【公開(kāi)課】被動(dòng)運(yùn)輸課件高一上學(xué)期生物人教版必修1

細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第4章第1節(jié)被動(dòng)運(yùn)輸擴(kuò)散:物質(zhì)從

濃度→

濃度

紅墨水在水中擴(kuò)散高低在一個(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。動(dòng)畫(huà)演示動(dòng)畫(huà)演示蔗糖分子水分子半透膜：小分子通過(guò)而大分子不能通過(guò)問(wèn)題探討半透膜蔗糖分子水分子水分子可以自由通過(guò)，而蔗糖分子不能通過(guò)。思考：1.在該裝置中，什么物質(zhì)可以通過(guò)半透膜？什么物質(zhì)無(wú)法通過(guò)半透膜？跟什么有關(guān)系？2.水分子能不能從漏斗進(jìn)入到燒杯中？問(wèn)題探討半透膜蔗糖分子水分子水分子可以自由通過(guò)，而蔗糖分子不能通過(guò)。思考：1.在該裝置中，什么物質(zhì)可以通過(guò)半透膜？什么物質(zhì)無(wú)法通過(guò)半透膜？跟什么有關(guān)系？2.水分子能不能從漏斗進(jìn)入到燒杯中？3.漏斗內(nèi)的液面為什么會(huì)升高？問(wèn)題探討半透膜蔗糖分子水分子水分子可以自由通過(guò)，而蔗糖分子不能通過(guò)。思考：1.在該裝置中，什么物質(zhì)可以通過(guò)半透膜？什么物質(zhì)無(wú)法通過(guò)半透膜？跟什么有關(guān)系？2.水分子能不能從漏斗進(jìn)入到燒杯中？單位時(shí)間水分子數(shù)：進(jìn)入漏斗

進(jìn)入燒杯3.漏斗內(nèi)的液面為什么會(huì)升高？問(wèn)題探討半透膜蔗糖分子水分子水分子可以自由通過(guò)，而蔗糖分子不能通過(guò)。思考：1.在該裝置中，什么物質(zhì)可以通過(guò)半透膜？什么物質(zhì)無(wú)法通過(guò)半透膜？跟什么有關(guān)系？2.水分子能不能從漏斗進(jìn)入到燒杯中？單位時(shí)間水分子數(shù)：進(jìn)入漏斗

進(jìn)入燒杯3.漏斗內(nèi)的液面為什么會(huì)升高？滲透作用：水分子（或其他溶劑分子）通過(guò)半透膜的擴(kuò)散蔗糖溶液玻璃紙（半透膜）清水半透膜4、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)。紗布中的孔比較大，蔗糖分子和水分子都可以透過(guò)紗布滲透作用條件1：要有半透膜水分子可以自由通過(guò)，而蔗糖分子不能通過(guò)。蔗糖溶液玻璃紙（半透膜）清水半透膜蔗糖分子水分子5、如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，漏斗內(nèi)液面會(huì)升高嗎？不會(huì)。半透膜兩側(cè)的水分子濃度相同，水分子進(jìn)出速率相同。滲透作用條件2：半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差半透膜6、是不是半透膜兩側(cè)溶液只要存在濃度差，漏斗內(nèi)的液面就可以無(wú)限制地升高?不會(huì)無(wú)限升高。①液面高度不發(fā)生變化，水分子雙向運(yùn)動(dòng)速率相等，即動(dòng)態(tài)平衡。溶液S1溶液S2平衡前：S2＞S1S表示溶液濃度平衡后：S2＞S1S1與S2的濃度差越大，高度差就越大。思考：達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡后，半透膜內(nèi)外濃度相等？1滲透作用：水分子（或其它溶劑分子）通過(guò)半透膜的擴(kuò)散含水量高低濃度溶液滲透壓低含水量低高濃度溶液滲透壓高半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。濃度是指：物質(zhì)的量濃度，單位體積中溶質(zhì)分子的微粒數(shù)，微粒數(shù)多的溶液滲透壓越大，吸水力強(qiáng)。與微粒的大小與種類無(wú)關(guān)。水分子由相對(duì)含量多的一側(cè)向少的一側(cè)移動(dòng)2發(fā)生的條件3水的運(yùn)輸方向三維設(shè)計(jì)

