4.1被動(dòng)運(yùn)輸 課件高一上學(xué)期生物人教版必修1

被動(dòng)運(yùn)輸掌控著道道閘門，驅(qū)動(dòng)著各式舟車輸入輸出中忙碌，被動(dòng)主動(dòng)間選擇生物大分子鑄就，神奇的生命之膜01問題探討擴(kuò)散作用：是指物質(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)散作用01問題探討半透膜：一類小分子物質(zhì)可以通過,而大分子物質(zhì)不能通過的多孔性薄膜。物質(zhì)能否通過半透膜與半透膜的孔徑大小有關(guān)滲透作用01問題探討滲透作用第一問

從燒杯內(nèi)進(jìn)入漏斗內(nèi)的水分子多于從漏斗內(nèi)進(jìn)入燒杯的水分子數(shù)。不會(huì)一直升高。高于水面的液柱會(huì)產(chǎn)生壓力，加快漏斗中水分子向外擴(kuò)散的速度，最終達(dá)到平衡，液面將不再上升01問題探討滲透作用第二問不會(huì)。因?yàn)榧啿疾皇前胪改?，孔隙很大，可溶于水的物質(zhì)都能夠自由通過，包括水分子和蔗糖分子都能通過。第三問單位時(shí)間透過玻璃紙進(jìn)出水分子量相同，故漏斗管液面不變02合作學(xué)習(xí)滲透作用1.概念：水分子（或其它溶劑分子）通過半透膜的擴(kuò)散3.水的運(yùn)輸方向:半透膜水（溶劑）水分子是順相對(duì)含量梯度跨膜運(yùn)輸2.發(fā)生的條件：半透膜半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。01問題探討滲透作用5.如果燒杯中的是蔗糖溶液，漏斗管內(nèi)是清水，結(jié)果會(huì)怎樣？漏斗管內(nèi)的液面會(huì)下降燒杯內(nèi)蔗糖濃度>漏斗管內(nèi)蔗糖濃度：燒杯內(nèi)蔗糖濃度<漏斗管內(nèi)蔗糖濃度：燒杯內(nèi)蔗糖濃度=漏斗管內(nèi)蔗糖濃度：6.如果燒杯和漏斗管內(nèi)都是蔗糖溶液，結(jié)果會(huì)怎樣？漏斗管液面下降漏斗管液面上升漏斗管液面不變4.如果漏斗管內(nèi)的液面不再升高，半透膜兩側(cè)溶液的濃度大小一樣嗎？為什么？不會(huì),漏斗內(nèi)溶液濃度仍然高；因漏斗中水柱的壓力，在半透膜兩側(cè)仍然存在濃度差。01問題探討滲透作用1.如右圖所示，在U形管中部C處裝有半透膜，在a側(cè)加入細(xì)胞色素(一種蛋白質(zhì))分子的水溶液(紅色)，b側(cè)加入蒸餾水，并使a、b兩側(cè)液面高度一致，經(jīng)一段時(shí)間后，實(shí)驗(yàn)結(jié)果將是()。A.ab側(cè)液面一致，b側(cè)無色B.ab側(cè)液面一致，b側(cè)紅色C.a側(cè)液面低于b側(cè)，b側(cè)紅色D.a側(cè)液面高于b側(cè)，b側(cè)無色D01問題探討滲透作用2.U型管中裝有兩種不同的溶液R和S(R溶為質(zhì)量濃度為10%的蔗糖溶液,S溶液為量濃度為10%的葡萄糖溶液,兩者均不能透過半透膜),兩溶液被一半透性膜隔開,如下圖所示,當(dāng)U形管內(nèi)達(dá)到平衡時(shí),液面與濃度的關(guān)系應(yīng)是()A.右側(cè)較高,且平衡時(shí)兩溶液濃度相等

B.兩側(cè)高度相等,濃度相等

C.右側(cè)較高,且平衡時(shí)右側(cè)濃度較高

D.左側(cè)較高,且平衡時(shí)左側(cè)濃度較高C01問題探討滲透作用3.下圖表示滲透作用裝置,一段時(shí)間后液面上升的高度為h,其中半透膜為膀胱膜,裝置中溶液A、a起始濃度分別用MA、Ma表示;如果A、a均為蔗糖溶液,且開始時(shí)Ma>MA,則達(dá)到平衡后MA與Ma的關(guān)系是(

