被动运输PPT课件

中央液泡 (2)要用含有_________的成熟植物细紫胞色。 (3)洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡为_____,易于观察。
4.实验过程:
三、被动运输——自由扩散和协助扩散 1.特点:物质进出细胞时,_顺__浓度梯度进行的扩散。
2.两种被动运输的方式: (1)自由扩散与协助扩散的图形。
①甲属于_自__由__扩__散__,也叫_简__单__扩__散__。
第4章 细胞的物质输入和输出 第1节 被 动 运 输
一、水进出细胞的原理
1.渗透作用:
(1)含义:水分子(或其他溶剂分子)通过_半__透__膜__的扩散。
水相对含量高
相对含量低
(2)方向:从_____________的一侧向___________的一
侧渗透。
2.水进出动物细胞(以哺乳动物红细胞为例):
能通过细胞膜。
(3)甘油是极性分子,所以不能以自由扩散的方式通过 细胞膜。 ( × )
提示:甘油是脂溶性分子,能够以自由扩散的方式通过
细胞膜。 (4)具有半透性结构的都具有选择透过性。
× ()
提示:玻璃纸这种半透膜没有生物活性,不具备选择透
过性。
知识点一 渗透现象及原理分析
1.渗透作用与扩散作用的比较:
细胞大小
基本不变
加清水 恢复原状
变浅
与细胞壁紧贴
基本不变
(2)两组对照:
(3)操作细节: ①滴加蔗糖溶液或清水时,应在实验台上操作,滴加液 体不要太多,避免污染物镜镜头。 ②观察质壁分离的时间不宜过长,以免细胞因长时间处 于失水状态而死亡,影响对复原现象的观察。
2.质壁分离及复原实验的应用: (1)可确定植物细胞膜的存在。 正常生理状态下,植物的细胞膜与细胞壁紧贴在一起。 通过光学显微镜,只能看到细胞壁。当质壁分离时,由 于原生质层的收缩,光学显微镜下会在细胞壁内侧观察 到一个边界。边界的存在,间接证明了细胞膜的存在。
(2)浓度差:细胞液与外界溶液之间的浓度差。
二、探究植物细胞的吸水和失水
1.探究过程: 提出问题→_作__出__假__设__→实验设计思路→_进__行__实__验__→
表达和交流 记录结果→分析结果,得出结论→___________→进一
步探究。
2.实验原理:
3.材料分析:
(1)选择材料必须是活细胞,因为_只__有__活__细__胞__的__原__生__质__ _层__才__具__有__选__择__透__过__性__,_否__则__将__不__会__出__现__质__壁__分__离__及__质__壁__ 分离复原现象 _____________。
(2)判断细胞的死活。 在一定浓度的蔗糖溶液中,植物细胞若发生质壁分离, 则证明细胞处于存活状态。
(3)测量细胞液的浓度。 ①测量原理:植物细胞在低渗溶液和等渗溶液中均不会 发生质壁分离,只有在高渗溶液中才会发生质壁分离的 现象。 ②测量关键:配制一系列浓度梯度的溶液,分别镜检。
【思考·讨论】 1.将植物细胞放在清水中,当细胞表现为不再吸水时, 细胞内外浓度是否相等?为什么?(科学思维) 提示:不相等。因为细胞外是清水,浓度为零,肯定是细 胞内浓度高。细胞不再吸水的原因是细胞壁的束缚造 成的。
渗透作用
扩散作用
区 别
概 水分子或其他溶剂分子 念 通过半透膜的扩散
物质从相对含量多的地 方到相对含量少的地方 的自由运动
渗透作用
扩散作用
条 区件 别
结 果
联系
具有一层半透膜;半透膜 两处物质相对含量不相 两侧溶液存在浓度差 等
通过半透膜的溶剂分子 达到动态平衡
两处物质相对含量相等
渗透作用是扩散作用的一种特殊形式
2.渗透作用的对象、实质: (1)渗透对象:渗透作用的对象是指溶剂分子,而不是溶 质分子。 (2)扩散方向:渗透时溶剂分子的扩散是双向的。 (3)平衡实质:渗透平衡是指半透膜两侧的水分子移动 到达平衡状态。
【思考·讨论】 1.半透膜两侧溶剂分子的扩散方向取决于一种溶质浓 度还是取决于溶质的总浓度?(科学思维) 提示:取决于半透膜两侧溶质的总浓度,也就是所有溶 质的物质的量浓度。
【素养·探究】——母题追问 (1)生命观念——物质与能量观 上题中既然物质A和水分都可以进入细胞膜,为什么还 会发生质壁分离现象? 提示:虽然物质A能进入细胞内,但起初外界溶液浓度仍 高于细胞液浓度,细胞仍渗透失水,发生质壁分离。
(2)科学思维——演绎与推理 假如将某植物的成熟细胞放入清水中,原生质体的相对 体积为曲线中100%时,细胞液浓度与外界环境相等吗? 为什么? 提示:不相等,植物细胞的液泡内液体为细胞液,细胞液 有一定的溶质,而细胞外界为清水,所以细胞液的浓度
此时原生质体和细胞壁都收缩,但原生质体收缩得更快, 细胞体积与原生质体体积的变化量不相等,B项错误; 2～3 h 内,原生质体的体积开始增大,即细胞发生质壁 分离的复原,物质A溶液的渗透压低于细胞液的渗透 压,C项正确;0～1 h内,细胞失水,发生质壁分离,则液 泡中液体的渗透压小于细胞质基质的渗透压,D项错误。
