4.1被動運輸 課件 高一上學(xué)期生物人教必修一

第1節(jié)被動運輸?shù)谝徽n時本節(jié)聚焦細胞在什么情況下吸水或失水？植物細胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原現(xiàn)象說明什么？兩種被動運輸?shù)姆绞接惺裁串愅块L頸漏斗蔗糖溶液清水半透膜開始液面課本P62【問題探討】Na+葡萄糖Na+葡萄糖水水蔗糖蛋白質(zhì)半透膜知識儲備一半透膜是一類可以讓小分子（水/離子/葡萄糖）物質(zhì)通過，而較大分子（蔗糖）物質(zhì)不能通過的一類多孔性膜。如：玻璃紙。知識儲備二溶液滲透壓：溶液中溶質(zhì)微粒對水的吸引力。溶質(zhì)微粒越多，濃度越大，對水分子的吸引力越大多少課本P62【問題探討】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？4.若將漏斗內(nèi)的蔗糖溶液換成可過膜的葡萄糖溶液，漏斗管內(nèi)的液面將如何變化？5.若向漏斗內(nèi)加入少量蔗糖酶（不計量），漏斗管內(nèi)的液面將如何變化？條件一：半透膜條件二：濃度差1.滲透作用概念:2.滲透作用發(fā)生條件:①具有半透膜②半透膜兩側(cè)溶液存在濃度差溶液濃度低滲透壓低溶液濃度高滲透壓高含水量高含水量低3.滲透作用中水的運輸方向半透膜水（溶劑）蔗糖（溶質(zhì)）水分子或其他溶劑分子透過半透膜的擴散從溶質(zhì)的角度分析：低濃度溶液→高濃度溶液從水分子自身的角度分析：高含量一側(cè)→低含量一側(cè)歸納總結(jié)滲透壓：溶質(zhì)微粒對水的吸引力水分子是順相對含量梯度跨膜運輸類比推理如果將裝置中的漏斗換成細胞還會不會吸水？一、水進出細胞的原理細胞質(zhì)清水細胞膜不能。血紅蛋白是大分子有機物（半透膜）（蔗糖溶液）課本P63【思考與討論】紅細胞相當于一個滲透裝置一、水進出細胞的原理（一）動物細胞的吸水和失水1．紅細胞內(nèi)的血紅蛋白等有機物能夠透過細胞膜嗎？（二）動物細胞的吸水和失水0.9%NaCl紅細胞清水9%NaCl外界溶液：一、水進出細胞的原理外界溶液濃度

細胞質(zhì)濃度：細胞失水皺縮。外界溶液濃度

細胞質(zhì)濃度：水分進出處動態(tài)平衡。＝＜＞外界溶液濃度

細胞質(zhì)濃度：細胞吸水膨脹。

3.當外界溶液的濃度低時，紅細胞一定會由于吸水而漲破嗎？不一定！紅細胞吸水膨脹后細胞內(nèi)液濃度會下降主要取決于紅細胞內(nèi)外的濃度差，差值越大，吸水或失水越多。4．紅細胞吸水或失水的多少與什么有關(guān)？課本P63【思考與討論】一、水進出細胞的原理（一）動物細胞的吸水和失水水進出其他動物細胞的原理與進出紅細胞的原理是一樣的，都是通過滲透作用。細胞壁（全透性）（二）、植物細胞的吸水和失水（選擇透過性膜）細胞液外界溶液具有濃度差相當于半透膜成熟植物細胞可通過滲透作用吸水和失水原生質(zhì)層包括細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì)注意：水分子進出成熟植物細胞，主要指水經(jīng)過原生質(zhì)層進出液泡。植物細胞的吸水和失水可通過質(zhì)壁分離及復(fù)原的實驗驗證細胞膜細胞質(zhì)液泡膜原生質(zhì)層探究植物細胞的吸水和失水水分進出細胞是通過滲透作用嗎？原生質(zhì)層是否相當于一層半透膜？水分通過滲透作用進出植物細胞，原生質(zhì)層相當于一層半透膜探究·實踐探究水分是否通過滲透作用進出植物細胞①制作臨時裝片,觀察植物細胞正常形態(tài)；②將植物細胞浸潤在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察其大小變化；③再將植物細胞浸潤在清水中，觀察其大小的變化。提出問題：實驗設(shè)計：做出假設(shè)：實驗?zāi)康模哼M行實驗:濃蔗糖清水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)1.取材是什么？為什么？2.滴0.3g/ml的蔗糖溶液時，看到什么現(xiàn)象？液泡的體積與顏色有什么變化？細胞液濃度變化？吸水能力變化？3.再滴清水時，看到什么現(xiàn)象？液泡的體積與顏色有什么變化？細胞液濃度變化？吸水能力變化？4.若放入0.5g/ml的蔗糖溶液時，會怎樣？再放清水中如何？為什么？5.