第71頁(yè)：新知探究(2)左右管分別裝入質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等的葡萄糖、麥芽糖溶渡初始時(shí)兩管中液面相平,假設(shè)溶質(zhì)分子不能透過(guò)半透膜一段時(shí)間后,兩管中的液面會(huì)如何變化?技巧：（1）判斷溶質(zhì)微粒數(shù)，（2）判斷水的相對(duì)含量，（3）再根據(jù)水分子運(yùn)輸方向判斷左管液面升高，右管液面降低提出問(wèn)題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表達(dá)與交流（動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜是一層半透膜嗎？）（動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜）二.水進(jìn)出細(xì)胞的原理1.水分子進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案將哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞分為三組，標(biāo)號(hào)為A、B、C，并分別浸潤(rùn)在質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%氯化鈉溶液、生理鹽水、清水中，鏡檢，觀察其大小的變化。預(yù)期結(jié)果A組紅細(xì)胞皺縮；B組紅細(xì)胞形態(tài)保持不變；C組紅細(xì)胞體積增大甚至漲破。低濃度流向高濃度細(xì)胞吸水膨脹外界溶液濃度_______細(xì)胞質(zhì)濃度細(xì)胞___________外界溶液濃度_______細(xì)胞質(zhì)濃度外界溶液濃度大于細(xì)胞質(zhì)濃度細(xì)胞保持正常狀態(tài)小于失水皺縮等于1.水進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞的原理提出問(wèn)題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表達(dá)與交流（動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜是一層半透膜嗎？）（動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜）二.水進(jìn)出細(xì)胞的原理1.水分子進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜）（略）1.紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能夠透過(guò)細(xì)胞膜嗎？這些有機(jī)物相當(dāng)于“問(wèn)題探討”所示裝置中的什么物質(zhì)？思考、討論：（課本P63）不能。蔗糖。2.紅細(xì)胞的細(xì)胞膜是否相當(dāng)于一層半透膜？是。3.當(dāng)外界溶液溶質(zhì)的濃度低時(shí)，紅細(xì)胞一定會(huì)由于吸水而漲破嗎？不一定，濃度差很大時(shí)會(huì)漲破，濃度差較小時(shí)不會(huì)漲破。4.紅細(xì)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。濃度差。濃度差越大，吸水或失水越多。生理鹽水的濃度與血漿一致，血細(xì)胞不會(huì)因?yàn)檫^(guò)度吸水或失水而出現(xiàn)形態(tài)和功能上的異常。三.水進(jìn)出細(xì)胞的原理2.水進(jìn)出植物細(xì)胞的原理細(xì)胞壁原生質(zhì)層細(xì)胞液②③④成熟的植物細(xì)胞細(xì)胞膜液泡膜細(xì)胞質(zhì)提出問(wèn)題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表達(dá)與交流（原生質(zhì)層是一層半透膜嗎？）（原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜）二.水進(jìn)出細(xì)胞的原理2.水分子進(jìn)出植物細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案將植物細(xì)胞浸潤(rùn)在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察其大小的變化；再將細(xì)胞浸潤(rùn)在清水中，觀察其大小的變化?？茖W(xué)探究的一般過(guò)程蓋上蓋玻片，制成洋蔥鱗片葉外表皮臨時(shí)裝片滴清水撕取洋蔥鱗片葉外表皮低倍鏡觀察提出問(wèn)題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表達(dá)與交流二.水進(jìn)出細(xì)胞的原理2.水分子進(jìn)出植物細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)低倍鏡觀察在蓋玻片的一側(cè)滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一側(cè)用吸水紙吸引提出問(wèn)題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表達(dá)與交流進(jìn)行實(shí)驗(yàn)二.水進(jìn)出細(xì)胞的原理2.水分子進(jìn)出植物細(xì)胞低倍鏡觀察在蓋玻片的一側(cè)滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一側(cè)用吸水紙吸引在蓋玻片的一側(cè)滴加清水，在另一側(cè)用吸水紙吸引低倍鏡觀察二.水進(jìn)出細(xì)胞的原理2.水分子進(jìn)出植物細(xì)胞作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表達(dá)與交流進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究·實(shí)踐——探究植物細(xì)胞的吸水和失水——低倍物鏡

提出問(wèn)題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄結(jié)果分析結(jié)果，得出結(jié)論表達(dá)與交流進(jìn)一步探究科學(xué)探究的一般過(guò)程現(xiàn)象試劑中央液泡原生質(zhì)層的位置細(xì)胞大小蔗糖溶液

