【课件】新人教版必修1 被动运输课件(34张)

1、第第4章细胞的物质输入和输出章细胞的物质输入和输出探究一细胞学说及其建立过程探究一细胞学说及其建立过程 由于单位时间内透过由于单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗中的水分子数量多于从长颈漏斗中玻璃纸进入长颈漏斗中的水分子数量多于从长颈漏斗中渗出的水分子数量，使得管内液面升高渗出的水分子数量，使得管内液面升高 分析、讨论教材第分析、讨论教材第62页的页的“问题探讨问题探讨”,并阅读本页并阅读本页正文内容正文内容,总结渗透作用的概念和发生条件。总结渗透作用的概念和发生条件。 不不会。当管内的液面上升到一定高度之后，管中的水柱产会。当管内的液面上升到一定高度之后，管中的水柱产生的压力将加快漏斗中水分向外

2、扩散的速度，最终达到生的压力将加快漏斗中水分向外扩散的速度，最终达到平衡，液面将不再上升平衡，液面将不再上升不会不会不会不会 水分子（或其他水分子（或其他 溶剂分子）通过半透膜的扩散过程溶剂分子）通过半透膜的扩散过程 提示提示: :不等同。扩散是指物质分子从高浓度区域向不等同。扩散是指物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移低浓度区域转移,直到均匀分布的现象直到均匀分布的现象,扩散不需要半透扩散不需要半透膜。膜。探究探究二二水进出细胞的原理水进出细胞的原理 否否 不一定不一定 细胞内外细胞内外溶液的浓度差溶液的浓度差 细胞膜细胞膜 外界溶液外界溶液 渗透作用渗透作用 2.水进出植物细胞的原理。水进

3、出植物细胞的原理。 观察教材第观察教材第63页图页图4-2,并阅读该图左侧及教材第并阅读该图左侧及教材第65页图页图4-3上面的文字内容上面的文字内容,运用类比推理的科学方法探讨水进出植物运用类比推理的科学方法探讨水进出植物细胞的原理。细胞的原理。 (1)认识成熟植物细胞与吸水、失水相关的结构。认识成熟植物细胞与吸水、失水相关的结构。细胞液细胞液原生质层原生质层支持和保护细胞支持和保护细胞全透性全透性不会不会 (5)细胞壁和原生质层的伸缩性大小关系如何细胞壁和原生质层的伸缩性大小关系如何?细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性。质壁分离质壁分离质壁分离的复原质壁分

4、离的复原探究探究三三自由扩散和协助扩散自由扩散和协助扩散扩散扩散能量能量自由扩散和协助扩散自由扩散和协助扩散高浓度高浓度 低浓度低浓度苯苯浓度差浓度差扩散扩散浓度差浓度差甘油甘油CO2乙醇乙醇 提示提示: :甘油和乙醇是脂溶性物质甘油和乙醇是脂溶性物质, ,细胞膜的基本支架是细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。磷脂双分子层。转运蛋白转运蛋白高浓度高浓度 低浓度低浓度浓度差浓度差浓度差浓度差转运蛋白转运蛋白转运蛋白转运蛋白葡萄糖进入哺乳动物的红细胞葡萄糖进入哺乳动物的红细胞 (3)转运蛋白。转运蛋白。 (4)自由扩散和协助扩散所需的条件有哪些异同自由扩散和协助扩散所需的条件有哪些异同? 直径和形状直

5、径和形状 大小和电荷大小和电荷结合结合不改变不改变 提示提示: :相同点相同点,都需要存在浓度差都需要存在浓度差,都不需要能量都不需要能量;不同点不同点,自由扩散不需要转运蛋白自由扩散不需要转运蛋白,协助扩散需要转运协助扩散需要转运蛋白。蛋白。探究一探究一渗透作用渗透作用 1.理解渗透作用发生的两个条件。理解渗透作用发生的两个条件。 (1)半透膜半透膜:某些物质可以通过某些物质可以通过,而另一些物质不能通而另一些物质不能通过的多孔性薄膜。物质能否通过半透膜取决于其分子直过的多孔性薄膜。物质能否通过半透膜取决于其分子直径与半透膜孔隙直径的大小关系。径与半透膜孔隙直径的大小关系。 (2)浓度差浓度