【素养·迁移】 把数条5 cm长的马铃薯条分别浸在蒸馏水和不同浓度 的蔗糖溶液中,每隔一段时间测量马铃薯条的长度。如 图显示马铃薯条在不同浓度溶液中长度改变的百分率。 下列相关叙述错误的是 ( )
A.马铃薯条通过渗透吸(失)水改变其长度 B.马铃薯条在0.10 M蔗糖溶液中的吸水量小于在 0.20 M蔗糖溶液中的吸水量 C.马铃薯细胞液浓度相当于0.30 M的蔗糖溶液 D.在0.40 M蔗糖溶液中马铃薯细胞失水发生质壁分离
【解析】选B。马铃薯条在蒸馏水和不同浓度的蔗糖溶 液中,通过渗透吸(失)水改变其长度,A正确;马铃薯条 在0.10 M蔗糖溶液中的吸水量大于在0.20 M蔗糖溶液 中的吸水量,B错误;由于马铃薯条在0.30 M蔗糖溶液中 长度改变的百分率为0,说明马铃薯细胞液浓度相当于 0.30 M的蔗糖溶液,C正确;由于马铃薯条在0.40 M
2.参照动物细胞在低浓度溶液中吸水涨破,若将植物细 胞放入清水中是否也会发生吸水涨破?(科学思维) 提示:植物细胞在清水中不会涨破,细胞壁起到保护和 支持作用。
【素养案例】 (2017·全国卷Ⅱ)将某种植物的成熟细胞放入一定浓 度的物质A溶液中,发现其原生质体(即植物细胞中细胞 壁以内的部分)的体积变化趋势如图所示,下列叙述正 确的是 ( )
【素养·迁移】 向猪膀胱内注入一半质量分数为30%的蔗糖溶液,扎紧 入口,然后将其浸入质量分数为5%的蔗糖溶液中,每隔 10 min称一次猪膀胱的重量,能正确表示测定结果的是 图中的 ( )
【解析】选B。猪膀胱是半透膜,蔗糖不能通过,水能通 过。外界蔗糖溶液浓度小于猪膀胱中蔗糖溶液的浓度, 水分子从低浓度溶液通过半透膜进入高浓度溶液,即水 从5%的蔗糖溶液流向注有质量分数为30%的蔗糖溶液的 猪膀胱中,膀胱中溶液的重量不断增加,直到膀胱两侧 溶液浓度相当时,水分进出处于相对平衡状态,故膀胱
2.教材中渗透装置漏斗液面达到平衡状态时,试比较漏 斗内外侧液体浓度的高低,并分析原因。(科学思维) 提示:(1)漏斗内是蔗糖溶液,烧杯中是清水,蔗糖溶液 浓度>清水。 (2)漏斗内的液体浓度高,保持向上的吸水力,当吸水力 与液柱的重力相等时达到平衡。
【素养案例】 某同学为探究膜的通透性而设计了如图所示的渗透装 置,开始时烧杯内的液面和长颈漏斗内的液面相平。在 长颈漏斗内液面上升的过程中
①顺浓度运输
②逆浓度运输
③需要转运蛋白
④不需要转运蛋白 ⑤水、O2、CO2等物质通过细胞膜 ⑥葡萄糖进入红细胞
3.细胞膜的选择透过性:
结合细胞膜的功能特性,判断下列说法的正误:
(1)细胞膜可以让水分子自由通过。
(√)
× (2)小分子、离子都可以通过细胞膜。 ( )
提示:很多对细胞有害或细胞不需要的小分子、离子不
判断理由:_顺__浓__度__梯__度__、__不__需__要__转__运__蛋__白__。 ②乙属于_协__助__扩__散__,也叫_易__化__扩__散__。
顺浓度梯度、需要转运蛋白 判断理由:_________________________。
(2)自由扩散与协助扩散的比较。 下列属于自由扩散的是_①__④__⑤__,属于协助扩散的是 _①__③__⑥__。
(1)动物细胞所形成的“渗透装置”。 ①半透膜:_细__胞__膜__。
细胞质与外界溶液之间的浓度差 ②浓度差:_____________________________。
(2)现象。
①当外界溶液浓度_大__于__细胞质的浓度时,细胞失水。 ②当外界溶液浓度_等__于__细胞质的浓度时,水分进出平
衡。
【解析】选D。液面上升的速率开始时最快,随后逐渐 减慢,A项错误;水分子通过半透膜由清水向蔗糖溶液扩 散的速率逐渐减小,B项错误;半透膜两侧液体浓度相等 时,水分子进出的速率相等,而不是不再通过半透膜扩 散,C项错误;当半透膜两侧水分子进出速率相等时,达 到动态平衡,长颈漏斗内液面达到最高,D项正确。
【补偿训练】 如图所示,在漏斗中加入的蔗糖溶液与蒸馏水液面齐平, 一段时间后,待漏斗内液面不再变化时,再向漏斗中加 入一定量的蔗糖酶。下列坐标曲线中能正确反映整个 实验过程中漏斗内外溶液的液面高度差变化的是
()
【解析】选A。据图分析,该装置具有半透膜,而漏斗内 外溶液存在浓度差,能发生渗透作用,由于蔗糖溶液浓 度大于蒸馏水,因而开始时漏斗内液面上升;一段时间 后,向漏斗中加入一定量的蔗糖酶,将蔗糖水解成单糖, 浓度增大,使得液面继续上升,随着单糖逐渐进入烧杯, 而使得漏斗内溶液浓度下降,液面下降,高度差减小。
()
A.液面上升的速率先加快后减慢,最终维持稳定 B.水分子通过半透膜从清水向蔗糖溶液扩散的速率逐 渐增大 C.当半透膜两侧液体浓度相等时,水分子不再通过半透 膜扩散 D.当半透膜两侧水分子进出速率相等时,长颈漏斗内液