清水

逐漸變小，顏色變深逐漸變大，顏色變淺逐漸恢復(fù)原來(lái)位置基本不變逐漸脫離細(xì)胞壁基本不變?nèi)斡^察兩次對(duì)照提出問(wèn)題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表達(dá)與交流（原生質(zhì)層是一層半透膜嗎？）（原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜）二.水進(jìn)出細(xì)胞的原理2.水分子進(jìn)出植物細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案將植物細(xì)胞浸潤(rùn)在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察其大小的變化；再將細(xì)胞浸潤(rùn)在清水中，觀察其大小的變化。（原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜）注意事項(xiàng)（1）注意事項(xiàng)：活細(xì)胞、有細(xì)胞壁、有大液泡紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞紫色洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞？紫色洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮是成熟的植物細(xì)胞，含有大液泡，能發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原，但液泡無(wú)色，直接觀察現(xiàn)象不明顯（可以加少量紅墨水）二.水進(jìn)出細(xì)胞的原理①材料選擇：可以選用黑藻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)嗎？探究·實(shí)踐——探究植物細(xì)胞的吸水和失水提出問(wèn)題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄結(jié)果分析結(jié)果，得出結(jié)論表達(dá)與交流進(jìn)一步探究科學(xué)探究的一般過(guò)程結(jié)論：(1)植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜；(2)植物細(xì)胞也是通過(guò)滲透作用吸水和失水的。細(xì)胞失水，原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離開(kāi)來(lái)細(xì)胞吸水，與細(xì)胞壁分離的原生質(zhì)層慢慢恢復(fù)原來(lái)的狀態(tài)當(dāng)外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度當(dāng)外界溶液濃度<細(xì)胞液濃度質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原探究·實(shí)踐——探究植物細(xì)胞的吸水和失水提出問(wèn)題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄結(jié)果分析結(jié)果，得出結(jié)論表達(dá)與交流進(jìn)一步探究科學(xué)探究的一般過(guò)程(1)質(zhì)壁分離的內(nèi)因和外因：內(nèi)因：原生質(zhì)層具有選擇透過(guò)性

原生質(zhì)層的伸縮性>細(xì)胞壁的伸縮性外因：外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度探究·實(shí)踐——探究植物細(xì)胞的吸水和失水提出問(wèn)題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄結(jié)果分析結(jié)果，得出結(jié)論表達(dá)與交流進(jìn)一步探究科學(xué)探究的一般過(guò)程(1)質(zhì)壁分離的內(nèi)因和外因：(2)觀察質(zhì)壁分離和復(fù)原，對(duì)材料的要求：內(nèi)因：原生質(zhì)層具有選擇透過(guò)性

原生質(zhì)層的伸縮性>細(xì)胞壁的伸縮性外因：外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度死細(xì)胞？根尖分生區(qū)細(xì)胞？探究·實(shí)踐——探究植物細(xì)胞的吸水和失水提出問(wèn)題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄結(jié)果分析結(jié)果，得出結(jié)論表達(dá)與交流進(jìn)一步探究科學(xué)探究的一般過(guò)程(1)質(zhì)壁分離的內(nèi)因和外因：(2)觀察質(zhì)壁分離和復(fù)原，對(duì)材料的要求：內(nèi)因：原生質(zhì)層具有選擇透過(guò)性

原生質(zhì)層的伸縮性>細(xì)胞壁的伸縮性外因：外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度活細(xì)胞細(xì)胞有大液泡外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度探究·實(shí)踐——探究植物細(xì)胞的吸水和失水提出問(wèn)題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄結(jié)果分析結(jié)果，得出結(jié)論表達(dá)與交流進(jìn)一步探究科學(xué)探究的一般過(guò)程(1)質(zhì)壁分離的內(nèi)因和外因：(2)觀察質(zhì)壁分離和復(fù)原，對(duì)材料的要求：(3)介于細(xì)胞膜與細(xì)胞壁之間的溶液：內(nèi)因：原生質(zhì)層具有選擇透過(guò)性