6、差:此处此处“浓度浓度”实际上是指物质的量浓度实际上是指物质的量浓度,而而不是质量浓度。不是质量浓度。 2.水分子在半透膜两侧进行双向运动水分子在半透膜两侧进行双向运动,但运动总趋势但运动总趋势是由水分子浓度高的一侧向浓度低的一侧扩散。是由水分子浓度高的一侧向浓度低的一侧扩散。 3.液面差产生的压强与渗透压的平衡使半透膜两侧液面差产生的压强与渗透压的平衡使半透膜两侧水分子的交换率相同时水分子的交换率相同时,液面不再升高。液面不再升高。【例例1】下图是渗透装置示意图下图是渗透装置示意图,关于在长颈漏斗管内液面关于在长颈漏斗管内液面上升过程中的有关叙述上升过程中的有关叙述,正确的是正确的是()A水

7、分子只能通过半透膜从烧杯进入漏斗进行单向移动水分子只能通过半透膜从烧杯进入漏斗进行单向移动B.液面上升的速率先逐渐加快然后减慢最终液面维持稳定液面上升的速率先逐渐加快然后减慢最终液面维持稳定C.当半透膜两侧水分子进出速率相等时当半透膜两侧水分子进出速率相等时,两侧溶液浓度相等两侧溶液浓度相等D.半透膜两侧溶液的浓度差越大半透膜两侧溶液的浓度差越大,上升的高度越高上升的高度越高解析解析: :水分子在半透膜两侧进行双向运动水分子在半透膜两侧进行双向运动,A项错误项错误;在液面在液面上升的过程中上升的过程中,漏斗两侧溶液的浓度差逐渐减小漏斗两侧溶液的浓度差逐渐减小,则液面上则液面上升的速率起始最快升

8、的速率起始最快,之后减慢最终维持稳定之后减慢最终维持稳定,B项错误项错误;当长当长颈漏斗内液面最高时颈漏斗内液面最高时,半透膜两侧水分子进出速率相等半透膜两侧水分子进出速率相等,但但是此时半透膜两侧的溶液浓度并不相等是此时半透膜两侧的溶液浓度并不相等,漏斗内是稀释了漏斗内是稀释了的蔗糖溶液的蔗糖溶液,烧杯内是清水烧杯内是清水,C项错误项错误;半透膜两侧溶液的浓半透膜两侧溶液的浓度差越大度差越大,进入漏斗内的水分子越多进入漏斗内的水分子越多,液面上升的高度也越液面上升的高度也越高高,D项正确。项正确。答案答案: :D 【母题延伸母题延伸】 若将图中的蔗糖溶液改为溶质能通过半透膜的葡萄若将图中的蔗

9、糖溶液改为溶质能通过半透膜的葡萄糖溶液糖溶液,渗透平衡时液面如何变化渗透平衡时液面如何变化?半透膜两侧溶液的浓半透膜两侧溶液的浓度大小如何度大小如何?提示提示: :液面相平。半透膜两侧溶液浓度相同。液面相平。半透膜两侧溶液浓度相同。【例例2】我国民间用盐渍法保存食品的原理是我国民间用盐渍法保存食品的原理是()A.浓食盐水中的浓食盐水中的Cl-有杀菌作用有杀菌作用B.浓食盐水中含浓食盐水中含O2少少,细菌无法生存细菌无法生存C.由于渗透作用使细菌失水死亡由于渗透作用使细菌失水死亡D.由于渗透作用使鱼、肉细胞过度吸水由于渗透作用使鱼、肉细胞过度吸水答案答案: :C【方法规律方法规律】判断渗透现象的

10、技巧判断渗透现象的技巧 (1)液面变化液面变化:看溶液浓度的高低。溶液浓度高的一侧看溶液浓度的高低。溶液浓度高的一侧上升上升,浓度低的一侧下降。浓度低的一侧下降。 (2)平衡时液面差大小平衡时液面差大小:取决于膜两侧的浓度差大小。取决于膜两侧的浓度差大小。浓度差越大浓度差越大,平衡时液面差越大。若溶质分子能通过半透平衡时液面差越大。若溶质分子能通过半透膜膜,达到平衡时达到平衡时,不存在浓度差不存在浓度差,也不出现液面差。也不出现液面差。 (3)平衡时膜两侧的浓度高低平衡时膜两侧的浓度高低:看半透膜两侧原溶液浓看半透膜两侧原溶液浓度的高低。原溶液浓度高的平衡时浓度高。度的高低。原溶液浓度高的平衡

