被動(dòng)運(yùn)輸（精講課件）【備課精講精研】 高一生物高效課堂（人教版2019必修1）

被動(dòng)運(yùn)輸學(xué)習(xí)目標(biāo)闡述滲透作用的原理及條件探究植物細(xì)胞的吸水和失水觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原掌握兩種被動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞絾?wèn)題探討在一個(gè)長(zhǎng)頸漏斗的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(guò)一段時(shí)間后，會(huì)出現(xiàn)如圖所示現(xiàn)象。玻璃紙是一種半透膜，水分子可以自由透過(guò)它，而蔗糖分子則不能。1.漏斗管內(nèi)的液面為什么會(huì)升高？單位時(shí)間內(nèi)由清水進(jìn)入蔗糖溶液的水分子數(shù)多于由蔗糖溶液進(jìn)入清水的水分子數(shù)。半透膜兩側(cè)的水分子都能夠自由進(jìn)出，但由于蔗糖溶液中水的相對(duì)含量(單位體積中的水分子數(shù))比燒杯中的水的相對(duì)含量低，因此單位時(shí)間內(nèi)由清水進(jìn)入蔗糖溶液的水分子數(shù)多于由蔗糖溶液進(jìn)入清水的水分子數(shù)，導(dǎo)致漏斗中水量增加，液面上升。宏觀結(jié)果，水從相對(duì)含量高的一側(cè)流向相對(duì)含量低的一側(cè)。問(wèn)題探討在一個(gè)長(zhǎng)頸漏斗的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(guò)一段時(shí)間后，會(huì)出現(xiàn)如圖所示現(xiàn)象。玻璃紙是一種半透膜，水分子可以自由透過(guò)它，而蔗糖分子則不能。2.如果漏斗管足夠長(zhǎng)，管內(nèi)的液面會(huì)無(wú)限升高嗎?為什么?如果漏斗管足夠長(zhǎng)，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，液面將不再上升問(wèn)題探討在一個(gè)長(zhǎng)頸漏斗的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(guò)一段時(shí)間后，會(huì)出現(xiàn)如圖所示現(xiàn)象。玻璃紙是一種半透膜，水分子可以自由透過(guò)它，而蔗糖分子則不能。3.如果用一層紗布代替玻璃紙，還會(huì)出現(xiàn)原來(lái)的現(xiàn)象嗎?不會(huì)，因?yàn)榧啿疾皇前胪改?，孔隙很大，水分子和蔗糖分子都能通過(guò)。問(wèn)題探討在一個(gè)長(zhǎng)頸漏斗的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(guò)一段時(shí)間后，會(huì)出現(xiàn)如圖所示現(xiàn)象。玻璃紙是一種半透膜，水分子可以自由透過(guò)它，而蔗糖分子則不能。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?漏斗管中的液面將保持不變。滲透作用(1)水分子(或其他溶劑分子)通過(guò)半透膜的擴(kuò)散過(guò)程，稱為滲透作用。(2)發(fā)生滲透作用的條件:一是具有半透膜，二是半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。(3)滲透的方向:水的相對(duì)含量高的一側(cè)→水的相對(duì)含量低的一側(cè)。水進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞的原理水進(jìn)出哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的示意圖外界溶液______細(xì)胞質(zhì)濃度細(xì)胞吸水膨脹＜外界溶液______細(xì)胞質(zhì)濃度細(xì)胞失水皺縮外界溶液______細(xì)胞質(zhì)濃度水分進(jìn)出細(xì)胞動(dòng)態(tài)平衡＞=水進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞的原理(1)動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜。(2)水分子運(yùn)動(dòng)的方向：水的相對(duì)含量高的一側(cè)→水的相對(duì)含量低的一側(cè)(3)動(dòng)物細(xì)胞吸水和失水的原理：滲透作用(4)動(dòng)物細(xì)胞吸水和失水的條件：①細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性，相當(dāng)于半透膜②細(xì)胞內(nèi)液和細(xì)胞外液具有濃度差。水進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞的原理（全透性的，保護(hù)和支持細(xì)胞，伸縮性比較?。┰|(zhì)層（伸縮性大）（成熟植物細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是液泡里的細(xì)胞液）后文所說(shuō)的水進(jìn)出細(xì)胞，主要是指水經(jīng)過(guò)原生質(zhì)層進(jìn)出液泡。探究植物細(xì)胞的吸水和失水提出問(wèn)題(水分進(jìn)出植物細(xì)胞是通過(guò)滲透作用嗎?原生質(zhì)層是否相當(dāng)于一層半透膜?)作出假設(shè)(水分進(jìn)出植物細(xì)胞是通過(guò)滲透作用。原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(設(shè)計(jì)方案、預(yù)期結(jié)果)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄結(jié)果(按預(yù)定方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn))分析結(jié)果，得出結(jié)論表達(dá)與交流探究植物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：將活的成熟的(最好帶有顏色的)植物細(xì)胞浸潤(rùn)在較高濃度(濃度不可過(guò)高)的蔗糖溶液中，觀察液泡、原生質(zhì)層及細(xì)胞大小的變化；再浸潤(rùn)在清水中，觀察其變化。預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果：在蔗糖溶液中，細(xì)胞_______(吸水/失水)；之后在清水中，細(xì)胞________(吸水/失水)。失水吸水原生質(zhì)層與細(xì)胞壁逐漸分離開(kāi)來(lái)，也就是逐漸發(fā)生了_______之后，原生質(zhì)層慢慢地恢復(fù)成原來(lái)的狀態(tài)，就是逐漸發(fā)生了______________質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離的復(fù)原探究植物細(xì)胞的吸水和失水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

觀察現(xiàn)象（結(jié)果）：探究植物細(xì)胞的吸水和失水探究植物細(xì)胞的吸水和失水分析結(jié)果：得出結(jié)論：植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，植物細(xì)胞通過(guò)滲透作用吸水和失水。探究植物細(xì)胞的吸水和失水像水分子這樣，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)輸方式被稱為被動(dòng)運(yùn)輸。被動(dòng)運(yùn)輸又分為_(kāi)_______和________兩類。自由擴(kuò)散

協(xié)助擴(kuò)散自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散有些小分子物質(zhì)，很容易自由地通過(guò)細(xì)胞膜的磷脂雙分子層，如氧和二氧化碳。甘油、乙醇、苯等脂溶性的小分子有機(jī)物也較易通過(guò)自由擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞。像這樣，物質(zhì)通過(guò)簡(jiǎn)單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞的方式，叫作自由擴(kuò)散，也叫簡(jiǎn)單擴(kuò)散。自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散離子和一些小分子有機(jī)物如葡萄糖、氨基酸等，不能自由地通過(guò)細(xì)胞膜。鑲嵌在膜上的一些特殊的蛋白質(zhì)，能夠協(xié)助這些物質(zhì)順濃度梯度跨膜運(yùn)輸，這些蛋白質(zhì)稱為轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。這種借助膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)擴(kuò)散方式，叫作協(xié)助擴(kuò)散，也叫易化擴(kuò)散。自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白分為載體蛋白和通道蛋白兩種類型。載體蛋白只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過(guò)，每次轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)都會(huì)發(fā)生自身構(gòu)象的改變。通道蛋白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(guò)，分子或離子通過(guò)時(shí)不需要與通道蛋白結(jié)合。自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散研究表明，水分子可以通過(guò)自由擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞，也可以借助細(xì)胞膜上的水通道蛋白以協(xié)助擴(kuò)散