高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第4章 细胞的物质输入和输出第1节 被动运输背景图ppt课件

这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第4章 细胞的物质输入和输出第1节 被动运输背景图ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了水进出细胞的原理，自由扩散和协助扩散，课后习题检测等内容，欢迎下载使用。
1.阐明细胞膜的选择透过性。2.进行关于植物细胞吸水和失水的实验探究。3.阐明被动运输的原理和特点。
1.被动运输的原理和特点。2.探究动植物细胞的吸水和失水。3.转运蛋白的种类和作用。
细胞是个开放的生命系统， 细胞膜可以控制物质进出。
1、连续嗑带盐的瓜子时，你的口腔和唇的黏膜有什么感觉呢？2、包水饺用白菜做馅时，放一些盐，过一会儿发现什么现象？
在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸，往漏斗内注入蔗糖溶液，然后将漏斗浸入盛有清水的烧杯中，使漏斗管内外的液面高度相等。过一段时间后，会出现如右图所示现象。 玻璃纸(又叫赛璐玢)是一种半透膜，水分子可以自由透过它，而蔗糖分子则不能。
1.漏斗管内的液面为什么会升高？
渗透压的大小取决于单位体积溶质微粒数目的多少，与溶质的相对分子质量、半径等特性无关。
溶液中的溶质微粒对水的吸引力，与溶液的物质的量浓度成正比。
两溶液的水分子双向运动，但由于蔗糖溶液渗透压越大，对水的吸引力越强，因此单位时间内，由清水进入蔗糖溶液的水分子数多于从蔗糖溶液进入清水的分子数，最终使漏斗管内的液面升高。
2.如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？
蔗糖溶液对清水的渗透压（P1)
水柱产生的静水压（P2)
随着液面上升，水柱产生的静水压P2逐渐增大，当P2=P1时,该渗透系统（即该装置）达到渗透平衡，此时半透膜两侧水分子双向运动速率相等，即动态平衡，液面不再升高。
平衡后，半透膜两侧溶液浓度差越大，高度差（△h）越大。
3.渗透装置中，当漏斗内溶液不再上升时，半透膜两侧的溶液浓度相同吗？
不同。渗透作用达到平衡时，水分子通过半透膜的双向扩散速率相等，漏斗内蔗糖溶液的浓度仍高于烧杯中清水的浓度。
4.如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？
不会，纱布不是半透膜，孔隙大，可溶于水的物质都能够自由通过，因此水分子和蔗糖分子都能通过。
5.如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？
半透膜两侧溶液浓度相同，渗透压相等，水分子双向运动速率相同，漏斗中的液面将保持不变。
一些小分子物质（如水）能透过，而另一些较大物质则不能透过的多孔性薄膜。能否跨膜取决于物质的直径与孔径的大小。
细胞膜、核膜、细胞器膜
玻璃纸、鸡蛋的壳膜、鱼鳔、动物膀胱膜、肠衣
是指具有活性的生物膜，对物质的通过既具有半透膜的物理性质，还具有主动的选择性，如细胞膜。
选择透过性膜一定是半透膜，半透膜不一定是选择透过性膜。
物质分子从高浓度向低浓度区域转移，直到均匀分布的现象，如神经递质在突触间隙中的迁移就是一种扩散。
指水分子(或其他溶剂分子)通过_______的扩散，称为渗透作用。
水由相对含量高的地方向相对含量低的地方扩散。
溶液A浓度 > 溶液B浓度
⇒A中水分子含量 < B中水分子含量
水分子从B ⥂ A移动
☞渗透作用是扩散作用的一种特殊形式
①具有 。
②膜两侧溶液具有 。
渗透作用所指的溶液浓度为物质的量浓度而非质量浓度。
（2）如果半透膜只允许水通过， 一段时间后，水面高度如何变化？
（3）如果半透膜允许水和葡萄糖分子通过， 一段时间后，水面高度如何变化？
（1）1ml/LNaCl溶液和1ml/L蔗糖溶液的渗透压大小相等？
1ml/LNaCl 溶液﹥ 1ml/L蔗糖溶液
NaCl溶于水电离出Na+和Cl-
2.(2024·广东六校联考)某兴趣小组用图甲装置研究渗透作用，a和b均为蔗糖溶液，c允许单糖通过。图乙为实验结果。下列说法正确的是(　 )