11、时浓度高。探究探究二二水进出细胞的原理水进出细胞的原理 1.给患者输液时给患者输液时,医生一般会将药物溶解在生理盐水医生一般会将药物溶解在生理盐水或质量分数为或质量分数为5%的葡萄糖溶液中的葡萄糖溶液中,这是为什么这是为什么? 提示提示: :生理盐水和质量分数为生理盐水和质量分数为5%的葡萄糖溶液都是的葡萄糖溶液都是血浆的等渗溶液血浆的等渗溶液,其目的是维持细胞的正常形态和生命活其目的是维持细胞的正常形态和生命活动。动。 2.对农作物施肥过多对农作物施肥过多,会造成会造成“烧苗烧苗”现象现象,人们常采人们常采用用“灌溉法灌溉法”进行缓解。进行缓解。 (1)你怎样解释这种现象和缓解措施你怎样解释

12、这种现象和缓解措施? 提示提示: :农作物施肥过多农作物施肥过多, ,导致土壤溶液的浓度过大导致土壤溶液的浓度过大, ,根细胞失水根细胞失水, ,即即“烧苗烧苗”。采用。采用“灌溉法灌溉法”可以使土壤可以使土壤溶液的浓度降低溶液的浓度降低, ,最终低于细胞液的浓度最终低于细胞液的浓度, ,这样根细胞就这样根细胞就能重新吸水能重新吸水, ,从而缓解从而缓解“烧苗烧苗”现象。现象。 (2)如果你是一名小小农业员如果你是一名小小农业员,你将怎样给农作物施你将怎样给农作物施肥肥? 提示提示: :考虑需要施用哪种肥料考虑需要施用哪种肥料; ;合理控制肥的用量。合理控制肥的用量。 科学方法科学方法类比推理

13、法类比推理法 将细胞浸入外界溶液中就类似于构建了一个渗透装置将细胞浸入外界溶液中就类似于构建了一个渗透装置, ,利用渗透作用原理来判断细胞的吸水或失水状况利用渗透作用原理来判断细胞的吸水或失水状况, ,就是类比就是类比推理法的一种应用。运用此方法推理法的一种应用。运用此方法, ,可解释日常生活中与细胞可解释日常生活中与细胞吸水、失水有关的现象吸水、失水有关的现象, ,如施肥过多造成的农作物如施肥过多造成的农作物“烧苗烧苗”现象等。现象等。【例例3】将人体成熟的红细胞分别置于下列将人体成熟的红细胞分别置于下列4种液体中种液体中,一一段时间后段时间后,红细胞会吸水膨胀甚至破裂的是红细胞会吸水膨胀甚

14、至破裂的是()A.质量分数为质量分数为0.9%的食盐水的食盐水B.浓食盐水浓食盐水C.蒸馏水蒸馏水D.质量分数为质量分数为10%的葡萄糖溶液的葡萄糖溶液解析解析: :质量分数为质量分数为0.9%的食盐水与红细胞内细胞液的浓度的食盐水与红细胞内细胞液的浓度相等相等,红细胞形态基本不变红细胞形态基本不变,A项错误项错误;浓食盐水的浓度大于浓食盐水的浓度大于红细胞内细胞液的浓度红细胞内细胞液的浓度,红细胞会失水而发生皱缩红细胞会失水而发生皱缩,B项错项错误误;蒸馏水中没有溶质蒸馏水中没有溶质,红细胞会吸水膨胀甚至破裂红细胞会吸水膨胀甚至破裂,C项正项正确确;质量分数为质量分数为10%的葡萄糖溶液浓度

15、大于红细胞内细胞的葡萄糖溶液浓度大于红细胞内细胞液的浓度液的浓度,红细胞会失水而发生皱缩红细胞会失水而发生皱缩,D项错误。项错误。答案答案: :C【例例4 4】下图为植物细胞渗透作用的图解下图为植物细胞渗透作用的图解,下列说法错误的下列说法错误的是是()A.植物细胞的原生质层相当于一层半透膜植物细胞的原生质层相当于一层半透膜B.一定条件下一定条件下,活的、成熟的植物细胞能失水或吸水活的、成熟的植物细胞能失水或吸水C.当外界溶液甲的浓度当外界溶液甲的浓度细胞液乙的浓度时细胞液乙的浓度时,细胞失水细胞失水,当细当细 胞液乙的浓度胞液乙的浓度外界溶液甲的浓度时外界溶液甲的浓度时,细胞吸水细胞吸水D.

