4.1被動(dòng)運(yùn)輸課件-高一上學(xué)期生物人教版必修12

第一節(jié)

被

動(dòng)

運(yùn)

輸必修一分子與細(xì)胞

第四章擴(kuò)散現(xiàn)象：

一種物質(zhì)從相對(duì)高濃度區(qū)域移動(dòng)到低濃度區(qū)域（順濃度梯度）的過程，稱為擴(kuò)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(gè)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(shí)間后，會(huì)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(huì)升高？如果漏斗管足夠長，管內(nèi)的液面會(huì)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(huì)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(huì)怎樣？半透膜蔗糖分子水分子問題探討水進(jìn)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(kuò)散。思考下列問題：1、漏斗管內(nèi)的液面為什么會(huì)升高？如果漏斗管足夠長，管內(nèi)的液面會(huì)無限升高嗎？為什么？不會(huì)，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。2、如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)的液面還會(huì)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(huì)怎樣？不會(huì)。因?yàn)榧啿疾皇前胪改?，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(shí)間透過玻璃紙進(jìn)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(kuò)散3.滲透作用中水的運(yùn)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(duì)含量梯度跨膜運(yùn)輸一、水進(jìn)出細(xì)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(duì)水的吸引力一個(gè)動(dòng)物細(xì)胞能否構(gòu)成一個(gè)滲透系統(tǒng)？一個(gè)動(dòng)物細(xì)胞就是一個(gè)滲透系統(tǒng)細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜細(xì)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(xì)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(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水

低滲溶液

高滲溶液

等滲溶液1、紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能夠透過細(xì)胞膜嗎？這些有機(jī)物相當(dāng)于“問題探討”所示裝置中的什么物質(zhì)？2、紅細(xì)胞的細(xì)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(shí)，紅細(xì)胞一定會(huì)由于吸水而漲破嗎？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。思考·討論

紅細(xì)胞中的血紅蛋白是大分子有機(jī)物，不能透過細(xì)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?yàn)榧t細(xì)胞吸水膨脹后細(xì)胞內(nèi)液濃度也會(huì)下降，如果外界溶液濃度不是很低，有可能細(xì)胞內(nèi)液濃度下降后與外界溶液的濃度達(dá)到平衡，此時(shí)紅細(xì)胞將不再吸水。取決于紅細(xì)胞內(nèi)外溶液的濃度差，一般情況下，濃度差越大時(shí)，細(xì)胞吸水或失水越多。

因?yàn)樯睇}水的濃度與血漿的濃度基本一致，血細(xì)胞不會(huì)因?yàn)檫^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(xì)胞將如何？和動(dòng)物細(xì)胞一樣也會(huì)吸水或失水嗎？三、植物細(xì)胞的吸水和失水

對(duì)農(nóng)作物施肥過多，會(huì)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(huì)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(xì)胞的吸水和失水

細(xì)胞壁（全透性）細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)液泡膜原生質(zhì)層植物細(xì)胞壁對(duì)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(jìn)出植物細(xì)胞主要是指水經(jīng)過原生質(zhì)層進(jìn)出液泡，這一點(diǎn)與動(dòng)物細(xì)胞有所區(qū)別。成熟的植物細(xì)胞模式圖外界溶液能否把整個(gè)原生質(zhì)層看作是一層半透膜呢？三、植物細(xì)胞的吸水和失水

三水進(jìn)出植物細(xì)胞的原理實(shí)驗(yàn)：探究植物細(xì)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(shí)驗(yàn)過程：探究植物細(xì)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(xì)胞特點(diǎn)：細(xì)胞壁液泡

具有一個(gè)紫色的中央大液泡，原生質(zhì)層緊貼著細(xì)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(xì)胞壁發(fā)生分離,叫做質(zhì)壁分離，原生質(zhì)層和細(xì)胞壁之間充滿了

。（1）外界溶液濃度大于細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞失水

（2）原生質(zhì)層伸縮性大于細(xì)胞壁伸縮性中央大液泡逐漸變小，顏色變深（細(xì)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(xì)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(xì)胞壁伸縮性外因：外界溶液濃度大于細(xì)胞液的濃度，細(xì)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(shí)驗(yàn)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(xì)胞液的濃度，細(xì)胞吸水質(zhì)壁分離復(fù)原的原因：溶質(zhì)分子進(jìn)入了細(xì)胞，如滴加濃度稍高的硝酸鉀溶液時(shí)（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(xì)胞，再放入清水也不能復(fù)原的原因？細(xì)胞死亡2、發(fā)生質(zhì)壁分離自動(dòng)復(fù)原發(fā)生質(zhì)壁分離或復(fù)原的條件有哪些？(3)活細(xì)胞總結(jié)：（1）具有細(xì)胞壁（2）具有大液泡

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)輸方式稱為被動(dòng)運(yùn)輸。被動(dòng)運(yùn)輸又分為自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散兩類。細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)水分子細(xì)胞膜

O2、CO2、N2四、自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散1、自由擴(kuò)散（簡單擴(kuò)散）：物質(zhì)通過簡單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞的方式。脂溶性小分子：乙醇、甘油、苯特點(diǎn)：1、順濃度梯度運(yùn)輸2、不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助3、不需要消耗細(xì)胞能量自由擴(kuò)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(kuò)散物質(zhì)通過簡單擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞的方式，叫做自由擴(kuò)散。比方:球往低處滾：細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞膜2、協(xié)助擴(kuò)散（易化擴(kuò)散）：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。四、自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散特點(diǎn)：1、順濃度梯度運(yùn)輸2、需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白參與3、不需要消耗能量協(xié)助擴(kuò)散借助膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)擴(kuò)散方式。叫做協(xié)助擴(kuò)散。轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白實(shí)例:水分子、離子、葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞。比方：車載貨下坡協(xié)助擴(kuò)散*研究表明，水分子更多的是借助細(xì)胞膜上的水通道蛋白以協(xié)助擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞的。水通道蛋白鉀離子通道蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白載體蛋白通道蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)特點(diǎn)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(yùn)的分子結(jié)合結(jié)合不結(jié)合是否有特異性具有具有實(shí)例葡萄糖通過載體蛋白進(jìn)入紅細(xì)胞水分子通過水通道蛋白進(jìn)出細(xì)胞3.轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的類型（?）自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散影響跨膜運(yùn)輸速率的因素影響自由擴(kuò)散的因素:細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差。影響協(xié)助擴(kuò)散的因素:①細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差

②細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類和數(shù)量。P點(diǎn)后速率受轉(zhuǎn)運(yùn)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?xiàng)l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(gè)相鄰的細(xì)胞，已知a細(xì)胞液濃度>b細(xì)胞液濃度>c細(xì)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(xì)胞從土壤中吸收的養(yǎng)分過多B.根細(xì)胞不能從土壤中吸水

C.根系不能將水向上運(yùn)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(xì)菌的生活

C.鹽水是中性的，不適于細(xì)菌的生活

D.由于滲透作用使細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的