【高中生物】被動(dòng)運(yùn)輸課件 2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版必修1

1.連續(xù)嗑帶鹽的瓜子時(shí)，口腔和唇的黏膜有什么感覺呢？2.包水餃用白菜做餡時(shí)，放一些鹽，過一會(huì)兒出現(xiàn)什么現(xiàn)象？干澀的感覺有水分滲出4.1被動(dòng)運(yùn)輸蔗糖擴(kuò)散：分子從相對(duì)含量高的一側(cè)向相對(duì)含量低的一側(cè)運(yùn)動(dòng)溶解蔗糖溶液溶液=溶質(zhì)+溶劑半透膜某些物質(zhì)（分子較小，如水分子）能通過，某些物質(zhì)（分子較大，如蔗糖分子）不能通過的多孔性薄膜。玻璃紙（賽璐玢）、豬膀胱、魚鰾、雞蛋的殼膜清水蔗糖溶液半透膜玻璃紙蔗糖分子水分子物質(zhì)能否通過半透膜取決于分子大小水分子通過半透膜擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)一、滲透作用膜兩側(cè)水分子自由運(yùn)動(dòng)清水蔗糖溶液思考1：剛開始漏斗液面與燒杯中的液面高度相等，一段時(shí)間后，會(huì)怎樣呢？漏斗中的液面會(huì)上升水分子水分子蔗糖分子原因分析①半透膜：水分子可以通過，而蔗糖分子不能②單位體積內(nèi)水分子含量：燒杯內(nèi)大于漏斗內(nèi)水分子數(shù)：進(jìn)入漏斗>進(jìn)入燒杯整體表現(xiàn)液面上升多少一、滲透作用蔗糖分子、水分子透過半透膜的情況1.概念：水分子（或其他溶劑分子）通過半透膜的擴(kuò)散2.方向：水分子相對(duì)含量高的一側(cè)（水多）水分子相對(duì)含量低的一側(cè)（水少）0.1mol/L蔗糖溶液0.2mol/L蔗糖溶液低濃度溶液高濃度溶液滲透壓低滲透壓高一、滲透作用物質(zhì)的量濃度水分子是順相對(duì)含量梯度跨膜運(yùn)輸圖1擴(kuò)散圖2滲透

作

用半透膜滲透作用特指水分子或其它溶劑分子的擴(kuò)散，而且是通過半透膜的擴(kuò)散，所以滲透作用屬于擴(kuò)散，但擴(kuò)散不一定是滲透作用。想一想：擴(kuò)散=滲透作用嗎？清水蔗糖思考2：將半透膜換成紗布，液面還會(huì)上升嗎？滲透作用發(fā)生的的條件：

。半透膜紗布水水蔗糖蔗糖半透膜一、滲透作用紗布是全透性的3.滲透作用發(fā)生的條件蔗糖思考3：如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，液面會(huì)上升嗎？滲透作用發(fā)生的條件：

