《 被動(dòng)運(yùn)輸 》參考課件

第四章第1節(jié)被動(dòng)運(yùn)輸清水泡過(guò)的青菜鹽腌制過(guò)的黃瓜生活中我們會(huì)觀察到：鹽腌制過(guò)的黃瓜皺皺巴巴，還會(huì)出很多水；而用清水泡過(guò)的青菜卻很硬挺，這是為什么呢？聯(lián)系生活問(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(又叫賽璐玢)是一種半透膜，

可以自由透過(guò)它，而

分子則不能。水分子蔗糖問(wèn)題探討1.漏斗管內(nèi)的液面為什么會(huì)升高？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？①蔗糖分子不能自由通過(guò)半透膜而水分子可以②兩側(cè)的水分子都在運(yùn)動(dòng)③單位體積內(nèi)清水中的水分子數(shù)多于蔗糖溶液中的水分子數(shù)，燒杯中的水?dāng)U散到漏斗中的速度相對(duì)更快。④水分子的總體運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橛汕逅赶蛘崽侨芤?，所以液面升高?wèn)題探討1.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？不會(huì)無(wú)限升高，隨著長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)液面的升高，水柱產(chǎn)生的水壓也會(huì)升高，水壓將加快漏斗中水分子向外擴(kuò)散的速度，最終達(dá)到平衡，液面不再上升。2.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?，空隙很大，可溶于水的物質(zhì)都能夠自由通過(guò)，包括水分子和蔗糖分子都能通過(guò)。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？漏斗中的液面將保持不變。4.漏斗內(nèi)液面升高需要什么條件？①半透膜；②濃度差擴(kuò)散：擴(kuò)散是分子從

處向

處運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。滲透作用：水分子（或其他溶劑分子）通過(guò)

的擴(kuò)散。一、水進(jìn)出細(xì)胞的原理——滲透作用水分滲透方向（總體）：含水量

。含水量

。溶液中溶質(zhì)微粒對(duì)水具有的吸引力，叫滲透壓。清水蔗糖順相對(duì)含量梯度相對(duì)含量高相對(duì)含量低半透膜高

低思考：滲透壓與溶液的什么有關(guān)？與物質(zhì)的量濃度呈正相關(guān)下圖表示滲透作用裝置圖，其中半透膜為膀胱膜，甲、丙裝置中A、B、a、b溶液濃度分別用MA、MB、Ma、Mb表示，乙、丁裝置分別表示一段時(shí)間后甲、丙裝置的狀態(tài)，液面上升的高度分別為h1、h2。如果A、B、a、b均為蔗糖溶液，且MA>MB，Ma＝Mb>MA，則達(dá)到平衡后()A.h1>h2、Ma>Mb B.h1>h2、Ma<MbC.h1<h2、Ma<Mb D.h1<h2、Ma>MbD一個(gè)動(dòng)物細(xì)胞時(shí)候能構(gòu)成滲透系統(tǒng)？實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：將哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞放入不同濃度的氯化鈉溶液中。一段時(shí)間后，紅細(xì)胞將會(huì)發(fā)生以下變化。低滲溶液等滲溶液高滲溶液外界溶液＜細(xì)胞質(zhì)外界溶液=細(xì)胞質(zhì)外界溶液＞細(xì)胞質(zhì)吸水膨脹形態(tài)不變失水皺縮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”裝置中的什么物質(zhì)？2.紅細(xì)胞的細(xì)胞膜是不是相當(dāng)于“問(wèn)題探討”中所說(shuō)的半透膜？3.當(dāng)外界溶液的濃度低時(shí)，紅細(xì)胞一定會(huì)由于吸水而漲破嗎？4.紅細(xì)胞吸水或失水的多少取決于什么條件？血紅蛋白屬于大分子，不能透過(guò)細(xì)胞膜。紅細(xì)胞的細(xì)胞膜有選擇透過(guò)性，相當(dāng)于半透膜不一定，紅細(xì)胞吸水后，細(xì)胞質(zhì)濃度也降低，當(dāng)與外界溶液濃度相等時(shí)就不吸水了，如果細(xì)胞質(zhì)濃度還沒(méi)降到與外界溶液濃度相等就漲破了，那么紅細(xì)胞就因吸水而漲破。濃度差，正相關(guān)思考討論相當(dāng)于蔗糖分子5.想一想臨床上輸液為什么要用生理鹽水（濃度為

）9%0.09%失水皺縮吸水膨脹維持細(xì)胞的正常形態(tài)0.9%細(xì)胞膜液泡膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞壁原生質(zhì)層（全透性）細(xì)胞液水進(jìn)出植物細(xì)胞,主要是指水經(jīng)過(guò)

進(jìn)出液泡。原生質(zhì)層作用：支持和保護(hù)細(xì)胞植物細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)滲透失水和吸水的情況嗎？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)實(shí)驗(yàn)結(jié)論表達(dá)與交流進(jìn)一步探究水分進(jìn)出植物細(xì)胞是通過(guò)滲透作用嗎？原生質(zhì)層是不是相當(dāng)于一層半透膜？原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜實(shí)驗(yàn)：探究植物細(xì)胞的吸水和失水設(shè)計(jì)方案：將植物細(xì)胞浸潤(rùn)在

的蔗糖溶液中，觀察其大小的變化；再將細(xì)胞浸潤(rùn)在

中，觀察其大小的變化。（設(shè)計(jì)方案、預(yù)期結(jié)果…）預(yù)期由于原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，因此在蔗糖溶液中，植物細(xì)胞的中央液泡會(huì)__

