被動運輸(第1課時)課件【知識精講+備課精研+高效課堂】高一生物人教版必修一

第1節(jié)

被動運輸(第1課時)第4章細胞的物質輸入和輸出1.擴散作用糖分子的擴散現(xiàn)象

物質分子從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域轉移，直到均勻分布的現(xiàn)象。擴散的速率與物質的濃度梯度成正比。一.水進出細胞的原理是一類可以讓小分子物質(如水)通過，而較大分子物質(如蔗糖)不能通過的多孔性薄膜。2.半透膜:水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜的擴散，稱為滲透作用。3.滲透作用:蔗糖溶液清水半透膜(玻璃紙)動畫演示滲透作用滲透裝置蔗糖溶液清水半透膜（玻璃紙）漏斗管內液面為什么會升高？清水

蔗糖溶液

低濃度一側高濃度一側→水的相對含量低的一側水的相對含量高的一側→單位時間內液面不再上升時水分子的運動狀態(tài)如何？清水

蔗糖溶液此時仍然有水分子進出半透膜

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

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

紗布的孔隙大，蔗糖分子也可通過，因而液面不會升高。此時內外濃度相等，液面不會升高。你認為滲透作用發(fā)生的條件是什么呢？1.存在半透膜；2.半透膜兩側有濃度差213滲透作用不同滲透裝置中水分子運動情況及液面變化(1)溶質不能通過半透膜的情況①若S1溶液濃度大于S2溶液濃度:則單位時間內由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的溶液。當液面上升到一定程度時，液面不再升高的原因:分析上圖可知：H1產(chǎn)生的壓強與水和蔗糖溶液產(chǎn)生的滲透壓差達到平衡，使半透膜兩側水分子的交換率相等時，液面不再升高。(2)溶質能通過半透膜的情況若S1溶液濃度大于S2溶液濃度，則最初單位時間內由S2→S1的水分子數(shù)

由S1→S2的，隨著溶質的擴散，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的溶液。特別提醒有關滲透作用的兩個易錯點(1)水的運輸特點:無論細胞吸水還是失水，水分子通過原生質層的擴散都是雙向進行的。(2)滲透平衡的實質:滲透平衡只意味著半透膜兩側的水分子移動到達平衡狀態(tài)，既不可看作沒有水分子移動，也不可看作兩側溶液濃度絕對相等。【檢測】如圖，在U形管中部c處裝有半透膜(只允許水分子通過，不允許葡萄糖和蔗糖分子通過)在a側加入質量分數(shù)為10％的葡萄糖溶液，b側加入質量分數(shù)為10％的蔗糖溶液，并使a、b兩側液面高度一致。經(jīng)過一段時間后，實驗結果將是()A.a、b兩液面高度一致B.a、b兩液面高度無變化C.a液面低于b液面

D.a液面高于b液面D【檢測】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量濃度的葡萄糖溶液，開始時的液面高度為a，如果半透膜不允許葡萄糖和蔗糖通過，則玻璃管中液面會發(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】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量濃度的葡萄糖溶液，開始時的液面高度為a，如果半透膜允許葡萄糖通過不允許蔗糖通過，則玻璃管中液面會發(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葡萄糖溶液問題探討1.漏斗管內的液面為什么會升高？如果漏斗管足夠長，管內的液面會無限升高嗎？為什么？燒杯中的水分子進入漏斗中導致漏斗液面升高。事實上半透膜兩側的水分子都能通過擴散作用自由進出，但由于蔗糖溶液中水的相對含量(單位體積中的水分子數(shù))比燒杯中的水的相對含量低，因此，燒杯中的水擴散到漏斗中的速度比漏斗中的水擴散到燒杯中的速度相對更快些，導致漏斗中水量增加，液面上升。如果漏斗管足夠長，當管內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散的速度，最終達到平衡，液面將不再上升。問題探討2.如果用一層紗布代替玻璃紙，還會出現(xiàn)原來的現(xiàn)象嗎？不會，因為紗布不是半透膜，空隙很大，可溶于水的物質都能夠自由通過，包括水分子和蔗糖分子都能通過。3.如果燒杯中不是清水？而是同樣濃度的蔗糖溶液，結果會怎樣？漏斗中的液面將保持不變。細胞失水皺縮外界溶液濃度

細胞質濃度外界溶液濃度

細胞質濃度

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