原生質(zhì)層的伸縮性>細(xì)胞壁的伸縮性外因：外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度活細(xì)胞細(xì)胞有大液泡外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度外界溶液探究·實(shí)踐——探究植物細(xì)胞的吸水和失水提出問(wèn)題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄結(jié)果分析結(jié)果，得出結(jié)論表達(dá)與交流進(jìn)一步探究科學(xué)探究的一般過(guò)程2.如果滴加的是0.5g/ml的蔗糖溶液，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如何？3.將0.3g/ml的蔗糖溶液換成適宜濃度的KNO3，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如何？1.植物細(xì)胞會(huì)由于過(guò)多吸水而漲破嗎？發(fā)生質(zhì)壁分離，但不能質(zhì)壁分離復(fù)原。（因?yàn)榧?xì)胞已經(jīng)嚴(yán)重失水而死亡了)先質(zhì)壁分離，后質(zhì)壁分離自動(dòng)復(fù)原。（因?yàn)榧?xì)胞能主動(dòng)吸收KNO3分子）不會(huì)。（因?yàn)榧?xì)胞壁具有保護(hù)和支持的作用）也可以使用黑藻葉片等通過(guò)觀察葉綠體的分布范圍，來(lái)觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原從蓋玻片的一側(cè)滴加含有紅墨水的30%蔗糖溶液，另一側(cè)用吸水紙吸引，使含有紅墨水的蔗糖溶液慢慢進(jìn)入到蓋玻片下1.質(zhì)壁分離的細(xì)胞中“質(zhì)”和“壁”分別指什么？質(zhì)指原生質(zhì)層，壁指細(xì)胞壁質(zhì)壁分離及復(fù)原的應(yīng)用判斷植物細(xì)胞的死活。測(cè)定細(xì)胞液的濃度范圍。鑒別不同種類的溶液。對(duì)農(nóng)作物的合理灌溉。鹽堿地作物不易存活，或一次施肥過(guò)多造成“燒苗”現(xiàn)象。生活中殺菌、防腐、腌制食品。3.如果滴加的是適宜濃度的KNO3溶液，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如何？是否發(fā)生質(zhì)壁分離？能否復(fù)原？是否需要滴加清水才能復(fù)原？三維設(shè)計(jì)第77頁(yè)如果所用溶液中的溶質(zhì)為葡萄糖、KNO3、NaCl、尿素、乙二醇等，質(zhì)壁分離后因細(xì)胞主動(dòng)或被動(dòng)吸收溶質(zhì)微粒而使細(xì)胞液濃度增大，植物細(xì)胞會(huì)吸水引起質(zhì)壁分離后的自動(dòng)復(fù)原。⑤質(zhì)壁分離的自動(dòng)復(fù)原課堂小結(jié)滲透裝置滲透作用原理動(dòng)物細(xì)胞植物細(xì)胞細(xì)胞膜原生質(zhì)層半透膜實(shí)例：洋蔥細(xì)胞滲透吸水或失水實(shí)例：哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞濃度差半透膜蔗糖溶液清水四、被動(dòng)運(yùn)輸擴(kuò)散方式不需要能量被動(dòng)運(yùn)輸自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散像水分子這樣，物質(zhì)以_____________進(jìn)出細(xì)胞，____________消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的________，這種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式稱為_(kāi)____________。被動(dòng)運(yùn)輸分為_(kāi)________和___________兩類。四、被動(dòng)運(yùn)輸被動(dòng)運(yùn)輸自由擴(kuò)散（簡(jiǎn)單擴(kuò)散）協(xié)助擴(kuò)散（易化擴(kuò)散）物質(zhì)通過(guò)簡(jiǎn)單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞的方式物質(zhì)借助膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)出細(xì)胞的擴(kuò)散方式1自由擴(kuò)散(1)概念：物質(zhì)通過(guò)簡(jiǎn)單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞。(2)特點(diǎn)①順濃度梯度運(yùn)輸②不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助③不需要消耗能量(3)實(shí)例：氣體、水、尿素、甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)(4)影響因素：濃度差、溫度濃度差擴(kuò)散速度轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白擴(kuò)散速度能量擴(kuò)散速度2協(xié)助擴(kuò)散(1)概念：借助膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)擴(kuò)散，叫做協(xié)助擴(kuò)散(易化擴(kuò)散)。(2)特點(diǎn)①順濃度梯度運(yùn)輸②需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助③不需要消耗能量(3)實(shí)例：

紅細(xì)胞吸收葡萄糖、水通道蛋白等濃度差、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白種類和數(shù)量、溫度濃度差擴(kuò)散速度能量擴(kuò)散速度(4)影響因素：3比較載體蛋白和通道蛋白的異同(1)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)，而且每次轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)都會(huì)發(fā)生自身構(gòu)象的改變。(2)通道蛋白只容許與自身通道直徑和形狀相匹配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過(guò)；不需要與分子或離子結(jié)合。