A.烧杯中蔗糖溶液浓度 大于漏斗中蔗糖溶液浓度B.若t2时刻烧杯中加入蔗糖酶， 则Δh最终将变小C.t2时刻半透膜两侧蔗糖溶液浓度相同D.若t2时刻漏斗中加入蔗糖酶，则Δh将先变大后变小
漏斗与烧杯的液面存在高度差， 膜两侧溶液浓度不可能相等
二、动物细胞的吸水和失水
①细胞质浓度 > 外界溶液溶质的浓度 ，细胞吸水膨胀。
②细胞质浓度 < 外界溶液溶质的浓度，细胞失水皱缩。
③细胞质浓度 = 外界溶液溶质的浓度，细胞形态不变。
动物细胞与外界溶液构成一个渗透系统。
细胞质与外界溶液具有浓度差
医用生理盐水浓度为0.9%，其浓度与血浆的浓度基本一致，细胞不会过度吸水或失水导致形态、功能异常。
1.红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？这些有机物相当于P62“问题探讨”所示装置中的什么物质？
血红蛋白是有机大分子物质，不能透过细胞膜，相当于“问题探讨”中的蔗糖分子。
2.当外界溶液溶质的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？
不一定。因为红细胞吸水膨胀后细胞液浓度也会下降，如果外界溶液浓度不是很低，有可能细胞液浓度下降后与外界溶液浓度达到平衡，此时，红细胞将不再吸水。
3.红细胞吸水和失水取决于什么条件？
取决于红细胞内外溶液的浓度差。一般情况下，浓度差越大时，细胞吸水或失水越多。
植物细胞会出现渗透失水和吸水的情况吗？
三、植物细胞的吸水和失水
有一定浓度，与外界溶液能形成一定的浓度差
伸缩性大，具有选择透过性
原生质层是指细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质。
成熟的植物细胞内的液体环境主要指的是液泡里的细胞液
外界溶液浓度等于细胞液浓度
外界溶液浓度小于细胞液浓度
外界溶液浓度大于细胞液浓度
细胞液与外界溶液之间的浓度差
1.原生质：细胞内生命物质的总称
原生质主要成分是糖类、蛋白质、核酸和脂质等。原生质分化成细胞膜、细胞质和细胞核，构建成具有特定结构体系的原生质体，即细胞。
2.原生质体：来源于原生质，原生质体是组成细胞的一个形态结构单位。
原生质体是指除去细胞壁的细胞叫原生质体（如植物细胞、细菌），动物细胞也可算做原生质体（但与原生质体有一定区别），包括细胞膜、细胞质（包含细胞质基质和细胞器）和细胞核。
一个动物细胞就是一个原生质。植物细胞由原生质体和细胞壁组成。
1.当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破(　　)2.植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成(　　)3.具有浓度差的溶液之间一定会发生渗透作用。( )4.渗透作用中，当半透膜两侧溶液浓度相等，水分子不再通过半透膜。( )5.将动物细胞放入一定浓度的外界溶液中，不能发生渗透作用。 ( )6.动物细胞和植物细胞放在蒸馏水中会吸水涨破。( )
1.(2022·全国甲卷)植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞，分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中，当水分交换达到平衡时观察到：①细胞a未发生变化；②细胞b体积增大；③细胞c发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换，下列关于这一实验的叙述，不合理的是(　 )A.水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度B.水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞cC.水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度D.水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度
水分交换达到平衡时，细胞c的外界溶液浓度减小