__，細(xì)胞_______；在清水中植物細(xì)胞的液泡又會(huì)______，細(xì)胞_____。

縮小皺縮變大膨脹較高濃度清水材料：紫色洋蔥鱗片葉、0.3g/mL的蔗糖溶液、清水器具：顯微鏡、鑷子、吸水紙實(shí)驗(yàn)過(guò)程：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③一側(cè)滴0.3g/ml的蔗糖溶液，另一側(cè)用

吸引（引流法），觀察現(xiàn)象：

具有一個(gè)紫色的中央大液泡，

緊貼著細(xì)胞壁②顯微觀察----正常的洋蔥表皮細(xì)胞特點(diǎn)：原生質(zhì)層中央大液泡逐漸變

，顏色變

。原因①外界溶液濃度

細(xì)胞液的濃度②原生質(zhì)層伸縮性

細(xì)胞壁伸縮性

與

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

。蔗糖溶液吸水紙小

深原生質(zhì)層細(xì)胞壁大于大于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

，顏色變

，原生質(zhì)層恢復(fù)原來(lái)位置質(zhì)壁分離復(fù)原原因：②原生質(zhì)層伸縮性大于細(xì)胞壁伸縮性①外界溶液濃度小于細(xì)胞液的濃度小淺

中央液泡大小清水記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果探究植物細(xì)胞的吸水與失水變小逐漸恢復(fù)原來(lái)大小原生質(zhì)層恢復(fù)原來(lái)位置原生質(zhì)層脫離細(xì)胞壁略變大略變小1、原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論原生質(zhì)層的位置細(xì)胞大小蔗糖溶液2、植物細(xì)胞也是通過(guò)滲透作用吸水和失水的2、某些物質(zhì)（葡糖糖、甘油、乙二醇等）可以進(jìn)入到細(xì)胞內(nèi)，將植物細(xì)胞放入這類物質(zhì)的溶液中，質(zhì)壁分離情況時(shí)候與本實(shí)驗(yàn)完全相同？為什么？發(fā)生質(zhì)壁分離后會(huì)自動(dòng)復(fù)原。這類物質(zhì)可以進(jìn)入細(xì)胞，是細(xì)胞液濃度變大，當(dāng)其濃度與外界溶液濃度相等時(shí)，水分子進(jìn)出達(dá)到平衡，原生質(zhì)層具有伸縮性，發(fā)生復(fù)原。思考：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(3)活細(xì)胞（1）具有細(xì)胞壁（2）具有大液泡3、發(fā)生質(zhì)壁分離或復(fù)原的細(xì)胞結(jié)構(gòu)具有什么特點(diǎn)？高等植物成熟活細(xì)胞才能發(fā)生質(zhì)壁分離。

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2.氣體分子：O2、CO2、N23.脂溶性小分子：乙醇、甘油、苯四、自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散1、自由擴(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，也叫

。相對(duì)含量低相對(duì)含量高特點(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)：1.水分子簡(jiǎn)單擴(kuò)散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。實(shí)例: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*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。水分子*、離子、葡萄糖、氨基酸順濃度梯度跨膜運(yùn)輸。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(guò)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)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)例葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞水分子進(jìn)出細(xì)胞自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散影響跨膜運(yùn)輸?shù)囊蛩赜心男?？影響自由擴(kuò)散的因素:細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)的

。影響協(xié)助擴(kuò)散的因素:細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)的

,細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的

和

。P點(diǎn)后速率受轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量限制總結(jié)：自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散都是

梯度進(jìn)行的跨膜運(yùn)輸，

消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的能量。

順相對(duì)含量不需要濃度差濃度差種類數(shù)量練習(xí)與應(yīng)用（P67）一、概念檢測(cè)1.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞脚c物質(zhì)的特點(diǎn)和細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)有關(guān)。判斷下列有關(guān)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)谋硎鍪欠裾_。(1)細(xì)胞膜和液泡膜都相當(dāng)于半透膜()(2)水分子進(jìn)入細(xì)胞，是通過(guò)自由擴(kuò)散方式進(jìn)行的（

）(3)載體蛋白和通道蛋白在轉(zhuǎn)運(yùn)分子和離子時(shí)，其作用機(jī)制是一樣的（

）√××

2.下列各項(xiàng)無(wú)法通過(guò)質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)證明的是（）A.成熟植物細(xì)胞的死活B.原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大C.成熟的植物細(xì)胞能進(jìn)行滲透吸水D.水分子可以通過(guò)通道蛋白進(jìn)入細(xì)胞D3.假如將甲乙兩個(gè)植物細(xì)胞分別放入蔗糖溶液和甘油溶液中，兩種溶液溶質(zhì)的濃度均比細(xì)胞液溶質(zhì)的濃度高，在顯微鏡下連續(xù)觀察甲乙兩細(xì)胞的變化是（

）A.甲乙兩細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后，不發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原B.甲乙兩細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，但乙細(xì)胞隨后又發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原C.甲乙兩細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，但甲細(xì)胞隨后又發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原D.甲乙兩細(xì)胞均發(fā)生質(zhì)壁分離，后又均發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原B二、拓展應(yīng)用1.細(xì)胞液中物質(zhì)的濃度對(duì)于維持細(xì)胞的生命活動(dòng)非常重要?，F(xiàn)提供紫色洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，測(cè)定該細(xì)胞的細(xì)胞液溶質(zhì)的濃度相當(dāng)于多少質(zhì)量分?jǐn)?shù)的蔗糖溶液。寫(xiě)出你的實(shí)驗(yàn)思路，并分析其中的基本原理。可以配制出一系列濃度梯度的蔗糖溶液,將紫色洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞置于配好的各種濃度的蔗糖溶液中,適當(dāng)時(shí)間后用顯微鏡觀察細(xì)胞質(zhì)壁分離情況。記錄剛好發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞所用的蔗糖溶液度,以