)A.MA>Ma

B.MA<MaC.MA=Ma D.不確定B1.(2022·山東省臨沂第一中學(xué)期中)某科研小組設(shè)計(jì)如圖所示的滲透裝置，其中半透膜不能透過蔗糖，漏斗內(nèi)溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)為兩種不同濃度的蔗糖溶液，液面不動(dòng)(滲透平衡)時(shí)液面差為Δh。下列說法正確的是A.滲透平衡后S1和S2濃度的大小關(guān)系為S1＝S2B.滲透平衡后無水分子通過半透膜C.漏斗中溶液液面上升速率逐漸加快D.向漏斗內(nèi)加適量清水Δh將變小√02合作學(xué)習(xí)水進(jìn)出細(xì)胞的原理清水10%NaCl溶液0.9%NaCl溶液①外界溶液溶質(zhì)的濃度<細(xì)胞質(zhì)濃度，細(xì)胞吸水膨脹現(xiàn)象:②外界溶液溶質(zhì)的濃度>細(xì)胞質(zhì)濃度，細(xì)胞失水皺縮③外界溶液溶質(zhì)的濃度=細(xì)胞質(zhì)濃度，細(xì)胞形態(tài)不變02合作學(xué)習(xí)水進(jìn)出細(xì)胞的原理1.紅細(xì)胞的細(xì)胞膜是不是相當(dāng)于“問題探討”中所說的半透膜？是。細(xì)胞膜是選擇透過性膜，選擇透過性膜相當(dāng)于半透膜，但半透膜不是選擇透過性膜。2.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，濃度差很大時(shí)會(huì)漲破，濃度差較小時(shí)不會(huì)漲破。3.臨床上輸液為什么要用生理鹽水？防止血細(xì)胞失水或吸水，細(xì)胞形態(tài)改變影響細(xì)胞的功能。4.將食物用食鹽腌制為什么可以達(dá)到防止食物腐爛變質(zhì)的目的？在高濃度的溶液中，細(xì)菌等微生物會(huì)過度失水而死亡。02合作學(xué)習(xí)水進(jìn)出細(xì)胞的原理植物細(xì)胞是通過滲透作用吸水和失水嗎？細(xì)胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)稱為原生質(zhì)層。原生質(zhì)層成熟的植物細(xì)胞由于中央液泡占據(jù)了細(xì)胞的大部分空間，將細(xì)胞質(zhì)擠成一薄層，所以細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是液泡里面的細(xì)胞液。細(xì)胞液

