4.1被動運輸課件-高一上學(xué)期生物人教版必修12

第一節(jié)

被

動

運

輸必修一分子與細胞

第四章擴散現(xiàn)象：

一種物質(zhì)從相對高濃度區(qū)域移動到低濃度區(qū)域（順濃度梯度）的過程，稱為擴散。半透膜：一類小分子物質(zhì)可以通過,而大分子物質(zhì)不能通過的多孔性薄膜。物質(zhì)能否通過半透膜與半透膜的孔徑大小有關(guān)玻璃紙，牛皮紙、腸系膜，蛋殼膜，魚鰾等

在一個長頸漏斗的漏斗口外密封上一層玻璃紙(是一種半透膜，水分子可以自由透過它，而蔗糖分子則不能)，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。過一段時間后，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？問題探討思考下列問題：1、漏斗管內(nèi)的液面為什么會升高？如果漏斗管足夠長，管內(nèi)的液面會無限升高嗎？為什么？2、如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)的液面還會升高嗎？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？半透膜蔗糖分子水分子問題探討水進漏斗的速度水出漏斗的速度滲透作用：水分子（或其它溶劑分子）通過半透膜的擴散。思考下列問題：1、漏斗管內(nèi)的液面為什么會升高？如果漏斗管足夠長，管內(nèi)的液面會無限升高嗎？為什么？不會，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散的速度，最終達到平衡，液面將不再上升。2、如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)的液面還會升高嗎？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？不會。因為紗布不是半透膜，孔隙很大，可溶于水的物質(zhì)都能夠自由通過，包括水分子和蔗糖分子都能通過。單位時間透過玻璃紙進出水分子量相同，故漏斗管液面不變條件一：半透膜條件二：濃度差1、滲透作用的概念：

水分子（或其它溶劑分子）通過半透膜的擴散3.滲透作用中水的運輸方向含水量高－－半透膜水（溶劑）低濃度溶液－－滲透壓低含水量低－－高濃度溶液－－滲透壓高水分子是順相對含量梯度跨膜運輸一、水進出細胞的原理-----滲透作用2、滲透作用發(fā)生的條件半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。滲透壓：溶質(zhì)微粒對水的吸引力一個動物細胞能否構(gòu)成一個滲透系統(tǒng)？一個動物細胞就是一個滲透系統(tǒng)細胞膜相當(dāng)于半透膜細胞內(nèi)溶液與外界溶液存在濃度差清水中0.9%NaCl溶液20%的蔗糖溶液

外界溶液濃度

細胞質(zhì)的濃度小于吸水膨脹大于失水皺縮等于保持原狀二、動物細胞的吸水和失水

低滲溶液

高滲溶液

等滲溶液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(dāng)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(dāng)于一層半透膜？3、當(dāng)外界溶液溶質(zhì)的濃度低時，紅細胞一定會由于吸水而漲破嗎？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。思考·討論

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(dāng)于“問題探討”所示裝置中的蔗糖分子。是（相當(dāng)于）。

不一定。因為紅細胞吸水膨脹后細胞內(nèi)液濃度也會下降，如果外界溶液濃度不是很低，有可能細胞內(nèi)液濃度下降后與外界溶液的濃度達到平衡，此時紅細胞將不再吸水。取決于紅細胞內(nèi)外溶液的濃度差，一般情況下，濃度差越大時，細胞吸水或失水越多。

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。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？三、植物細胞的吸水和失水

對農(nóng)作物施肥過多，會造成“燒苗”現(xiàn)象。將有些萎蔫的菜葉浸泡在清水中，不久，菜葉就會變的硬挺。鹽腌制過的黃瓜,皺皺巴巴，還出水。生活現(xiàn)象：以下生活現(xiàn)象說明什么問題？三、植物細胞的吸水和失水

細胞壁（全透性）細胞膜細胞質(zhì)液泡膜原生質(zhì)層植物細胞壁對于水和大部分溶質(zhì)是通透的，且伸縮性比較小提示：水分進出植物細胞主要是指水經(jīng)過原生質(zhì)層進出液泡，這一點與動物細胞有所區(qū)別。成熟的植物細胞模式圖外界溶液能否把整個原生質(zhì)層看作是一層半透膜呢？三、植物細胞的吸水和失水

三水進出植物細胞的原理實驗：探究植物細胞的吸水和失水(視頻)材料：紫色洋蔥鱗片葉外表皮、

0.3g/mL的蔗糖溶液、清水器具：顯微鏡、鑷子、吸水紙等實驗過程：探究植物細胞的吸水和失水方法步驟：1、滴清水2、取材3、展平4、蓋蓋玻片①制片②顯微觀察----正常的洋蔥表皮細胞特點：細胞壁液泡

具有一個紫色的中央大液泡，原生質(zhì)層緊貼著細胞壁③一側(cè)滴0.3g/ml的蔗糖溶液，另一側(cè)用吸水紙吸引（引流法），觀察現(xiàn)象：原生質(zhì)層與細胞壁發(fā)生分離,叫做質(zhì)壁分離，原生質(zhì)層和細胞壁之間充滿了

