分子通過(guò)原生質(zhì)層的擴(kuò)散都是雙向進(jìn)行的。(2)滲透平衡的實(shí)質(zhì):滲透平衡只意味著半透膜兩側(cè)的水分子移動(dòng)到達(dá)平衡狀態(tài)，既不可看作沒(méi)有水分子移動(dòng)，也不可看作兩側(cè)溶液濃度絕對(duì)相等?！緳z測(cè)】如圖，在U形管中部c處裝有半透膜(只允許水分子通過(guò)，不允許葡萄糖和蔗糖分子通過(guò))在a側(cè)加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的葡萄糖溶液，b側(cè)加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的蔗糖溶液，并使a、b兩側(cè)液面高度一致。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，實(shí)驗(yàn)結(jié)果將是()A.a、b兩液面高度一致B.a、b兩液面高度無(wú)變化C.a液面低于b液面

D.a液面高于b液面D【檢測(cè)】如圖中的滲透裝置，若將水槽中的清水換成與蔗糖溶液等質(zhì)量濃度的葡萄糖溶液，開(kāi)始時(shí)的液面高度為a，如果半透膜不允許葡萄糖和蔗糖通過(guò)，則玻璃管中液面會(huì)發(fā)生怎樣的變化(

)A.上升

B.下降

C.上升后下降

D.下降后上升B葡萄糖溶液【檢測(cè)】如圖中的滲透裝置，若將水槽中的清水換成與蔗糖溶液等質(zhì)量濃度的葡萄糖溶液，開(kāi)始時(shí)的液面高度為a，如果半透膜允許葡萄糖通過(guò)不允許蔗糖通過(guò)，則玻璃管中液面會(huì)發(fā)生怎樣的變化(

)A.上升

B.下降

C.上升后下降

D.下降后上升D葡萄糖溶液?jiǎn)栴}探討1.漏斗管內(nèi)的液面為什么會(huì)升高？如果漏斗管足夠長(zhǎng)，管內(nèi)的液面會(huì)無(wú)限升高嗎？為什么？燒杯中的水分子進(jìn)入漏斗中導(dǎo)致漏斗液面升高。事實(shí)上半透膜兩側(cè)的水分子都能通過(guò)擴(kuò)散作用自由進(jìn)出，但由于蔗糖溶液中水的相對(duì)含量(單位體積中的水分子數(shù))比燒杯中的水的相對(duì)含量低，因此，燒杯中的水?dāng)U散到漏斗中的速度比漏斗中的水?dāng)U散到燒杯中的速度相對(duì)更快些，導(dǎo)致漏斗中水量增加，液面上升。如果漏斗管足夠長(zhǎng)，當(dāng)管內(nèi)的液面上升到一定高度之后，管中的水柱產(chǎn)生的壓力將加快漏斗中水分向外擴(kuò)散的速度，最終達(dá)到平衡，液面將不再上升。問(wèn)題探討2.如果用一層紗布代替玻璃紙，還會(huì)出現(xiàn)原來(lái)的現(xiàn)象嗎？不會(huì)，因?yàn)榧啿疾皇前胪改?，空隙很大，可溶于水的物質(zhì)都能夠自由通過(guò)，包括水分子和蔗糖分子都能通過(guò)。3.如果燒杯中不是清水？而是同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會(huì)怎樣？漏斗中的液面將保持不變。細(xì)胞失水皺縮外界溶液濃度