。半透膜兩側(cè)溶液有濃度差蔗糖蔗糖溶液等濃度的蔗糖溶液半透膜一、滲透作用3.滲透作用發(fā)生的條件思考4：如果漏斗管足夠長(zhǎng)，管內(nèi)液面會(huì)無限升高嗎？為什么？清水蔗糖溶液△h滲透平衡△h產(chǎn)生的壓強(qiáng)壓強(qiáng)滲透壓差膜兩側(cè)滲透壓差=水分子進(jìn)入漏斗的速度=水分子進(jìn)入燒杯的速度思考5：溶劑一定時(shí)，液面高度和上升速度主要受什么因素影響？濃度差；濃度差越大，液面上升高度越高，速度越快一、滲透作用比較兩溶液水的相對(duì)含量（體積相等）0.1mol/L葡萄糖0.1mol/L蔗糖0.1g/ml葡萄糖0.1g/ml蔗糖10%葡萄糖10%蔗糖=<<物質(zhì)的量濃度密度質(zhì)量分?jǐn)?shù)U形管模型僅允許水分子通過1.若a為0.1mol/L蔗糖，b為0.2mol/L蔗糖，則液面變化為？2.若a為0.1mol/L蔗糖，b為0.1mol/L葡萄糖，則液面變化為？3.若a為0.1g/ml蔗糖，b為0.1g/ml葡萄糖，則液面變化為？a液面下降，b液面上升基本保持不變a液面下降，b液面上升允許水分子和單糖通過1.若a為0.1mol/L蔗糖，b為0.2mol/L葡萄糖，則a液面變化為？3.若a為0.1mol/L蔗糖，b為0.1mol/L麥芽糖，往b中加入麥芽糖酶（不考慮酶分子對(duì)滲透壓的影響），則a液面變化為？2.若a為0.1mol/L蔗糖，b為0.1mol/L麥芽糖，則a液面變化為？a液面先下降后上升，最終高于b液面基本保持不變a液面先下降后上升，最終高于b液面U形管模型1.水分子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律(1)半透膜兩側(cè)的水分子進(jìn)行雙向運(yùn)動(dòng)，液面變化是由水分子雙向運(yùn)動(dòng)差異所導(dǎo)致的。(2)當(dāng)液面高度不再變化時(shí)，水分子仍進(jìn)出半透膜，但進(jìn)出達(dá)到平衡。2.滲透平衡≠濃度相等滲透平衡只意味著半透膜兩側(cè)水分子移動(dòng)達(dá)到平衡狀態(tài)，既不可看作沒有水分子移動(dòng)，也不可看作兩側(cè)溶液濃度絕對(duì)相等。滲透平衡后，溶液濃度高的一側(cè)液面高(反之亦然，即液面高的一側(cè)溶液濃度也高)；濃度差越大，液面高度差也越大。注

意1.下圖甲是滲透作用裝置示意圖，乙、丙兩曲線圖的橫坐標(biāo)代表時(shí)間。下列敘述不正確的是()A.圖甲所示裝置中漏斗內(nèi)溶液的濃度變化可用曲線圖丙表示B.水分子由半透膜外進(jìn)入半透膜內(nèi)的速率變化可用曲線圖乙表示C.漏斗管內(nèi)的液面高度變化可用曲線圖丙表示D.半透膜內(nèi)外溶液的濃度差可用曲線圖乙表示√練一練2.如圖實(shí)驗(yàn)裝置中，半透膜只允許水分子和單糖分子透過，向a側(cè)加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的蔗糖溶液，向b側(cè)加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的葡萄糖溶液，初始狀態(tài)如圖。則下列關(guān)于液面的變化及相關(guān)敘述正確的是A.a先降后升，b先升后降B.a先升后降，b先降后升C.當(dāng)液面最終停止變化時(shí)，半透膜兩側(cè)溶液濃度相等D.當(dāng)液面最終停止變化時(shí)，b側(cè)濃度高于a側(cè)√練一練清水清水蔗糖思考：如果將裝置中的漏斗換成動(dòng)物細(xì)胞還會(huì)不會(huì)吸水？清水吸水膨脹

二、水進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞該過程屬于滲透作用嗎？符合滲透作用的兩個(gè)條件嗎？細(xì)胞膜允許水分子進(jìn)出細(xì)胞，但不允許血紅蛋白出細(xì)胞，細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜。細(xì)胞質(zhì)內(nèi)含多種物質(zhì)，與清水之間存在濃度差。注：“相當(dāng)于”不是“等于”有活性的生物膜具有半透性和選擇透過性；半透膜只具有半透性。二、水進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞

外界溶液濃度

細(xì)胞質(zhì)的濃度細(xì)胞吸水膨脹細(xì)胞失水皺縮細(xì)胞形態(tài)不變小于大于等于二、水進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞1.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？2.紅細(xì)胞吸水或失水取決于什么條件？3.想一想臨床上輸液為什么要用生理鹽水？

