被動(dòng)運(yùn)輸【高效備課精研+知識(shí)精講提升】高一上學(xué)期生物人教版必修1

4.1被

動(dòng)

運(yùn)

輸?shù)?章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出問題探討一、滲透實(shí)驗(yàn)P62思考1、為什么漏斗液面會(huì)上升？思考2、水分子運(yùn)動(dòng)方向如何？思考3:如果用一層紗布代替玻璃紙，還會(huì)出現(xiàn)原來的現(xiàn)象嗎？思考4: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？思考5：如果漏斗管無限長(zhǎng)，液面會(huì)無限升高嗎？為什么？思考6：滲透裝置中，當(dāng)漏斗內(nèi)液面不再升高時(shí)，半透膜兩側(cè)的溶液濃度相同嗎？問題探討一、滲透實(shí)驗(yàn)P62半透膜:

是具有一定孔徑，可以讓______物質(zhì)通過（如水分子），而大分子物質(zhì)不能通過的一類薄膜。物質(zhì)能否通過只與孔徑大小有關(guān)。小分子玻璃紙，腸系膜蛋殼膜，魚鰾等溶質(zhì)不能通過半透膜的滲透裝置分析思考1、為什么漏斗液面會(huì)上升？蔗糖溶液清水半透膜濃度：蔗糖＞清水單位體積水分子數(shù)：蔗糖<清水單位時(shí)間內(nèi)由清水

→

蔗糖溶液的水分子數(shù)多于蔗糖溶液→

清水。思考2、水分子運(yùn)動(dòng)方向如何？清水半透膜蔗糖總體方向：水分子相對(duì)含量多水分子相對(duì)含量少滲透作用的概念：________（或其他______分子）透過半透膜的擴(kuò)散。水分子溶劑滲透方向：水分子多水分子少低濃度溶液高濃度溶液（物質(zhì)的量濃度）一、滲透實(shí)驗(yàn)P62思考3:如果用一層紗布代替玻璃紙，還會(huì)出現(xiàn)原來的現(xiàn)象嗎？不會(huì)，紗布孔隙大，蔗糖分子可自由通過，不具有半透性。思考4: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？漏斗液面不會(huì)升高,膜兩側(cè)不具有濃度差，水分子進(jìn)出平衡。歸納滲透作用發(fā)生的條件：1、要有半透膜。2、半透膜兩側(cè)要有濃度差。思考5：如果漏斗管無限長(zhǎng)，液面會(huì)無限升高嗎？為什么？不會(huì)，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。思考6：滲透裝置中，當(dāng)漏斗內(nèi)液面不再升高時(shí)，半透膜兩側(cè)的溶液濃度相同嗎？不同，漏斗內(nèi)的溶液濃度仍然高于燒杯，漏斗內(nèi)液面升高產(chǎn)生的壓力阻止燒杯中的水向漏斗擴(kuò)散。如果把燒杯中的液體換成低濃度的蔗糖溶液，結(jié)果將會(huì)怎樣？水分子（或其它溶劑分子）透過半透膜的擴(kuò)散2、發(fā)生條件：①具有半透膜；②半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。滲透作用1、滲透作用的概念3、水分子滲透方向：半透膜含水量

含水量濃度溶液濃度溶液滲透壓滲透壓滲透壓：溶質(zhì)微粒對(duì)水的吸引力低高高低高低水分子是順相對(duì)含量梯度跨膜運(yùn)輸擴(kuò)散：指物質(zhì)從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域自然運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。（順濃度梯度）擴(kuò)散作用是物質(zhì)從相對(duì)含量多的地方到相對(duì)含量少的地方的自由運(yùn)動(dòng)。滲透作用是一種特殊方式的擴(kuò)散，它是指水分子或其他溶劑分子通過半透膜進(jìn)行的擴(kuò)散。DAX為半透膜（只允許水分子通過），請(qǐng)分析討論1，若R為清水，S為蔗糖溶液，將會(huì)怎么變化？半透膜左右水分子運(yùn)動(dòng)如何變化？2，若R為低溶度的蔗糖溶液，S為高濃度的蔗糖溶液，將會(huì)怎么變化？半透膜左右水分子運(yùn)動(dòng)如何變化？C細(xì)胞內(nèi)溶液如果將裝置中的長(zhǎng)頸漏斗換成動(dòng)物細(xì)胞,會(huì)有什么現(xiàn)象呢？細(xì)胞膜二、探究動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水外界溶液濃度