細(xì)胞質(zhì)濃度外界溶液濃度

細(xì)胞質(zhì)濃度

保持正常形態(tài)外界溶液濃度細(xì)胞質(zhì)濃度細(xì)胞吸水膨脹或漲破生理鹽水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%NaCl(1)動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水小于等于大于蔗糖溶液清水半透膜（玻璃紙）細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞膜外界溶液(1)動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水思考·討論分析圖所示水進(jìn)出哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的現(xiàn)象1.紅細(xì)胞內(nèi)血紅蛋白等有機(jī)物能夠透過(guò)細(xì)胞膜嗎？這些有機(jī)物相當(dāng)于”問(wèn)題探討”所示裝置中的什么物質(zhì)？紅細(xì)胞中的血紅蛋白是大分子有機(jī)物，不能透過(guò)細(xì)胞膜，它相當(dāng)于“問(wèn)題探討”中的蔗糖分子。思考·討論分析圖所示水進(jìn)出哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的現(xiàn)象2.紅細(xì)胞的細(xì)胞膜是否相當(dāng)于一層半透膜？是，是“相當(dāng)于”而不是“等同”。思考·討論分析圖所示水進(jìn)出哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的現(xiàn)象3.當(dāng)外界溶液的濃度低時(shí)，紅細(xì)胞一定會(huì)由于吸水而漲破嗎？不一定。因?yàn)榧t細(xì)胞吸水膨脹后細(xì)胞內(nèi)液濃度也會(huì)下降，如果外界溶液濃度不是很低，有可能細(xì)胞內(nèi)液下降后外界溶液的濃度達(dá)到平衡，此時(shí)，紅細(xì)胞將不再吸水。思考·討論分析圖所示水進(jìn)出哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的現(xiàn)象4.紅細(xì)胞吸水或失水取決于什么條件？取決于紅細(xì)胞內(nèi)外溶液的濃度差，一般情況下，濃度差越大時(shí)，細(xì)胞吸水或失水越多。思考·討論分析圖所示水進(jìn)出哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的現(xiàn)象5.想一想臨床上輸液為什么要用生理鹽水。因?yàn)樯睇}水的濃度與血漿的濃度基本一致，血細(xì)胞不會(huì)因?yàn)檫^(guò)度吸水或失水而出現(xiàn)形態(tài)和功能上的異常。①動(dòng)物細(xì)胞與外界溶液組成了一個(gè)滲透系統(tǒng)②動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜，水分通過(guò)滲透進(jìn)出細(xì)胞b.實(shí)驗(yàn)結(jié)論小結(jié)(1)動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水吸水:外界溶液的濃度小于細(xì)胞質(zhì)濃度失水:外界溶液的濃度大于細(xì)胞質(zhì)濃度動(dòng)態(tài)平衡:外界溶液的濃度等于細(xì)胞質(zhì)濃度細(xì)胞吸水膨脹細(xì)胞失水皺縮細(xì)胞維持原狀【檢測(cè)】若半透膜允許水分子通過(guò)，不允許蔗糖分子通過(guò)，下列關(guān)于滲透現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是()A.初始狀態(tài)半透膜一側(cè)是蔗糖，一側(cè)是清水，滲透平衡時(shí)，半透膜兩側(cè)濃度相等B.初始狀態(tài)半透膜一側(cè)是蔗糖，一側(cè)是清水，滲透平衡時(shí)，半透膜兩側(cè)濃度不可能相等C.初始狀態(tài)半透膜兩側(cè)是不同濃度的蔗糖溶液，滲透平衡時(shí)，膜兩側(cè)濃度不可能相等D.初始狀態(tài)半透膜兩側(cè)是不同濃度的蔗糖溶液，滲透平衡時(shí)，半透膜兩側(cè)濃度一定相等B【檢測(cè)】如圖表示一中間隔以半透膜(只允許水分子通過(guò))的水槽,兩側(cè)分別加入等物質(zhì)的量濃度的葡萄糖溶液和麥芽糖溶液。然后在半透膜兩側(cè)加入等質(zhì)量的麥芽糖酶,在加入麥芽糖酶前后M、N兩側(cè)液面的變化是()A.加酶前M側(cè)液面上升，加酶后N側(cè)液面上升并高于M側(cè)液面B.加酶前M側(cè)液面上升，加酶后N側(cè)液面上升并等于M側(cè)液面C.加酶前后M、N兩側(cè)液面不變D.加酶前M、N兩側(cè)液面不變，加酶后N側(cè)液面上升并高于M側(cè)液面D【檢測(cè)】(2019·鄭州十校聯(lián)考)圖甲是人的紅細(xì)胞長(zhǎng)時(shí)間處在不同濃度的NaCl溶液中，紅細(xì)胞的體積(V)與初始體積(V0)之比的變化曲線；圖乙是某植物細(xì)胞在一定濃度的NaCl溶液中細(xì)胞失水量的變化情況。下列分析正確的是()A.從圖甲可見(jiàn)250mmol·L－1NaCl溶液不影響人紅細(xì)胞的代謝B.圖乙中植物細(xì)胞體積會(huì)發(fā)生明顯的變化，先減小后增大C.圖乙中a點(diǎn)細(xì)胞失水量最大，此時(shí)細(xì)胞吸水能力最小D.人的紅細(xì)胞長(zhǎng)時(shí)間處在300mmol·L－1NaCl溶液中可能死亡，圖乙中的處理時(shí)間內(nèi)細(xì)胞一直有生物活性D圖乙中植物細(xì)胞失水量先變大后變小，之后表現(xiàn)為吸水，故植物細(xì)胞原生質(zhì)體體積先變小后變大，植物細(xì)胞由于細(xì)胞壁的保護(hù)作用，細(xì)胞體積幾乎不變，B錯(cuò)誤；最大(1)典型的滲透裝置必須：①具有[]