16、当外界溶液甲的浓度当外界溶液甲的浓度=细胞液乙的浓度时细胞液乙的浓度时,不发生渗透作用不发生渗透作用解析解析: :活细胞处于外界溶液中时活细胞处于外界溶液中时, ,就会发生渗透作用就会发生渗透作用, ,即使外即使外界溶液甲的浓度界溶液甲的浓度= =细胞液乙的浓度细胞液乙的浓度, ,也发生渗透作用。也发生渗透作用。答案答案: :D探究探究三三自由扩散和协助扩散自由扩散和协助扩散 阅读下列资料阅读下列资料,回答相关问题。回答相关问题。 资料资料1:研究表明研究表明,葡萄糖进入哺乳动物肝细胞时葡萄糖进入哺乳动物肝细胞时,如果使如果使用药物限制膜蛋白的活动用药物限制膜蛋白的活动,则葡萄糖的运输速率迅速

17、下降则葡萄糖的运输速率迅速下降,如如果减少能量的供应果减少能量的供应,却对运输没有影响。却对运输没有影响。 资料资料2:浓度差与浓度差与O2跨红细胞膜时运输速率、葡萄糖跨跨红细胞膜时运输速率、葡萄糖跨红细胞膜时运输速率的关系如下表所示。红细胞膜时运输速率的关系如下表所示。 O2跨红细胞膜时的运输速率跨红细胞膜时的运输速率浓度差/(mmolL-1)1.534.567.59速率81624324048葡萄糖跨红细胞膜时的运输速率葡萄糖跨红细胞膜时的运输速率浓度差/(mmolL-1)1.534.567.59速率81624323232 (1)依据资料依据资料1,可判断葡萄糖进入哺乳动物肝细胞的运可判断葡

18、萄糖进入哺乳动物肝细胞的运输方式是输方式是,判断依据是判断依据是 。 答案答案: :协助扩散葡萄糖进入哺乳动物肝细胞受膜蛋白活协助扩散葡萄糖进入哺乳动物肝细胞受膜蛋白活性影响性影响, ,而不受能量供应影响而不受能量供应影响 (2)依据资料依据资料2,分析分析O2和葡萄糖跨红细胞膜时的运输和葡萄糖跨红细胞膜时的运输速率分别与浓度差具有怎样的关系速率分别与浓度差具有怎样的关系? 提示提示:随浓度差增大随浓度差增大,O2跨红细胞膜时的运输速率增跨红细胞膜时的运输速率增大。在一定范围内大。在一定范围内,随浓度差增大随浓度差增大,葡萄糖跨红细胞膜时的葡萄糖跨红细胞膜时的运输速率增大运输速率增大,当浓度差

19、达到一定数值后当浓度差达到一定数值后,葡萄糖的运输速葡萄糖的运输速率保持不变。率保持不变。 (3)请尝试构建资料请尝试构建资料2中两种物质跨红细胞膜时的运中两种物质跨红细胞膜时的运输速率与浓度差的关系模型。输速率与浓度差的关系模型。 提示提示: :模型与建模模型与建模物质的运输速率与浓度差的关系模型物质的运输速率与浓度差的关系模型 不仅不仅O2跨红细胞膜时的运输速率与浓度差的关系模型如跨红细胞膜时的运输速率与浓度差的关系模型如此此,其他依靠自由扩散跨膜的物质的运输速率与浓度差的关系其他依靠自由扩散跨膜的物质的运输速率与浓度差的关系模型也是如此模型也是如此;同样同样,依靠协助扩散跨膜的物质的运输

20、速率与依靠协助扩散跨膜的物质的运输速率与浓度差的关系模型与葡萄糖跨红细胞膜时的模型相同。浓度差的关系模型与葡萄糖跨红细胞膜时的模型相同。【例例5 5】下图表示物质跨膜运输的一种方式下图表示物质跨膜运输的一种方式, ,下列有关分析下列有关分析正确的是正确的是( () )A.这种转运方式可逆浓度梯度进行这种转运方式可逆浓度梯度进行B.乙醇分子是以这种方式进入细胞的乙醇分子是以这种方式进入细胞的C.细胞产生的能量增加会提高该物质的运输速率细胞产生的能量增加会提高该物质的运输速率D.转运蛋白在物质转运过程中形状会发生改变转运蛋白在物质转运过程中形状会发生改变解析解析:由图可知由图可知,该物质是从高浓度一侧向低浓度一侧运该物质是从高浓度一侧向低浓度一侧运输输,运输过程中需要转运蛋白协助运输过程中需要转运蛋白协助,不需要消耗能量不需要消耗能量,属于属于协助扩散协助扩散,协助扩散是顺浓度梯度运输协助扩散是顺浓度梯度运输,A项错误项错误;乙醇分乙醇分子以自