不一定。若外界濃度不是很低，細(xì)胞吸水后細(xì)胞液濃度下降至等于外界濃度時(shí)，不再吸水。主要取決于紅細(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。因?yàn)樯睇}水的濃度與細(xì)胞質(zhì)濃度基本一致，水進(jìn)出量相同，血細(xì)胞不會(huì)因?yàn)檫^度吸水或失水而出現(xiàn)形態(tài)和功能上的異常。思考.討論思考：如果將裝置中的漏斗換成植物細(xì)胞還會(huì)不會(huì)吸水？如果吸水，是否會(huì)脹破細(xì)胞？會(huì)吸水，但細(xì)胞不會(huì)脹破三、水進(jìn)出植物細(xì)胞清水蔗糖聯(lián)系生活對(duì)農(nóng)作物施肥過多，會(huì)造成“燒苗”現(xiàn)象。將有些萎蔫的菜葉浸泡在清水中，不久，菜葉就會(huì)變的硬挺。鹽腌制過的黃瓜,皺皺巴巴，還出水。成熟植物細(xì)胞模式圖細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)液泡膜細(xì)胞壁(全透性),伸縮性比較小相當(dāng)于半透膜？細(xì)胞液與外界溶液之間存在濃度差是否滿足發(fā)生滲透作用的條件原生質(zhì)層細(xì)胞液半透膜半透膜兩側(cè)溶液有濃度差1.成熟植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)植物細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要是指液泡里面的細(xì)胞液。水進(jìn)出細(xì)胞主要是指水經(jīng)過原生質(zhì)層進(jìn)出液泡。三、水進(jìn)出植物細(xì)胞水分進(jìn)出細(xì)胞是通過滲透作用嗎？原生質(zhì)層是否相當(dāng)于一層半透膜？原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜提出問題作出假設(shè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)結(jié)論表達(dá)與交流如果假設(shè)是正確的，當(dāng)外界溶液的濃度高于細(xì)胞液的濃度時(shí)，細(xì)胞就會(huì)

，液泡體積就會(huì)

；當(dāng)外界溶液的濃度低于細(xì)胞液的濃度時(shí)，細(xì)胞就會(huì)

，液泡體積就會(huì)

。所以可以通過液泡體積的大小變化反映水分進(jìn)出細(xì)胞的情況。失水縮小吸水增大三、水進(jìn)出植物細(xì)胞2.探究植物細(xì)胞的吸水和失水將植物細(xì)胞浸潤(rùn)在蔗糖溶液中，顯微鏡觀察細(xì)胞的變化；再浸潤(rùn)在清水中，顯微鏡觀察細(xì)胞的變化。預(yù)期結(jié)果設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)外界溶液濃度小于細(xì)胞液濃度外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度細(xì)胞失水，質(zhì)壁分離細(xì)胞吸水，質(zhì)壁分離復(fù)原三、水進(jìn)出植物細(xì)胞三、水進(jìn)出植物細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)中選用了哪些溶液？0.3g/ml蔗糖溶液0.3g/ml蔗糖溶液清水清水濃度＞細(xì)胞液濃度＜細(xì)胞液三、水進(jìn)出植物細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(2)實(shí)驗(yàn)中所選的生物材料是什么？紫色洋蔥鱗片葉外表皮，具有紫色大液泡，便于觀察。（3）在制作臨時(shí)裝片是怎么處理的？蓋上蓋玻片，制成洋蔥鱗片葉外表皮臨時(shí)裝片1234滴清水撕取洋蔥鱗片葉外表皮低倍鏡觀察三、水進(jìn)出植物細(xì)胞三、水進(jìn)出植物細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(3)實(shí)驗(yàn)中總共用顯微鏡觀察了幾次，是高倍鏡還是低倍鏡觀察？每次觀察都用了什么溶液處理？進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(3)實(shí)驗(yàn)中總共用顯微鏡觀察了幾次，是高倍鏡還是低倍鏡觀察？每次觀察都用了什么溶液處理？滴0.3g/mL蔗糖溶液的狀態(tài)初始狀態(tài)滴清水再觀察狀態(tài)第一次對(duì)照第二次對(duì)照質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原自身前后對(duì)照三、水進(jìn)出植物細(xì)胞該實(shí)驗(yàn)過程共觀察了3次，制作臨時(shí)裝片后觀察，滴加蔗糖溶液后觀察，再次滴加清水后觀察。將結(jié)果記錄在下表中。現(xiàn)象試劑中央液泡變化原生質(zhì)層位置變化細(xì)胞大小蔗糖溶液脫離細(xì)胞壁清水逐漸恢復(fù)原來大小恢復(fù)原位基本不變基本不變變小第一次觀察滴加蔗糖溶液后觀察再次滴加清水溶液后觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析三、水進(jìn)出植物細(xì)胞植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原的原因：內(nèi)因：外因：

