被動運輸課件（知識架構(gòu)+遷移拓展）高一上學期生物人教版必修1

第四章細胞的物質(zhì)輸入和輸出4.1被動運輸（第一課時）擴散作用擴散：物質(zhì)從濃度高的地方到濃度低的地方的自由運動條件：兩處物質(zhì)濃度不等即可結(jié)果：兩處物質(zhì)濃度相等1滲透作用與滲透裝置什么叫做滲透作用？水分子（或其他溶劑分子）從相對含量高的地方向相對含量低的地方通過半透膜的擴散現(xiàn)象。問題探討滲透經(jīng)典實驗(視頻)

在一個長頸漏斗是漏斗口外密封上一層玻璃紙，往漏斗內(nèi)注入蔗糖溶液，然后將漏斗浸入盛有清水的燒杯中，使漏斗管內(nèi)外的液面高度相等。過一段時間后，會出現(xiàn)如右圖所示現(xiàn)象。

玻璃紙（又叫賽璐玢）是一種半透膜，水分子可以自由透過它，而蔗糖分子則不能。滲透作用半透膜特性：水分子等小分子可以通過，蔗糖等大分子則不能通過。玻璃紙，腸系膜，蛋殼膜，魚鰾等半透膜：是一種只允許離子和小分子自由通過的膜結(jié)構(gòu)。物質(zhì)能否通過只與膜上孔徑直徑的大小有關(guān)。

滲透作用中水的運輸方向含水量高半透膜水（溶劑）溶液濃度低滲透壓低含水量低溶液濃度高滲透壓高水分子是從低濃度溶液移向高濃度溶液跨膜運輸問題探討滲透系統(tǒng)問題探討討論3：如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會怎樣？討論2：如果漏斗管足夠長，管內(nèi)的液面會無限升高嗎？討論1：漏斗管內(nèi)的液面為什么會升高？單位時間進入漏斗的水分子數(shù)量＞單位時間從漏斗滲出的水分子數(shù)量不會，當液面升到一定高度，漏斗內(nèi)滲透壓=液柱的壓力，液面不再上升液面不會升高。因為半透膜兩側(cè)含水量相同，水分子進出平衡

不會30%蔗糖溶液玻璃紙30%蔗糖溶液30%蔗糖溶液紗布清水思考和討論：B和C的液面會升高嗎？CB30%蔗糖溶液玻璃紙清水A發(fā)生滲透作用的條件是什么？①具有半透膜②半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差問題探討則處于動態(tài)平衡。液面無明顯變化原理：當溶液濃度A>B時，水分子就通過半透膜由B流向A；A液面上升當溶液濃度A<B時，水分子就通過半透膜由A流向B；A液面下降當溶液濃度A＝B時，A溶液B溶液判斷：(1)漏斗內(nèi)液面升高的原因是：水分子只能通過半透膜進入漏斗內(nèi)(

)(2)液面高度不再變化時，即達到滲透平衡狀態(tài)，此時水分子不再進出半透膜(

)××知識點突破1.如圖，在U形管中部c處裝有半透膜，在a側(cè)加入紅色的細胞色素(相對分子質(zhì)量為13000的蛋白質(zhì))的水溶液，b側(cè)加入清水，并使a、b兩側(cè)液面高度一致。經(jīng)過一段時間后，實驗結(jié)果將是（）A．a(chǎn)、b兩液面高度一致，b側(cè)為無色B．a(chǎn)、b兩液面高度一致，b側(cè)為紅色C．a(chǎn)液面低于b液面，b側(cè)為紅色

D．a(chǎn)液面高于b液面，b側(cè)為無色知識點突破D2水進出動物細胞的原理思考水分子通過細胞膜進出細胞也是同樣的原理嗎?細胞膜是否相當于一層半透膜呢?

例：將紅細胞置于不同濃度的NaCl溶液中，現(xiàn)象是怎樣的？0.9%NaCl10%NaCl清水選擇透過性膜：指具有活性的生物膜。對物質(zhì)的通過既具有半透膜的物理性質(zhì)，還具有主動的選擇性，如細胞膜。選擇透過性膜一定是半透膜，半透膜不一定是選擇透過性膜。一段時間后，紅細胞將會發(fā)生以下的變化。二、動物細胞的吸水與失水失水皺縮保持原狀吸水膨脹等滲溶液形態(tài)不變低滲溶液吸水膨脹高滲溶液失水皺縮外界溶液細胞膜半透膜蔗糖溶液細胞質(zhì)基質(zhì)相當于相當于①紅細胞與外界溶液組成了一個滲透系統(tǒng)。②紅細胞的細胞膜相當于一層半透膜，水分通過滲透作用進出紅細胞。