細(xì)胞質(zhì)濃度細(xì)胞吸水膨脹外界溶液濃度

細(xì)胞質(zhì)濃度

保持原狀態(tài)外界溶液濃度

細(xì)胞質(zhì)濃度細(xì)胞失水皺縮紅細(xì)胞的細(xì)胞膜是不是相當(dāng)于一層半透膜？紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜結(jié)論：紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜分析結(jié)果得出結(jié)論提出問題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)作出假設(shè)

小于

大于

等于

動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜，兩側(cè)具有濃度差，構(gòu)成滲透系統(tǒng),故可發(fā)生滲透作用。

對(duì)應(yīng)練：將人的紅細(xì)胞置于不同濃度的食鹽溶液中浸泡，結(jié)果如圖所示，依照紅細(xì)胞外形的變化判斷食鹽溶液的濃度，下列正確的是A．甲>乙>丙>丁B．丁>甲>乙>丙

C．丙>丁>甲>乙D．丙>乙>丁>甲

Da、b、c是三個(gè)相鄰的細(xì)胞，已知細(xì)胞質(zhì)濃度a>b>c,如圖所示，能正確表示水分在三者之間關(guān)系的是（）CacbacbacbacbABCD1、滲透作用的概念：水分子通過半透膜從低濃度到高濃度的擴(kuò)散2、滲透作用發(fā)生的條件：①半透膜；②濃度差課堂小結(jié)一、滲透作用的原理二、動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水外界溶液濃度＞細(xì)胞質(zhì)濃度細(xì)胞失水皺縮外界溶液濃度＜細(xì)胞質(zhì)濃度細(xì)胞吸水膨脹外界溶液濃度＝細(xì)胞質(zhì)濃度水分子進(jìn)出細(xì)胞達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡第二課時(shí)白菜放置時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)萎蔫；而賣菜的阿姨經(jīng)常向青菜上灑水，使青菜保持新鮮硬挺狀態(tài)。對(duì)農(nóng)作物施肥過多，會(huì)造成“燒苗”現(xiàn)象。植物細(xì)胞的吸水和失水如果將裝置中的漏斗換成植物細(xì)胞,還會(huì)不會(huì)滲透吸水？三、探究植物細(xì)胞的吸水和失水細(xì)胞壁細(xì)胞膜液泡膜細(xì)胞質(zhì)原生質(zhì)層（全透性，伸縮性比較?。┘?xì)胞液（具有一定的濃度）原生質(zhì)層：細(xì)胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)。三、植物細(xì)胞的吸水和失水內(nèi)溶液外界溶液半透膜原生質(zhì)層細(xì)胞膜液泡膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞液細(xì)胞壁（全透性）與經(jīng)典滲透裝置比較原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜嗎？？探究探究實(shí)驗(yàn)：植物細(xì)胞的吸水和失水提出問題作出假設(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（原生質(zhì)層是一層半透膜嗎？）（原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜）設(shè)計(jì)方案（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)，寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告并適當(dāng)交流）預(yù)期結(jié)果實(shí)驗(yàn)步驟：紫細(xì)胞壁質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖縮小原生質(zhì)層變深清水變大變淺細(xì)胞壁1、本實(shí)驗(yàn)至少觀察幾次？2、為什么選擇洋蔥鱗片葉外表皮作為實(shí)驗(yàn)材料？4、蔗糖溶液的濃度可以用0.5g/mL嗎？3、植物細(xì)胞會(huì)因?yàn)槲^多而漲破嗎？3次其液泡中有色素，呈現(xiàn)一定顏色，方便觀察。不會(huì)，有細(xì)胞壁，其伸縮性小。不能，細(xì)胞會(huì)失水過多而死。預(yù)期實(shí)驗(yàn)的結(jié)果：