水分進(jìn)出植物細(xì)胞是通過滲透作用嗎？植物細(xì)胞在什么情況下吸水和失水？原生質(zhì)層是否相當(dāng)于一層半透膜？水分子可以自由地通過細(xì)胞壁水進(jìn)出植物細(xì)胞主要是指水經(jīng)過原生質(zhì)層如果假設(shè)正確當(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)失水皺縮當(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)吸水膨脹02合作學(xué)習(xí)水進(jìn)出細(xì)胞的原理探究植物細(xì)胞的吸水和失水已知條件設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路提出問題水分進(jìn)出細(xì)胞是通過滲透作用，原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜作出假設(shè)實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)：細(xì)胞通過滲透作用吸水或失水，液泡的大小、顏色會(huì)變化；原生質(zhì)層與細(xì)胞壁會(huì)分離或復(fù)原。02合作學(xué)習(xí)水進(jìn)出細(xì)胞的原理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?！鶎?shí)驗(yàn)結(jié)論細(xì)胞液濃度<外界溶液濃度，細(xì)胞失水，逐漸發(fā)生質(zhì)壁分離細(xì)胞液濃度＞外界溶液濃度，細(xì)胞吸水，植物細(xì)胞逐漸發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原02合作學(xué)習(xí)水進(jìn)出細(xì)胞的原理提出問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表達(dá)與交流水分進(jìn)出植物細(xì)胞是通過滲透作用嗎？原生質(zhì)層是一層半透膜嗎？水分進(jìn)出植物細(xì)胞是通過滲透作用。原生質(zhì)層是一層半透膜。科學(xué)探究步驟設(shè)計(jì)思路、預(yù)期結(jié)果按預(yù)定方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論總結(jié)，并適當(dāng)交流材料用具方法步驟02合作學(xué)習(xí)水進(jìn)出細(xì)胞的原理①細(xì)胞是活的（死細(xì)胞的細(xì)胞膜具有全透性），具有細(xì)胞壁②細(xì)胞有中央大液泡（成熟植物細(xì)胞）③細(xì)胞外溶液的濃度高于細(xì)胞液濃度（細(xì)胞失水）細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后，細(xì)胞壁與細(xì)胞膜之間的空隙充滿的是外界溶液。發(fā)生質(zhì)壁分離的條件02合作學(xué)習(xí)水進(jìn)出細(xì)胞的原理發(fā)生質(zhì)壁分離的原因外因：原生質(zhì)層具有選擇透過性細(xì)胞壁伸縮性小于原生質(zhì)層伸縮性外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度內(nèi)因：宏觀上：植物由堅(jiān)挺→萎蔫微觀上：質(zhì)壁分離表現(xiàn)液泡：細(xì)胞液顏色：原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離大→小淺→深在質(zhì)壁分離過程中，由于細(xì)胞失水，細(xì)胞液濃度升高，細(xì)胞吸水的能力增強(qiáng)。02合作學(xué)習(xí)水進(jìn)出細(xì)胞的原理①細(xì)胞是活的（死細(xì)胞的細(xì)胞膜具有全透性），具有細(xì)胞壁②細(xì)胞有中央大液泡（成熟植物細(xì)胞）③細(xì)胞外溶液的濃度低于細(xì)胞液濃度（細(xì)胞吸水）發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原的條件02合作學(xué)習(xí)水進(jìn)出細(xì)胞的原理發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原的原因外因：原生質(zhì)層具有選擇透過性（細(xì)胞仍然存活）細(xì)胞壁伸縮性小于原生質(zhì)層伸縮性外界溶液濃度小于細(xì)胞液濃度內(nèi)因：宏觀上：植物由萎蔫→堅(jiān)挺微觀上：質(zhì)壁分離表現(xiàn)液泡：細(xì)胞液顏色：原生質(zhì)層與細(xì)胞壁逐漸貼合小→大深→淺在質(zhì)壁分離復(fù)原過程中，由于細(xì)胞吸水，細(xì)胞液濃度降低，細(xì)胞吸水的能力減弱。A.甲、乙兩溶液的溶質(zhì)相同，只是濃度不同B.a點(diǎn)之前，乙溶液中的溶質(zhì)已經(jīng)進(jìn)入細(xì)胞C.在0～4min內(nèi)兩條曲線有差異，說明甲溶液濃度低于乙溶液D.處理到10min時(shí)，兩溶液中的細(xì)胞液濃度都等于外界溶液濃度例1.將相同的兩個(gè)植物細(xì)胞分別放置在甲、乙兩種溶液中，對(duì)細(xì)胞失水量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)后繪制出如右曲線。下列敘述正確的是√02合作學(xué)習(xí)水進(jìn)出細(xì)胞的原理①細(xì)胞是活的（死細(xì)胞的細(xì)胞膜具有全透性），具有細(xì)胞壁②細(xì)胞有中央大液泡（成熟植物細(xì)胞）③初始細(xì)胞外溶液的濃度高于細(xì)胞液濃度（細(xì)胞失水）發(fā)生質(zhì)壁分離自動(dòng)復(fù)原的條件④外界溶液溶質(zhì)能被細(xì)胞吸收，且大于細(xì)胞吸水速率02合作學(xué)習(xí)水進(jìn)出細(xì)胞的原理質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)的拓展判斷成熟植物細(xì)胞的死活測(cè)定細(xì)胞液濃度范圍待測(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)胞待測(cè)成熟植物細(xì)胞一系列濃度梯度的蔗糖溶液鏡檢細(xì)胞液濃度介于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛發(fā)生質(zhì)壁分離的兩蔗糖溶液濃度之間02合作學(xué)習(xí)水進(jìn)出細(xì)胞的原理質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)的拓展比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度比較未知濃度溶液的濃度大小不同植物細(xì)胞同一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)胞液濃度越小，反之則細(xì)胞液濃度越大同一植物的相同成熟細(xì)胞未知濃度的溶液鏡檢發(fā)生質(zhì)壁分離所需時(shí)間越短，未知溶液的濃度越大，反之則未知溶液的濃度越小02合作學(xué)習(xí)水進(jìn)出細(xì)胞的原理質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)的拓展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）例2.（不定項(xiàng)）某同學(xué)將紅色杜鵑花瓣外表皮細(xì)胞置于一定濃度的某種溶液中，測(cè)得細(xì)胞液濃度與該溶液濃度的比值(P值)隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是A.該溶液是適宜濃度的蔗糖溶液B.細(xì)胞在t1時(shí)刻開始吸收外界溶液中的溶質(zhì)C.t0～t1時(shí)間內(nèi)，細(xì)胞體積變化量小于原生質(zhì)