滲透原理的應(yīng)用——水進出動物細胞的原理1、紅細胞內(nèi)的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(zhì)？2、紅細胞的細胞膜是否相當于一層半透膜？思考·討論P63

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”所示裝置中的蔗糖分子。是（相當于）。4、紅細胞吸水或失水取決于什么條件？

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。

紅細胞內(nèi)外溶液的濃度差當外界溶液濃度較低時，紅細胞一定會吸水漲破？

不一定。如果將裝置中的漏斗換成植物細胞將如何？和動物細胞一樣也會吸水或失水嗎？3水進出植物細胞的原理(一)植物細胞的吸水與失水成熟植物細胞模式圖細胞膜細胞液細胞質(zhì)液泡膜細胞壁原生質(zhì)層(全透性)作用：主要是保護和支持細胞細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì)水進出植物細胞：主要是指水經(jīng)過__________進出液泡。原生質(zhì)層二.植物細胞的吸水與失水不包括細胞核提出問題作出假設(shè)設(shè)計實驗進行實驗實驗結(jié)論表達與交流進一步探究水分進出植物細胞是通過滲透作用嗎？原生質(zhì)層是不是相當于一層半透膜？原生質(zhì)層相當于一層半透膜設(shè)計方案：將植物細胞浸潤在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察其大小的變化；再將細胞浸潤在清水中，觀察其大小的變化。設(shè)計方案、預(yù)期結(jié)果…預(yù)期結(jié)果：由于原生質(zhì)層相當于一層半透膜，因此在蔗糖溶液中，植物細胞的中央液泡會_____，細胞______；在清水中植物細胞的液泡又會______，細胞_____?？s小皺縮變大膨脹實驗：探究植物細胞的吸水和失水質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞②吸水紙（引流法）①

0.3g/mL的蔗糖溶液③清水外表皮細胞二.植物細胞的吸水與失水(二)實驗:探究植物細胞的吸水與失水材料用具探究·實驗滴清水撕取洋蔥鱗片葉外表皮細胞蓋上蓋玻片，制成洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片低倍鏡下觀察在蓋玻片的一側(cè)滴0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一側(cè)用吸水紙吸引低倍鏡下觀察在蓋玻片的一側(cè)滴清水，在另一側(cè)用吸水紙吸引低倍鏡下觀察紫色中央液泡的大小，以及原生質(zhì)層的位置。中央液泡是否逐漸變小，原生質(zhì)層在什么位置，細胞大小是否變化。中央液泡是否逐漸變大，原生質(zhì)層的位置有沒有變化，細胞大小有沒有變化實驗：探究植物細胞的吸水和失水你觀察到了什么現(xiàn)象呢？第一次觀察a滴加蔗糖溶液后觀察b再次滴加清水溶液后觀察c僅憑圖c能否判斷細胞細胞正在發(fā)生質(zhì)壁分離？不能，也可能正在發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原實驗現(xiàn)象液泡大小液泡顏色原生質(zhì)層的位置細胞大小0.3g/ml蔗糖溶液b清水c變小逐漸恢復(fù)原來大小原生質(zhì)層恢復(fù)原來位置原生質(zhì)層脫離細胞壁基本不變基本不變變深重新變淺問題探討討論4：實驗中是否存在對照？討論2：要觀察細胞發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原，對材料有哪些要求？討論3：植物細胞發(fā)生質(zhì)壁分離的內(nèi)因和外因是什么？討論1：質(zhì)壁分離復(fù)原的“質(zhì)”與“壁”分別指什么？“質(zhì)”指原生質(zhì)層，“壁”指細胞壁存在，三次顯微鏡觀察為自身前后對照有細胞壁（植物細胞）有中央大液泡（顏色為深色）活細胞（原生質(zhì)層相當于半透膜）活的成熟的植物細胞內(nèi)因：原生質(zhì)層相當于半透膜，原生質(zhì)層比細胞壁的伸縮性大外因：外界溶液濃度大于細胞液濃度；總結(jié)：質(zhì)壁分離1.概念：指原生質(zhì)層和細胞壁發(fā)生分離的現(xiàn)象2.質(zhì)壁分離的原因：②外界溶液濃度大于細胞液的濃度，細胞失水①原生質(zhì)層伸縮性大于細胞壁伸縮性總結(jié)：質(zhì)壁分離復(fù)原1.概念：發(fā)生質(zhì)壁分離的植物細胞因吸水，恢復(fù)為原來的狀態(tài)。2.質(zhì)壁分離復(fù)原的原因：外界溶液濃度小于細胞液的濃度，細胞吸水實驗：探究植物細胞的吸水和失水思考：如果滴加的是0.5g/ml的蔗糖溶液，實驗結(jié)果有什么不同？滴加一定濃度的KNO3溶液呢？提示：0.5g/ml的蔗糖溶液中細胞失水過度，失去活性，質(zhì)壁分離后不能發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原。