質(zhì)壁分離指誰與誰的分離？紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞，有顏色、易觀察質(zhì)壁分離液泡變小，顏色加深；濃度變大，吸水能力加大質(zhì)壁分離復(fù)原液泡變大，顏色變淺；濃度變小，吸水能力減弱失水過多而死亡不會復(fù)原思考討論原生質(zhì)層與細胞壁6.哪些植物細胞能發(fā)生質(zhì)壁分離？7.質(zhì)壁分離時細胞壁與細胞膜之間是什么？8.形成質(zhì)壁分離現(xiàn)象的內(nèi)因和外因分別是什么？9.植物細胞與動物細胞放于清水中現(xiàn)象是否相同10.實驗中共三次顯微鏡觀察，其中每次觀察的目的是什么？11.用一定濃度的KNO3溶液（NaCl、乙二醇等）進行實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)植物細胞質(zhì)壁分離后，沒有滴加清水，竟然出現(xiàn)了質(zhì)壁分離自動復(fù)原現(xiàn)象有中央大液泡的

活的外界溶液外因：外界溶液濃度大于細胞液的濃度，細胞滲透失水內(nèi)因：細胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層的伸縮性開始時，由于KNO3等這些外界溶液的濃度高，所以發(fā)生質(zhì)壁分離。后來，由于細胞能吸收KNO3等這些物質(zhì)，導(dǎo)致細胞內(nèi)濃度升高，所以將吸水發(fā)生自動復(fù)原。一、水進出細胞的原理1、在青菜上放一些鹽,一會兒后就可看到水分滲出。

2、對農(nóng)作物施肥過多，會造成“燒苗”現(xiàn)象。3、放蔫的青菜用清水浸泡一會兒后，又恢復(fù)新鮮。生活現(xiàn)象：當堂檢測哺乳動物細胞在0.9%的NaC1溶液中仍能保持其正常形態(tài)。將兔紅細胞置于不同濃度NaCl溶液中，一段時間后取出制成臨時裝片，用顯微鏡觀察并比較其形態(tài)變化。下列敘述正確的是（

）A.在高于0.9%的NaCl溶液中，紅細胞因滲透作用失水皺縮并發(fā)生質(zhì)壁分離B.在0.9%的NaCl溶液中，紅細胞保持正常形態(tài)是由于此時沒有水分子進出細胞C.在低于0.9%的NaCl溶液中，紅細胞因滲透作用吸水膨脹甚至破裂D.滲透作用是指水分子從溶液濃度較高處向溶液濃度較低處進行的擴散C

植物細胞質(zhì)壁分離及復(fù)原的拓展應(yīng)用1判斷成熟植物細胞是活細胞還是死細胞2測定細胞液濃度范圍3比較不同植物成熟細胞的細胞液濃度4鑒別不同種類的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)二.被動運輸1概念：2類型：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?shù)姆绞椒Q為被動運輸。自由擴散和協(xié)助擴散。分子多分子少擴散自由擴散協(xié)助擴散轉(zhuǎn)運蛋白3．轉(zhuǎn)運蛋白類型載體蛋白通道蛋白只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過自身構(gòu)象改變與轉(zhuǎn)運分子結(jié)合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改變不結(jié)合均具有特異性有特異性（或?qū)Ｒ恍裕慌c被轉(zhuǎn)運的離子或分子結(jié)合；轉(zhuǎn)運過程中空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化；具有飽和性；可重復(fù)利用。注意

水進出細胞的方式可能是自由擴散也可能是協(xié)助擴散，但更多的是以協(xié)助擴散方式（水通道蛋白）進出細胞。

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)的能量舉例不需要需要不消耗不消耗水、氣體（O2

、CO2、N2）、脂溶性小分子（甘油、乙醇、苯）、脂質(zhì)分子（膽固醇、性激素等）水分子進出細胞(水通道蛋白）離子進出細胞(離子通道蛋白）葡萄糖進入紅細胞(載體蛋白)高濃度低濃度高濃度低濃度比較自由擴散和協(xié)助擴散的異同

影響自由擴散速率的因素：

運輸速率濃度差1自由擴散濃度差、溫度膜兩側(cè)的分子濃度差越大，擴散速率越快2.協(xié)助擴散影響自由擴散速率的因素：運輸速率濃度差轉(zhuǎn)運蛋白數(shù)量限制濃度差、轉(zhuǎn)運蛋白的數(shù)量、溫度總結(jié)歸納構(gòu)建思維導(dǎo)圖細胞的物質(zhì)輸入和輸出細胞的吸水和失水自由擴散滲透作用的兩個條件動物細胞特點：順濃度梯度，不需要轉(zhuǎn)運蛋白，不需要能量植物細胞1、半透膜。2、濃度差。外界溶液濃度＜細胞液濃度

細胞吸水外界溶液濃度＜細胞液濃度

細胞失水外界溶液濃度=細胞液濃度

細胞形態(tài)不變外界溶液濃度＜細胞液濃度

質(zhì)壁分離外界溶液濃度>細胞液濃度

質(zhì)壁分離復(fù)原質(zhì)壁分離超過一定限度不能復(fù)原。例子：氣體分子；甘油、乙醇、苯等脂溶性物質(zhì)協(xié)助擴散特點：順濃度梯度，需要轉(zhuǎn)運蛋白，不需要能量例子：紅細胞吸收葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白：載體蛋白和通道蛋白.

1.物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞脚c物質(zhì)的特點和細胞膜的結(jié)構(gòu)有關(guān)。判斷下列有關(guān)物質(zhì)跨膜運輸?shù)谋硎鍪欠裾_。（1）細胞膜和液泡膜都相當于半透膜。（

）（2）水分子進入細胞，是通過自由擴散方式進行的。（

）（3）載體蛋白和通道蛋白在轉(zhuǎn)運分子和離子時，其作用機制是一樣的。（

）4.1概念檢測√××.

2.基于對植物細胞質(zhì)壁分離原理的理解判斷，下列各項無法通過質(zhì)壁分離實驗證明的是

（

）A.成熟植物細胞的死活B.原生質(zhì)層比細胞壁的伸縮性大C.成熟的植物細胞能進行滲透吸水D.水分子可以通過通道蛋白進入細胞D4.1概念檢測.