原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜

原生質(zhì)層的伸縮性>細(xì)胞壁的伸縮性細(xì)胞液與外界溶液之間存在濃度差(1)植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜；(2)植物細(xì)胞也是通過滲透作用吸水和失水的。實(shí)驗(yàn)結(jié)論三、水進(jìn)出植物細(xì)胞清水處理正常狀態(tài)質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離現(xiàn)象更明顯，但細(xì)胞失水過多死亡，加清水后不能復(fù)原。蔗糖溶液0.3g/ml的蔗糖思考：（1）本實(shí)驗(yàn)選用了0.3g/ml的蔗糖溶液，若外界溶液濃度過高對(duì)實(shí)驗(yàn)有什么影響？（2）外界溶液濃度過低（濃度仍大于細(xì)胞液濃度）對(duì)實(shí)驗(yàn)有什么影響？質(zhì)壁分離慢，效果不明顯想一想（3）以下細(xì)胞可用于觀察質(zhì)壁分離的是（）A.動(dòng)物細(xì)胞B.死細(xì)胞

C.根尖分生區(qū)細(xì)胞D.紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞E.紫色洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞F.黑藻葉片的葉肉細(xì)胞沒有細(xì)胞壁細(xì)胞死亡，原生質(zhì)層也失去伸縮性未成熟細(xì)胞，沒有大液泡√有紫色大液泡，便于觀察√有大液泡，可以質(zhì)壁分離，但細(xì)胞液沒有顏色，要在外界溶液中加染料。√想一想（4）若將0.3g/ml的蔗糖換為一定濃度的KNO3結(jié)果會(huì)如何？資料：蔗糖是二糖不能被細(xì)胞吸收，質(zhì)壁分離后滴加清水后才能復(fù)原；而K+和NO3+可被植物細(xì)胞吸收。在一定濃度的KNO3、甘油、尿素、乙二醇溶液（可進(jìn)入細(xì)胞）中，植物細(xì)胞先發(fā)生質(zhì)壁分離后自動(dòng)質(zhì)壁分離復(fù)原。（5）如果KNO3溶液濃度過高，細(xì)胞會(huì)質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原嗎？細(xì)胞能發(fā)生質(zhì)壁分離，但因細(xì)胞過度失水死亡，而無法質(zhì)壁分離復(fù)原KNO3溶液想一想1.判斷成熟植物細(xì)胞的死活待測(cè)成熟植物細(xì)胞一定濃度蔗糖溶液

鏡檢發(fā)生質(zhì)壁分離無質(zhì)壁分離活細(xì)胞死細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)的拓展應(yīng)用三、水進(jìn)出植物細(xì)胞2.測(cè)定細(xì)胞液濃度范圍待測(cè)成熟植物細(xì)胞

濃度梯度的蔗糖溶液鏡檢細(xì)胞液濃度介于

和

的兩外界液濃度之間外界溶液濃度濃度a1濃度a2濃度a3濃度a4濃度a5待測(cè)細(xì)胞沒有質(zhì)壁分離沒有質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離a2＜細(xì)胞液濃度＜a3未發(fā)生質(zhì)壁分離剛發(fā)生質(zhì)壁分離一系列三、水進(jìn)出植物細(xì)胞3.比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度不同植物細(xì)胞

濃度蔗糖溶液鏡檢發(fā)生質(zhì)壁分離所需時(shí)間越短，細(xì)胞液濃度越

，反之則細(xì)胞液濃度越

。小大同一4.比較未知溶液的濃度大小高低三、水進(jìn)出植物細(xì)胞5.鑒別不同種類的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）成熟植物細(xì)胞不同種類溶液鏡檢只發(fā)生質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原溶質(zhì)不能透過半透膜（如蔗糖溶液）溶質(zhì)能透過半透膜（如KNO3溶液）三、水進(jìn)出植物細(xì)胞1.如圖1為光學(xué)顯微鏡下觀察到的某植物細(xì)胞質(zhì)壁分離的實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖，圖2為質(zhì)壁分離及其復(fù)原實(shí)驗(yàn)流程圖。下列說法正確的是A.圖1細(xì)胞若繼續(xù)發(fā)生質(zhì)壁分離，則該細(xì)胞的吸水能力減弱B.圖1所示結(jié)果只能在圖2中C處觀察到C.增大蔗糖溶液的濃度會(huì)使第二次觀察(D)