小組討論，問題探究思考：滴加一定濃度的KNO3溶液呢？在一定濃度的KNO3溶液中質(zhì)壁分離后，細胞會主動吸收K+、NO3-，細胞液濃度逐漸增大，細胞開始吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離后的自動復(fù)原。（能發(fā)生自動復(fù)原的溶液除KNO3，還有尿素、甘油、乙二醇等）（1）對農(nóng)作物合理灌溉，既滿足作物對水分的需要，同時也降低土壤溶

液濃度，促進對水分的吸收。（2）鹽堿地中植物因缺水不容易存活；一次施肥過多，會造成燒苗。（3）糖漬、鹽漬食品不變質(zhì)的原因。——食品外面形成很高濃度的溶液，

使微生物失水過多而死亡，不能在上面生存。與生活中的聯(lián)系321、具有濃度差的溶液之間一定會發(fā)生滲透作用。（）2、在滲透作用中，當半透膜兩側(cè)溶液濃度相等時，水分子不再通過半透膜。(）3、動物細胞和植物細胞放在蒸餾水中會吸水漲破（）4、玻璃紙是一種膜，可以通過它，而蔗糖分子則不能。5、細胞吸水和失水是水分子相對含量的梯度跨膜運輸?shù)倪^程。半透水分子順知識點突破3被動運輸及其兩種類型水進出細胞的原理被動運輸:像水分子這樣，物質(zhì)以擴散方式進出細胞，不需要消耗細胞內(nèi)化學反應(yīng)所釋放的能量的物質(zhì)跨膜運輸方式。被動運輸又分為自由擴散和協(xié)助擴散兩類被動運輸?shù)姆较颍簭南鄬慷嗟牡胤剑ǜ邼舛龋┑较鄬可俚牡胤剑ǖ蜐舛龋┘错槤舛忍荻缺粍舆\輸閱讀課本P66-67自由擴散和協(xié)助擴散（范圍：前三個自然段）項目自由擴散協(xié)助擴散運輸方向是否需要轉(zhuǎn)運蛋白是否消耗細胞內(nèi)的能量舉例氧氣分子自由擴散(簡單擴散):物質(zhì)通過簡單的擴散作用進出細胞。被動運輸項目自由擴散運輸方向是否需要轉(zhuǎn)運蛋白是否消耗細胞內(nèi)的能量舉例高濃度低濃度不需要不消耗O2、CO2、尿素、甘油、乙醇等借助膜上的轉(zhuǎn)運蛋白進出細胞的物質(zhì)擴散方式協(xié)助擴散(易化擴散)被動運輸葡萄糖項目協(xié)助擴散運輸方向是否需要轉(zhuǎn)運蛋白是否消耗細胞內(nèi)的能量舉例高濃度低濃度需要不消耗紅細胞吸收葡萄糖載體蛋白通道蛋白轉(zhuǎn)運特點是否與轉(zhuǎn)運的分子結(jié)合是否有特異性只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過；自身構(gòu)象改變結(jié)合具有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不結(jié)合具有被動運輸自由擴散影響被動運輸?shù)囊蛩赜绊懽杂蓴U散的因素:細胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差。協(xié)助擴散影響協(xié)助擴散的因素:P點后速率受轉(zhuǎn)運蛋白數(shù)量限制細胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差

細胞膜上轉(zhuǎn)運蛋白的數(shù)量。水分子進出細胞練習：1.如圖表示與自由擴散、協(xié)助擴散有關(guān)的圖象或曲線，寫出各序號所表示物質(zhì)進出細胞的方式自由擴散自由擴散協(xié)助擴散協(xié)助擴散2.分析鹽堿地不利于植物生長的原因。為什么有些植物耐鹽堿？鹽堿地耐鹽堿植物-刺槐3、下圖表示以洋蔥表皮為材料及清水、0.3g/mL蔗糖溶液、0.5g/mL蔗糖溶液、0.3g/mL尿素溶液進行相關(guān)實驗（時間1表示開始用四種溶液分別處理洋蔥表皮；時間2表示開始用清水處理洋蔥表皮），測得該細胞原生質(zhì)體體積變化，圖中代表尿素溶液處理結(jié)果的是（）A.aB.bC.cD.dB4、如右圖實驗裝置，玻璃槽中是蒸餾水，半透膜允許單糖透過。倒置的長頸漏斗中先裝入蔗糖溶液，一定時間后再加入蔗糖酶。最可能的實驗現(xiàn)象是（）A.漏斗中液面開始時先上升，加酶后再上升后又