2.物体内有三个相邻的细胞 a、b、c，已知它们的细胞液浓度大小关系是a>b>c，那么它们三者之间水分渗透的方向表示正确的是（ ）
4.(必修1 P63“思考·讨论”)红细胞的细胞膜相当于半透膜：习惯上说的半透膜是_________________薄膜，物质能否通过取决于____________；选择透过性膜是_________的生物膜，其对不同物质的通过性不仅取决于_________，还与_________有关。因此细胞膜和半透膜类似，又有所不同。
探究植物细胞的吸水和失水
①水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？
②原生质层是否相当于一层半透膜？
水分进出植物细胞是通过渗透作用，原生质层相当于一层半透膜。
当外界溶液浓度高于细胞液浓度时，细胞就会失水，发生质壁分离；当外界溶液浓度低于细胞液浓度时，细胞就会吸水，发生质壁分离复原。
细胞通过渗透作用吸水或失水，液泡的 、 会变化；原生质层与细胞壁会分离或复原。
一、质壁分离与复原实验
刀片、镊子、滴管、载玻片、盖玻片、吸水纸、显微镜
① 成熟的植物活细胞，保证细胞具有中央大液泡和原生质层。
② 细胞液应具有颜色，紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液为 紫色，易于观察。
③ 还可以使用具有较多叶绿体的材料，如黑藻（绿到发黑）， 通过观察叶绿体分布情况判断是否发生质壁分离现象
如果细胞无色，可在外界溶液中加染料，便于观察
① 对细胞无害。盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞， 不适于用作实验试剂。
② 常选用质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液作为外界溶液，原因是 该浓度的蔗糖溶液既能使细胞发生明显的质壁分离，又不会导 致细胞过快死亡。
若蔗糖溶液过高，如0.5g/mL的蔗糖溶液，原生质层分离的速率虽快，但不久就会死亡，不能再进行质壁分离实验； 若蔗糖溶液的浓度过低，则不能使细胞发生明显的质壁分离或质壁分离速率较慢。
逐渐变大，恢复原来大小
植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。 P65第一段
①细胞是活的（死细胞的细胞膜具有全透性），具有细胞壁。
③细胞外溶液的浓度高于细胞液浓度。
细胞发生质壁分离后，细胞壁与细胞膜之间的空隙充满的是外界溶液。
死细胞、根尖分生区等未成熟的植物细胞、动物细胞不能发生质壁分离。
原生质层具有选择透过性
细胞壁伸缩性小于原生质层伸缩性
宏观上：植物由坚挺→萎蔫
三、质壁分离与复原——补充
1.在一定浓度（溶质不能透过半透膜）的溶液中只会发生质壁 分离现象，不能发生自动复原现象。
2.在一定浓度（溶质可透过半透膜）的溶液中（如KNO3、甘油、 尿素、乙二醇等）可发生质壁分离，并能自动复原，因为K+、 NO3-、尿素、乙二醇等可主动转运到细胞内，使细胞液浓度升高， 细胞渗透吸水而发生自动复原。
只有用清水或低渗溶液处理，方可复原。
3.在质壁分离过程中，由于细胞失水，细胞液渗透压升高， 细胞对水的吸引力增强。
4.质壁分离复原过程中，细胞液渗透压下降，植物细胞吸水能力 逐渐减弱，失水能力逐渐增强。
5. 对于植物细胞而言，由于细胞壁的存在，细胞不可能无限吸水， 当细胞因吸水体积增大到细胞壁所能膨大的最大限度时，细胞将 不再吸水。
四、质壁分离与复原现象的应用
1.判断成熟植物细胞的死活
2.测定细胞液浓度范围
3.鉴别不同种类的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）
1. 下列关于植物细胞质壁分离与复原实验的叙述，错误的是(　　)A．该实验已存在对照，不需要增设一组对照组B．在该实验中，操作步骤为：制片→低倍镜观察→滴加蔗糖→高倍镜观察C．用黑藻叶做该实验时，叶绿体的存在不会干扰实验现象的观察D．材料不同位置的细胞质壁分离程度并不完全一致
2.在观察植物细胞的质壁分离和复原的过程中，某同学在视野中看到生活着的洋葱表皮细胞正处于如图所示的状态。a、b表示该部位的溶液浓度，由此可推测(　　)A.a>b，细胞渗透吸水 B.a=b，渗透系统保持动态平衡C.a