和第三次觀察(F)實(shí)驗(yàn)效果更明顯D.該實(shí)驗(yàn)用顯微鏡主要觀察原生質(zhì)層的位

置、液泡的顏色和大小等√練一練2.(2023·安徽蚌埠高一檢測(cè))用物質(zhì)的量濃度為2mol·L－1的乙二醇溶液和同物質(zhì)的量濃度的蔗糖溶液分別浸泡某種植物細(xì)胞，觀察細(xì)胞的質(zhì)壁分離現(xiàn)象，得到其原生質(zhì)體(植物細(xì)胞除去細(xì)胞壁后剩余的部分)體積變化情況，如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是A.在蔗糖溶液中，植物細(xì)胞體積明顯逐漸

減小B.在d點(diǎn)時(shí)，蔗糖溶液中仍有水分子進(jìn)出植物細(xì)胞C.在0～240s內(nèi)，乙二醇沒有通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)D.在c點(diǎn)與a點(diǎn)代表體積相等時(shí)，推測(cè)植物細(xì)胞液濃度相同√練一練清水蔗糖水少水多清水水多水少清水水少水多像水分子這樣，物質(zhì)以

方式進(jìn)出細(xì)胞，不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種跨膜運(yùn)輸方式稱為被動(dòng)運(yùn)輸。擴(kuò)散的水相對(duì)含量高的一側(cè)→相對(duì)含量低的一側(cè)三、被動(dòng)運(yùn)輸高濃度低濃度不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)行運(yùn)輸自由擴(kuò)散（簡(jiǎn)單擴(kuò)散）需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)行運(yùn)輸協(xié)助擴(kuò)散（易化擴(kuò)散）被動(dòng)運(yùn)輸特點(diǎn)：1.順濃度梯度2.不消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)釋放的能量三、被動(dòng)運(yùn)輸1.自由擴(kuò)散（簡(jiǎn)單擴(kuò)散）三、被動(dòng)運(yùn)輸高濃度氧氣分子胞外胞內(nèi)自由擴(kuò)散（簡(jiǎn)單擴(kuò)散）：物質(zhì)通過

擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞的方式。簡(jiǎn)單的低濃度（1）自由擴(kuò)散的實(shí)例

（2）自由擴(kuò)散的特點(diǎn)（3）影響自由擴(kuò)散速率的因素濃度差擴(kuò)散速率三、被動(dòng)運(yùn)輸水、氧氣、二氧化碳、甘油、乙醇、苯順濃度梯度、不消耗能量、不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白膜兩側(cè)濃度差2.協(xié)助擴(kuò)散（易化擴(kuò)散）三、被動(dòng)運(yùn)輸協(xié)助擴(kuò)散(易化擴(kuò)散):借助膜上的

進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)

方式。轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白擴(kuò)散①葡萄糖通過載體蛋白進(jìn)入紅細(xì)胞②鈉鉀離子通過離子通道蛋白運(yùn)輸三、被動(dòng)運(yùn)輸只容許與自身通道的直徑和形狀相適配、大小電荷相適宜的分子或離子通過。分子或離子通過通道蛋白時(shí)，不需要與通道蛋白結(jié)合。只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過，而且每次轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)都會(huì)發(fā)生自身構(gòu)象的改變。載體蛋白通道蛋白例：大部分的水和某些離子進(jìn)出細(xì)胞例：葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞、氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白

順濃度梯度

不需要消耗能量

需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白膜兩側(cè)濃度差和轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量濃度差擴(kuò)散速度轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量是有限的三、被動(dòng)運(yùn)輸2.協(xié)助擴(kuò)散（易化擴(kuò)散）（1）特點(diǎn)

（2）影響因素

項(xiàng)目自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸方向是否需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是否消耗細(xì)胞內(nèi)的能量影響因素不需要需要不消耗不消耗濃度差濃度差、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白高濃度低濃度高濃度低濃度自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散的異同自由擴(kuò)散