體體積變化量D.t1～t2時(shí)間內(nèi)，細(xì)胞吸水能力逐漸上升√√02合作學(xué)習(xí)被動(dòng)運(yùn)輸

物質(zhì)以擴(kuò)散方式進(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，這種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式稱為被動(dòng)運(yùn)輸。被動(dòng)運(yùn)輸又分為自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散。（1）特點(diǎn)：①不消耗能量；②順濃度梯度運(yùn)輸。（2）運(yùn)輸動(dòng)力：來自細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)的濃度差。（3）種類：自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散02合作學(xué)習(xí)被動(dòng)運(yùn)輸細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)甘油分子細(xì)胞膜自由擴(kuò)散：物質(zhì)通過簡(jiǎn)單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞，叫做自由擴(kuò)散，也叫簡(jiǎn)單擴(kuò)散。02合作學(xué)習(xí)被動(dòng)運(yùn)輸（1）運(yùn)輸方向：高濃度低濃度不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，不需要（細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的）能量（3）實(shí)例：水分子；氣體分子；甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子（2）特點(diǎn)：（4）影響自由擴(kuò)散的因素：濃度差擴(kuò)散速度濃度差02合作學(xué)習(xí)被動(dòng)運(yùn)輸細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞膜協(xié)助擴(kuò)散：借助膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)擴(kuò)散方式叫做協(xié)助擴(kuò)散，也叫易化擴(kuò)散。02合作學(xué)習(xí)被動(dòng)運(yùn)輸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白：鑲嵌在膜上的一些特殊的蛋白質(zhì)，能夠協(xié)助離子和一些小分子有機(jī)物順濃度梯度跨膜運(yùn)輸，這些蛋白質(zhì)稱為轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白分為載體蛋白和通道蛋白兩種類型。02合作學(xué)習(xí)被動(dòng)運(yùn)輸（1）運(yùn)輸方向：高濃度低濃度（3）實(shí)例：紅細(xì)胞吸收葡萄糖、小分子物質(zhì)通過通道蛋白進(jìn)出細(xì)胞（2）特點(diǎn)：需膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助，不需要能量（4）影響協(xié)助擴(kuò)散的因素：濃度差和轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量P點(diǎn)后速率受轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量限制02合作學(xué)習(xí)被動(dòng)運(yùn)輸載體蛋白：需與運(yùn)輸分子結(jié)合，引起載體蛋白空間結(jié)構(gòu)改變。通道蛋白：是在膜上形成跨膜的親水通道，使離子或水從中通過，不需要與運(yùn)輸分子結(jié)合。02合作學(xué)習(xí)被動(dòng)運(yùn)輸

水分子協(xié)助擴(kuò)散速率大于自由擴(kuò)散速率。水分子通過自由擴(kuò)散和水通道蛋白進(jìn)出細(xì)胞，其中借助水通道蛋白更為主要。例3.如圖表示