如果假設(shè)正確，當(dāng)外界溶液濃度（與細(xì)胞液濃度相比）高時(shí)，植物細(xì)胞就會(huì)________水，中央液泡會(huì)_____；當(dāng)外界溶液濃度（與細(xì)胞液濃度相比）低時(shí)，植物細(xì)胞就會(huì)_______水，液泡又會(huì)______。失吸縮小變大顯微鏡下植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離：實(shí)驗(yàn)結(jié)果：外界溶液液泡大小原生質(zhì)層的位置細(xì)胞大小蔗糖溶液清水記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果：變小與細(xì)胞壁逐漸分離與細(xì)胞壁逐漸接近變大基本不變基本不變

植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，植物細(xì)胞也是通過滲透作用吸水和失水的。當(dāng)細(xì)胞液的濃度小于外界溶液濃度時(shí)，細(xì)胞失水，逐漸發(fā)生質(zhì)壁分離；當(dāng)細(xì)胞液濃度大于外界溶液濃度時(shí)，細(xì)胞吸水，植物細(xì)胞逐漸發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。分析結(jié)果，得出結(jié)論：發(fā)生質(zhì)壁分離的原因？原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的伸縮性外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度內(nèi)因外因：原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜思考與討論：1，要觀察細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原，對(duì)材料有哪些要求？有中央大液泡，最好有顏色；活細(xì)胞（原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜）植物細(xì)胞(有細(xì)胞壁）；實(shí)驗(yàn)結(jié)果自身對(duì)照是指對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組在同一研究對(duì)象上進(jìn)行，是實(shí)驗(yàn)前后之間的對(duì)照第一次對(duì)照滴加蔗糖溶液滴加清水第二次對(duì)照質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原2，質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)中是否有對(duì)照？思考與討論：1、正確選擇實(shí)驗(yàn)材料：①選擇有紫色大液泡的洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞。②不能選擇動(dòng)物細(xì)胞，它無細(xì)胞壁，不能發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)③2、實(shí)驗(yàn)試劑的使用：（1）在一定濃度的溶液（溶質(zhì)不能穿膜）中，植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，如0.3g/mL的蔗糖溶液；若使用濃度過高的蔗糖溶液（0.5g/mL），質(zhì)壁分離現(xiàn)象明顯，但不能復(fù)原，因?yàn)槿芤簼舛冗^高，細(xì)胞過度失水而死亡。（2）在一定濃度的溶液（溶質(zhì)可穿膜）中，植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原現(xiàn)象，如尿素、KNO3、甘油、乙二醇溶液等。（3）鹽酸、酒精、醋酸等溶液能殺死細(xì)胞，不適宜做植物質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的試劑。實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)水進(jìn)出細(xì)胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells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12拓展：質(zhì)壁分離及其復(fù)原的應(yīng)用3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4水進(jìn)出細(xì)胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)的拓展水進(jìn)出細(xì)胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)的拓展6農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的水肥管理7生活中殺菌、防腐、腌制食品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）練一練：請(qǐng)根據(jù)圖回答以下問題：（1)圖中細(xì)胞所處的生理狀態(tài)叫做

，這種生理狀態(tài)發(fā)生的原因是：

。

（2)選擇圖細(xì)胞中各結(jié)構(gòu)的編號(hào)回答：

①?gòu)恼麄€(gè)細(xì)胞來看，可以把

看成是一層半透膜。而

的結(jié)構(gòu)是全透性的。

②

和

之間存在著溶液濃度差。外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度，細(xì)胞因滲透作用而失水質(zhì)壁分離2、3、61472、田間一次施肥過多，作物變得枯萎發(fā)黃，俗稱“燒苗”。其原因是（）A、根細(xì)胞從土壤中吸收的養(yǎng)分過多B、根細(xì)胞不能從土壤中吸水C、根系不能將水向上運(yùn)輸D、根系被肥料分解釋放的熱能燒毀B3、利用高濃度鹽水（NaCl溶液）殺菌防腐的原理是（）A、鹽水中的Cl－有殺菌防腐的作用B、鹽水中的Na＋不利于細(xì)菌的生活C、鹽水是中性的，不適于細(xì)菌的生活D、由于滲透作用使細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的水分滲出而死亡D科學(xué)家研究不含蛋白質(zhì)的人工脂雙層對(duì)不同物質(zhì)的通透性，結(jié)果如圖