。（1）外界溶液濃度大于細胞液的濃度，細胞失水

（2）原生質(zhì)層伸縮性大于細胞壁伸縮性中央大液泡逐漸變小，顏色變深（細胞液濃度變大）質(zhì)壁分離的原因蔗糖溶液小結(jié)：質(zhì)壁分離的概念：指原生質(zhì)層和細胞壁發(fā)生分離的現(xiàn)象質(zhì)壁分離的原因：內(nèi)因：原生質(zhì)層伸縮性大于細胞壁伸縮性外因：外界溶液濃度大于細胞液的濃度，細胞滲透失水④一側(cè)滴清水，另一側(cè)用吸水紙吸引（引流法），觀察現(xiàn)象實驗現(xiàn)象：中央大液泡變大，顏色變淺原生質(zhì)層恢復(fù)原來位置發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原外界溶液濃度小于細胞液的濃度，細胞吸水質(zhì)壁分離復(fù)原的原因：溶質(zhì)分子進入了細胞，如滴加濃度稍高的硝酸鉀溶液時（尿素、NaCl、乙二醇、甘油、葡萄糖溶液等均可復(fù)原）質(zhì)壁分離復(fù)原的兩種特殊情況分析：1、已經(jīng)發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞，再放入清水也不能復(fù)原的原因？細胞死亡2、發(fā)生質(zhì)壁分離自動復(fù)原發(fā)生質(zhì)壁分離或復(fù)原的條件有哪些？(3)活細胞總結(jié)：（1）具有細胞壁（2）具有大液泡

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(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種物質(zhì)跨膜運輸方式稱為被動運輸。被動運輸又分為自由擴散和協(xié)助擴散兩類。細胞外細胞內(nèi)水分子細胞膜

O2、CO2、N2四、自由擴散和協(xié)助擴散1、自由擴散（簡單擴散）：物質(zhì)通過簡單的擴散作用進出細胞的方式。脂溶性小分子：乙醇、甘油、苯特點：1、順濃度梯度運輸2、不需要轉(zhuǎn)運蛋白協(xié)助3、不需要消耗細胞能量自由擴散物質(zhì)主要有三類：①氣體分子，如O2、CO2、N2等②水等小分子③脂溶性小分子，如甘油、脂肪酸、乙醇、苯等自由擴散物質(zhì)通過簡單擴散作用進出細胞的方式，叫做自由擴散。比方:球往低處滾：細胞外細胞內(nèi)細胞膜2、協(xié)助擴散（易化擴散）：借助膜上的轉(zhuǎn)運蛋白進出細胞的物質(zhì)擴散方式。四、自由擴散和協(xié)助擴散特點：1、順濃度梯度運輸2、需要轉(zhuǎn)運蛋白參與3、不需要消耗能量協(xié)助擴散借助膜上的轉(zhuǎn)運蛋白進出細胞的物質(zhì)擴散方式。叫做協(xié)助擴散。轉(zhuǎn)運蛋白實例:水分子、離子、葡萄糖進入紅細胞。比方：車載貨下坡協(xié)助擴散*研究表明，水分子更多的是借助細胞膜上的水通道蛋白以協(xié)助擴散方式進出細胞的。水通道蛋白鉀離子通道蛋白轉(zhuǎn)運蛋白載體蛋白通道蛋白轉(zhuǎn)運特點只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過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自身構(gòu)象改變不改變是否與轉(zhuǎn)運的分子結(jié)合結(jié)合不結(jié)合是否有特異性具有具有實例葡萄糖通過載體蛋白進入紅細胞水分子通過水通道蛋白進出細胞3.轉(zhuǎn)運蛋白的類型（?）自由擴散協(xié)助擴散影響跨膜運輸速率的因素影響自由擴散的因素:細胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差。影響協(xié)助擴散的因素:①細胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差

②細胞膜上轉(zhuǎn)運蛋白的種類和數(shù)量。P點后速率受轉(zhuǎn)運蛋白數(shù)量限制濃度差濃度差1、以下可以發(fā)生滲透作用的是（）

A.煮熟的馬鈴薯條放入水中B.把干種子放在清水中

C.烈日下菠菜葉子下垂D.放在鹽水中的蘿卜變軟D隨堂練習(xí)2、a、b、c是三個相鄰的細胞，已知a細胞液濃度>b細胞液濃度>c細胞液濃度,如圖所示，能正確表示水分在三者之間關(guān)系的是（）acbacbacbacbABCDC3、田間一次施肥過多，作物變得枯萎發(fā)黃，俗稱“燒苗”。其原因是（）

A.根細胞從土壤中吸收的養(yǎng)分過多B.根細胞不能從土壤中吸水

C.根系不能將水向上運輸

D.根系被肥料分解釋放的熱能燒毀B4、利用高濃度鹽水（NaCl溶液）殺菌防腐的原理是（）

A.鹽水中的Cl－有殺菌防腐的作用

B.鹽水中的Na＋不利于細菌的生活

C.鹽水是中性的，不適于細菌的生活

D.由于滲透作用使細菌細胞內(nèi)的