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)輸分為自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散兩類。P65四、被動(dòng)運(yùn)輸四、被動(dòng)運(yùn)輸細(xì)胞膜外內(nèi)四、被動(dòng)運(yùn)輸——自由擴(kuò)散（簡(jiǎn)單擴(kuò)散）1、方向：2、能量：3、舉例：4、影響因素：不需要高濃度→低濃度①氣體分子，如O2、CO2、N2等②水等小分子③脂溶性小分子，如甘油、脂肪酸、乙醇、苯等膜兩側(cè)的濃度差物質(zhì)通過簡(jiǎn)單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞的方式。1、方向：2、能量：3、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白：4、舉例：5、影響因素：細(xì)胞膜外內(nèi)高濃度→低濃度不需要載體蛋白通道蛋白膜兩側(cè)的濃度差；膜上相應(yīng)的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量水；葡萄糖通過紅細(xì)胞等四、被動(dòng)運(yùn)輸——協(xié)助擴(kuò)散（易化擴(kuò)散）P66載體蛋白：葡萄糖協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)入紅細(xì)胞過程轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白通道蛋白：K+通道關(guān)閉K+通道開啟

P67水通道蛋白：

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。載體蛋白通道蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)特點(diǎn)只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過只容許與自身通道的直徑和形狀相適配，大小和電荷相適宜的分子或離子通過自身構(gòu)象改變不改變是否與轉(zhuǎn)運(yùn)的分子結(jié)合結(jié)合不結(jié)合是否有特異性具有具有實(shí)例葡萄糖通過載體蛋白進(jìn)入紅細(xì)胞水分子通過水通道蛋白進(jìn)出細(xì)胞3.轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的類型（?）自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量的限制物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞綌U(kuò)散速率(V)O2濃度/氧分壓對(duì)比比較兩種物質(zhì)運(yùn)輸方式的異同：項(xiàng)目被動(dòng)運(yùn)輸自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散方向載體能量實(shí)例高→低高→低不需要需要不需要不需要?dú)怏w，水，脂溶性分子水通過水通道蛋白；葡萄糖通過紅細(xì)胞細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出本節(jié)小結(jié)肺泡細(xì)胞≠組織間隙組織細(xì)胞管血細(xì)毛肺泡O2O2O2O2O2O2O2組織間隙O2是怎樣進(jìn)入血液以及組織細(xì)胞？以自由擴(kuò)散的方式O2從肺泡腔進(jìn)入血液需要穿過幾層生物膜？（肺泡壁、毛細(xì)血管壁為單細(xì)胞層）4層O2從肺泡腔進(jìn)入組織細(xì)胞需要穿過幾層生物膜？9層生物膜、磷脂分子層、磷脂雙分子層水進(jìn)出細(xì)胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells半透膜選擇透過性膜概念特點(diǎn)材料半透膜和選擇透過性膜蔗糖分子半透膜水分子指某些物質(zhì)可以透過，而另一些物質(zhì)不能透過的多孔性薄膜指水分子能自由通過，細(xì)胞要選擇吸收的離子和小分子也可以通過，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過的生物膜透過的依據(jù)是分子或離子的大小，不具有選擇性膜上的蛋白質(zhì)決定了一些分子可以通過，另一些分子不能通過，具有選擇透過性玻璃紙、動(dòng)物膀胱、魚鰾、花生種皮等細(xì)胞膜、液泡膜和由其構(gòu)成的原生質(zhì)層等水進(jìn)出細(xì)胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells半透膜選擇透過性膜1.將相同的植物